DE19510706C2 - Lenkachslaufwerk - Google Patents

Description

Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Lenkachslaufwerk mit Schraubenfedern vorzugsweise für zweiachsige Schienenfahrzeuge. Größere Anforderungen an das Transportvolumen unter Beibehal­ tung der leichten und einfachen einachsigen Laufwerke lassen sich vorteilhaft durch mehrgliedrige Fahrzeuge erfüllen. Die bekannten Lösungen, z. B. DE 41 10 492 A1, beruhen darauf, daß ein Einachslaufwerk am Fahrzeugende, bzw. in einem geringen Ab­ stand davon, mittels entsprechender Hebelmechanik im geraden Gleis rechtwinklig und im Gleisbogen radial geführt wird. Eine solche Anordnung behindert die Eigendynamik eines Radsatzes und bewirkt einen unruhigen Fahrzeuglauf.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Laufwerk für vorzugsweise zweiachsige Glieder-Schienenfahrzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, das wie im Hauptpatent eine selbsttätige Ein­ stellung des Radsatzes beim Sinusverlauf ohne behindernde Reak­ tionskräfte im geraden Gleis und im Gleisbogen ermöglicht und darüber hinaus den Radsatz mit der erforderlichen Bewegungs­ freiheit in die Normale zum Gleis vorsteuert. Weiterhin soll dieses Laufwerk in Niederflurfahrzeugen einsetzbar sein.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches ge­ löst. Wie im Hauptpatent wird ein fiktiver Dreh- und Anlenk­ punkt in Radsatzmitte durch eine mittelbare Anlenkung des Rad­ satzes über Radsatzlenker und durch eine Ausgleichseinrichtung mit Dämpfung der vertikalen, lateralen und longitudinalen Bewe­ gungen der Radsatzlager durch hydraulische Dämpfer sowie der Abstimmung der Federraten und -charakteristik in allen drei Ko­ ordinaten durch Schraubenfedern mit definierter Seitensteifig­ keit bei zusätzlicher partieller Wirkung von Elastomerpuffern geschaffen. Zusätzlich wird die Ausgleichseinrichtung von dem sich bei Bogenfahrt bildenden Knickwinkel zwischen den Enden der benachbarten Fahrzeugrahmen gesteuert. In die Steuerein­ richtung ist ein Federwerk integriert, welches dem Radsatz ge­ stattet, im Bereich der Winkelanschläge infolge des Sinuslaufes sich gegen einen geringen Widerstand zu bewegen. Nach diesem Bereich steigt der Widerstand bzw. die Steuerkraft steil an, so daß eine nahezu radiale Einstellung des Radsatzes im Gleisbogen bewirkt wird.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die Draufsicht auf ein gesteuertes Lenkachslaufwerk mit einer Ausgleichseinrichtung durch einen Ausgleichshebel (1. Ausführungsbeispiel),

Fig. 2: eine Seitenansicht auf ein gesteuertes Lenkachslaufwerk mit einer Ausgleichswelle (2. Ausführungsbeispiel),

Fig. 3: den Schnitt A-A nach Fig. 2 durch ein gesteuertes Lenkachslaufwerk mit einer Ausgleichswelle,

Fig. 4: die Draufsicht auf den Teil des gesteuerten Lenkachs­ laufwerkes mit einer Ausgleichsstange (3. Ausführungsbeispiel).

