Radsatz für Schienenfahrzeuge Die bekannten Radsätze für Schienenfahr zeuge mit fest auf einer drehbaren Achse angeordneten Rädern mit konischen Bandagen beschreiben beim Abrollen auf der Schiene eine Sinuslinie, wobei der Radsatz nicht nur Drehbewegungen um seine in Radsatzmitte errichtete Senkrechte, sondern auch seitliche Bewegungen quer zur Schiene ausführt. Diese Bewegungen wirken ausserordentlich störend auf den Wagenkasten.
Zu ihrer Beschränkung wurde bereits vorgeschlagen, zwei Radsätze jeweils starr in einem diagonal verzerrungs steifen Lauf-, Dreh- oder Untergestellrahmen zu lagern, so dass die Drehbewegung des vor- dern Radsatzes durch die quer zur Schiene gerichteten Reibkräfte des nachfolgenden Rad satzes und dessen Drehbewegung durch die Reibkräfte dies voranlaufenden Radsatzes ge mindert werden. Diese Anordnung ermöglicht eine Vergrösserung der Wellenlänge der Sinus linie, jedoch nicht deren völlige Vermeidung.
Ein weiterer bekannter Vorschlag zur Herbei führung eines ruhigeren Wagenlaufes sieht vor, die Räder drehbar auf einer festen Tragachse anzuordnen, so dass sie sieh bei Verwendung von konischen Bandagen relativ zueinander drehen und die am Umfange der Radreifen wirkenden Reibkräfte keine Drehbewegung des Radsatzes um seine mittlere Senkrechte hervorrufen können. Dieser an sieh folgerich tige Weg unterbindet den sinusförmigen Lauf vollständig.
Versuche haben jedoch ergeben, dass derartige Radsätze einseitig an der Schiene anlaufen - sie kleben, wie man sagt, an der Schiene - und haben infolgedessen einen un tragbar hohen Spurkranzverschleiss. Die Rück führung derartiger Radsätze mit Hilfe elasti- s eher Mittel, nämlich durch Verbindung bei der Räder mittels einer Torsionsfeder, hat kei nen Erfolg gezeitigt.
Der Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, den Sinuslauf, und zwar durch un abhängig voneinander drehbare Anordnung der Räder, weitgehend zu unterbinden, aber gleichzeitig das Kleben der Losräder an den Schienen zu verhindern bzw. die unabhängige Drehbarkeit der Räder zu erhalten. Erfin dungsgemäss sind dazu die beiden unabhängig voneinander drehbar gelagerten Räder durch eine die Relativbewegung beider Räder beein flussende Bremse verbunden.
Durch entspre chenden Anzug der Bremse können die zwi schen Rad und Schiene auftretenden Rei bungskräfte den jeweiligen Erfordernissen entsprechend gesteuert werden, so dass zwar noch eine geringfügige Neigung nun Sinus lauf besteht,
saber Gewähr für einen wechsel- geitigen Anlauf an der Schiene bei einer gegen über normalen Radhätzen mit fest auf einer drehbaren Radachse angeordneten Rädern weit herabgesetzten Schwingungsfrequenz ge geben ist. Während die Wellenlängen einer Sinusschwingung bei <RTI
ID="0001.0043"> normalen Radsätzen gehr kurz sind', kann nunmehr, je :nach dem Grad der Bremsung, jede gewünschte Wellenlänge erzeugt werden, was auf die Laufruhe des Fahrzeuges von ausschlaggebendem Einfluss ist.
Gemäss einem Ausführungsbeispiel der Er findung sind zwei Räder unabhängig drehbar auf einer festen Tragachste gelagert und die verlängerten. Radnaben in Radsatzmitte oder an beliebiger Stelle zwischen den Rädern durch eine Bremse verbunden. Man wird vor teilhaft diese Ausführungsform wählen, wenn durch Anordnung der Wagenfedern ausser halb der Räder eine grosse Federbasis er wünscht ist. Gemäss einem andern Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung, das ebenfalls eine grosse Federbasis ermöglicht, ist ein Rad mit einer sich drehenden Achswelle starr ver bunden, während das zweite Rad drehbar auf der Welle sitzt. Die Bremse wird in diesem Fall zwischen Aehswelle und dem relativ zur Achswelle suchdrehenden Rad angeordnet.
