DE3111087A1

DE3111087A1 - "einzelradanordnung fuer eisenbahnfahrzeuge"

Info

Publication number: DE3111087A1
Application number: DE19813111087
Authority: DE
Inventors: Axel Dipl.-Ing. Dr. 8183 Keuth-Scherfen Schelle
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Radsatz GmbH
Priority date: 1981-03-20
Filing date: 1981-03-20
Publication date: 1982-09-30
Anticipated expiration: 2001-03-21
Also published as: US4449475A; DE3111087C2; DE3111087C3

Description

Khorr-Bremse GmbH·"· ] - f : '*„.". Minchen, den 20.03.1981 Moosacher Stx. 80 TP 3111087

D-8000 München 40 - fe> "*

Einzelradanordnung für Eisenbahnfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einzelradanordnung für Eisenbahnfahrzeuge, wobei jedes einzelne Ead des Fahrzeugs federnd abgestützt und um eine zur Raddrehachse und Fahrzeuglängsachse im wesentlichen senkrechte Achse verschwenkbar ist.

Es ist zwar bekannt, bei Eisenbahnfahrzeugen die Bäder jeweils einzeln aufzuhängen bzw. anzuordnen, jedoch haben sich diese Vorschläge nicht in der Praxis durchzusetzen vermocht. Nach wie vor werden in der Regel jeweils starr oder pendelnd gelagerte Radsätze bzw. mit Radsätzen versehene Drehgestelle verwendet, wobei es insbesondere als nachteilig anzusehen ist, daß bei den starr gelagerten Radsätzen während Kurvenfahrten des damit jeweils versehenen Eisenbahnfahrzeugs die Gefahr eines Verklemmens der Räder mit den Schienen und Hochlaufens der Räder an den Schienen besteht, daß bei den pendelnd gelagerten Radsätzen während der Fahrt des damit jeweils versehenen Eisenbahnfahrzeugs die Räder zum Flattern neigen und gleichfalls an den Schienen hochlaufen können, und daß bei den Drehgestellen nicht nur deren eigenes Gewicht stets mittransportiert werden muß, sondern auch der Aufbau bzw. Wagenkasten des damit jeweils versehenen Eisenbahnfahrzeugs ein verhältnismäßig hohes, an sich gar nicht erforderliches Gewicht haben muß, um für jedes der mindestens acht Räder immer die zur Verhinderung eines "Raushüpfens" aus den Schienen erforderliehe Mindestradlast von beispielsweise 2,5 to zu gewährleisten. Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß die Drehgestelle Platz zwischen den Radsätzen und dem Aufbau bzw. Wagenkasten des jeweiligen Eisenbahnfahrzeugs benötigen und daher dessen Boden nicht unterhalb einer bestimmten Mindesthöhe angeordnet werden kann.

Bei Gliederzügen ist es bekannt, die von der Lokomotive bzw. dem iCriebwagen gezogenen Eisenbahnwagen mit sogenannten Lenk-

— 4* —

achsen zu versehen, welche jeweils eine Art Deichsel aufweisen und durch dieselbe mit der benachbarten, in Fahrtrichtung vorne liegenden Lenkachse verbunden sind, allerdings mit Ausnahme der vordersten Lenkachse des Gliederzuges, welche an ein Drehgestell gekoppelt werden muß. Der Gliederzug bzw. dessen Eisenbahnwagen können nur in einer Richtung fahren, nämlich derjenigen, in welcher sich die erwähnten Deichseln von den Lenkachsen weg erstrecken. Auch ist das Durchfahren von S-Schienenbögen schwierig. Im übrigen ist es bekannt, bei solchen Lenkachsen die beiden Räder einzeln aufzuhängen bzw. anzuordnen, und zwar in einem umgebenden Gehäuse mit entgegen der Wirkung einer Federbelastung senkrecht verschiebbarer Radachse, wie beispielsweise beim sogenannten "TALGO"-Gliederzug der Fall.

