DE4306113C2 - Radial einstellbares Laufwerk für ein Schienenfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein radial einstellbares Laufwerk für ein Schienenfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und kann sowohl bei Schienentriebfahrzeugen als auch bei nicht angetriebenen Schienenfahrzeugen eingesetzt werden.

Ein solches radial einstellbares Laufwerk für ein Schienen­ fahrzeug ist beispielsweise aus der DE 38 27 412 C2 be­ kannt. Dort wird ein Laufwerk für Schienentriebfahrzeuge mit wenigstens zwei Radkästen beschrieben, dessen Achslager mittels Radsatzlenker gegenüber einem Fahrzeugrahmen in ei­ ner in etwa waagerechten Ebene verschiebbar sind. Die als Gelenkhebel ausgebildeten Lenker sind mit ihren den Achslagern abgewandten Enden über Ausgleichshebel an einer gemeinsamen Drehwelle starr befestigt, welche am Fahrzeug­ rahmen gelagert ist.

Der direkte Anschluß von Radsatzlenkern an die Ausgleichs­ hebel erfordert eine Neigung der Radsatzlenker gegenüber der Horizontalen. Beim Einfedern des Radsatzes werden dadurch Längsverschiebungen hinsichtlich des Abstandes zwi­ schen den Radsatzachsen der rechten und der linken Drehge­ stellseite bewirkt, die durch die unterschiedliche Neigung der Radsatzlenker des rechten und des linken Radsatzlagers einer Achse gegensinnig sind. Allein durch das Einfedern wird somit eine Radialsteuerung bewirkt, was den Verschleiß an Rädern und Schienen erhöht, die kraftschlüssige Führung des Fahrzeuges vermindert und die Laufruhe herabsetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein radial ein­ stellbares Laufwerk für ein Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem während des Einfederns möglichst geringe Längsverschiebungen hinsichtlich des Ab­ standes zwischen den Radsatzachsen der rechten und der linken Drehgestellseite auftreten.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß ein Einfedern möglich ist, ohne daß hierdurch störende Radialsteuerbewegungen auftreten, denn die Radsatzlenker sind nicht schräg, sondern horizontal angeordnet. Da hierdurch nur minimale Längsbewegungen beim Einfedern auftreten, bleibt die Reibwertausnutzung der Räder hinsichtlich Zug- und Bremskraft optimal. Es ergibt sich eine hohe Laufruhe auch während des Einfederns. Der Verschleiß an Rädern und Schienen wird herabgesetzt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher dargestellt bzw. erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein radial einstellbares Laufwerk für ein Schienenfahrzeug,

Fig. 2 bis 5 unterschiedliche Möglichkeiten der Aus­ führung eines horizontal verschiebbaren Doppelgelenks,

Fig. 6 die Kopplung beider Ausgleichshebel eines Drehgestells.

In Fig. 1 ist ein radial einstellbares Laufwerk für ein Schienenfahrzeug dargestellt. Am Fahrzeugkasten 1 eines Schienenfahrzeuges ist ein Drehgestellrahmen 2 aufgehängt. Federelemente 3 dienen zur Abfederung des Fahrzeugkastens 1. Am Drehgestellrahmen 2 sind zwei Radsätze aufgehängt, wobei das erste Rad 4 des ersten Radsatzes sowie das erste Rad 9 des zweiten Radsatzes zu erkennen sind. Das Achsla­ gergehäuse 5 mit Radsatzlager des ersten Rades 4 des ersten Radsatzes stützt sich über Radsatz-Federelemente 6 und Rad­ satz-Dämpfungselemente 7 am Drehgestellrahmen 2 ab. Die er­ ste Radsatzachse ist mit Ziffer 8 bezeichnet.

In gleicher Art und Weise stützt sich das Achslagergehäuse 10 mit Radsatzlager des ersten Rades 9 des zweiten Rad­ satzes über Radsatz-Federelemente 11 und Radsatz-Dämpfungs­ elemente 12 am Drehgestellrahmen 2 ab. Die zweite Radsatz­ achse ist mit Ziffer 13 bezeichnet.

