DE4034221A1 - Schienenfahrzeugdrehgestell - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehgestellkonstruktion für ein Schienenfahrzeug, wobei die Konstruktion aus zwei Teildrehgestellen besteht, von denen jedes mit zwei Räderpaaren versehen ist, sowie aus einem zusätzlichen Drehgestellrahmen und dem Wagenkasten, der auf dem Dreh­ gestellrahmen befestigt ist, wobei dieser Drehgestell­ rahmen elastisch mit den Teildrehgestellen verbunden ist.

Das Verlangen, das Ausmaß der mit der Eisenbahn zu trans­ portierenden Güter weiter zu steigern und das zulässige Transportgewicht zu vergrößern hat ständig zugenommen. Die Forderungen, beides zu vergrößern, die Außenabmessungen es Transportraumes, und die Tragfähigkeit für die größeren Mengen der zu transportierenden Güter, setzen voraus, die Größe des Drehgestells des Waggons zu verkleinern, was dabei auch als Ergebnis zu kleiner werdenden Durchmessern der Räder führt. Das Tragvermögen von Rädern mit kleineren Durchmessern ist jedoch niedriger als das eines großen Rades, was dazu führt, die Anzahl der Räder erhöhen zu müssen, ebenso wie das bei der Erhöhung des zulässigen Transportgewichtes der Fall ist. Ein weiterer Faktor, der die Weiterentwicklung der Konstruktion erfordert, sind die ständig zunehmenden Fahrgeschwindigkeiten, bei denen die konventionellen Konstruktionen nicht mehr in einer zu­ friedenstellenden Art funktionieren. Traditionell sind die Laufflächen der Eisenbahnräder im Hinblick auf die Bogenläufigkeit konisch ausgeführt. In der Theorie ver­ hält sich der aus zwei Rädern und einer mit ihnen starr verbundenen Achse bestehende Rad-Achsen-Satz in einer Kurve so, daß von dem nach außen verschobenen Rad-Achsen-Satz das kurven­ äußere Rad auf einem größeren Durchmesser als das kurven­ innere Rad abrollt und der Rad-Achsen-Satz so von selbst eine Kurve beschreibt. Diese Gestaltung führt jedoch auf ge­ rader Strecke und bei hoher Geschwindigkeit zu Problemen, wenn der Rad-Achsen-Satz von selbst von einer Seite zur anderen zu pendeln beginnt, was als Sinuslauf bezeichnet wird. Dieses Problem ist um so schwerwiegender, je höher die Geschwindigkeit ist. Soll eine absolut einwandfreie Kurven­ fahrt erzielt werden, müßten die am Drehgestell befindlichen Radsätze radiale Führungen haben, d. h. die Radebene dürfte mit dem Gleis keinen Anlaufwinkel bilden.

Vierachsige Drehgestelle sind schon seit langem bekannt. Ihr Zweck ist, das Gewicht der Ladung auf mehrere Räder zu verteilen, so daß das Ladegewicht vergrößert werden kann. Das hauptsächliche Problem in diesem Fall ist die gleichmäßige Verteilung der Last auf alle Räder. Eine solche Konstruktion ist in der US-22 42 371 bekanntgemacht. Diese Konstruktion besteht aus einem Teildrehgestell, das in der Mitte plaziert und mit zwei Rad-Achsen-Sätze ausgestattet ist, aus zwei weiteren Teildreh­ gestellen, die an den Enden plaziert und mit jeweils zwei Rad-Achsen-Sätze ausgestattet sind, und letztere so elastisch mit dem in der Mitte liegenden Teildrehgestell gekoppelt sind, daß alle Teildrehgestelle in begrenztem Maß zuein­ ander verdrehbar sind. Im übrigen wurde das Kurvenfahren in herkömmlicher Manier ermöglicht, d. h. durch Ermög­ lichung der Bewegung jedes Rad-Achsen-Satzes in die Richtung seiner Achsen. Diese Konstruktion ist sehr hoch, was die effek­ tive Ausnutzung des Raumes verhindert. Zusätzlich leidet so eine Drehgestellkonstruktion bei hohen Geschwindig­ keiten an den erwähnten Sinuslaufproblemen.

