AT391113B - Laufwerk fuer schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Nr. 391113

Die Erfindung betrifft ein Laufwerk für Schienenfahrzeuge mit mindestens zwei zur Anpassung des Bogenfahrverhaltens in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Radsätzen, deren Achsen an ihren Enden in je einem Radsatzlager gelagert sind, welches in einem Radsatzlagergehäuse sitzt. Ziel der Erfindung ist, die Schienenfahrzeuge so auszustatten, daß sie auch für hohe Geschwindigkeiten, z. B. über 160 km/h, geeignet sind und geringe Rad-Schienen-Kräfte und geringen Rad-Schiene-Verschleiß aufweisen.

Unter Laufwerken sind sowohl die entsprechenden Teile eines Starrahmenfahrzeuges als auch die von Drehgestellen eines Drehgestellfahrzeuges zu verstehen. Im folgenden wird die Erfindung nur mehr am Beispiel von Drehgestellen erläutert

Im allgemeinen sind Drehgestelle, die für hohe Geschwindigkeiten geeignet sind, mit Radsätzen ausgerüstet, die relativ steif mit dem Drehgestellrahmen, hauptsächlich in X-Richtung (Fahrtrichtung), verbunden sind, um instabilen Lauf vermeiden zu können.

Diese Drehgestelle haben durch die relativ starre Anlenkung der Radsätze am Rahmen nicht die Möglichkeit der Radsätze, sich bei Fahrt im Bogen radial einzustellen. Aus diesem Grund sind einerseits die Kräfte zwischen Rad und Schiene und der Verschleiß zwischen Rad und Schiene höher als bei Drehgestellen, deren Radsätze nicht relativ steif, sondern längselastisch mit dem Drehgestellrahmen verbunden sind und die sich bei Bogenfahrt teilweise oder vollständig radial einstellen können.

Drehgestelle, die vorzugsweise geringe Kräfte und geringen Rad-Schiene-Verschließ auch bei Bogenfahrt aufweisen sollen, werden u. a. mit Radsätzen ausgerüstet, die relativ elastisch (weich) mit dem Drehgestellrahmen, vorzugsweise in X-Richtung (Fahrtrichtung), verbunden sind. Dadurch haben die Radsätze die Möglichkeit, sich bei Bogenfahrt radial einzustellen, wodurch die Kräfte zwischen Rad und Schiene sowie der Verschleiß zwischen Rad und Schiene vermindert werden.

Derartige Drehgestelle mit längselastischen Radsätzen sind nicht oder nur mit Zusatzeinrichtungen für hohe Geschwindigkeiten von über 160 km/h geeignet. Um mit derartigen Drehgestellen auch hohe Geschwindigkeiten realisieren zu können, gibt es z. B. hydraulische oder mechanische Koppelungen etc., die gewährleisten, daß sich die Radsätze nur gegensinnig verdrehen können. So sind z. B. aus der DE-AS 23 56 267 Laufwerke bekannt, bei denen die Radsätze durch Radlenker miteinander verbunden sind. Aus der DE-OS 31 23 858 sind Laufwerke bekannt, bei denen die Radsätze über Hydraulikzylinder gekoppelt sind, wodurch in beiden Fällen das Laufverhalten von Schienenfahrzeugen sowohl in der Geraden als auch im Bogen wesentlich verbessert wird.

Durch die DE-OS 37 06180 ist ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge bekannt geworden, deren Radsätze zur Erzielung eines guten Bogenfahrverhaltens durch doppelt wirkende Hydraulik- oder Pneumatikzylinder miteinander gekoppelt sind, welche als nachteilig empfunden werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Maßnahmen, mit deren Hilfe die Radsätze hydraulisch oder pneumatisch gekoppelt werden können, ohne Hydraulik- bzw. Pneumatikzylinder im engeren Sinne zur Anwendung zu bringen. Diese Aufgabe wird bei einem Laufwerk der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Verbindung zwischen dem Radsatzlagergehäuse und dem Rahmen des Laufwerkes eine mit einem gummi-elastischen Element ausgestattete Buchse angeordnet ist, in welcher zumindest in der Fahrtrichtung einander diametral gegenüberliegende Kammern vorgesehen sind, welche mit Flüssigkeit oder Gas gefüllt sind und mit Kammern anderer Buchsen des gleichen Laufwerkes kommunizieren.

Es besteht auch die Möglichkeit, daß in der Verbindung zwischen dem Radsatzlagergehäuse und dem Rahmen des Laufwerkes eine mit einem gummielastischen Element ausgestattete Buchse angeordnet ist, in welcher zumindest in der Fahrtrichtung in an sich bekannter Weise einander diametral gegenüberliegende Kammern vorgesehen sind, welche mit Flüssigkeit oder Gas gefüllt sind und untereinander kommunizieren.

