DE3426376A1 - Radsatz fuer schienenfahrzeuge - Google Patents
Radsatz fuer schienenfahrzeugeInfo
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Description
Essen, den 13. Juli 1984 PZ 3363 Va/gl
THYSSEN INDUSTRIE AG
Am Thyssenhaus 1
4300 Essen 1
Radsatz für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf einen in Radträgern gelagerten Radsatz
für Schienenfahrzeuge mit über ein Hebelarmwerk nach Art der Spur~
stangen-Lenkung miteinander gekoppelten und horizontal pendelnd bewegliehen,
auf Achsstummeln sitzenden Losrädern.
Solche Fahrzeuge sind nach den Technischen Mitteilungen Krupp, Forschungsberichte, Band 34 (1976) Heft 3, bekannt; siehe insbesondere
Abschnitt 3, Seiten 142, 143. Sie besitzen eine niedrige Schwerpunktlage und Fußbodenhöhe sowie gute Laufeigenschaften. Letztere äußern
sich in höherer Bogengeschwindigkeit ohne Einbuße an Stabilität und an Entgleisungssicherheit auch beim Befahren sehr enger Bögen und in
Geräuscharmut. Die Aufwendungen liegen dabei verhältnismäßig niedrig, so daß das Gewicht und die Kosten von Fahrzeug und Fahrwerk vermindert
werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radsatz der eingangs
genannten Art unter Beibehaltung der vorgenannten Vorteile so auszubilden, daß die Zulaufkräfte zwischen Spurkranz und Schiene und so
auch der Spurkranz- und Schienenverschleiß mit deutlich einfacheren Mitteln wie beim Stand der Technik verringert werden.
- 2 -
Die Erfindung besteht darin, daß jedem Losrad an beiden Seiten Lagergehäuse
zugeordnet sind, von denen das eine Lagergehäuse eine im Radträger verankerte senkrechte Schwenkachse aufweist und das andere
Lagergehäuse mit horizontalem Spiel im Radträger angeordnet ist und daß das Hebelarmwerk an den einander zugekehrten Bereichen der Achsstummel angreift, die über die Lagergehäuse hinausgehen. Nach diesen
Merkmalen ist ein von der Festigkeit und der Schmiedetechnik her aufwendiger Achsschenkel, der typisch für lenkbare Räder ist, nicht erforderlich.
Jedes Laufrad des Radsatzes ist für sich beiderseits gelagert. Die Lenkbarkeit ist dabei dank der Schwenkachse voll gewährleistet.
Die Lagerkräfte der Laufräder bleiben erheblich unter denen der bekannten Ausführungen, weil die beidseitige Lagerung kleinere
Reaktionskräfte erzeugt als die einseitige, bei der zumindest das radnahe Lager hoch belastet ist. Die zur Fahrzeugmitte hin liegenden
Angriffspunkte des Hebelarmwerkes an den Achsstummeln ergeben günstige Armverhältnisse für deren Auslenkung, so daß die Kinematik des Hebelarmwerkes
einfach bleibt, die reibungsarme Ausführung begünstigt und zusammen mit der Radlagerung dazu beiträgt, daß die Ebene der Spurkränze
der Laufräder stets parallel zu der Schiene eingestellt werden
kann.
Zweckmäßig ist jeder Radträger von oben gesehen an dem Ende gabelfö'rmig
ausgebildet und dient der zur Fahrzeugmitte hin liegende Vergabelungsteil
der Aufnahme des mit der Schwenkachse versehenen Lagergehäuses, während der andere Vergabelungsteil dem anderen Lagergehäuse
zugeordnet ist. Diese Konstruktion stellt eine einfache Lösung der beidseitigen Lagerung der Laufräder dar, indem man das Laufrad in
einer mittigen Ausnehmung des Trägerendes anordnet.