Das Problem des Gewichtausgleiches wird ebenfalls in der DE-19 30 290 behandelt, in der das Ge­ wicht, das über ein in der Mitte des Drehgestells befind­ liches Lager eingeleitet wird, zwischen zwei doppelachsigen Teildrehgestellen über Kugellager aufgeteilt. Das Kurven­ fahren ist dadurch möglich gemacht worden, daß jeder Rad-Achsen- Satz die Fähigkeit besitzt, sich in der horizontalen Ebene zu bewegen. Jeder Rad-Achsen-Satz muß, um dieses zu ermöglichen, unabhängig geführt werden. Ein Federsystem, welches dies ermöglicht, dient gleichzeitig als Puffer und deswegen ist die radiale Steuerung nur unvollständig. Zusätzlich leidet diese Konstruktion bei schneller Fahrt an dem besagten Sinuslaufproblem. Weiterhin ist die Konstruktion des Drehgestells ebenfalls sehr hoch.

In den Konstruktionen der Veröffentlichungen DE-29 19 635 und DE-38 27 706 wurden Fortschritte erzielt, speziell in dem Verhalten in Kurven. In beiden Veröffentlichungen besteht die Konstruktion aus zwei Teildrehgestellen, die beide zwei Rad-Achsen-Sätze aufweisen. Diese Teildrehgestelle sind so angeordnet, daß sie wenigstens bis zu einem ge­ wissen Grad fähig sind, sich gegeneinander zu verschieben, und zur Steuerung benutzen beide Konstruktionen Hilfs­ streben an den Seiten der Teildrehgestelle. Diese beiden Konstruktionen funktionieren in Kurven offensichtlich nur leidlich, aber nicht in der bestmöglichen Form, da in den Teildrehgestellen die Rad-Achsen-Sätze nicht radial geführt werden. Auf einer geraden Strecke und bei hoher Geschwindigkeit leiden diese Drehgestelle, wenigstens bis zu einem gewissen Grad, an instabilem Lauf, wie es auch vergleichbare andere vorbekannte Konstruktionen tun. Weiterhin sind diese Kon­ struktionen auch sehr hoch.

Dieser Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Mehrraddrehgestellkonstruktion von möglichst geringer Gesamthöhe zu schaffen, die einen möglichst großen Ge­ samtladeraum und eine möglichst große Ladehöhe gewähr­ leistet. Insbesondere soll ein Drehgestell geschaffen werden, dessen Rahmenkonstruktion nur bis zum oberen Niveau der Radlagerung oder um ein geringeres höher reicht und somit deutlich unter der oberen Radkante bleibt. Weiter wird eine Drehgestellkonstruktion angestrebt, die über gute Tragfähigkeit verfügt und so die Last trotz Gleisunebenheiten sehr gleichmäßig auf alle Räder verteilt. Ziel der Erfindung ist ferner eine Drehgestellkonstruk­ tion mit effektiver Führung im Gleisbogen, deren sämt­ liche Räder auch bei Kurvenfahrt ein möglichst reines Rollverhalten zeigen. Weiterhin wird mit der Erfindung bezweckt, ein Drehgestell mit guten Laufeigenschaften zu schaffen, d. h. ein Drehgestell, bei dem auch unter hoher Geschwindigkeit keine Schwingungsanregung zum Sinuslauf stattfindet und daß auch bei Geschwindigkeiten, die mit Drehgestellen gemäß dem Stand der Technik nicht ver­ wirklicht werden können, noch ein ruhiges Laufverhalten erzielt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion werden in bezug zu den angeführten Nachteilen entscheidende Verbesse­ rungen erreicht und die oben beschriebene Aufgabenstellung gelöst. Im Hinblick darauf ist für die erfindungsgemäße Konstruktion charakteristisch, was darüber in dem kenn­ zeichnenden Teil des ersten Anspruches ausgeführt ist.

Als bedeutsamster Vorteil der Erfindung kann gelten, daß man ein extrem niedriges und platzsparendes Drehgestell erhält, das zusätzliche Belastungen gut verträgt und das im Gleisbogen radiale oder fast radiale Führung hat und somit frei von verschleiß- und leistungsverlustbedingten Mängeln ist und das auf gerader Strecke problemlos mit beträchtlich hohen Geschwindigkeiten gefahren werden kann. Weiter bietet die Erfindung den Vorteil, daß alle diese Effekte mit einer höchst einfachen Konstruktion erreicht werden.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine bevorzugte Aus­ führung der erfindungsgemäßen Drehgestellkonstruktion.

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Drehgestellkon­ struktion aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1.

Fig. 3 beschreibt eine Drehgestellkonstruktion gemäß den Fig. 1 und 2 in Vorderansicht.

Fig. 4 zeigt eine Teilansicht der Drehgestellkonstruktion der Fig. 1 bis 3 im Schnitt entlang der Linie C-C der Fig. 1.

