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Anlenkung eines dreiachsigen Drehgestells für Schienenfahrzeuge Werden
die Radsätze eines Drehgestells von einem schienengebundenen Brückenfahrzeug über
Gelenkwellen und Achstriebe angetrieben, so bereitet die konstruktive Ausführung
des Drehzapfens zur Anlenkung des Drehgestells an der. Brücke Schwierigkeiten, weil
der Bauraum im Drehzapfenbereich durch die Antriebsteile beansprucht wird. Zur Erzeugung
einer vertikalen Drehachse werden deshalb in bekannter Weise Konstruktionen verwendet,
die das Drehgestell über Hebelsysteme oder Segmente an dem Brückenträger anlenken
und dadurch eine Drehachse ideell erzeugen.
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Bekannt sind hierbei Drehgestellanlenkungen, bei denen Segmente benutzt
werden, die auf einer Kugelfläche liegen, wobei deren Mittelpunkt auf der zu erzeugenden
Drehachse liegt. Hierbei sind die Segmente mit den Mitnehmern, die an dem Brückenträger
angeordnet sind, fest verbunden, so daß keine Relativbewegung zwischen Mitnehmer
und Segment erfolgen kann. Die Gegenstücke, an die sich die Segmente lehnen, sind
hierbei an Drehgestellquerverbindungen befestigt, die ebenfalls fest im Drehgestell
angeordnet sind. Die Relativbewegungen zwischen Brücke und Drehgestell infolge Bogen-
und Rampenfahrt oder Federspiel finden dann ausschließlich zwischen Segment und
Gegenstück statt. Die Seitenkräfte, die von den Führungskräften infolge der Spurführung
auftreten, werden dabei im allgemeinen über die Drehgestellanlenkung auf den Brückenträger
ungemildert, d. h. ohne Stoßabdämpfung, übertragen, was einen schlechten Lauf des
Fahrzeuges ergeben kann. Außerdem wird durch die bekannten Ausführungen der Raum
im Bereich der Drehachse durch die Drehgestellanlenkung beansprucht, so daß für
die Antriebsteile wenig Platz für deren ungehinderte Unterbringung vorhanden ist.
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Es sind weiterhin mehrachsige Drehgestelle bekannt, die eine rahmenförmige
Wiege aufweisen. Der Drehgestellrahmen wird hierbei über die Brücke geführt. Die
Längsseiten des Rahmens werden durch Blattfedern gebildet, die beim Durchfedern
ihre Länge und damit den gegenseitigen Abstand der Wiegenquerträger verändern. Eine
Drehführung des Gestells an der Brücke ist nicht vorhanden. Es können nur Kräfte
in Längsrichtung, nämlich Zug-und Bremskräfte, von dem Drehgestell auf die Brücke
übertragen werden, nicht dagegen Seitenkräfte, die von der Spurführung herrühren.
Die seitliche Auflagerung ist labil und praktisch nicht verwendbar. Außerdem ist
nur ein elektrischer Einzelachsantrieb, aber kein Gelenkwellenantrieb der Rad-Sätze
möglich, da die Querträger der Wiege und des Wagenkastens den Raum für die Durchführung
von Gelenkwellen versperren. Weitere bekannte Lenkeranordnungen für Drehgestelle
ohne einen körperlich ausgebildeten Drehzapfen ermöglichen keine Seitenbeweglichkeit
mit Rückstellkraft.
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Um die beschriebenen Nachteile zu beseitigen, wird nach der Erfindung
von einer bekannten Anlenkung eines dreiachsigen Drehgestells für schienengebundene
Brückenfahrzeuge ausgegangen, die insbesondere durch Gelenkwellen angetrieben werden.
Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem derartigen Fahrzeug dadurch
gelöst, daß im Brückenträger des Fahrzeugs in an sich bekannter Weise vier Pfosten
mit Zapfen an den Enden angeordnet und die Zapfen in Gleitstücken drehbar und verschiebbar
gelagert sind, wobei die Gleitstücke eine innere und äußere sphärisch ausgebildete
Fläche aufweisen und sämtliche Flächen einen gemeinsamen Kugelmittelpunkt haben,
der auf der senkrechten Drehachse des Drehgestells liegt, und die Flächen sich an
entsprechend sphärisch als Gleitschienen ausgebildete Gegenflächen lehnen, die in
einem Hilfsrahmen gelagert sind. Dadurch ist eine waagerechte Bewegung des Drehgestells
gegenüber dem Wagenkasten infolge Kurvenfahrt und eine senkrechte Bewegung infolge
Rampenfahrt ermöglicht. Dem Federspiel zwischen Brücke und Drehgestell wird durch
die Bewegungsmöglichkeit der Gleitstücke auf den Zapfen der Pfosten stattgegeben.
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Der Hilfsrahmen ist mittels Pendel an den Längsträgern des Drehgestells
aufgehängt und mittels diagonal gegenüberliegender Lenker in Querrichtung geführt.
Die Lenker sind an den langen Seiten des rechteckförmigen Hilfsrahmens einerseits
und an, den Längsträgern des Drehgestells andererseits angelenkt.
Die
Zapfen an den Pfostenenden können mit den Gleitstücken in einem Ölbad gelagert sein.
Auch ist es denkbar, die Gleit- und/oder Gegenstücke aus selbstschmierendem Material
herzustellen.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigt A b b. 1 den Längsschnitt durch ein dreiachsiges Drehgestell,
A b b. 2 die Draufsicht, A b b. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der A b b. 1
und A b b. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der A b b. 2.
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Die Radsätze 22 sind in üblicher Weise am Drehgestell6 gelagert
und abgefedert. Sie werden über Achsantriebe von den Gelenkwellen 20 angetrieben.
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An dem Brückenträger 1 sind vier Pfosten 2 bis 5 angeordnet, die in
der Draufsicht die Ecken eines Rechteckes darstellen, dessen Seiten parallel zu
den Längsträgern 17 bzw. den Querverbindungen 7 des ,Drehgestells 6 liegen.
An dem freien Ende eines jeden Pfostens 2 bis 5 ist ein Zapfen 8 angeordnet, der
in einem Gleitstück 9 gleiten kann, das sich gleichzeitig um dessen Achse
drehen kann. Die Gleitstücke 9 sind derart ausgebildet, daß ihre äußeren
Flächen 10 auf einer Kugel D liegen, deren Mittelpunkt sich in der zu erzeugenden
vertikalen Drehachse des Drehgestells 6 befindet. Die Kugel D weist hierbei
einen derartigen Durchmesser auf, daß ihre Kugelfläche die Zapfen 8 der Pfosten
2 bis 5 umhüllt. Zentrisch zu dieser äußeren Kugelfläche ist noch eine im Durchmesser
kleinere Kugel d angeordnet, deren Kugelhalbmesser um die Dicke des Gleitstückes
9 kleiner ist als derjenige der Kugel D, d. h., die inneren Flächen
11 der Gleitstücke 9 liegen auf der kleineren Kugel d.
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Die Gleitstücke 9 werden in entsprechend ausgebildeten Gegenflächen
13 geführt, die in einem im Pfostenbereich angeordneten Hilfsrahmen
14 gelagert sind, so daß die Gleitstücke 9 raumbewegliche Verschiebungen
ausführen können, die um den gemeinsamen Kugelmittelpunkt der beiden Kugeln
D und d
eine Drehbewegung ergeben. Insbesondere wird durch diese Bauart
dem Drehgestell 6 gegenüber dem Brückenträger 1 der waagerechte Ausschlag infolge
Kurvenfahrt und der senkrechte Ausschlag infolge Rampenfahrt ermöglicht. Dem Federspiel
zwischen dem Brückenträger 1 und dem Drehgestell 6 wird dabei durch die Verschiebung
der Zapfen 8 in den Gleitstücken 9 stattgegeben, so daß dem Drehgestell
6 einwandfreie Bewegungsmöglichkeiten zugesichert sind.