Bei den erwähnten, verhältnismäßig alten Vorschlägen zur einzelnen Aufhängung bzw. Anordnung der Räder von Eisenbahnfahrzeugen, welche sich in der Praxis nicht durchzusetzen vermocht haben, ist jedes einzelne Rad des Fahrzeugs federnd abgestützt und um eine zur Raddrehachse und Fahrzeuglängsachse senkrechte Achse verschwenkbar, nämlich um die durch die Mitte der Radebene gehende, am Radaufstandpunkt auf der jeweiligen Schiene senkrecht stehende Achse. Dazu sind unterschiedliche Ausgestaltungen getroffen. Beispielsweise hat man den gesamten, gabelförmigen Radträger, in dessen beiden Schenkeln die beiden Achsbüchsen für die drehbare Lagerung der beiden Achsstummel des Rades entgegen der Wirkung zweier jeweils mit den beiden Enden an der oberen Grundplatte des Radträgers aufgehängter und in der Mitte auf der zugehörigen Achsbüchse aufliegender Blattfedern senkrecht beweglich geführt sind, am Untergestellrahmen des jeweiligen Eisenbahnwagens drehbar gelagert und die beiden auf der einen Eisenbahnwagenseite befindlichen Radträger durch eine federnde Verbindungsstange zur Rückführung der beiden Räder in die zur Eisenbahnwagenlängsachse parallele Normalstellung nach dem Durchfahren eines Schienenbogens miteinander

verbunden, ebenso wie die beiden verschwenkbaren Radträger an der anderen Seite des Eisenbahnwagens. Zweck dieser Konstruktion ist es, die bei starren Radsätzen beobachteten Achsbrüche zu vermeiden (DE-PS 1 140). Bei einer anderen bekannten Eonstruktion ist zur Ermöglichung einer selbsttätigen Radialeinstellung der einzeln aufgehängten bzw. angeordneten Räder von Eisenbahnfahrzeugen zwischen dem jeweiligen, gabelförmigen Radträger und den beiden Drehlagern für die beiden Achsstummel des zugehörigen Rades eine Jochanordnung vorgesehen, welche in den beiden Schenkeln des Radträgers nicht nur senkrecht verschiebbar, sondern auch geringfügig drehbar gelagert ist, wobei zwischen dem Radträger und der Jochanordnung mehrere Iragfedern vorhanden sind, welche sich auf einer Federtragplatte abstützen, der gegenüber die Jochanordnung sich drehen kann (DE-PS 219 643).

Schließlich sind sogenannte Lenkgestelle für Schienenfahrzeuge, insbesondere Straßenbahnen, bekannt, welche mit einem Satz von zwei Rädern oder nach Art eines Drehgestells mit zwei Sätzen zu je zwei Rädern versehen sind, die einzeln federnd abgestützt und für Kurvenfahrten verschwenkbar angeordnet sind, wobei besondere Maßnahmen getroffen sind, um bei Lenkausschlägen des Radpaares bzw. der beiden Radpaare die Spurweite beizubehalten. Dazu sind zwei Schwenkrahmen vorgesehen, welche in einem sich über Blattfedern am Untergestell des jeweiligen Schienenfahrzeugs abstützenden Lenkgestellrahmen jeweils um eine zu dessen Ebene senkrechte Achse verschwenkbar geführt sind und jeweils einen bzw. zwei Radträger aufweisen. Die Radträger für jeweils ein Rad sind jeweils bezüglich des zugehörigen Schwenkrahmens senkrecht beweglich und am Schwenkrahmen federnd abgestützt.

Die beiden Schwenkrahmen sind durch zwei Diagonalgestänge miteinander gekoppelt, welche außerdem im mittleren Bereich zwischen den beiden Schwenkrahmen an den Lenkgestellrahmen angelenkt sind. Die beiden Diagonalgestänge sind in die Symmetrie-

Stellung federbelastet, in welcher sich, die Räder des Lenkgestells parallel zu dessen mittlerer Querachse und somit zur Längsachse des mit dem Lenkgestell jeweils versehenen Schienenfahrzeuges erstrecken. Zusätzlich zu der oder den Federn kann auch eine Dänpfungseinrichtung vorgesehen sein. Diese bekannten Lenkgestelle sind nur für Straßenbahnen sinnvoll und für Eisenbahnfahrzeuge bedeutungslos, weil nur Straßenbahngleise in so engen Bögen verlegt werden, daß sich beim Durchfahren derselben bei einzeln aufgehängten bzw. angeordneten Rädern mit festem Abstand der beiden Schwenkachsen derselben eine unzulässige Spurweitenminderung ergibt. Dieses kann bei Eisenbahnfahrzeugen nicht geschehen, weil Eisenbahngleise nur in sehr viel größeren Bögen verlegt werden. Während Straßenbahngleise Bögen mit einem Krümmungsradius bis herunter zu 15 m aufweisen können, wird bei Eisenbahngleisbögen ein Mindestkrümmungsradius von 75m nicht unterschritten (DE-PS 535 364· und 564 512).