Fig. 5 zeigt eine Teilansicht der Drehgestellkonstruk­ tion gemäß den Fig. 1 bis 3 im Schnitt entlang der Linie B-B der Fig. 1.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Details des Federungssystems der erfindungsgemäßen Konstruktion in der gleichen Darstellung wie in der Fig. 5.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Details des Federungssystems der erfindungsgemäßen Konstruktion in der gleichen Darstellung wie die Fig. 5.

Fig. 8 zeigt ein Detail der Aufhängung der Federn, wie es aus Richtung D in der Fig. 5 zu sehen ist.

Fig. 9 zeigt eine Ausführung der Fig. 6, wie sie aus der Richtung E zu sehen ist.

Fig. 1 zeigt die grundlegenden Merkmale der bevorzugtesten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Drehgestellkon­ struktion. Das Drehgestell, das allgemein durch die Be­ zugszahl 1 gekennzeichnet ist, besteht aus zwei Teildreh­ gestellen 2, 3 von denen jedes mit zwei Radpaaren ausgestat­ tet ist, d. h. das Teildrehgestell 2 mit den Radpaaren 4 und 5 und das Teildrehgestell 3 mit den Radpaaren 6 und 7. Als Radpaar sind dabei zwei Räder, die auf einer gemein­ samen Achse liegen gemeint. Jedes Teildrehgestell hat also vier Räder und die gesamte Drehgestellkonstruktion hat insgesamt acht Räder. Zusätzlich schließt die Drehgestell­ konstruktion 1 den Drehgestellrahmen 8 ein, an den der nicht dargestellte Wagenkasten beispielsweise über die Drehpfanne 9 sicher angeschlossen ist. Die Enden 10, 11 des Drehgestellrahmens 8 erstrecken sich bis zu den Teil­ drehgestellen 2 bzw. 3 und sind elastisch über Anlenkpunkte die sich in einiger Entfernung voneinander in Längsrich­ tung L befinden, was im folgenden noch näher beschrieben wird, mit diesen Teildrehgestellen verbunden.

In jedem Teildrehgestell 2, 3 ist ein Radpaar 4 bzw. 6 vermittels einer Achse 12 bzw. 13 gekoppelt, um einen Rad-Achsen- Satz zu bilden. Zusätzlich ist in jedem Teildrehgestell ein Radpaar 5 bzw. 7 an den Rahmen 14 bzw. 15 des Teil­ drehgestelles vermittels separater Lager 16a-d bzw. 17a-d angeschlossen, wobei diese Paare 5 und 7 über keine sie verbindende Achse verfügen. Der Raum zwischen den ein­ zeln angebrachten Radpaaren 5 und 7, also zwischen den Rädern 18a und 18b bzw. zwischen den beiden Rädern 19a und 19b ist auf diese Weise für andere Zwecke verfügbar. Gemäß der Erfindung verlaufen die Enden 10 und 11 des Hilfs­ rahmens 8, die sich bis in die Bereiche der Teildrehgestelle 2 und 3 ausdehnen, sehr niedrig, annähernd auf der Höhe der Radachsen 30, 31, was in der Fig. 2 deutlich zu sehen ist. Dies ist einzig durch die Einzelradaufhängung möglich. Deswegen wird die gesamte Drehgestellkonstruktion sehr niedrig werden, wobei sich sogar die Drehpfanne 9 unter­ halb der oberen Radkante befindet, was die Verwirklichung eines großen Ladevolumens des Wagenkastens ermöglicht.

Diese zwei Teildrehgestelle 2, 3 sind so über den Drehge­ stellrahmen 8 miteinander verbunden, daß die einzel auf­ gehängten Räder 18a, b und 19a, b der Teildrehgestelle sich einander gegenüberliegen, während der Radsatz 6 bestehend aus den Rädern 21a und b und der Achse 13 bzw. dem Rad­ satz 4 bestehend aus den Rädern 20a, b und der Achse 12 an den beiden einander abgewandten Enden des Drehgestells 1 angeordnet sind.

