DE3409103C2

DE3409103C2 -

Info

Publication number: DE3409103C2
Application number: DE19843409103
Authority: DE
Inventors: Fritz Prof. Dr.-Ing. 4150 Krefeld De Frederich
Original assignee: Duewag AG
Current assignee: Duewag AG
Priority date: 1984-03-13
Filing date: 1984-03-13
Publication date: 1989-06-29
Also published as: DE3409103A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerk für Schienen fahrzeuge mit um senkrechte Hochachsen selbstregelnden Einzelrädern, dessen Fahrwerkrahmen außerhalb der Räder liegende, durch Querträger miteinander verbundene Rahmen wangen aufweist, an denen jeweils ein Radlagergehäuse um eine von der Radaufstandsebene entfernt angeordnete Hoch achse schwenkbar gelagert ist, wobei die Räder in ihrer Schwenkbewegung durch eine Spurstange gekuppelt sind.

Ein Fahrwerk mit den vorgenannten Merkmalen ist durch die DE-A1 33 33 751 bekannt. Der Spurführungseffekt der selbst regelnden Einzelräder ist besonders wirkungsvoll, wenn die senkrechten Hochachsen, um welche die über eine Spurstange gekuppelten Räder schwenkbar sind, möglichst weit außerhalb der Radaufstandsebenen liegen, deren Lage durch den Abstand der Schienen im zu befahrenden Gleis in engen Grenzen fest vorgegeben ist. Die Selbstregelung der Räder muß von allen unerwünschten Einflüssen möglichst frei gehalten werden. Ferner wird verlangt, daß die vom Gleis und der Selbstrege lung der Einzelräder ausgehenden unvermeidlichen vertikalen und horizontalen Bewegungen sich nicht störend für Fahrgast und Ladegut im Fahrzeugaufbau auswirken.

So betrachtet hat das Fahrwerk eine Doppelfunktion, nämlich die Spurführung im Gleis zu übernehmen und den verlangten Fahrkomfort zu gewährleisten. Diese beiden Funktionen stehen an sich im Widerspruch zueinander: Einerseits ist ein verschleißarmer, Schienen und Räder schonender Fahrzeuglauf nur realisierbar, wenn die Räder möglichst selten mit ihren Spurkränzen die Fahrschienen des Gleises berühren, also allen Lagefehlern der Schienen möglichst gut folgen können und damit sehr unruhig laufen. Andererseits ist die Fahrt für den Fahrgast nur dann komfortabel, wenn der Fahrzeug aufbau so schwingungsfrei wie irgendmöglich bewegt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für hohe Fahrgeschwindigkeiten und enge Gleisbögen geeignetes Fahr werk der gattungsgemäßen Art so mit einem Fahrzeugaufbau zu verbinden, daß bei möglichst großem Fahrkomfort die bei spielsweise für minimalen Verschleiß an Rad und Schiene günstige Selbstregelung der Einzelräder nicht beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Fahrwerkrahmen und dem Fahrzeugaufbau vertikal und querelastische Federn zur Abstützung der Masse des Aufbaues und jeweils in sphärischen Gelenken an den Rahmen wangen und den Aufbau angeschlossene, gleichlange Längslenker zur Übertragung von Zug- und Bremskräften vorgesehen sind.

Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Die mit dem Gegenstand nach der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Fahrwerk unterhalb des Fahrzeugaufbaues ungehindert selbstregelnde Bewegungen ausführen kann, wobei der Fahrzeugaufbau im Sinne eines hohen Fahrkomforts weitestgehend störungsfrei gehalten ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das Prinzip des Fahrwerkes in der Draufsicht, Fig. 2 die schematische Seitenansicht des Fahrwerkes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine von Fig. 1 und 2 abweichende Lenkeranordnung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4, 5 und 6 unterschiedliche Gestaltungsmöglichkeiten für das Fahrwerk nach Fig. 1 und 2, jeweils in örtlicher Draufsicht.

Dargestellt sind die Räder 1 und der Fahrwerkrahmen 2 des Schienenfahrzeugs, mit dessen äußeren Rahmenwangen 3 die Radlagergehäuse 4 um senkrechte Hochachsen 5 schwenkbar verbunden sind. Dabei sollte der als negativer Lenkroll halbmesser bezeichnete Abstand zwischen den senkrechten Hochachsen 5 und den Radaufstandsebenen 15 der Räder 1 möglichst groß sein. Die Schwenkbewegung beider Einzelräder 1 ist über die gelenkig an die Radlagergehäuse 4 ange schlossene Spurstange 6 gekuppelt. Die Radlagergehäuse 4 nehmen die am äußeren Umfang der Radnabe in Wälzlagern drehbar gelagerten Radscheiben 7 auf, mit denen der aus wechselbare, nach innen abnehmbare Radreifen 8 verschraubt ist.