Es ist erwünscht, daß der Wagenkasten bei dem von Zeit zu Zeit erforderlichen
Ausbauen des Radsatzes nicht abgehoben wird. Zu diesem Zweck schließen vorteilhaft die Vergabelungsteile die Lagergehäuse in nach
unten offenen, U-förmigen Ausnehmungen ein, die mit den Lagergehäusen bündige Deckel aufweisen. Dabei dienen zweckmäßig als Schwenkachse
zwei im Radträger zum Teil mittels des Deckels angeordnete, gegeneinander gerichtete Bolzen, die in das Lagergehäuse hineinlangen.
- 3 -
Vorteilhaft ist der Radträger als Längslenker ausgebildet. Insofern
kann die Erfindung auch in den modernsten Fahrwerken Anwendung finden. Um hier Einzelradantriebe zu ermöglichen, ist zweckmäßig an dem
mit der Schwenkachse versehenen Lagergehäuse ein Antriebsaggregat angeflanscht. Dabei greift vorteilhaft das Hebelarmwerk an dem Antriebsaggregat
an.
Bei großen Lasten, aber auch zum Erhöhen des Fahrkomforts bildet zweckmäßig
der Radsatz das eine Radpaar eines vierrädrigen Drehgestells, auf dem der Wagenkasten über eine Mittenzapfen-Pfannen-Verbindung
ruht.
Für die Bildung des Hebelarmwerkes hat es sich als besonders vorteilhaft
ergeben, von einer senkrecht zur Fahrtrichtung stehenden und für einen Lenkzapfen des Wagenkastens eine in die Fahrtrichtung weisende
längliche Ausnehmung aufweisenden Spurstange auszugehen, deren Enden an im Drehgestell festgelegten Winkelhebeln in T-Form angreifen,
die jeweils einer der Fahrzeugseiten zugeordnet sind und Lenkstangen aufweisen, welche in Richtung der Laufräder derselben Fahrzeugseite
verlaufen und von den Enden des zweiarmigen Teiles der Winkelhebel
ausgehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 einen senkrechten Achsschnitt über die Lagerung eines Losrades
eines Schienenfahrzeuges in einem Längslenker, der sich senkrecht zur Zeichnungsebene nach hinten erstreckt und in die
Zeichnungsebene eingedreht ist,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Figur 1,
Fig. 3 ein Hebelarmwerk für die Auslenkung der Losräder (Laufräder)
von oben gesehen bei Geradeausfahrt des Schienenfahrzeugs,
- 4 -
Fig. 4 das Hebelarmwerk nach Figur 3 beim Durchfahren einer Linkskurve,
5
5
Fig. 5 ein Halbdrehgestell von oben gesehen bei Geradeausfahrt, bei
dem - zwecks Vereinfachung der Zeichnung - links und rechts verschiedene Mittel zur Radauslenkung dienen und
Fig. 6 dasselbe Drehgestell bei Kurvenfahrt.
In den Figuren 1 und 2 ist mit 1 das eine für sich gelagerte Laufrad
(Losrad) eines zweiachsigen, angetriebenen Drehgestells dargestellt, auf dem der Wagenkasten 2 mittels einer Mittenzapfen-Pfannen-Verbindung
3, 4 ruht. Alle vier Laufräder 1 des Drehgestells sind lenkbar und wie abgebildet, gegebenenfalls spiegelbildlich, ausgeführt. Die
Lenkbarkeit ist mittels eines Hebelarmwerkes 5 (Figuren 3 und 4) derart, daß die Laufradmitten in Abhängigkeit von dem zu durchfahrenden Gleisradius
und der Winkelstellung des Drehgestells zum Wagenkasten 2 annähernd auf den Kurvenmittelpunkt geschwenkt werden.