In dem Fall, in dem sich die Drehgestellkonstruktion 1 bewegt, hängt es von der Bewegungsrichtung ab, ob der Rad-Achsen-Satz 4 des besagten Teildrehgestells 2 führt und die einzel aufgehängten Räder 18a, b folgen oder ob der Rad-Achsen- Satz 6 des Teildrehgestells 4 führt und die Räder 19a, b folgen. Dementsprechend wird immer von der jeweiligen Bewegungsrichtung abhängend, entweder der Radsatz 6 oder 4 der Drehgestellkonstruktion nachlaufen und die Räder 19a, b oder 18a, b führen. Es ist beobachtet worden, daß offenkundig dank des führenden Rad-Achsen-Satzes solch eine Drehgestellkonstruktion in einer Kurve effektiv gesteuert wird und dabei nur sehr geringe Reibung auftritt, die einzel aufgehängten Räder ohne Anlaufeffekt abrollen und ständig mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten korres­ pondierend zu den unterschiedlichen Kurvenradien der beiden Gleisseiten rollen. Zusätzlich ist beobachtet worden, daß die Drehgestellkonstruktion, speziell dank ihrer einzel aufgehängten Räder, auf einem geraden Streckenab­ schnitt auch bei hohen Geschwindigkeiten geradeaus läuft, ohne zum Sinuslauf zu tendieren. Es kann ebenfalls ge­ sagt werden, daß die einzel aufgehängten Räder in diesem Fall die Tendenz zum Sinuslauf dämpfen oder verhindern. Dadurch, daß die Teildrehgestelle 2 und 3 radial zuein­ ander gesteuert sind, wie untenstehend näher beschrieben wird, ergibt sich ein exzellentes Kurvenverhalten.

An den Enden 10 und 11 des Drehgestellrahmens 8, der sich bis zu den Teildrehgestellen 2 und 3 erstreckt, sind in der Querrichtung P Bauelemente angebracht, die allgemein mit den Bezugszeichen 22 und 23 gekennzeichnet sind. In den Ausgestaltungen der Fig. 1 bis 6 sind diese quer angeordneten Bauelemente Blattfedern 24. Diese quer an­ geordneten Blattfedern 24 oder ein dementsprechendes Blattfederpaket, sind mittels Schrauben 25 oder ähn­ lichen Bauteilen oder über eine Einspannung oder auf eine andere bekannte Art und Weise starr mit dem Dreh­ gestellrahmen verbunden. Mit starrer Befestigung ist dabei eine Befestigung gemeint, die Momente überträgt. Die Enden dieser Blattfedern 24 liegen an den Rahmen 14 und 15 der Teildrehgestelle 2 und 3 an, vorzugsweise mit großer Entfernung voneinander und von der Mittel­ linie L des Waggons. Typischerweise sind die Blatt­ federn 24 an ihren Enden 26a, b an einem Punkt nahe der Räder gelagert, wobei dieser Punkt in jedem Teil­ drehgestell ungefähr zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rädern 18a und 20a, 18b und 20b, 19a und 21a, und 19b und 21b liegt. Im allgemeinen ist es am vorteilhaftesten, die vertikale Wirkungslinie 27 durch den Befestigungs­ punkt an einem Punkt anzuordnen, der in jedem Teildreh­ gestell auf einer geraden Linie liegt zwischen den Lager­ mittelpunkten 28 eines jeden Rades 20a, 20b, 21a, 21b eines Rad-Achsen-Satzes 4, 6 und dem Schnittpunkt 29 der Radmittelebene und der Drehachse des einzel aufgehängten Rades 18a, 18b, 21a und 21b und im besonderen im Mittelpunkt dieser ge­ dachten geraden Linie. In diesem Fall wird das über die Drehpfanne eingeleitete Gewicht gleichmäßig auf alle acht Räder verteilt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Blatt­ feder 24 gelenkig an den Rahmen 14, 15 der Teildrehge­ stelle aufgehängt, wie auch in den Fig. 5 und 8 zu sehen ist. Diese gelenkige Struktur 45 ist überwiegend symmetrisch um die effektive Wirkungslinie 27 geformt, um das Gewicht, wie oben beschrieben, einleiten zu können.