Die Fig. 1 zeigt ein Lenkachslaufwerk mit der Variante einer Ausgleichseinrichtung 5 in Form eines unterschiedlich gelager­ ten Ausgleichshebels 6. Ein Radsatzlenker 1 stützt sich auf ein Radsatzlager 2 eines Radsatzes 8 unter Zwischenschaltung eines kardanisch wirksamen Elastomerpolsters 3 (Radsatzlager 2, Ela­ stomerpolster 3 siehe Fig. 2) wobei der Radsatzlenker 1 an sei­ nem Ende durch ein elastisches sphärisches Lager 4 mit der Aus­ gleichseinrichtung 5, die hier als Ausgleichshebel 6 gestaltet ist, verbunden ist. Der Ausgleichshebel 6 hat in seiner Mitte den Drehpunkt in einer Elastomerbuchse 7, die auf der Fahrzeug­ mitte befestigt ist. Hierdurch werden die longitudinalen Kräfte vom Fahrzeug über den Ausgleichshebel 6 und die beiden Radsatz­ lenker 1 auf den Radsatz 8 übertragen. Durch die schon zuvor genannten Koppelglieder "Ausgleichshebel 6/beide Radsatzlenker 1/Radsatz 8" kann sich letzterer unter dem Fahrzeug mit einem fiktiven Drehpunkt in der Radsatzmitte drehen (mittelbare An­ lenkung). Eine weitere Voraussetzung für das Drehen des Rad­ satzes 8 bilden Vertikalkräfte übertragende, mit definierter Seitensteifigkeit ausgebildete Schraubenfedern 10. Diese sind oben unter Zwischen- oder Parallelschaltung von einer Federweg­ begrenzungseinrichtung 11 an einem Fahrzeugrahmen 27 gelagert und stützen sich unten auf die Radsatzlenker 1 ab. Die Feder­ wegbegrenzungseinrichtungen 11 begrenzen außerdem noch die ho­ rizontalen Bewegungen des Radsatzlenkers 1 unter Mitwirkung von längs- und querwirkenden federnden seitlichen Anschlägen 12. Eine außermittig angeordnete Scheibenbremsanlage 16 hängt an einem y-förmigen, nach oben gebogenen Längsträger 18a. Dieser stützt sich mittels Kugelbuchsen 19 auf den Ausgleichshebel 6 und über Scheibenlager 20 auf einen nach oben gebogenen Quer­ träger 21 ab. Der Querträger 21 ist an seinen Enden mittels der Kugelbuchsen 19 mit den beiden Radsatzlenkern 1 verbunden. Die Kugelbuchsen 19 und das Scheibenlager 20 sind zur Vermeidung von Reibschwingungen unelastisch ausgebildet. Zur Erzielung ei­ nes guten Fahrzeuglaufes ist vertikal zwischen Fahrzeugrahmen 27 und dem Radsatzlager 2 oder Radsatzlenker 1 auf beiden Sei­ ten ein hydraulischer Dämpfer 22 angeordnet. Für die Dämpfung der longitudinalen Bewegungen des Radsatzes 8 genügt der hy­ draulische Dämpfer 22, der zwischen einem Ende des Ausgleichs­ hebel 6 und dem Fahrzeugrahmen 27 angelenkt ist. Die lateralen Bewegungen des Radsatzes 8 werden durch den hydraulischen Dämp­ fer 22, der sich zwischen dem Radsatzlenker 1 und dem Fahrzeu­ grahmen 27 befindet, gedämpft. Die Steuereinrichtung besteht bei der Variante mit den Ausgleichshebel 6 aus einem An­ lenkpunkt 32 am Ausgleichshebel 6, einer Koppelstange 33, die an einem Steuerhebel 34 angelenkt ist. Der Steuerhebel 34 ist durch ein Lager 35 mit dem Fahrzeugrahmen 27 verbunden. Am an­ deren Ende des Steuerhebels 34 ist eine Koppelstange 36 mit Fe­ derwerk kardanisch angelenkt. Das Federwerk besteht aus zwei schwachen, gegeneinander verspannten Federn 37, die zwischen einem Federsteller 41 der Koppelstange 36 und einem Federge­ häuse 42 angeordnet sind, wobei die Federwirkung so bemessen ist, das der Sinuslauf des Radsatzes 8 nicht unterdrückt wird. Weiterhin ist noch ein doppelwirkender Begrenzungsanschlag 38 vorhanden, dessen Spiel der Amplitude des Sinuslaufs des Rad­ satzes 8 entspricht. Das Federwerk mit Koppelstange 36 ist an einem benachbarten Fahrzeugrahmen 39 angelenkt. Die Koppelstan­ ge 33 und das Federwerk mit Koppelstange 36 können auch in an­ derer Reihenfolge angeordnet werden. Der benachbarte Fahrzeu­ grahmen 39 ist beispielsweisemittels eines Lagers 40 auf den Fahrzeugrahmen 27 aufgesattelt.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die Anordnung der Steuereinrichtung bei einem Lenkachslaufwerk mit einer Ausgleichswelle 23. Die Nei­ gung der Ausgleichswelle 23 ist in Fig. 3 erkennbar, ebenso He­ bel 24 mit den elastisch-sphärischen Lagern 4 für die Radsatz­ lenker 1. Ein Hebel 24 besitzt den Anlenkpunkt 32 der Koppel­ stange 33. Die Ausgleichswelle 23 ist an beiden Seiten in der Elastomerbuchse 7 gelagert, die mit dem Fahrzeugrahmen 27 zur Übertragung der longitudinalen Kräfte verbunden ist. Die Kop­ pelstange 33 ist an den Steuerhebel 34 angelenkt, der wiederum durch das Lager 35 mit dem Fahrzeugrahmen 27 verbunden ist. Am anderen Ende des Steuerhebels 34 ist das Federwerk mit Koppel­ stange 36 kardanisch angelenkt und führt zu dem Lager 40 am be­ nachbarten Fahrzeugrahmen 39. Die nachgeordneten Teile des Laufwerkes sind die gleichen wie bei dem ersten Ausführungsbei­ spiel.