Ebenfalls bei Straßenbahnen mit einzeln aufgehängten bzw» angeordneten und angetriebenen Rädern ist es bekannt, für jedes Rad eine Parallelführung vorzusehen und das auch den Radantrieb umschließende Radgehäuse mittels dreier zueinander paralleler Kugellenker mit dem Wagenkasten zu verbinden, welcher sich über !Ecagfedern auf dem Radgehäuse abstützt. Das Radgehäuse weist Anschläge auf, welche mit Gegenanschlägen am Wagenkasten zusammenwirken, um Relativbewegungen in Richtung der Fahrzeuglängsachse auf ein bestimmtes Ausmaß zu begrenzen. Ein beim Anfahren oder beim Bremsen auftretendes Moment wird von der einen bzw. der anderen der beiden beiderseits des Radgehäuses angeordneten Qiragfedern aufgenommen, wobei die Kugellenker ein Drehen des Radgehäuses in den zulässigen Grenzen erlauben (DE-PS 559 638).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einzelradanordnung für Eisenbahnfahrzeuge der eingangs angegebenen Gattung

— 5 —

zu schaffen, welche stets einen einwandfreien Lauf aller Räder des jeweiligen Fahrzeugs gewährleistet, insbesondere auch beim Durchfahren einer einfachen Schienenkurve oder eines S-Gleisbogens, bei unterschiedlichen Laufwiderständen der Räder, bei unterschiedlichen Bremsmomenten an den Rädern und bei unterschiedlichen Antriebsmomenten an angetriebenen Kadern.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst. "Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einzelradanordnung für Eisenbahnfahrzeuge sind in den restlichen Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ermöglicht nunmehr die Verwirklichung aller Vorteile, welche mit der einzelnen Aufhängung bzw. Anordnung der Räder von Eisenbahnfahrzeugen verbunden sind. So fallen die oben angegebenen Nachteile starr bzw. pendelnd gelagerter Radsätze weg, ebenso wie diejenigen von Drehgestellen und Lenkachsen. Das Fahrzeuggewicht kann verhältnismäßig niedrig gehalten werden und der Fahrzeugboden kann relativ tief angeordnet werden, so daß ein größerer Laderaum und ein reduziertes Umgrenzungsprofil mit entsprechend verringertem Luftwiderstand möglieh werden. Gegenüber Eisenbahnfahrzeugen mit Drehgestellen sind nur vier statt mindestens acht Rädern erforderlich. Die ungefederten Massen an jedem Rad sind kleiner, so daß kleinere Räder verwendet werden können, weil der im Hinblick darauf für einen guten Lauf erforderliche Mindestraddruck entsprechend kleiner ist.

Nachstehend sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einzelradanordnung für Eisenbahnfahrzeuge anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt schematisch:

Figur 1 die Ansicht in Fahrzeuglängsrichtung eines Rades eines Eisenbahnfalirzeugs und dessen Anordnung am Fahrzeug, wobei das Rad sich in der Normalstellung befindet, also die Radebene parallel zur Fahrig zeuglängsachse ausgerichtet ist, wie bei Geradausfahrt des Eisenbahnfahrzeugs der Pail;

Figur 2 die Draufsicht auf die beiden Räder eines derselben Fahrzeugquerebene zugeordneten Radpaares eines Eisenbahnfahrzeugs, welche jeweils gemäß Figur 1 angeordnet sind und sich in der erwähnten Normalstellung befinden, wobei eine gegenseitige Kopplung der Räder und Maßnahmen zur Berücksichtigung der beim Bremsen an den Rädern auftretenden Bremskräfte bzw. Bremsmomente veranschaulicht und Maßnahmen zur Berücksichtigung der bei angetriebenen Rädern auftretenden Antriebskräfte bzw. Antriebsmomente angedeutet sind, ferner eine Kopplung eines der Räder des Radpaares mit einem Rad des zweiten, einer anderen Fahrzeugquerebene zugeordneten Radpaares des Eisenbahnfahrzeugs;

Figur 3 einen verstellbaren Verteiler für die Anordnung gemäß Figur 2; und

Figur 4 das Rad gemäß Figur 1 in der Ansicht in Richtung des Pfeiles IV, wobei Maßnahmen zur Umstellung der Schwenkachse des Rades zur Gewährleistung eines bestimmten NachlaufwinkeIs in jeder der beiden möglichen Fahrtrichtungen wiedergegeben sind.