Ein Radsatzlenker 14 ist einerseits starr mit dem Achsla­ gergehäuse 5 und andererseits gelenkig über einen Anlenk­ punkt 15 mit dem Drehgestellrahmen 2 verbunden. Der Anlenk­ punkt 15 ist horizontal, nicht jedoch vertikal verschiebbar und stellt den Drehpunkt für Auslenkungen des Radsatzlen­ kers 14 dar. Ein Verbindungslenker 16 dient zur Kopplung des Radsatzlenkers 14 mit einem Ausgleichshebel 19. Hierzu ist der Lenker 16 über einen Gelenkpunkt 17 mit dem Rad­ satzlenker 14 sowie über einen Gelenkpunkt 18 mit dem Aus­ gleichshebel 19 verbunden.

In gleicher Art und Weise ist ein Radsatzlenker 20 einer­ seits starr mit dem Achslagergehäuse 10 und andererseits gelenkig über einen Anlenkpunkt 21 mit dem Drehgestellrah­ men 2 verbunden. Der Anlenkpunkt 21 ist ebenfalls horizon­ tal, nicht jedoch vertikal verschiebbar und stellt den Drehpunkt für Auslenkungen des Radsatzlenkers 20 dar. Ein Verbindungslenker 22 dient zur Kopplung des Radsatzlenkers 20 mit dem Ausgleichshebel 19. Hierzu ist der Lenker 22 über einen Gelenkpunkt 23 mit dem Radsatzlenker 20 sowie über einen Gelenkpunkt 24 mit dem Ausgleichshebel 19 ver­ bunden.

Der Drehpunkt 25 des Ausgleichshebels 19 befindet sich zen­ trisch zwischen beiden Gelenkpunkten 18 und 24, wobei diese Gelenkpunkte in Ruheposition, d. h. bei Geradeausfahrt des Schienenfahrzeuges, vertikal ausgerichtet sind.

Wie aus der geometrischen Anordnung der Verbindungen Rad­ satzlenker 14 und 20 - Verbindungslenker 16 bzw. 22 - Ausgleichshebel 19 ersichtlich ist, ergibt sich bei Kurvenfahrt des Schienenfahrzeuges eine bezüglich der beiden Radsätze symmetrische Radialsteuerung. Laufen die beiden Räder 4 und 9 auf der kurveninneren Schiene, so führt der Ausgleichshebel 19 eine Drehbewegung um den Drehpunkt 25 entgegen dem Uhrzeigersinn aus, wodurch sich der Abstand zwischen beiden Achslagergehäusen 5 und 10 im Vergleich zur Ruheposition verringert. Laufen die beiden Räder 4 und 9 auf der kurvenäußeren Schiene, so führt der Ausgleichshebel 19 eine Drehbewegung um den Drehpunkt 25 im Uhrzeigersinn aus, wodurch sich der Abstand zwischen beiden Achslagergehäusen 5 und 10 im Vergleich zur Ruheposition vergrößert.

Zur Befestigung der horizontal verschiebbaren Anlenkpunkte 15 bzw. 21 dienen Anlenkklötze 27 bzw. 28 am Drehgestell­ rahmen 2. Dabei können die gleichen Anlenkklötze herangezo­ gen werden, wie sie auch bei direkter Befestigung (mit fe­ stem Anlenkpunkt) der Radsatzlenker lediglich am Drehge­ stellrahmen und nicht an Ausgleichshebeln herangezogen wer­ den. Hierdurch kann ein- und derselbe Drehgestellrahmen sowohl für die erfindungsgemäße Tandemanordnung der Lenker der Radsatzführung (Radsatzlenker + Verbindungslenker) als auch für die ausschließliche Befestigung der Radsatzlenker am Drehgestellrahmen Verwendung finden. Die Verbindungslen­ ker 16 und 22 weisen eine Hakenform 26 auf, um die horizontal verschiebbaren Anlenkpunkte 15 bzw. 21 zu umgehen (siehe auch Fig. 5).