Diese gelenkige Konstruktion besteht aus einem Ring 32, der sich von unten um die Blattfederenden 26a, b und oben bis zu der Halterung 33 im Rahmen des Teildrehgestelles erstreckt. Zwischen dem Blattfederende 26a, b und dem unteren Teil des Ringes 32 befindet sich eine kugelige Oberfläche 34, die von oben betrachtet konvex ist. Auf der untenliegenden Oberfläche der Feder 24 ist anders ausgedrückt, ein konvexes Teil, das gegen eine Anschlag­ fläche drückt, die von oben gesehen konkav ist, und sich auf der Innenseite des Ringes 32 befindet. Zwischen dem Ring 32 und der Halterung 33 befindet sich eine kugelige Oberfläche 35, die von unten gesehen ebenfalls konvex ist, weiterhin befindet sich in dem Ring 32 eine von unten ge­ sehene konvexe Oberfläche und in der Halterung 33 an seiner oberen Oberfläche eine von oben gesehen konkave Anschlagfläche. So, sich über zwei kugelige Anschlag­ flächen abstützend, wird das über die Drehpfanne in den Hilfsrahmen 8 eingeleitete Gewicht von der Halterung 33 des Teildrehgestelles in einer geregelten Art und Weise derart aufgenommen, daß die vertikale Wirkungslinie 27 ihre Lage beibehält oder wenigstens automatisch wieder herstellt. Die kugeligen Oberflächen erlauben Bewegungen, die durch die Krümmung und Unregelmäßigkeiten in den Gleisen hervorgerufen werden, ebenso wie Drehungen, die durch radiale Steuerung der Teildrehgestelle hervorge­ rufen werden. Diese radiale Steuerung setzt im besonderen voraus, daß sich die Blattfederenden 26a, b in longidutinaler Richtung L geringfügig bewegen können, wenn in Querrichtung P und damit also in Längsrichtung der Blattfedern die starr an dem Hilfsrahmen befestigt sind, ein geringer Winkel in Relation zu den Mittellinien der Achsen 48, 50 einstellt.

Es ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Drehgestell ebenfalls funktioniert, wenn es nur so zusammengesetzt ist, daß beide Teildrehgestelle 2, 3 die miteinander über die quer angeordneten Blattfedern 24 mit dem Hilfsrahmen 8 verbunden sind und sich die Blattfedern 24 mittels gelenkiger Auflager an dem Rahmen 14, 15 der Teildrehge­ stelle abstützen, da sich die Teildrehgestelle darin im Verhältnis zueinander bewegen können, d. h. radial ge­ führt werden. Diese Führung kann jedoch sehr viel effek­ tiver durch die Anwendung einer kreuzweisen Verbindung erzeugt werden. In der erfindungsgemäßen Drehgestellkon­ struktion kann diese Kreuzverbindung vorteilhafterweise durch Verbindung der Teildrehgestelle 2, 3, durch kreuz­ weise angeordnete Balken 36a, b erreicht werden, wobei die Balken an den Seiten der Rahmen 14, 15 der Teildreh­ gestelle befestigt sind, an denen sich die einzel aufge­ hängten Räder befinden. Im allgemeinen ist es am vorteil­ haftesten, die Kreuzverbindungsbalken 36a, b an die inneren Lagergehäuse der einzel aufgehängten Räder oder in deren unmittelbarer Nachbarschaft anzubringen, z. B. mittels der gelenkigen Aufhängungen 51a-d. So ist der Balken 36b über die gelenkige Aufhängung 51a an dem Lagergehäuse 16c angelenkt bzw. im gegenüberliegenden Teildrehgestell über die gelenkige Aufhängung 51c an dem Lagergehäuse 17b und der andere Balken 36a an dem Lagergehäuse 16b bzw. 17c. In diesem Fall können die Balken relativ kurz ausfallen, und es muß für sie kein Bauraum zwischen den aufeinander­ folgenden einzel aufgehängten Rädern, d. h. zwischen den Teildrehgestellen, freigehalten werden. Um eine geringst­ mögliche Bauhöhe zu erreichen, ist es vorteilhaft ent­ weder diese Kreuzverbindungsbalken unmittelbar entlang der unteren Oberfläche des Hilfsrahmens 8 verlaufen zu lassen und sie mit einer Bodenplatte 37 zu schützen, oder sie können beispielsweise unmittelbar durch den Hilfsrahmen 8 durch für diesen Zweck vorgesehene Öffnungen geführt werden. Die Bodenplatte 37 verhindert Schwingungen der Balken und macht die Konstruktion steifer, ebenso wie unter allen Umständen verhindert wird, daß die Balken auf­ grund ihrer möglichen Bewegung eine zu tiefe Position ein­ nehmen. Mit diesen über Kreuz angeordneten Balken bewegen sich die Drehgestelle in an sich bekannter Form, so daß keines der Teildrehgestelle einen Anstellwinkel relativ zu den Gleisen und damit Verschleiß und Leistungsverlust erzeugt.

Um den nicht dargestellten Wagenkasten in seiner Quer­ richtung zu unterstützen, ist es vorteilhaft, an dem Hilfs­ rahmen 8 Verlängerungen 38a, b in der Querrichtung vorzu­ sehen, die sich zwischen den Teildrehgestellen und zwischen den aufeinanderfolgend einzel aufgehängten Rädern, d. h. den Rädern 18a und 19a bzw. den Rädern 18b und 19b, erstreckt. An den Enden dieser seitlichen Verlängerungen 38a, b sind auf herkömmliche Art und Weise Stützen 39a, 39b vorgesehen, auf denen der Rahmenkasten gelagert ist.