An der Radscheibe 7 läßt sich zweckmäßig eine Bremsscheibe 9 anbringen, auf welche die Bremsbeläge eines Bremssattels 10 einwirken. Der Bremssattel 10 ist seinerseits am Radlager gehäuse 4 angebracht. Die außen angeordnete Bremseinrichtung ist von außen gut sichtbar und kann leicht kontrolliert werden.

Die Verbindung des Fahrwerkes mit dem Fahrzeugaufbau über nehmen gleichlange Längslenker 11 und 12 und vertikal- und querelastische Federn 13. Die Längslenker 11 sind unterhalb der Radmitte, die Längslenker 12 oberhalb der Radmitte mit sphärischen Gelenken 14 an die Rahmenwangen 3 und an den Fahrzeugaufbau angeschlossen. Die Längslenker 11 und 12 gewährleisten die Übertragung von Zug- und Bremskräften aus dem Fahrwerk zum Fahrzeugaufbau. Das gesamte Fahrwerk kann sich ohne Winkeländerungen sowohl vertikal als auch hori zontal relativ zum Fahrzeugaufbau verschieben, wodurch die freie Einstellbarkeit für die Spurführung gewährleistet wird. Eine besonders zweckmäßige Variante der Erfindung erhält man, wenn die Federn 13 und die Radebenen 15 auf einer Linie liegen. In diesem Falle sind die die beiden Rahmenwangen 3 verbindenden Querträger des Fahrwerkrahmens 2 biegemomentfrei.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung nach Fig. 3 besteht die Lenkeranlenkung aus nur drei Längslenkern, wobei je ein unterer Längslenker 11 in der Nähe der Räder 1 und ein dritter oberer Längslenker 16 in der Nähe der Fahrwerk längsmitte mit sphärischen Gelenken 14 zwischen Fahrwerk und Fahrzeugaufbau angeordnet sind.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich da durch, daß die senkrechten Hochachsen 5 nicht mehr materiell ausgeführt werden, sondern nur als Momentanpole von geeig neten Führungen existieren und somit eine virtuelle Schwenkachse bilden. Fig. 4 zeigt beispielsweise Schubfe derelemente 17, die unter einem Winkel zwischen den Rahmen wangen 3 und den Radlagergehäusen 4 angeordnet sind und dadurch die erwünschte Schwenkung des Rades 1 um die Hoch achse 5 zulassen. Der gleiche Effekt läßt sich nach Fig. 5 mit an Stelle der Schubfederelemente 17 eingebauten Seg mentlagern 18 erreichen. In einer sehr zweckmäßigen Ausge staltung sind nach Fig. 6 die Schubfederelemente 17 durch kurze Führungslenker 19 ersetzt, die über Gelenklager 20 an ihren Enden jeweils mit den Radlagern 4 und den Rahmenwangen 3 verbunden sind.

Claims

1. Fahrwerk für Schienenfahrzeuge mit um senkrechte Hoch achsen (5) selbstregelnden Einzelrädern (1), dessen Fahr werkrahmen (2) außerhalb der Räder (1) liegende, durch Querträger miteinander verbundene Rahmenwangen (3) aufweist, an denen jeweils ein Radlagergehäuse (4) um eine von der Radaufstandsebene (15) entfernt angeordnete Hochachse (5) schwenkbar gelagert ist, wobei die Räder (1) in ihrer Schwenkbewegung durch eine Spurstange (6) gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Fahrwerkrahmen (2) und dem Fahrzeugaufbau vertikal- und querelastische Federn (13) zur Abstützung der Masse des Aufbaues und jeweils in sphärischen Gelenken (14) an den Rahmenwangen (3) und den Aufbau angeschlossene, gleichlange Längslenker (11 und 12 bzw. 11 und 16) zur Übertragung von Zug- und Bremskräften vorgesehen sind.

2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (13) in Verlängerung der Radaufstandsebenen (15) an den Rahmenwangen (3) angeordnet und insoweit die Quer träger des Fahrwerkrahmens (2) von Biegemomenten entlastet sind.

3. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Fahrwerk und den Fahrzeugaufbau verbindenden Längslenker durch ein erstes, unterhalb der Radmitte ange ordnetes Lenkerpaar (11) und ein zweites, oberhalb der Radmitte angeordnetes Lenkerpaar (12) gebildet sind.

4. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Fahrwerk und den Fahrzeugaufbau verbindenden Längslenker aus einem unterhalb der Radmitte angeordneten Lenkerpaar (11) und einem oberhalb der Radmitte in der Längsmittenebene des Fahrwerkes liegenden Lenker (16) bestehen.

5. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Rahmenwangen (3) des Fahr werkes befindlichen Hochachsen (5) durch beispielsweise Schubfederelemente (17), Segmentlager (18) oder kurze Führungslenker (19) als virtuelle, beträchtlichen Querab stand zueinander aufweisende Schwenkachsen gestaltet sind.