In den Fig. 2 bis 5 sind unterschiedliche Möglichkeiten der Ausführung eines horizontal verschiebbaren Doppelgelenks dargestellt. Konstruktiv müssen zwei Gelenke und die Längsverschiebbarkeit in einem Punkt verwirklicht werden. Sowohl das Nebeneinanderlegen der Gelenke als auch das Übereinanderlegen ergibt komplizierte Konstruktionen. Die Lenkerbefestigungspunkte am Drehgestellrahmen 2 sind in die Konstruktion integriert und sollten möglichst unverändert bleiben, um den Drehgestellrahmen universell einsetzen zu können, wie vorstehend bereits erwähnt. Gemäß Fig. 2 ist ein am Drehgestellrahmen 2 befestigter Anlenkklotz 29 vor­ gesehen, der über einen Gelenkpunkt 31 mit einem Hebel 30 verbunden ist. Am vertikal unterhalb des Gelenkpunktes 31 befindlichen weiteren Gelenkpunkt 32 des Hebels 30 sind sowohl Radsatzlenker 14 als auch Verbindungslenker 16 befe­ stigt. Der Verbindungslenker 16 ist andererseits an dem Ge­ lenkpunkt 18 des Ausgleichshebels 19 angeschlossen. Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 ergibt sich ein vertikales "Auswan­ dern" des Gelenkpunktes 32 beim Einfedern des Radsatzes.

Gemäß Fig. 3 ist ein Anlenkklotz 33 am Drehgestellrahmen 2 befestigt, dessen Innen-Laufflächen eine horizontale Ver­ schiebung eines Gelenkes 34 erlauben. Das Gelenk 34 ist als Doppelgelenk zur Befestigung des Radsatzlenkers 14 und des Verbindungslenkers 16 ausgebildet. Diese Variante ist zwar hinsichtlich ihrer geometrischen Anordnung optimal, jedoch gegebenenfalls empfindlich bei Stoßbelastungen.

Bei den Anordnungen gemäß Fig. 4 und 5 sind beide Ge­ lenkpunkte 15 und 17 "auseinandergezogen", jedoch ist der Abstand zwischen beiden Gelenkpunkten sehr gering und die hierdurch eintretende Längsverschiebung des Radsatzla­ gers/Achslagergehäuses beim Einfedern des Radsatzes ist vernachlässigbar klein.

Gemäß Fig. 4 ist der Anlenkpunkt 15 als drehbeweglicher, längs einer Führung des Anlenkklotzes 27 horizontal ver­ schiebbarer Bolzen ausgebildet, der am Radsatzlenker 14 be­ festigt ist. Am in Richtung des Ausgleichshebels weisenden Ende des Radsatzlenkers 14 ist der Gelenkpunkt 17 für den Verbindungslenker 16 angebracht.

Die Anordnung gemäß Fig. 5 entspricht der bereits in Fig. 1 dargestellten Anordnung mit einem Verbindungslenker 16 mit Hakenform 26 in der Nähe des mit dem Radsatzlenker 14 verbundenen Gelenkpunktes 17. Zwischen dem Gelenkpunkt 17 und dem in Richtung des Ausgleichshebels weisenden Ende des Radsatzlenkers 14 befindet sich der Anlenkpunkt 15 in Form eines drehbeweglichen, längs einer Führung des Anlenk­ klotzes 27 horizontal verschiebbaren Bolzens.

