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Drehgestelloses Laufwerk für mehr als zwei Achsen aufweisende
Eisenbahnfahrzeuge
Seit der Zeit der Entstehung der Eisenbahn bis zu der Periode des Bauens von Wagen mit grösserem
Fassungsvermögen wurde der Wagenkasten unter Zwischenschaltung von Federn unmittelbar auf den bei- den Achsen aufgehängt.
Die Herstellung von Wagen mit grösserem Fassungsvermögen erforderte zwecks Schonung des Gleises die Verminderung der Belastung der einzelnen Achsen bzw. die Anordnung von mehr als zwei, beispiels-
Weise vier, Radsätzen.
Für die Einstellung von voneinander unabhängigen vier Radsätzen in radialer Richtung auf gekrümm- ten Schienen konnte bisher keine befriedigende Lösung gefunden werden und es wird nun seit fast hundert Jahren das bekannte, viel Material und Instandhaltungsarbeit beanspruchende, mit seiner parallelen und in Radialrichtung nicht einstellbaren Anordnung der Achsen unnötig schwere Drehgestell System "Pul1- man" angewendet.
Es wurde bereits öfters versucht, voneinander unabhängige Radsätze von drehgestellosen Vierachswagen in Radialrichtung der Kurven richtig einzustellen. Die so entstandenen Konstruktionen entsprachen aber keineswegs den gestellten Forderungen, weil sie wegen ungenauer Einstellung einen unruhigen Lauf hatten und wegen der Entgleisungsgefahr nur mit geringer Geschwindigkeit gefahren werden konnten.
Die heutigen Erfordernisse verlangen auch im Eisenbahnwesen eine immer stärker werdende technische Entwicklung mit dem Ziel einer schnelleren und billigeren Beförderung immer grösser werdender Mengen von Frachtgütern und Personen. Diese Tatsache erfordert zunächst die Verbesserung des Verhältnisses zwischen Nutzlast und Totlast der Wagen bzw. eine möglichst grosse Gewichtsverminderung der Eisenbahnwagen.
Tatsächlich nahm die Gewichtsverminderung der Wagen einen grossen Aufschwung. Diese Entwicklung ging, was die Wagenkonstruktionen betrifft, ungehindert vor sich, aber hinsichtlich der Drehgestelle, abgesehen von einzelnen, öfters wiederkehrenden Versuchen, zeigt sich bis heute keine nennenswerte Verbesserung.
Dies bedeutet, dass mit den immer leichter werdenden Wagenkasten die gleich schweren und im Aufbau verwickelten Drehgestelle mitbefördert werden müssen.
Eine allgemeine Fahrgeschwindigkeitserhöhung der Eisenbahnen wird durch die Qualitätsunterschiede zwischen Nebenlinien und Hauptlinien stark behindert. Infolgedessen können Eisenbahnwagen, die für'die Hauptverkehrslinien gebaut sind und eine starke Achsenbelastung haben, auf Nebenlinien nicht verkehren. Es ist also zwingend, dass man leichte Wagen mit geringem Eigengewicht bauen bzw. das Gewichtder schon vorhandenen Wagen stark vermindern muss, wenn sie für jede Bahnlinie geeignet sein sollen.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der geschilderten Nachteile und die Schaffung eines Laufwerkes, das sowohl bezüglich seiner Verwendbarkeit als auch hinsichtlich der Herstellungskosten gunstiger ist als die bisherigen Drehgestelle. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass die Anbringung der Radsätze unmittelbar am Wagenkastenuntergestell, wie bei den üblichen zweiachsigen Eisenbahnwagen, aber bei Ermöglichung einer Einstellung der Radachsen in Richtung der Gleiskurvenhalbmesser die
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Laufwerke bereits geeignet sind, die Drehgestelle zu ersetzen.
Demgemäss bezieht sich die Erfindung auf ein drehgestelloses Laufwerk für mehr als zwei Achsen aufweisende Eisenbahnfahrzeuge, mit am Fahr- zeuguntergestell angebrachten Lagergabeln, in denen mit den Achslagern der Radsätze durch paarweise angeordnete Hängelaschen verbundene Jochrahmen senkrecht verschliessbar geführt sind, und besteht im
Wesen darin, dass in den Jochrahmen zweier benachbarter Radsätze für die Achslager eine Zwangsführung entlang einer gemeinsamen Kreisbahn vorgesehen ist.
Bei der Erfindung wird demnach eine im Bau von Eisenbahnwagenlaufwerken neue Richtung einge- schlagen, durch welche eine Gewichtsersparnis von etwa 40-45% erreicht werden kann, was vor allem durch den Wegfall des Drehgestellrahmens bedingt ist. Dies bedeutet, dass das Gewicht der üblichen Drehge- stellwagen um etwa 5 Tonnen je Wagen geringer wird. Hiezu kommt der Vorteil, dass die Laufwerke Übersichtlicher werden, so dass sie für die laufende Wartung leichter zugänglich sind. Aber auch ihr Auf- bau wird einfacher und billiger Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass die Schienen durch das er- findungsgemässe Laufwerk wegen der Einstellung ihrer Radsätze in die Richtungen der Krümmungshalb- messer viel mehr geschont werden als bei Verwendung der herkömmlichen Bauarten.
Die Laufruhe der Eisenbahnwagen mit Laufwerken gemäss der Erfindung übertrifft die bekannten Konstruktionen, da der Wa- genkasten gleichsam unmittelbar auf den Radsätzen aufruht, so dass Querschwingungen des Wagenkastens sich weniger entwickeln können.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel zeigt. Fig. 1 ist eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Draufsicht des erfindungsgemässen Laufwerkes.