Die Fig. 6 und 9 beschreiben eine alternative, gelenkige Konstruktion 40 für eine Drehgestellkonstruktion in der eine quer angeordnete Blattfeder 24, wie oben beschrieben, eingesetzt wird. Diese gelenkige Konstruktion 40 besteht anstelle des Ringes 32 aus einer vertikalen Stange 41, die durch Bohrungen oder Nuten der Blattfederenden 26a, b ge­ führt ist. Das obere Ende dieser Stange liegt auf einer Halterung 44 des Teildrehgestells auf einer kugeligen Oberfläche 42, die von unten besehen konvex ist, ebenso wie im Fall der Fig. 5. In dieser Ausführungsform jedoch ist das Auflager am unteren Ende mit einer kugeligen Ober­ fläche 43 ausgestattet, die von oben gesehen konvex ist, und auf dem die konkave Oberfläche 43 der Unterseite der Feder aufliegt. Eine solche gelenkige Konstruktion funk­ tioniert wie in der oben beschriebenen Weise.

Fig. 7 beschreibt eine Ausführungsform, die sich klar von den vorangegangenen unterscheidet. Die Enden 10, 11 des Hilfsrahmens 8 erstrecken sich darin über starr angebrachte querliegende Verlängerungsbalken 45, so daß alle vier Enden 46 der zwei Balken grundsätzlich bis zu den Punkten auf den vertikalen Linien 27 reichen, wie in den Ausführungs­ formen mit den querliegenden Blattfedern. Diese querlie­ genden Balken 45 sind entweder einstückig mit dem Hilfs­ rahmen oder sie sind starr an den Hilfsrahmen angeschlossen, wie auch die querliegenden Blattfedern. Die Enden 46 dieser querliegenden Balken 45 liegen auf schematisch dargestellten Federn 47 auf, und zwar genauso, um die Rahmen 14, 15 der Teildrehgestelle an den gleichen Punkten, wie bei den querliegenden Blattfedern zu lagern, d. h. an Punkten, an denen die vertikale Wirkungslinie 27 ihren Mittelpunkt einer geraden Linie besitzt, die ausgeht vom Schnittpunkt 29 der horizontalen Radebene 49 und der Achse 50 eines einzel aufgehängten Rades zum Lagermittelpunkt 28 eines darauf folgenden Rad-Achsen-Satzes. In diesem Fall sind die Teil­ linien 28′, 27 und 27′, 29 deswegen gleichlang oder fast gleichlang. Die Gummifeder 27 führt ebenso zu einer ein­ fachen und effektiven Konstruktion da sie, korrekt ent­ worfen und dimensioniert, gleichzeitig eine Feder und ein gelenkiges Aufhängungssystem darstellt, das die Bewegungen in einer horizontalen Ebene gestattet, die radiale Steue­ rung der Teildrehgestelle ebenso zuläßt, wie die Bewegungen die durch andere Positionsveränderungen hervorge­ rufen werden.

Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Ausführungs­ form oder nur die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, die Konstruktion kann innerhalb des von den Patentansprüchen gesetzten Rahmens variiert werden. So kann z. B. die Gummifeder durch eine Schraubenfeder und einen gelenkigen Mechanismus ersetzt werden, obwohl diese Alternative voraussichtlich zu einer zu komplizierten Konstruktion führt. In den beschriebenen Ausführungs­ formen wird die über die Drehpfanne auf die Teildreh­ gestelle eingeleitete Last auf insgesamt vier Punkte ver­ teilt. Es ist jedoch auch denkbar, daß dieses Gewicht über nur drei federunterstützte Punkte verteilt wird, und in diesem Fall ein Teildrehgestell mit seinem Fede­ rungssystem der beschriebenen Ausführungsform ent­ sprechen würde und in dem anderen Teildrehgestell das Ende des Hilfsrahmens ungefähr im Mittelpunkt des Teil­ drehgestelles unmittelbar federunterstützt gelagert wäre. Bei dieser Alternative wird das Gewicht während der Fahrt entlang einer geraden Strecke sehr viel gleichmäßiger auf die Räder verteilt, aber besonders bei schneller Kurvenfahrt sehr viel ungleichmäßiger, so daß sie im Prinzip beide guten und schlechten Eigenschaften auf­ weist. Es ist auch denkbar die Last so auf vier Punkte aufzu­ teilen, daß sich diese vier Kraftangriffspunkte ander­ orts als auf dem vorteilhaftesten Punkt befinden, aber im allgemeinen ist es ratsam, diese Angriffspunkte in jedem Teildrehgestell wenigstens annähernd auf die Mitte einer Linie zwischen den beiden Achsen 48, 50 des Drehgestells und parallel zu den Mittelachsen zu legen.