-TT-

Gemäß Figur 1 ist jedes Rad 1 eines Eisenbahnfahrzeugs auf einer Achse 2 drehbar gelagert, auf welcher sich eine gegebenenfalls gedämpfte Tragfeder 3 abstützt. Die !Tragfeder 3 ist von einem Federgehäuse 4- umschlossen, welches an einem Achsschenkelbolzen 5 vorgesehen ist. Der Achsschenkelbolzen 5 stützt sich über das Federgehäuse 4 und die Tragfeder 3 auf der Achse 2 ab, welche er formschlüssig umgrexft und hält. Auf dem Achsschenkelbolzen 5 liegt der Fahrgestell- bzw. Uhtergestellrahmen 6 des Eisenbahnfahrzeugs auf, in welchem der Achsschenkelbolzen 5 um seine Längsachse 7 drehbar gelagert ist.

Die ungefederten Massen sind bei dieser Ausgestaltung nur gering. Statt der dabei vorgesehenen, fliegenden Lagerung des Rades 1 ist auch eine Gabellagerung möglich, ebenso wie statt der drehbaren Lagerung des Rades 1 auf der zapfenförmigen Achse 2 das Rad 1 mit einem oder mit zwei Achs stumme In zur drehbaren Lagerung versehen werden kann.

Das Rad 1 ist also um die Achse 7 bezüglich des Fahrgestellbzw. TJntergestellrahmens 6 verschwenkbar, um dann, wenn das Eisenbahnfahrzeug eine Kurve bzw. einen Gleisbogen durchfährt, entsprechend aus der in Figur 1 dargestellten Normalstellung zu schwenken. Die Schwenkachse 7 des Rades 1 ist außerhalb desselben angeordnet, also auf der der senkrechten, mittleren Fahrzeuglängsebene abgewandten Seite des Rades 1. Sie verläuft im dargestellten Fall annähernd senkrecht zur Fahrzeuglängsachse und zur Raddrehachse, nämlich der Längsachse der Achse 2, kann jedoch gegenüber dieser senkrechten Orientierung geringfügig um den Winkel OC nach außen geneigt sein, wie in Figur 1 mit strichpunktierter Linie angedeutet. Dadurch, daß die in einer Fahrzeugquerebene verlaufende Schwenkachse 7 die Ebene 8, welehe durch die Oberkanten der Schienen 9 definiert ist, auf denen das Eisenbahnfahrzeug läuft, außerhalb des Aufstandpunkts 10 des Rades 1 auf der zugehörigen Schiene 9 durchstößt, näm-

lieh im Punkt 11, ergibt sich bei einer Kurvenfahrt des Eisenbahnfahrzeuges ein gewisses Drehmoment um die Schwenkachse 7> so daß das Rad. 1 sich entsprechend dem Krümmungsradius des jeweils durchfahrenen Gleisbogens um die Schwenkachse 7 dreht und einstellt, und zwar idealerweise so, daß die Raddrehachse, also die Längsachse der Achse 2 des Rades 1, radial zum Gleisbogen verläuft, d. h. zum Gleisbogenmittelpunkt hin gerichtet ist. Auch bei quer geneigter Achse 2 bewirken radiale Kräfte auf das Rad 1 dessen radiale Einstellung entsprechend dem jeweiligen Gleisbogen. Die Neigung der Schwenkachse 7 um den Winkel 06 ergibt eine gewisse Rückstellwirkung für das Rad 1 in dessen erwähnte Normalstellung.

Gemäß Figur 2 sind die beiden Räder 1 des derselben Querebene des Eisenbahnfahrzeugs mit der mittleren Längsachse 12 zugeordneten Radpaares 1' jeweils mittels eines Winkelhebels 13 11m die jeweilige Schwenkachse 7 in Richtung des Doppelpfeiles 14-verstellbar. Die beiden Winkelhebel 13 sind an ihren freien Enden mittels eines mechanischen oder hydraulischen Gestänges I5 miteinander gekoppelt, welches eine Dämpfungseinrichtung 16 zur Verhinderung unerwünschter Schwingungen sowie gegebenenfalls eine Feder aufweisen kann, welche das Gestänge I5 in Richtung auf die erwähnte Normalstellung der Räder 1 belastet. Beispielsweise kann als Gestänge 15 ein Bowdenzug verwendet werden. Auf diese Weise werden Kräfte, welche auf die beiden Räder 1 während der Fahrt einwirken und unerwünschte Drehmomente um die Schwenkachsen 7 erzeugen können, wie beispielsweise aus dem jeweiligen Laufwiderstand der Räder 1 bei Fahrt in Richtung des Pfeiles F resultierende Kräfte I7, durch die spurstangenähnliehe Koppelung der beiden Räder 1 miteinander kompensiert.