Wie ersichtlich, sind unmittelbar am angedeuteten Fahrzeugkastenuntergestell Lagergabeln 1 angebracht. In diesen sind Jochrahmen 2 geführt, die vertikale Bewegungen ausführen können. An diesen Jochrahmen 2 sind U-förmige Führungen 3 vorgesehen, welche die Einstellung des Radsatzes in Richtung des jeweiligen Krümmungshalbmessers des Gleises ermöglichen und die auf einen Kreis mit dem Halbmesser R liegen. Der Kreismittelpunkt befindet sich in der Mitte zwischen zwei benachbarten Radsätzen. Innerhalb derjochrahmen 2 liegen Lagerbüchsen 4, die an beiden Seiten ösenartige Fortsätze 5 aufweisen. Die Verbindung zwischen Jochrahmen 2 und denLagerbüchsen4 ist durch Laschen 6 gesichert, die einerseits in die Jochrahmen 2 und anderseits in die Fortsätze 5 eingehängt sind.
Oben und unten an den Lagerbüchsen 4 sind Zapfenausgebildet, dievonRollenoderKulissen7umschlossensind. DieseRollzapfen7 greifen in die U-för- migenFührungen3ein und bilden dieFührung der Radsätze, wenn diese sich in Kurven der Strecke befinden.
Der Wagenkasten ist mittels federnder Ausleger 8 an den Radsätzen abgestützt. Die Ausleger 8 sind mittels eines Gelenkzapfens 9 an den Stützen 10 am Wagenkastenuntergestell angeschlossen. Die Stützen 10 liegen zwischen den Radsätzen in der Mitte und in einer durch die Lagerzapfen gehenden Ebene. Hiedurch wird ein gunstiger Ausgleich zwischen den Achsdrücken erreicht. Scherenartig eingefasste Federn 11 aus Gummi oder Stahl sind oberhalb des Federgelenkzapfens 9 vorgesehen. Diese Federung wirkt als ein zweiarmiger Hebel, wobei am Ende des kastenartig ausgebildeten längeren Armes in Abhängigkeit vom Verhältnis der Hebelarme sich ein entsprechend längerer Weg der Federarbeit ergibt.
Die dargestellte beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen Laufwerkes arbeitet wie folgt :
Die Einstellung der Radsätze wird durch die Lage des Wagenkastens in einer Gleiskurve sowie durch die gegenseitige Führung der Radsätze bestimmt. Gelangt der Wagen aus einem geraden Streckenabschnitt in eine Gleiskurve von gegebenem Halbmesser, wobei der in der Bewegungsrichtung erste Radsatz infolge seiner Trägheitseine ursprüngliche Lage beizubehalten trachtet, wird der Wagenkasten durch den Radsatz mittels der Verbindung 2,4, 6 allmählich in die Richtung der Krümmung gezogen.
Infolge des Lagenwechselns des Wagenkastens wird der in der Bewegungsrichtung zweite Radsatz gegen die innere Schiene gedrückt und ähnlich wie der erste Radsatz um einen gleichen Winkelbetrag, aber auf einer entgegengesetzt gekrümmten Bahn gegen den Mittelpunkt der Wagenlänge verstellt, wodurch der Wagenkasten gegen die äussere Schiene gezogen wird. Durch die Radsätze, die von innen in einander entgegengesetzte Richtungen gegen die Schienen des Gleises gedrückt werden, wird der in Querrichtung gezogene Wagenkasten in der. Achse des Gleises gehalten und ohne Schwingungen über die Kurve geführt. Die Rückführung der Radsätze beim Verlassen der Kurve erfolgt in ähnlicher Weise.
Das in der Bewegungsrichtung zweite Laufwerk arbeitet in der gleichen Weise wie das erste, jedoch mit dem Unterschied, dass der eintretende Radsatz hier nicht-durch die äussere, sondern durch die innere Schiene geleitet wird.
Es ist somit ersichtlich, dass bei einem Wagen mit zwei erfindungsgemässen Laufwerken mit je zwei
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lenkt werden.
Der Winkelbetrag der Führungen 3, mittels welcher zwei Radsätze eines drehgestellosen Laufwerkes in die Richtungen der Krümmungshalbmesser eingestellt werden, hängt vom Achsenabstand ab. Die auf diese Weise bestimmten Winkel ermöglichen, dass die Radsätze bei jeder Gleiskrümmung in die Richtung des Krümmungshalbmessers eingestellt werden, da sie in ihren Führungen 3 nicht zueinander parallel, sondern um einen theoretischen Drehpunkt mit dem Radius R einander entgegengesetzt verstellt werden.
Das Bremsen kann mittels eines an sich bekannten hängenden Bremssystems mit Radführung bewirkt werden, das am Wagenkastenuntergestell angebracht sein kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Drehgestelloses Laufwerk für mehr als zwei Achsen aufweisende Eisenbahnfahrzeuge, mit am Fahrzeuguntergestell angebrachten Lagergabeln, in denen mit den Achslagern der Radsätze durch paarweise angeordnete Hängelaschen verbundene Jochrahmen senkrecht verschiebbar geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in den Jochrahmen (2) zweier benachbarter Radsätze für die Achslager (4) eine Zwangsführung (3) entlang einer gemeinsamen Kreisbahn (R) vorgesehen ist.