Wohl ist durch die EP-A2 221 667 eine mit einem gummielastischen Element ausgestattete Buchse bekannt geworden, welche diametral gegenüberliegende Kammern aufweist, doch sind diese Kammern untereinander nicht verbunden und außerdem ist die Buchse nicht in der Verbindung zwischen dem Radsatzlagergehäuse und dem Rahmen des Laufwerkes angeordnet, sondern dient als Lager zur Verbindung der Enden in der Längsmitte des Drehgestelles angeordneter Lenker, die an je einen Querteil angeschlossen sind, welcher über Lenker mit den Radsatzlagergehäusen eines Radsatzes verbunden ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die äußeren Buchsen des Laufwerkes untereinander kreuzweise verbunden, indem die innere Kammer der einen Buchse mit der inneren Kammer der anderen Buchse in Verbindung steht. Schließlich ist es Gegenstand der Erfindung, daß in den Verbindungsleitungen Drosselventile, Absperrhähne oder Sperrdrosselventile vorhanden sind.

Weitere Merkmale der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in welchen zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Laufwerkes dargestellt sind. Es zeigen die Fig. 1 und 2 eine vereinfachte Darstellung des Laufwerkes in Seiten- und Draufsicht, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie (ΠΙ-ΠΙ) der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie (IV-IV) der Fig. 3, und Fig. 5 eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der Buchse, teilweise im Schnitt.

Die Ausführungsform des Laufwerkes nach den Fig. 1-4 besitzt ein Drehgestell (1), welches zwei in der Fahrtrichtung liegende Seitenwangen (2) aufweist, die in der Längsmitte durch einen Hauptträger (3) und zu beiden Seiten desselben durch je einen Bremsträger (4) verbunden sind. Mit den strichpunktierten Linien sind in Fig. 2 Radsatzachsen (5) angedeutet, welche an beiden Enden in je einem Radsatzlager gelagert sind, das in -2

Claims (7)

