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Radbefestigung an Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen Die
Erfindung betrifft eine Radbefestigung an Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen
und vorwiegend Leichtschnellzugwagen.
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Derartige Radbefestigungen, bei denen jedes Rad für sich von einem
Schwingarm getragen wird, der durch Gummigelenke mit dem Fahrzeugrahmen verbunden
ist, sind bekannt. Eine solche bekannte Radbefestigung weist einen Schwingarm auf,
der an einem Ende an einem Vertikalzapfen über eine Gummifeder gelagert ist, während
sein anderes Ende durch einen parallel zur Wagenachse verlaufenden und mit dem Schwingarm
über eine Gummifeder verbundenen Hebel an dem Rahmen angelenkt ist. Der Nachteil
dieser bekannten Radbefestigung liegt darin, daß die Federwege in Achsrichtung nur
im Bereich der verhältnismäßig kleinen radialen Elastizität der Gummifedern in den
Gelenken möglich ist.
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Das Ausmaß der Bewegungen der Räder eines Leichtschnellzugwagens ist
jedoch verhältnismäßig groß, und jedes Rad muß insbesondere die Möglichkeit einer
ausreichenden Bewegung quer zur Fahrtrichtung haben; ganz abgesehen davon, daß es
beim Befahren von Kurven in horizontaler Richtung schräg und außerdem genügend auf
und ab bewegbar sein muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radbefestigung der
angegebenen Art zu schaffen, bei der die erforderlichen Federwege insbesondere auch
quer zur Fahrtrichtung in ausreichendem Maße. gewährleistet sind. Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß am Fahrzeugrahmen auf jeder Fahrzeugseite
vor und hinter der Radachse je ein Schwingarm und zwischen jedem Schwingarm und
dem Achslagergehäuse ein Lenker und zwischen jedem Schwingarm und dem Fahrzeugrahmen
sowie zwischen jedem Lenker und dem Achslagergehäuse einerseits sowie dem zuhörigen
Schwingarm andererseits je ein Gummigelenk angebracht ist.
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Durch diese erfindungsgemäße Befestigung des Rades über je zwei Lenker
und je. zwei Schwingarme ist eine für gute Fahreigenschaften außerordentlich wichtige
Federung auch quer zur Fahrtrichtung in besonders günstiger Weise gegeben. Die Gummigelenke
zwischen den Lenkern und den Schwingarmen sind in Form von konischen Gummibuchsen
ausgeführt, so daß zunächst lediglich die Verdrehsteifigkeit der Konusbuchsen und
dann erst die Drucksteifigkeit anspricht. Es ergibt sich daraus eine progressive
Federkennlinie, die im Gegensatz zu bekannten Federungen viel größere Federwege
quer zur Fahrtrichtung zuläßt.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Gummigelenke zwischen
dem Lenker und dem Schwingarm sowie zwischen dem Schwingarm und dem Fahrzeugrahmen
als Kugelgelenke ausgebildet und lassen eine begrenzte universale Bewegung zu. Durch
die Lagerung der Schwingarme über die Kugelgelenke wirken diese gleichzeitig als
Drehfederung und übernehmen die vertikale Federung der Radachse. Dabei ist durch
dieAusbildung der Gummikugelgelenke eine genügende Steifigkeit in Fahrtrichtung
gegeben.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jeder Schwingarm durch
ein Gummigelenk mit einer horizontalen Welle und durch ein weiteres gleichachsiges
Gummigelenk mit dem Fahrzeugrahmen verbunden. Dadurch wird in besonders vorteilhafter
Weise erreicht, daß die Federwege in vertikaler Richtung verhältnismäßig groß sind,
ohne daß dieGummizwischenlagen überbeansprucht werden, da durch die Anordnung von
zwei Gelenken der gesamte auftretende Drehwinkel zu gleichen Teilen auf beide Gelenke
verteilt wird.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung
im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt
ist. In der Zeichnung ist Fig. 1 die Draufsicht auf die Radbefestigung, teilweise
im Schnitt, und Fig.2 eine Seitenansicht auf die Radbefestigung gemäß Fig. 1, ebenfalls
teilweise im Schnitt.
Nach dem in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiel befindet sich das Schienenrad 5 am Rahmen 6 des Fahrzeuges.
Das Schienenrad, das auf der Radachse 7 angebracht ist, die sich in einem Achslagergehäuse
4 dreht, wird vom Fahrzeugrahmen 6 wie nachfolgend beschrieben getragen: Das Achslagergehäuse
4 trägt seitlich einander gegenüberliegende Nocken 8, die in einer Gabel 9 je eines
Lenkers 10 liegen: Das andere Ende dieses Lenkers 10 wird von einem Schwingarm 11
gehalten. Jeder Nocken 8 trägt einen vertikalen Stift 12, dessen Enden spitz zulaufen
und in das Innenteil 13 eines konischen Gummigelenkes 14 (Fig. 2) hineingreifen.
Das Gummigelenk 14 besteht aus dem Innenteil 13, einem gleichachsigen Außenteil
15 und einer Gummizwischenlage 16. Der Außenteil 15 wird von der Gabel 9 gehalten.
Die Gummizwischenlagen 16 werden durch Anziehen der Bolzen 17 zusammengepreßt. Die
Gummigelenke 14 sind so angeordnet, daß dann, wenn die Radachse 7 und mit ihr das
Achslagergehäuse4 sich nach oben bewegt, die Gummizwischenlage 16 des oberen Gelenkes,
und wenn die Achse 7 sich nach unten bewegt, die Zwischenlage 16 des unteren Gelenkes
zusammengedrückt wird.