In Fig. 6 ist die Kupplung beider Ausgleichshebel eines Drehgestells dargestellt, wobei die vorstehend beschriebene Tandemanordnung der Lenker der Radsatzführung (Radsatzlen­ ker + Verbindungslenker) auf der rechten und linken Drehge­ stellseite vorausgesetzt wird. Es sind der Ausgleichshebel 19 mit Gelenkpunkten 18 und 24 und Drehpunkt 25 sowie der Ausgleichshebel 35 der anderen Drehgestellseite mit Gelenk­ punkten 38, 39 und Drehpunkt 40 zu erkennen. Diese Aus­ gleichshebel für die Radialsteuerung auf der rechten und der linken Drehgestellseite werden mit einer steifen Drehwelle 41 (oder Rohr) verbunden, die in zwei oder mehr Dreh lagern im Drehgestellrahmen 2 oder in einem Zwischenteillager gelagert ist. Die Lager dienen der Übertragung der Zugkräfte. Die Gelenkpunkte 18, 24 für die Verbindungslenker 16, 22 bzw. die Gelenkpunkte 38 und 39 für die Verbindungslenker 36 bzw. 37 sind jeweils vertikal angeordnet. Die Lenkerverbindung zu den Radsatzlagern/Achs­ lagergehäusen bzw. zu den Fußpunkten oder Befesti­ gungspunkten an den Radsatzlenkern erfolgt so, daß rechte und linke Radsatzlager gegensinnig gesteuert werden. Die Radsatzmitte in Längsrichtung wird vorteilhaft bei Zug­ kraftausübung (Radialsteuerung) nicht verschoben. Infolge der Kopplung beider Drehgestellseiten bewirken bei Zug­ kraftausübung nur auf einer Drehgestellseite die dabei auf­ tretenden Längskräfte keine störenden Steuerbewegungen. Eine unerwünschte Beeinflussung des Laufs in Bögen und Ge­ raden durch Längskräfte unterbleibt.

Claims (5)

1. Radial einstellbares Laufwerk für ein Schienen­ fahrzeug, das zweiachsige Drehgestellrahmen (2) aufweist, wobei die Achslagergehäuse (5 und 10) der beiden Räder (4 bzw. 9) jeder Drehgestellseite über Radsatzlenker (14 bzw. 20) und Ausgleichshebel (19 bzw. 35) miteinander ver­ bunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Radsatzlenker (14 bzw. 20) über einen horizontal verschiebbaren, jedoch vertikal starren Anlenkpunkt (15, 21 bzw. Gelenkpunkt 34) am Drehgestellrahmen (2) längsverschiebbar befestigt ist und ein Verbindungslenker (16, 22, 36 bzw. 37) zwischen Radsatzlenker (14 bzw. 20) und Ausgleichshebel (19 bzw. 35) vorgesehen ist, der jeweils über Gelenkpunkte (17, 18, 23, 24, 32, 38 bzw. 39) mit dem Radsatzlenker und dem Aus­ gleichshebel verbunden ist.

2. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontal verschiebbare, jedoch vertikal starre Anlenkpunkt zusammen mit den Gelenkpunkten für den Radsatz­ lenker und den Verbindungslenker als längsverschiebbares Doppelgelenk (34) ausgebildet ist.

3. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radsatzlenker (14 bzw. 20) mit einem eigenen Gelenkpunkt (17) zur Befestigung des Verbindungslenkers und einem hiervon getrennten horizontal verschiebbaren Anlenkpunkt (15) zur Befestigung am Drehgestellrahmen (2) versehen ist.

4. Laufwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontal verschiebbare Anlenkpunkt (15) zwischen dem Gelenkpunkt (17) für den Verbindungslenker (16) und dem zum Drehgestellrahmen (2) weisenden Ende des Radsatzlenkers (14) angeordnet ist und der Verbindungslenker (16) eine diesen Anlenkpunkt umgreifende Hakenform (26) aufweist.

5. Laufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausgleichshebel (19 und 35) für die Radialsteuerung auf der rechten und der linken Drehgestellseite über eine steife Drehwelle (41) derart verbunden sind, daß sich eine gegensinnige Radialsteuerung auf beiden Drehgestellseiten ergibt.