1. Nr. 391 113 einem Radsatzlagergehäuse sitzt, welches zu beiden Seiten der Radsatzachse einen Radsatzführungszapfen (6) (Fig. 3) lagert, der in Fig. 1 durch lotrechte, strichpunktierte Linien angedeutet ist. Das Radsatzlagergehäuse ist in Fig. 3 mit 7 bezeichnet. Es besitzt eine Öffnung (8) zur Aufnahme eines Führungstopfes (9), der zylindrisch ausgeführt mit einer Gleitbuchse (10) ausgekleidet ist, in die eine ringförmige Buchse (11) eingesetzt ist, die einen Außenring (12) und einen Innenring (13) und dazwischen ein einvulkanisiertes ringförmiges gummielastisches Element (14) besitzt, welches in der Fahrtrichtung gesehen einander diametral gegenüberliegende Kammern (15, 16) besitzt, die mit einem flüssigen Medium ausgefüllt sind. Selbstverständlich kann anstelle eines flüssigen Mediums auch ein gasförmiges vorgesehen sein. Um das Ausbrechen des gummielastischen Elementes (14) im Bereiche der Kammern (15,16) nach oben oder unten zu verhindern, ist das genannte Element (14) am oberen Ende durch einen Bund (71) des Radsatzführungszapfens (6) und an seinem unteren Ende durch eine Scheibe (72) geschützt, welche durch den Bund (73) einer Stange (74) gegen den Innenring (13) der Buchse (11) gedrückt wird, wobei die Stange (74) mit einem Gewindeende (75) im Radsatzführungszapfen (6) eingeschraubt ist. Zur Abdichtung des Systems ist ein Balg (36) vorgesehen, welcher an seinem unteren Ende durch einen Klemmring (37) an einer Buchse (38) befestigt ist, die in das obere Ende des Führungstopfes (9) eingesetzt ist. Das obere Ende des Balges (36) ist an einem offenen, seitlich abstehenden Boden (39) eines Topfes (40) angeschlossen, der zum Schutz des Balges (36) gegen Steinschlag usw. dient. Der Topf (40) ist mit seinem ausragenden Rand des Bodens (39) zwischen einer Schraubenfeder (41) und einem Gummiring (54) des Drehgestellrahmens bzw. der Seitenwange (2) desselben eingespannt. Die Schraubenfeder (41) dient zur vollen Aufnahme der vertikalen Führungskräfte und sitzt an ihrem unteren Ende auf einem von Führungstopf (9) abstehenden Bund (42) auf, mit welchem sich der Führungstopf (9) über eine Beilage (43) am Radsatzlagergehäuse (7) abstützt Am oberen Ende stützt sich die Feder (41) am ausragenden Teil des Bodens (39) des Topfes (40) ab. In beide Kammern (15,16) mündet vorzugsweise nahe dem Boden derselben je eine Öffnung (76) bzw. (77), an welche eine Leitung (78) bzw. (79) anschließt. Wie in Fig. 2 dargestellt, sind beispielsweise lediglich die außenliegenden Buchsen (llj-ll^) mit dem Hydrauliksystem ausgestattet Hiebei ist jeweils die linke Kammer (15) einer Buchse (11) mit der rechten Kammer (16) der diagonal gegenüberliegenden Buchse durch die Leitung (78) verbunden. Ähnlich ist die rechte Kammer (16) jeder Buchse (11) mit der linken Kammer (15) der diagonal gegenüberliegenden Buchse (11) durch die Leitung (79) verbunden. In diesen Leitungen kann ein Drosselventil, ein Absperrventil oder ein Absperrdrosselventil (80) vorgesehen sein. Diese Steuerung ermöglicht eine gegenläufige Sinusbewegung der Radsätze. Wird beispielsweise bei der Buchse (llj) die äußere oder linke Kammer (15) zusammengedrückt, strömt das flüssige Medium über die Leitung (78) in die äußere oder rechte Kammer (16) der diagonal gegenüberliegenden Buchse (113) usw., wie aus Fig. 2 ersichtlich ist Die Verbindung der Kammern verschiedener Buchsen dient vorzugsweise dazu, um gegensinnige Drehbewegungen der Radsatzachsen um ihre Hochachse zuzulassen. Die Verbindung dieser Kammern kann jedoch je nach Bedarf beliebig, z. B. kreuzweise, parallel od. dgl., erfolgen. So liegt es im Rahmen der Erfindung, die Kammern der außen liegenden Buchsen mit Kammern innen liegender Buchsen der gleichen oder gegenüberliegenden Seitenwange (2) und umgekehrtzu verbinden. Bei Verwendung von Buchsen nach Fig. 5 entfallen die Leitungen (78, 79) und zwangsläufig auch die Öffnungen (76) und (77). Bei diesen Buchsen sind die Kammern (15,16) durch einen Kanal (81) verbunden, wobei allenfalls auch an der diametral gegenüberliegenden Seite allenfalls ein derartiger Kanal vorgesehen sein kann. In diesem Falle strömt durch eingeleitete Kraft das flüssige Medium aus der durch diese Kraft zusammengedrückten Kammer über den genannten Kanal in die Gegenkammer, wodurch eine relativ hohe Dämpfung der Verformung der Buchse erreicht wird. Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung weitere konstruktive Änderungen des Erfindungsgegenstandes vorgenommen werden. So besteht die Möglichkeit, die Buchsen auch ohne ein elastisches Gummielement auszustatten und lediglich eine mit Flüssigkeit oder Gas gefüllte Kammer vorzusehen, deren Volumen z. B. durch Zusammendrücken der Kammerwände veränderbar ist PATENTANSPRÜCHE 1. Laufwerk für Schienenfahrzeuge mit mindestens zwei zur Anpassung des Bogenfahrverhaltens in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Radsätzen, deren Achsen an ihren Enden in je einem Radsatzlager gelagert sind, welches in einem Radsatzlagergehäuse sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen dem Radsatzlagergehäuse (7) und dem Rahmen des Laufwerkes eine mit einem -3- Nr. 391 113 gummielastischen Element (14) ausgestattete Buchse (11) angeordnet ist, in welcher zumindest in der Fahrtrichtung in an sich bekannter Weise einander diametral gegenüberliegende Kammern (15,16) vorgesehen sind, welche mit Flüssigkeit oder Gas gefüllt sind und mit Kammern anderer Buchsen des gleichen Laufwerkes kommunizieren.
2. 2. Laufwerk für Schienenfahrzeuge mit mindestens zwei zur Anpassung des Bogenfahrverhaltens in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Radsätzen, deren Achsen an ihren Enden in je einem Radsatzlager gelagert sind, welches in einem Radsatzlagergehäuse sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen dem Radsatzlagergehäuse (7) und dem Rahmen des Laufwerkes eine mit einem gummielastischen Element (14) ausgestattete Buchse (11) angeordnet ist, in welcher zumindest in der Fahrtrichtung in an sich bekannter Weise einander diametral gegenüberliegende Kammern (15,16) vorgesehen sind, welche mit Flüssigkeit oder Gas gefüllt sind und untereinander kommunizieren.
3. 3. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Buchsen (llj bis II4) des Laufwerkes untereinander kreuzweise verbunden sind, indem die innere Kammer der einen Buchse mit der inneren Kammer der anderen Buchse in Verbindung steht.
4. 4. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbindungsleitungen (78, 79) Drosselventile, Absperrhähne, Sperrdrosselventile od. dgl. (80) vorgesehen sind.
5. 5. Laufwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Wände der Kammern (15,16) der Buchse (11) gegen Ausbrechen geschützt sind.
6. 6. Laufwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Kammern (15, 16) ein Bund (71) eines Radsatzführungszapfens (6) und unterhalb der unteren Wand der Kammern (15,16) eine Scheibe (72) vorgesehen ist, welche am Radsatzführungszapfen (6) gehalten ist.
7. 7. Buchse für ein Laufwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei konzentrischen Ringen (12,13) ein gummielastisches Element (14) einvulkanisiert ist, das einander diametral gegenüberliegende, im Querschnitt ringsektorförmige und mindestens durch einen Kanal (81) verbundene Kammern (15, 16) aufweist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 4-