Bei Radsätzen mit Lagerung des Wagenkastens bzw. dessen Federn zwischen den Rädern kön nen die Räder unabhängig drehbar auf einer hohlen, feststehenden Tragachse gelagert sein, wobei durch die hohle Tragachse eine ein Bremsaggregat tragende Welle geführt ist. Bei Innenlagerung kann auch ein Rad fest auf einer drehbar gelagerten Achswelle und das andere Rad unabhängig drehbar auf die ser Welle angeordnet sein. In diesem Falle wird die Bremse ausserhalb zwischen der Achse und dem sich unabhängig drehenden Rad angeordnet. Die Bremse kann in ihrer Bremswirkung konstant oder einstellbar sein. Dabei kann die Einsstellung im Stillstand oder im Bewegungszustand des Fahrzeuges erfol gen.
Die Veränderbarkeit der Bremswirkung am stillstehenden Radsatz hat den Vorteil, dass der gleiche Radsatz nach Einstellung der Bremse für viele Fahrzeuge verwendet wer den kann. Die Veränderlichkeit der Brems kraft kann durch Spannen der die Brems scheibe beaufschlagenden Feder, durch Erhö hung der zugeführten Energie bei, elektro magnetischen Bremsen oder durch Zuschalten weiterer Bremsaggregate, beispielsweise bei permanentmagnetisch betriebenen Bremsen, erfolgen, Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung in mehreren Ausführungsbei spielen schematisch veranschaulicht.
Es zeigst: Fig. 1 einem. Radsatz mit Aussenlagerung und permanentmagnetischer Bremse in Längs schnitt, Fig. 2 eine Teilansicht der magnetischen Bremsbacken der Fig. 1 von oben, Fig. 3 eine Seitenansicht einer der magne tischen Bremsbacken, Fig. 4 einen Radsatz mit Innenlagerung und federbeaufschlagter Bremse im Teillängs- sehnitt, Fig. 5 ,eine Seitenansicht eines mit Elektro magneten versehenem Bremsringes mit Strom zufuhr durch Schleifkontakt, Fig. 6 einen Treibradsatz mit Vorgelege im Teillängsschnitt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1, 2 und 3 besitzt der Radsatz zwei unabhängig voneinander auf der feststehenden Tragacbse 1 drehbar gelagerte Räder 2, deren nach der Mitte zu verlängerte Naben 3 in Bremsschei ben 4 übergehen. Zwischen den Bremsscheiben 4 ist ein aus permanentmagnetischen Plat ten bzw. Backen 5 bestehendes Bremsorgan eingesetzt. Jede magnetische Platte saugt sich an der zugehörigen Bremsscheibe 4 fest. Beide Platten bzw.
Backen 5 sind ineinandergreifend verzahnt und gegenseitig durch Kupferüber zug oder :dergleichen isoliert, damit sich die Bremsscheiben nicht gegenseitig festsaugen. Hat der Radsatz Spiel zwischen den Spur kränzen und. dien Schienen und sind die:
Rad reifen konisch ausgebildet, so wird,der Rad satz, je nachdem, ob er sich nach der einen oder der andern Seite verschiebt, mit einem Rad auf grösserem und mit dem andern Rad auf kleinerem Durchmesser laufen, was eine Relativbewegung beider Räder des Radsatzes zur Folge hat.
Je nach der Ansaugkraft der magnetischem Bremsbacken 5 an den Brems- scheiben 4 wird, aber die Relativbewegung be- einflusst, so dass der Radsatz weder die Eigen schaft der normalen Rauart zeit fest aufge- pressten Rädern noch der Bauart der unbe einflussten, frei drehbar gelagerten Räder auf weist,
sondern eine Zwischenstellung zwischen diesen beiden Bauarten einnimmt. Es ergibt sich somit eine sinusförmige Bewegung, deren Wellenlänge bedeutend grösser W als die des normalen Radsatzes mit aufgepressten Rädern, aber auch kleiner als die des Radsatzes mit frei drehbar gelagerten Rädern. Je nach dem Grad der Bremsung lassen sieh Zwischenwerte verhältnismässig genau ermitteln. Die erfor derliche tangentiale Bremskraft an den Brems seheiben ist gering, weil an und für sich nur unerhebliche tangentiale Bremskräfte erfor derlich sind, um das einseitige Kleben der Räder an der Schiene zu beseitigen.
Das durch die magnetischen Platten am wirksamen Bremsscheibenhebelarm hervorgerufene Mo ment ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 unveränderlich.