Auch werden auf die Räder 1 einwirkende Bremskräfte und daraus resultierende, unerwünschte Drehmomente um die Schwenkachsen 7

— 9 —

- sr -

sowie bei angetriebenen Rädern 1 auf diese einwirkende Antriebskräfte und daraus resultierende, unerwünschte Drehmomente um die Schwenkachsen 7 kompensiert, jedoch müssen zur Berücksichtigung unterschiedlicher Bremskräfte bzw. Antriebskräfte an den beiden Rädern 1 besondere Maßnahmen getroffen werden, um zu verhindern, daß sie durch die entsprechenden Drehmomente um die Schwenkachsen 7 aus der jeweiligen Sollstellung herausgedreht werden.

Dazu ist jedes Rad 1 mit einem mechanischen, hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Schwenkantrieb 20 bzw. 21 verbunden, welcher entsprechend der jeweils auf das zugehörige Rad 1 einwirkenden Brems- bzw. Antriebskraft auf dieses Rad 1 in entgegengesetztem Schwenksinne einwirkt. Gemäß Figur 2 weist jeder. Schwenkantrieb 20 einen zweiarmigen Schwenkhebel 22, welcher an ein Gestänge 23 angelenkt ist, und einen Bowdenzug 24 auf. Der Schwenkhebel 22 ist einerseits mit dem Gestänge 23 und andererseits mit dem Bowdenzug 24 verbunden. Das Gestänge 23 nimmt die Haltekraft für die Bremsklötze oder Bremsbacken 25 der Bremse des jeweiligen Rades 1 auf, wenn diese beim Bremsen durch einen Bremszylinder 26 über ein nicht dargestelltes Gestänge mit einer Bremskraft 27 beaufschlagt werden, so daß am jeweiligen Rad 1 eine Reib- oder Bremskraft 28 sich ergibt, welche ein zusätzliches Drehmoment um die jeweilige Schwenkachse 7 zur Folge hat. Der Bowdenzug 24 ist an dem dem Schwenkhebel 22 abgewandten Ende mit dem freien Ende des Winkelhebels I3 des zugehörigen Rades 1 verbunden.

Jeder Schwenkantrieb 21, welcher erwähntermaßen nur dann vorgesehen zu sein braucht, wenn die Räder 1 des Radpaares 1¹ angetrieben sind, und daher in Figur 2 strichpunktiert angedeutet ist, umfaßt im dargestellten Fall neben dem Bowdenzug 24 einen Bowdenzug 29, welcher an einen Antriebskraft- oder

- IO -

Antriebsmomentaufnehmer 30 angeschlossen ist, wobei der Bowdenzug 29 am anderen Ende mit dem Schwenkhebel 22 an dem Schwenkhebelende verbunden ist, an welchem auch der Bowdenzug 24- angreift. Der Antriebskraft- oder Antriebsmomentaufnehmer 30 weist eine Spreizgabel 31 zur Betätigung des Bowdenzuges 29 auf, deren beide Schenkel 31' in Richtung des Pfeiles 32 auseinanderbeweglich sind, und zwar mittels einer Schraubhülse 33· Diese ist an einer Welle 34- vorgesehen, welche das jeweilige Antriebsmoment zum zugehörigen Rad 1 überträgt. Die Schraubhülse 33 ist einerseits mit einem Abschnitt 34-' der Welle 34- drehfest, jedoch axial verschiebbar verbunden, andererseits mit einer inneren Schrägverzahnung 35 versehen, welche in eine entsprechende, äußere Schrägverzahnung 35 eines zweiten Abschnitts 34-' ' der Welle 34- eingreift. Mit ihren beiden Schenkeln 31' umgreift die Spreizgabel 31 zwei Ringbunde 36 und 37 des Wellenabschnitts 34·' ' bzw. der Schraubhülse 33» zweckmäßigerweise unter Zwischenschaltung jeweils eines geeigneten Lagers. Je nach dem durch die Welle 34- übertragenen Radantriebsmoment wird also die mit der Welle 34· umlaufende Schraubhülse 33 auf der Welle 34- axial verstellt, dementsprechend auch die Schenkel 31' der Spreizgabel 31 mit Hilfe der Ringbunde 36 und 37» um über die Bowdenzüge 29 und 24 den Winkelhebel I3 des zugehörigen Rades 1 zu beaufschlagen.