Die Fig. 4 zeigt einen Teil des gesteuerten Lenkachslaufwerkes in der Draufsicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Übertragung der longitudinalen Kräfte durch eine Ausgleichs­ stange 28 und einem entsprechenden Umlenkwinkel 29. Auch hier wird die Steuereinrichtung über einen Anlenkpunkt 32 am Umlenk­ winkel 29 mit den beiden vorherigen Ausführungsbeispielen er­ läuterten Elementen angeordnet.

Claims (1)

1. Lenkachslaufwerk vorzugsweise für zweiachsige Glieder-Schienen­ fahrzeuge, mit Schraubenfedern, Achs- oder Radsatzlenkern, Achs- oder Radsatzlagern und Radsatz bzw. Achse dahingehend, daß die Achs- oder Radsatzlager kardanisch elastisch mittels Elastomerpolster im Achs- oder Radsatzlenker gelagert sind, wo­ bei die Achs- oder Radsatzlenker an einem Ende durch ein ela­ stisches sphärisches Lager an eine Ausgleichseinrichtung ange­ lenkt sind und beiderseits neben den Achs- oder Radsatzlagern querelastisch zwischen Untergestell- bzw. Fahrzeugrahmen und Achs- oder Radsatzlenker angeordnete Schraubenfedern auf oder neben Federwegbegrenzungseinrichtungen sowie hydraulische Dämp­ fer vertikal zwischen Untergestell bzw. Fahrzeugrahmen und Achs- oder Radsatzlager oder Achs- oder Radsatzlenker, longi­ tudinal zwischen Untergestell bzw. Fahrzeugrahmen und Aus­ gleichseinrichtung und lateral zwischen Untergestell bzw. Fahr­ zeugrahmen und einem Querträger oder Achs- oder Radsatzlenker angeordnet sind, wobei die Ausgleichseinrichtung einen Aus­ gleichshebel oder eine geneigte Ausgleichswelle oder eine längsbelastete Ausgleichsstange mit Umlenkwinkeln enthält und eine Scheibenbremsanlage sich über eine gelenkige Aufhänge­ einrichtung auf die Ausgleichseinrichtung und auf die beiden Achs- oder Radsatzlenker abstützt, nach Patent 43 37 385, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Anlenkpunkt (32) der Aus­ gleichseinrichtung (5) an dem Ausgleichshebel (6) oder an einem Hebel (24) der Ausgleichswelle (23) oder an dem Umlenkwinkel (29) der Ausgleichsstange (28) angeordnet ist und die Aus­ gleichseinrichtung (5) aus einer Koppelstange (33) besteht, die an einem Steuerhebel (34) angelenkt ist, wobei der Steuerhebel (34) durch ein Lager (35) mit dem Fahrzeugrahmen (27) verbunden ist und zwischen dem Steuerhebel (34) und einem Lager (40) ei­ nes benachbarten Fahrzeugrahmens (39) eine Verbindung durch ein Federwerk mit Koppelstange (36) hergestellt ist, und das Feder­ werk aus zwei gegeneinander vorgespannten Federn (37) besteht, die sich in einem Federgehäuse (42) und auf den dazwischenlie­ genden, mit der Koppelstange (36) fest verbundenen Federsteller (41), dessen Weg durch einen Begrenzungsanschlag (38) einge­ schränkt ist, abstützen.