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Der untere Gabelarm 18 der Gabel 9 ist von dem Lenker 10 getrennt,
und der Bolzen 17 hält diesen Arm an dem Gelenk fest. Wenn der Bolzen 17 angezogen
wird, nähern sich die Gabelarme einander und drücken dabei die beiden Gumnnizwischenlagen
16 zusammen.
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Der Lenker 10 ist an dem Schwingarm 11 durch ein weiteres Gummigelenk
19 angelenkt, das aus einem kugelförmigen Innenteil 20 am Lenker 10 besteht, einem
entsprechenden kugelförmigen Außenteil 21 am Schwingarm 11 und einer Gummieinlage
22. Die Anordnung entspricht einer Kugel mit einer Gummieinlage und läßt begrenzte
universelle Bewegungen zwischen dem Lenker 10 und dem Schwingarm11 zu. Die Einlage22
wird durch den Zusammenbau des Gelenkes 19 zusammengedrückt.
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Jeder Schwingarm 11 bewegt sich um eine horizontale Welle 23, welche
zwischen den beiden Teilen 24 des Rahmens 6 in einer Gummigelenkanordnung liegt,
die aus den gleichachsigen Gummigelenken 25 und 26 besteht. Jedes der Gummigelenke
25 und 26 ist von ähnlicher Konstruktion wie das Gelenk 19, die Gummieinlage wird
auch hierbei wieder beim Zusammenbau zusammengedrückt. Die Anordnung ist so, daß
das äußere Teil 27 des Gelenkes 25 am Schwingarm 11 befestigt ist, die inneren Teile
29 beider Gelenke auf der horizontalen Welle 23 aufgekeilt sind und der äußere Teil
28 des. Gelenkes 26 am Fahrzeugrahmen 6 befestigt ist. Zwischen den beiden inneren
Teilen 29 liegt ein Distanzring 30. Mit dieser Anordnung wird eine bestimmte Winkelbewegung
des Schwingarmes 11 durch das Gelenk 25 auf die Welle 23 übertragen und damit von
dieser auf das Gelenk 26, mit dem Ergebnis, daß durch jedes der beiden Gelenke 25
und 26 die Hälfte der Winkelbewegung aufgenommen wird. Infolgedessen bleibt die
Verdrehung für jedes Gelenk innerhalb zulässiger Grenzen, obgleich das Ausmaß der
Bewegung des Schwingarmes 11 groß sein kann.
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Die Gummigelenke 25 lassen begrenzte universale Bewegungen der Schwingarme
11 zu. Die Lenker 10 und die Schwingarme 11 sind horizontal angeordnet. Ein Puffer
40 an der Welle 23 liegt der Stirnfläche des Achslagergehäuses 4 gegenüber. Das
Gummigelenk 26 ist am Fahrzeugrahmen 6 auf folgende Weise befestigt: Der äußere
Teil 28 liegt in einer Buchse 31, die drehbar von einer am Fahrzeugrahmen 6 befestigten
Muffe 32 getragen wird. Ein radialer Arm. 33 an der Buchse 31 trägt an seinem Ende
einen Bolzen 34, welcher mit einem (nicht dargestellten) Puffer am Fahrzeugrahmen
6 verbunden ist. Durch verschiedene Einstellung des Bolzens 34 wird der Arm 33 gedreht
und dadurch die Höhe des Fahrzeugrahmens 6 relativ zum Schienenrad verändert.
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Die inneren Gelenkteile 29 werden .auf der Welle 23 durch Muttern
35 festgehalten, so daß diese Teile nicht stramm auf der Wolle 23 sitzen müssen
und deshalb selbst nach langer Betriebszeit leicht abgenommen werden können. Die
Gummieinlagen können mit den inneren Gelenkteilen 29 und/odeT den äußeren. Teilen
27, 28 der Gelenke vereinigt oder sonstwye fest verbunden werden oder die
Gummieinlagen können in ihrer Lage allein durch das Zusammenpressen der äußeren
Teile27 und 28 beim Zusammenbau festgehalten werden.
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Auf- und Abwärtsbewegungen des Schienenrades 5 sind durch die Gummigelenke
25 und 26 möglich, die auf Drehung beansprucht werden. Das Gelenkpaar läßt große
senkrechte Radbewegungen zu, ohne dabei die Gelenke übermäßigen Verdrehungen auszusetzen.
Bewegungen des Schienenrades 5 quer zur Fahrtrichtung werden durch Verdrehung der
Gummigelenke 14 in Verbindung mit einer Verdrehung der Gelenke 19 aufgenommen. Wenn
der Zug in eine Kurve einläuft, bewegt sich die Radachse 7 in einer horizontalen
Ebene mit einer gleichzeitigen Bewegung der Radachse 7 quer zur Fahrtrichtung. Diese
Bewegung wird aufgenommen durch Horizontalbewegung der Schwingarme 11, was durch
Verdrehung der Gelenke 25 möglich ist, in Verbindung mit einer Verdrehung der Gummizwischenlagen
16 der Gelenke 14 und mit einer Verdrehung der Gelenke 19. Die erfindungsgemäße
Radbefestigung läßt somit eine begrenzte universehe Bewegung der Radachse 7 zu mit
vorher willkürlich festlegbaren Eigenschaften für die Verformung der verschiedenen
Gummigelenke.
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Gegenstand des Anspruchs 1 soll nur die Gesamtkombination der in diesem
Anspruch enthaltenen Merkmale sein.