naturgemäß brauchen nur gebremste Räder 1 jeweils mit einem Schwenkantrieb 20 und nur angetriebene Räder 1 jeweils mit einem Schwenkantrieb 21 versehen zu werden und auch nur dann, wenn erhöhte Anforderungen bezüglich des genauen Laufes der Räder 1 gestellt werden, weil andernfalls die durch das Gestange 15 bewirkte Kompensation unterschiedlicher Krafteinwirkungen auf die beiden Räder 1 des Radpaares 1¹ ausreichen dürfte. Andererseits könnte unter Umständen das Gestänge 15 dann wegfallen, wenn die beiden Räder 1 jeweils mit einem

Schwenkantrieb 20 und/oder einem Schwenkantrieb 21 zur Kompensation der beim Bremsen bzw. Antrieb auf jedes Rad 1 einwirkenden Bremskraft 28 bzw. Antriebskraft 38 und des daraus resultierenden Drehmoments 39 bzw. 40 um die jeweilige Schwenkachse 7 versehen sind. Statt der dargestellten, bremskraft- bzw. antriebsmomentgesteuerten Schwenkantriebe 20 und 21 kann auch mit einer Abtastung der Schienen 9 und . der Räder 1, Ist/Soll-Vergleich, beispielsweise auf elektrischem oder elektronischem Wege, und dem jeweiligen Vergleichsergebnis entsprechender, mechanischer, hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Betätigung der Räder 1 des Radpaares 1' zu deren Verschwenkung um die beiden Schwenkachsen 7 gemäß dem tatsächlichen Schienenverlauf gearbeitet werden, auf welche Weise auch die !Funktion des Gestänges 15 verwirklicht werden könnte. Hinzuweisen ist auch darauf, daß für die Bowdenzüge 24 und/oder die Bowdenzüge 29 jeweils eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen werden kann, falls erforderlich.

Gemäß Figur 2 greifen jeder Bowdenzug 24 und das Gestänge I5 an einem Ende unmittelbar am freien Ende des zugehörigen Winkelhebels 13 an, um auf das entsprechende Rad 1 des Radpaares 1' einzuwirken. Nach Figur 3 kann an dieser Stelle jedoch ein verstellbarer Verteiler 41 vorgesehen werden, welcher einen Waagebalken 43 mit in Richtung des Pfeiles 42 verstellbarer Drehachse aufweist, so daß die vom Gestänge I5 und vom Bowdenzug 24 bewirkten Kräfte hinsichtlich ihres gegenseitigen Verhältnisses beim Einwirken auf den jeweiligen Winkelhebel 13 für das Verschwenken des zugehörigen Rades 1 eingestellt werden können, um durch diese Kraftverteilung einen optimalen Spurlauf der Räder 1 zu erzielen.

Zur Erhöhung der LaufStabilität der Räder 1 kann ein Rad 1 des Radpaares 1' mit einem Rad 1 des zweiten, ebenfalls ein- und derselben Fahrzeugquerebene zugeordneten Radpaares 1'

- 12 -

des Eisenbahnfahrzeugs gekoppelt werden, wie in Figur 2 gestrichelt angedeutet. Dort sind diese beiden derselben Fahrzeugseite zugeordneten Räder 1 durch ein Gestänge 15' miteinander verbunden, welches längenveränderlich sowie mit einer vorgespannten Feder 16' und gegebenenfalls mit einer Dämpfungseinrichtung 16'' versehen ist und mit den beiden Enden 15'' auf verschiedenen Seiten der Schwenkachsen 7 an den beiden Winkelhebeln 13' der beiden Räder 1 zu deren Verschwenkung angreift. Die Feder 16* spannt das Gestänge 15' in die Stellung vor, in welcher die beiden Räder 1 der Radpaare 1' die Hormalstellung einnehmen, also parallel zur Fahrzeuglängsachse 12 ausgerichtet sind, wie dargestellt. Stattdessen können mittels des Gestänges 15' auch zwei verschiedenen Fahrzeugseiten zugeordnete Räder 1 der beiden Radpaare 1¹ miteinander gekoppelt werden, wobei das Gestänge I5¹ dann an den beiden Enden 15'' nicht jeweils auf der der Fahrzeuglängsachse 12 zugewandten bzw. abgewandten Seite der Schwenkachse'des jeweiligen Rades 1 angelenkt werden, wie in Figur 2 veranschaulicht, sondern mit den beiden Enden I5¹' entweder auf der der Fahrzeuglängsachse 12 zugewandten Seite oder auf der der Fahrzeuglängsachse 12 abgewandten Seite der Schwenkachsen 7 der beiden gekoppelten Räder 1.