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Die in dem Hilfsrahmen 14 gelagerten Gleitstücke 9 werden zweckmäßigerweise
in einem Ölbad angeordnet, das oben mittels elastischer Abdeckungen vor Verunreinigung
geschützt ist. Gleichzeitig werden durch das ölbad infolge der verbesserten Schmierverhältnisse
den gleitenden, räumlichen Verschiebungen geringe Gleitwiderstände entgegengesetzt,
so daß die Bewegungen erleichtert werden. Es ist auch denkbar, daß die Gleitstücke
9 oder die Gegenfläche 13 aus selbstschmierendem Material gefertigt sind.
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Der Hilfsrahmen 14 ist als ein in der Draufsicht rechteckförmiger
Rahmen ausgebildet, der mit dem , Drehgestellrahmen 6 über Pendel 15 verbunden
ist. Die Last des Brückenträgers 1 stützt sich hierbei in bekannter Weise über Federn
16 auf dem Hilfsrahmen 14 ab, der zu diesem Zweck in Querrichtung über die
beiden Drehgestellängsträger 17 hinaus verlängert ist, wobei die außenliegenden
Verbindungen des Hilfsrahmens 14 die Abstützung 23 der Federn 16 tragen. Durch diese
Konstruktion wird erreicht, daß in Verbindung mit den vier Zapfen 8 an den Pfosten
2 bis 5 des Brückenträgers 1, dem in Pendeln 15 aufgehängten Hilfsrahmen 14 und
der Lastabstützung eine Wiege 12 entstanden ist. Bei Seitenstößen infolge der Führungskräfte
werden diese elastisch auf die Pfosten 2 bis 5 des Brückenträgers 1 übertragen,
indem die Wiege 12 in den Pendeln 15 in bekannter Weise seitlich ausschlägt. Die
Seitenkräfte werden von der Wiege 12 über die Gleitstücke 9 in die Zapfen 8 der
Pfosten 2 bis 5 auf den Brückenträger 1 weitergeleitet. Zur L;ängskraftübertragung
trägt der Hilfsrahmen 14 bzw. die Wiege 12 zwei Anlenkungen 18, in denen Lenker
19 gelagert sind, die sich diagonal gegenüberliegen, wobei jeder Lenker 19 jeweils
an der langen Seite des Hilfsrahmens 14 und am Längsträger 17 des Drehgestells 6
angelenkt ist. Durch die Lenkeranordnung wird der Querbewegung des Hilfsrahmens
14 kein Widerstand entgegengesetzt, während die Längsbewegung verhindert wird.
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Durch die Anordnung der Zapfen 8 an den vier Pfosten 2 bis 5 ist eine
verhältnismäßig aufgelöste Konstruktion entstanden, so daß in Längsmitte des Drehgestells
6 genügend Raum zur Durchführung der Gelenkwellen 20 zur Verfügung steht.
Gleichzeitig kann weiterhin innerhalb der vier Pfosten 2 bis 5 ein Achsantrieb 21
angeordnet werden. Sowohl die Wiege 12 bzw. die mittlere Drehgestellquerverbindung
als auch die Pfosten 2 bis 5 umgreifen den Achsantrieb 21 derart, daß die
Zugänglichkeit zu den Antriebsorganen ausreichend gewahrt ist. Die Pfosten 2 bis
5 lassen sich ferner so weit herabziehen, daß das Drehgestell 6 mit einer Tiefanlenkung,
d. h. mit einer Anlenkung unterhalb der Radmitten, versehen werden kann, um Achsdruckänderungen
durch Längskräfte infolge Zug- oder Bremskraft gering zu halten. Je nach der Anordnung
der Gelenkwellen 20 des Antriebes kann die Wiege 12, an die über die Gleitstücke
9 und Pfosten 2 bis 5 das Drehgestell 6 an dem Brückenträger 1 angelenkt ist, ober-
oder unterhalb von den Gelenkwellen 20
angeordnet werden, wobei es jedoch
auch denkbar ist, daß sich diese innerhalb von zwei übereinanderliegenden Gelenkwellen
20 befindet.
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Anspruch 1 schützt ausschließlich die Gesamtkombination seiner sämtlichen
Merkmale. Die Ansprüche 2 bis 4 sind echte Unteransprüche, die nur in Verbindung
mit Anspruch 1 gelten.