Bei einem innengelagerten Radsatz gemäss Fig. 4 sind beide Räder 2 unabhängig drehbar auf der festen Hohlachse 6 gelagert und je mit einer Bremsscheibe 7 versehen. Durch die Hohlachse 6 isst eine Welle 8 mit genutetem Bund 9 an jedem Ende geführt, in welche die Bremsbacken 10 tangential unversehieblich eingreifen. Letztere werden mittels der sich an den Muttern 11 der Welle 8 abstützenden Federn 12 unter Zwischenschaltung von Reib belägen 13 gegen die Bremsscheihen 7 ge drückt und beeinflussen die Relativbewegung der Räder 2. Die Bremskraft kann durch An ziehen oder Lockern der Muttern 11 beliebig verändert werden.
Der Radsatz kann gemäss Fig. 5 auch mit elektromagnetischen Reibplatten für die Bremse versehen werden. Die in der Reibplatte 13 angeordneten Elektromagnete 14 sind über Schleifkontakte 15 mit einer Stromquelle ver bundeng. Je nach der Grösse der zugeführten elektrischen Kraft lassen sieh Bremsmomente jeder Grössenordnung erzeugen. Eine derartige Ausführung ist besonders für Messzwecke vor teilhaft. Sie lässt erkennen, welche Bremswir kung zwischen den Rädern einer Achse vor banden sein muss, um den besten Lauf des zu prüfenden Wagens zu erhalten.
Man kann diese Ausführung aber auch als Dauerausfüh rung verwenden, wenn sich auf Teilstreeken der zu befahrenden Gleisanlage unterschied liche Rückwirkungen auf den Wagenlauf er geben.
Mit den angeführten Bremsarten sind die Ausführungsmöglichkeiten nicht erschöpft. Es lassen sich vielmehr auch Trommel-, Konus- oder Scheibenbremsen und andere Brems systeme verwenden, wobei der Bremsdruck durch Permanentmagnetismus, Elektromagne tismus oder durch Vorspannung von Federn beliebiger Art erzielt werden kann. Auch die Bauart des Radsatzes beschränkt sich nicht auf die in den Fig. 1 und 4 gezeigten Aus führungsbeispiele. ES können beispielsweise auch Achsen verwendet werden, die sich in Achsbuchsen drehen und ein fest aufgepresstes Rad haben, während das zweite Rad unabhän gig drehbar auf dieser Achse gelagert isst.
Bei solchen oder ähnlichen Ausführungen mit Aussen- oder Innenlagerung wird zwischen der drehbaren Achse und dem unabhängig dreh bar gelagerten Rad die Bremse beliebiger Art eingebaut.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 isst der Radsatz als Treibradsatz ausge bildet. Auf den beiden verlängerten Radnaben 16, 17 ist das Getriebegehäuse 18 mit der ge teilten Vorgelegewelle 19, 20 und dem auf beide Teilwelken wirkenden Differentialge triebe 21 drehbar gelagert. Die Ritzel 22, 23 der Vorgelegewelle- greifen in die auf beiden verlängerten Radnaben angeordneten Zahn räder 24, 25.
Die nicht dargestellten Räder sind durch eine ihre Relativbewegung beein- flussende Konusbremse mit permanentmagne tischen Bremsbacken 26, 27, die wiederum. verzahnt ineinandergrenfen, verbunden.
Zwecks Herabsetzung -des unigefederten G ewichtes können einfach oder doppelt ge wellte dünne Radlscheiben und gegebenenfalls auch Hohlachsen verwendet werden. Auch Radausführungen in Leichtmetall: oder solche, bei denen, zwischen;
Radreifen und Radscheibe Gummikissen vorgesehen smd, können Anwen dung finden, Das Anwendungsgebiet der beschriebenen Radsätze isst unbegrenzt. Die Radsätze können frei schwimmend im Fahrzeug gelagert wer den, damit schon bei kleinen Bremswirkungen eine Drehung des Radsatzes um seine in Achs mitte errichtete Senkrechte erzielt wird, jedoch ist auch die Einlagerung der Radsätze in Streifrahmengestelle gegeben.
Die auf der Zeichnung dargestellte, Anwen dung von Wälzlagern zwischen Achse und Radkörper ist nicht unbedingt erforderlich. Wenn nur die Relativbewegung zwischen einer sich drehenden Achse mit darauf fest sitzendem Rad und dem drehbar gelagerten zweiten Rad aufzunehmen isst, wird man aus Verbilligungsgründen Gleitlager wählen.