Wie aus Figur 4- ersichtlich, sind die Räder 1 jeweils mit einem bestimmten Nachlauf angeordnet, und zwar ist die jeweili-6^e Schwenkachse 7 mit einem Nachlaufwinkel /6 gegenüber der durch den AufStandpunkt 10 des jeweiligen Rades 1 auf der zugehörigen Schiene 9 gehenden und die Raddrehachse bzw. die Längsachse der Achse 2 des Rades -1 enthaltenden, senkrechten Ebene 50 geneigt. Da das Eisenbahnfahrzeug sowohl vorwärts in Richtung des Pfeiles F als auch in entgegengesetzter Richtung rückwärts laufen können muß, ist es für den letzteren Fall erforderlich, die Schwenkachse 7 in die in Figur 5 gestrichelt

- 13 -

wiedergegebene Stellung umstellen zu können. Dazu ist ein entsprechender Stellantrieb 5I vorgesehen, welcher von einem Fahrtrichtungssensor 52 angesteuert wird, um die Schwenkachse 7 automatisch in die der jeweiligen Fahrtrichtung F bzw. F¹ entsprechende Stellung zur Gewährleistung jeweils des Fachlaufwinkels /S zu bringen, welche in Figur 4- mit ausgezogenen Linien bzw. gestrichelt wiedergegeben ist. Der Fahrtrichtungssensor 52 kann aus einem mit dem Rad 1 umlaufenden Steuerkonus 53 mit Schaltern 54- und 55 sowie einer gegenüber dem Steuerkonus 53 geringfügig verdrehbaren und axial verschiebbaren Trägheitsscheibe 56 bestehen, welche durch eine Feder 57 mit einem Schaltkopf 58 in den Steuerkonus 53 hineingedrückt wird. Je nach Drehrichtung des Steuerkonus 53 um die Achse 59 bleibt.die Trägheitsscheibe 56 in der einen oder anderen Richtung zurück, um den Schalter 54 oder 55 zu betätigen und den Stellantrieb 5I entsprechend anzusteuern.

Leerseite

Claims

Ansprüche

1/ Einzelradanordnung für Eisenbahnfahrzeuge, wobei jedes einzelne Rad des Fahrzeugs federnd abgestützt und um eine zur Haddrehachse und Fahrzeuglängsachse im wesentlichen senkrechte Achse verschwenkbar ist, dadurch ge kennzeichnet, daß

a) die Schwenkachse (7) jedes Rades (1) außerhalb desselben auf der der mittleren Fahrzeuglängsachse (12) abgewandten Seite angeordnet ist, und

b) die beiden Räder (1) jedes derselben Fahrzeugquerebene zugeordneten Radpaares (1') zur Kompensation von unerwünschten Drehmomenten um jede der beiden Schwenkachsen (7) durch ein Gestänge (I5) miteinander gekoppelt und/ oder jeweils mit mindestens einem Schwenkantrieb (20;

21) verbunden sind, welcher entsprechend der am zugehörigen Rad (1) jeweils angreifenden Brems- bzw. Antriebskraft auf dasselbe in entgegengesetztem Schwenksinne einwirkt .

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß ein Rad (1) jedes Radpaares (T) durch ein Gestänge (15* ) mit einem Rad (1) eines anderen Radpaares (1') zur zusätzlichen Laufstabilisierung gekoppelt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Gestänge (15¹) zwei derselben Pahrzeugseite zugeordnete Räder (1) der beiden Radpaare (T) miteinander koppelt und an den beiden Enden (15¹¹) jeweils auf der der Fahrzeuglängsachse (12) zugewandten bzw. abgewandten Seite der Schwenkachse (7) des jeweiligen Rades (1) angelenkt ist.