Die Federaufhängung kann ebenfalls auf eine Anzahl von Punkten verteilt sein. Zum Beispiel kann der Hilfsrahmen relativ zu der quer angeordneten Blattfeder oder den quer angeordneten Balken federunterstützt sein, vorausgesetzt, daß die Verbindung trotz der Federaufhängung ausreichend starr ist und weiterhin der Blattfeder oder der Gummifeder oder anderen Ausgestaltungen, wie oben beschrieben, die zweite Aufhängungsart ermöglichen. Das Gewicht kann unter den Teildrehgestellen auch über mehr als zwei Punkte pro Teildrehgestell aufgeteilt werden, z. B. vier, so daß dann im ganzen acht Unterstützungspunkte vorhanden wären.

Die Führung der Teildrehgestelle kann weiterhin dadurch perfektioniert werden, daß die Verbindung der Rad-Achsen-Sätze 4 und 6 elastisch ausgeführt wird. Die einzel aufge­ hängten Räder 18a, b, 19a, b müssen dabei ständig steif an den Rahmen 14, 15 der Teildrehgestelle befestigt sein, um die Distanz wischen den Rädern zu erhalten, aber die Radsätze können entweder in axialer Richtung oder auf einer horizontalen Ebene beweglich angeordnet werden, wie z. B. in der Veröffentlichung DE-19 30 290 veröffent­ licht oder in jeder anderen Weise. In diesem Fall hat die Drehgestellkonstruktion 1 zwei Teildrehgestelle, die sich durch gegenseitige Beeinflussung radial führen, und die beide radial steuerbare Radpaare aufweisen, bei denen kein Anlaufwinkel in Kurven entsteht, die Rollgeschwin­ digkeit der Räder an jedem Punkt mit dem Kurvenradius übereinstimmen und weiterhin, der Lauf auf einer geraden Strecke und bei hohen Geschwindigkeiten stabil ist.

Claims (11)

1. Drehgestellkonstruktion für ein Schienenfahrzeug, be­ stehend aus zwei Teildrehgestellen, ausgestattet mit zwei Radpaaren und einem Hilfsrahmen, auf dem ein Radkasten befestigt ist und der elastisch mit den Teil­ drehgestellen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Teildrehgestell (2, 3) ein Radpaar (5, 7) einzeln aufgehängt ist und das andere Radpaar (20a, b, 21a, b) mittels einer zwischen den Räder befindlichen Achse (12, 13) einen Rad-Achsen-Satz (4, 6) bildet.

2. Drehgestellkonstruktion gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Drehgestellkonstruktion die einzel aufgehängten Räderpaare (5, 7) in den Teil­ drehgestellen (2, 3) an den Enden der Teildrehgestelle befestigt sind, die einander zugewandt sind und daß die Rad-Achsen-Sätze (4, 6) sich an den Teildrehgestellenden befinden, die voneinander abgewandt sind, wobei während der Bewegung der vordere Rad-Achsen-Satz (4, 6) der vier aufein­ anderfolgenden Radpaare des Drehgestelles dieses führt bzw. deren hinterer Rad-Achsen-Satz (6, 4) nachläuft, und daß der Hilfsrahmen (8) sich bis zu den einzel aufgehängten Räderpaaren (5, 7) und bis zu jedem Teildrehgestell bis in das Gebiet zwischen den Achsen (48) der Rad-Achsen-Sätze und der Mittelachsen (50) der einzel aufgehängten Räder erstreckt.

3. Drehgestellkonstruktion gemäß Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am ersten Hilfsrahmenende (10), das sich bis zu dem ersten Teildrehgestell (2) erstreckt, und/oder daß an dem zweiten Hilfsrahmenende (11) das in einiger Entfernung vom vorgenannten Ende in Längsrich­ tung L eines Waggons angeordnet ist und sich bis zu dem zweiten Teildrehgestell (3) erstreckt, ein quer angeord­ netes Bauteil (22, 23) befestigt ist, wobei wenig­ stens ein Bauteil auf dem zugehörigen Teildrehgestell gelagert ist, an Punkten, die sich in weitem Abstand voneinander in der Querrichtung P der Drehgestellkon­ struktion befinden.