Zu diesem Zweck ist zunächst das Laufrad 1 in dem gegabelten Ende eines an der Drehgestellbasis angebundenen Längslenkers 6 gelagert,
der als Radträger dient, etwa parallel zu der Fahrschiene 7 verläuft
und gegenüber dem Basisteil (nicht dargestellt) primär abgefedert ist. Dieser Längslenker 6 ist in Figur 1 um 90° in die Zeichnungsebene
eingeschwenkt. Die Vergabelungsteile 8 und 8a schließen das Laufrad bis zu seiner Mitte ein und sind dort mit Lagergehäusen 9 und 9a versehen,
in die beiderseitige, hohle Achsstummel 10 und 10a des Laufrades 1 unter Einschaltung von Wälzlagern 11 und 11a eindringen.
Die Lagergehäuse 9 und 9a sind in Seitenansicht (Figur 2) rechteckig
gestaltet und in entsprechenden, nach unten offenen Ausnehmungen 12
und 12 a (letztere ist nicht zu sehen) der Vergabelungsteile 8 und 8a
angeordnet. Die Ausnehmungen 12 und 12a erhalten dadurch eine U-Form, die von unten durch gegen die Lagergehäuse 9 und 9a satt anliegende
Deckel 13 und 13a verschlossen sind.
- 5 -
In den oben befindlichen Grund der U-förmigen Ausnehmung 12 und den
dazugehörenden Deckel 13, die beide nach innen zur Fahrzeugmitte hin liegen, ist je ein Bolzen 14 und 14 a eingesetzt, die eine über die
Radmitte gehende gemeinsame Mittellinie haben, in das Lagergehäuse 9
eindringen und somit eine senkrechte Schwenkachse 15 für das Laufrad bilden. Dementsprechend hat das Lagergehäuse 9a ein beidseitiges horizontales
Spiel iri der Ausnehmung 12a des Vergabelungsteiles 8a.
Im oberen Lastbereich sind zwischen dem Grund der Ausnehmungen 12 und 12a und den Lagergehäusen 9 und 9a Gleitstreifen 16 und 16a vorgesehen.
Das Hebelarmwerk 5 ist in den Figuren 3 und 4 veranschaulicht. Es ist eine zur Fahrtrichtung quergerichtete Spurstange 17 vorhanden,
die in der Mitte eine in die Fahrtrichtung erstreckende längliche Ausnehmung 18 aufweist. In diese greift von oben ein Lenkzapfen 19
hinein, der zusammen mit dem Wagenkasten 2 mittels dessen Mittenzapfen um die Pfanne 4 des Drehgestells herum im Kreisbogen ausschlagen kann.
Diesen Ausschlag überträgt die Spurstange 17 auf zwei gleiche Winkelhebel
20 und 20a, die T-förmig ausgebildet und spiegelbildlich zur Fahrtrichtung im Drehgestell vorgesehen sind. Jeder von ihnen weist
einen zweiarmigen Teil 21 auf, dessen Enden eine in ihrer Gesamtheit
bei Geradeausfahrt parallel zur Fahrzeuglängsmittellinie verlaufende
und zwei Lenkstangen 22 aufweisende Gestängeanordnung mit den innenliegenden Achsstummeln 10 verbindet. Auf Grund dieser Verbindung werden
die Laufräder 1 bei Kurvenfahrt so eingeschlagen, daß sich ihre Mittellinien etwa im Zentrum des Gleisbögenradius schneiden.
Der im Sinne der Zeichnung linke Teil der Figur 3 zeigt einen Radsatz,
dessen Räder einzeln durch einen Antriebsaggregat 23 angetrieben sind.
In diesem Fall sind die Lenkstangen 22 direkt mit diesen Aggregaten
verbunden.
In den Figuren 5 und 6 ist mit einem Querträger 24 der Drehgestellbasis
je ein Halbdrehgestell 25 kreuzgelenkartig nach der Lehre der DE-PS 29 36 771 verbunden. Die Anlenkung der lose gelagerten, einzeln
angetriebenen Laufräder 1 erfolgt in Abhängigkeit von dem Winkelaus-
- 6 -
schlag bei Kurvenfahrt zwischen dem Wagenkasten 2 und den Halbdrehgestellen
25 mit Hilfe einer Zylinder-Kolben-Einheit 26 - links dar-5 gestellt - oder von Servoeinrichtungen 27 oder sonstigen Verstellgeräten
- rechts dargestellt.