4-. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Gestänge (15' ) zwei verschiedenen Fahrzeugseiten zugeordnete Räder (1) der beiden Radpaare (1') miteinander koppelt und an den beiden Enden (I5¹¹) jeweils auf der der Pahrzeuglängsachse (12) zugewandten oder abgewandten Seite der Schwenkachse (7) des jeweiligen Rades (1) angelenkt ist.

5· Anordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (I5¹) längenveränderlich ausgebildet und mit einer Feder (16·) versehen ist, welche das Gestänge (15') in Richtung auf die zur Fahrzeuglängsachse (12) parallele Normalstellung der angeschlossenen Räder (1) belastet.

6. Anordnung nach Anspruch 2, 3,4- oder 5> dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge (I5¹) mit einer Dämpfungseinrichtung (16¹¹) versehen ist.

7. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die beiden Bäder jedes derselben Fahrzeugquerebene zugeordneten Radpaares durch ein Gestänge miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestange (15) mit einer Dämpfungseinrichtung (16) versehen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch. g e k e η η zeichnet, daß das Gestänge (15) mit einer Feder versehen ist, welche das Gestänge (I5) in Richtung auf die zur Fahrzeuglängsachse (12) parallele Kormalstellung der angeschlossenen Räder (1) belastet.

9· Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die beiden Räder jedes derselben Pahrzeugquerebene zugeordneten Radpaares jeweils mit mindestens einem Schwenkantrieb verbunden sind, dadurch ge kennz e i chnet, daß der Schwenkantrieb (20; 21) an einen Bremskraft- oder Bremsmomentaufnehmer (23) bzw. an einen Antriebskraft- oder Antriebsmomentaufnehmer (30) des zugehörigen Rades (1) angeschlossen ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9» dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Schwenkantrieb (20; 21) an ein die Haltekraft für die Bremsklötze oder Bremsbacken (25) der Bremse des zugehörigen Rades (1) aufnehmendes Gestänge (23) bzw. an eine Spreizgabel (31) angeschlossen ist, welehe an einer das Antriebsmoment für das zugehörige Rad (1) übertragenden Welle (34-) vorgesehen und mittels einer in dieser Welle (34) angeordneten Schraubhülse (33) entsprechend dem jeweils übertragenen Radantriebsmoment verstellbar ist.

11. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die beiden Eäder jedes derselben Fahrzeugquerebene zugeordneten Radpaares durch ein Gestänge miteinander gekoppelt und jeweils mit mindestens einem Schwenkantrieb verbunden sind, dadurch gekennze ichne t, daß das Gestänge (15) und der Schwenkantrieb (20; 21) jedes Rades (1) über einen Verteiler (41) auf das jeweilige Rad (1) einwirken, welcher einen Waagebalken (43) mit zur Einstellung des gegenseitigen Verhältnisses der vom Gestänge (15) und vom Schwenkantrieb (20; 21) bewirkten Kräfte für das Radschwenken verstellbarer Drehachse aufweist.

12. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennz e i chn'e t, daß die Schwenkachse (7) jedes Rades (1) gegenüber der zur Raddrehachse (2) und Pahrzeuglangsach.se (12) senkrechten Geraden geringfügig um den Winkel ( 0£ ) nach außen geneigt ist.

13· Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (7) jedes Rades (1) mit einem Nachlaufwinkel ( β ) angeordnet ist, wobei die Schwenkachse (7) für jede Fahrtrichtung (F bzw. I" ) auf den zugehörigen Nachlauf winkel ( /5 ) umstellbar ist.

14. Anordnung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (7) mittels eines Fahrtrichtungssensors (52) und eines nachgeschalteten Stellantriebs (5I) automatisch umstellbar ist.

15. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die beiden Räder jedes derselben Fahrzeugquerebene zu-

geordneten ßadpaares jeweils mit einem Schwenkentrieb verbunden sind, dadurch gekennze ichnet, daß der Schwenkantrieb durch eine vorzugsweise elektrische oder elektronische Steuerschaltung ansteuerbar ist, welche mit den AusgangsSignalen von Sensoren zur Schienenabtastung bzw. zur Badabtastung beaufschlagbar ist und an den Schwenkantrieb ein Steuersignal zur Einstellung des jeweiligen Rades (1) um dessen Schwenkachse (7) entsprechend dem jeweiligen tatsächlichen Schienenverlauf abgibt.