4. Drehgestellkonstruktion gemäß Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an demjenigen Ende (10) oder (11) des Hilfsrahmens an dem kein quer angeordnetes Bauteil befestigt ist, das zugehörige Teildrehgestell (2) oder (3) elastisch befestigt ist.

5. Drehgestellkonstruktion gemäß Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste Bauteil (22) an dem ersten Ende (10) des Hilfsrahmens starr an dem Hilfsrahmen angebracht ist und im Bereich zwischen den aufeinander­ folgenden Rädern (20a, 18a); (20b, 18b) des ersten Teil­ drehgestelles an beiden seinen Enden (26a, b); (46) ela­ stisch in dem ersten Teildrehgestell gelagert ist und daß an dem anderen Ende (11) des Hilfsrahmens das be­ sagte zweite Bauteil (23) starr angebracht ist und über seine beiden Enden (26a, b); (46) in dem Gebiet zwischen den aufeinanderfolgenden Rädern (19a, 21a); (19b, 21b) auf dem zweiten Teildrehgestell (3) gelagert ist.

6. Drehgestellkonstruktion gemäß den Ansprüchen 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte quer angeordnete Bauteil (22, 23) aus einer quer gerichteten vertikal ela­ stischen Blattfeder (24) besteht, die in ihrem Mittelpunkt starr an den Hilfsrahmen (8) angebracht ist und sich ihre äußeren Enden (26a, b) an den Teildrehgestellen (2, 3) ab­ stützen.

7. Drehgestellkonstruktion gemäß Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß diejenigen Bauteile, mit denen die Enden (26a, b) der quergerichteten Blattfeder (24) an den Teildrehgestellen festgelegt werden, als gelenkige Kon­ struktion ausgeführt sind, die eine Änderung der Feder­ position aufgrund der Elastizität der Blattfeder (24) zulassen, und eine Positionsänderung von jedem Teildreh­ gestell (2, 3) hervorgerufen durch Unregelmäßigkeiten und Biegungen in den Gleisen, und daß diese gelenkige Konstruktion (40) aus einem Kugelgelenk besteht, in dem das Ende der Blattfeder mit einer konvexen Oberfläche (34) oder einer konkaven Oberfläche (43) auf einer An­ schlagfläche eines Auflagers (32, 41) aufliegt und daß dieses Auflager mit einer konvexen Oberflächen (35, 42) ständig auf der Anschlagfläche des zugehörigen Teil­ drehgestells aufliegt.

8. Drehgestellkonstruktion gemäß den Ansprüchen 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte quer ange­ ordnete Bauteil (22, 23) aus einem quergerichteten Träger (45) besteht, der an seinem Mittelpunkt starr an den Hilfsrahmen (8) angebracht ist, und die äußeren Enden (46) durch Federunterstützung an dem zugehörigen Teil­ drehgestell (2, 3) gelagert sind, und daß diese Federn aus Gummifedern (47) oder ähnlichen Federkonstruk­ tionen bestehen, die eine Positionsänderung jeden Teil­ drehgestells ermöglichen, die durch Unregelmäßigkeiten und Biegungen in den Gleisen hervorgerufen werden.

9. Drehgestellkonstruktion gemäß einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten quer ange­ ordneten Bauteile (22, 23) in der Nähe von Punkten der Teildrehgestelle (2, 3) gelagert sind, die sich in jedem Teildrehgestell in dem Gebiet einer vertikalen Linie (27) befinden, die von dem Lagermittelpunkt (28) eines Rades (20a, b, 21a, b) eines Rad-Achsen-Satzes (4, 6) zu dem Schnittpunkt (29) der Radmittelebene (49) und der Achsmittellinie (50) eines einzel aufgehängten Rades (18a, b, 19a, b) verläuft.

10. Drehgestellkonstruktion gemäß einem oder mehreren der vor­ genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teildrehgestelle (2, 3) untereinander durch zwei sich kreuzende Streben (36a, b) untereinander verbunden sind, die gelenkig (51a-d) in der Nähe der inneren Lager (16b, c, 17b, c) der einzel aufgehängten Räder angebracht sind.

11. Drehgestellkonstruktion gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die sich kreuzenden Streben (36a, b) durch eine Bodenplatte (37), die am Hilfsrahmen befestigt ist, unterstützt werden oder daß die Streben durch den Hilfsrahmen (8) hindurchgeführt sind, und daß der Hilfs­ rahmen querverlaufende Abzweigungen (38a, b) aufweist, die sich bis in den Bereich zwischen den einzel aufgehängten Rädern (18a, 19a); (18b, 19b) ausdehnen, und der Wagenkasten sich in Querrichtung auf diesen Abzweigungen abstützt.