Essen, den 13. Juli 1984 PZ 3363 Va/gl
EZUGSZEICHEHLISTE
1 Losrad, Laufrad
2 Wagenkasten
3,4 Mittenzapfen-Pfannen-Verbindung
5 Hebelärmwerk
6 Längslenker, Radträger
7 Fahrschiene
8, 8a Vergabelungsteil
9, 9a Lagergehäuse 10,10a Achsstummel
11,11a Wälzlager 12,12a Ausnehmung 13,13a Deckel 14,14a Bolzen
15 Schwenkachse
16,16a Gleitstreifen
17 Spurstange
18 Ausnehmung
19 Lenkzapfen 20,20a Winkelhebel
21 zweiarmiger Teil
22 Lenkstange
23 Antriebsaggregat
24 Querträger
25 Halbdrehgestell
26 Zylinderkolben-Einheit
27 Servoeinrichtung
Claims (9)
1. In Radträgern gelagerter Radsatz für Schienenfahrzeuge mit über
ein Hebelarmwerk nach Art der Spurstangen-Lenkung miteinander
gekoppelten und horizontal pendelnd beweglichen, auf Achsstummeln sitzenden Losrädern, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Losrad (1)
an beiden Seiten Lagergehäuse zugeordnet sind, von denen das eine Lagergehäuse (9) eine im Radträger (6) verankerte senkrechte
Schwenkachse (15) aufweist und das andere Lagergehäuse (9a) mit horizontalem Spiel im Radträger angeordnet ist und daß das Hebelarmwerk
(5) an den einander zugekehrten Bereichen der Achsstummel (10) angreift, die über die Lagergehäuse hinausgehen.
2. Radsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von oben
gesehen jeder Radträger (6) an dem Ende gabelförmig ausgebildet ist und der zur Fahrzeugmitte hin liegende Vergabelungsteil (8)
der Aufnahme des mit der Schwenkachse (15) versehenen Lagergehäuses
(9) dient, während der andere Vergabelungsteil (8a) dem anderen
Lagergehäuse (9a) zugeordnet ist.
3. Radsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergabelungsteile (8, 8a) die Lagergehäuse (9, 9a) in nach unten offenen,
U-förmigen Ausnehmungen (12, 12a) einschließen, die mit den Lagergehäusen bündige Deckel (13, 13a) aufweisen.
4. Radsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als Schwenkachse (15) zwei im Radträger (6) zum Teil mittels des Deckels (13) angeordnete, gegeneinander gerichtete
Bolzen (14, 14a) dienen, die in das Lagergehäuse (9) hineinlangen.
5. Radsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Radträger als Längslenker (6) ausgebildet ist.
6. Radsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem mit der Schwenkachse (15) versehenen Lagergehäuse (9) ein Antriebsaggregat (23) angeflanscht ist.
. 8 -
7. Radsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelarmwerk
(5) an dem Antriebsaggregat (23) angreift.
8. Radsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß er das eine Radpaar eines vierrädrigen Drehgestells eines auf diesem über eine Mittenzapfen-Pfannen-Verbindung (3,4)
ruhenden Wagenkastens (2) bildet.
9. Radsatz nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine senkrecht zur
Fahrtrichtung stehende und für einen Längszapfen (19) des Wagenkastens
(2) eine in die Fahrtrichtung weisende längliche Ausnehmung (18) aufweisende Spurstange (17), deren Enden an im Drehgestell
festgelegten Winkelhebeln (20, 20a) in T-Form angreifen, die jeweils einer der Fahrzeugseiten zugeordnet sind und Lenkstangen
(22) aufweisen, welche in Richtung der Laufräder (1) derselben Fahrzeugseite verlaufen und von den Enden des zweiarmigen
Teiles (21) der Winkelhebel ausgehen.
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DE3426376A DE3426376A1 (de) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | Radsatz fuer schienenfahrzeuge |
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