DE4306114A1 - Laufwerk für ein Schienenfahrzeug mit radialer Einstellbarkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Laufwerk für ein Schie­ nenfahrzeug mit radialer Einstellbarkeit gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 und kann bei Schienentriebfahrzeugen und nicht angetriebenen Schienenfahrzeugen eingesetzt wer­ den.

Ein solches Laufwerk für ein Schienenfahrzeug mit radialer Einstellbarkeit ist aus der DE 38 27 412 C2 bekannt. Bei Radialsteuerungen erfolgt die Einstellung der Radsätze durch die Längskräfte, die in den Radaufstandspunkten bei Bogenfahrt auftreten. Dabei schränkt die horizontale Rück­ stellkraft der Radsatzfedern die radiale Einstellbarkeit der Radsätze ein. Zur Abhilfe kann die horizontale Feder­ charakteristik abgesenkt werden, indem weichere Radsatzfe­ dern verwendet werden. Durch diese Maßnahme wird jedoch nachteilig die Laufstabilität herabgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Laufwerk für ein Schienenfahrzeug mit radialer Einstellbarkeit der ein­ gangs genannten Art anzugeben, bei dem die radiale Ein­ stellbarkeit nicht durch die horizontale Rückstellkraft der Radsatzfedern herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbeson­ dere darin, daß die bei der Radialsteuerung störenden Ein­ flüsse der horizontalen Rückstellkräfte der Radsatzfedern durch geeignete Beaufschlagung/Einstellung des Steuerzylin­ ders kompensiert wird. Hierdurch wird inbesondere bei klei­ neren Bogenradien, bei denen aufgrund der Radialsteuerung größere horizontale Auslenkungen der Radsatzfedern erfor­ derlich werden, die radiale Steuerfähigkeit verbessert. Da die für die Radialsteuerung wesentliche Federcharakteristik der Radsatzfedern in Querrichtung (senkrecht zur Fahrtrich­ tung) erhalten bleibt, ist mit dem Einsatz des Steuerzylin­ ders kein negativer Einfluß auf die Laufstabilität verbun­ den. Im Gegenteil, die Laufstabilität bleibt vollständig erhalten, da nicht auf die Verwendung weicherer Radsatzfe­ dern ausgewichen werden muß.

Dabei ist es aus der DE 30 04 084 C2 bekannt, einen Steuer­ zylinder zur Steuerung der Schwenkbewegung eines Radsatzes eines Schienenfahrzeuges in einer Kurve heranzuziehen. Im Unterschied hierzu dient der erfindungsgemäße Einsatz des Steuerzylinders nicht zur Steuerung der Schwenkbewegung des Radsatzes bei Kurvenfahrt selbst, sondern die vom Steuerzy­ linder bei Bogenfahrt ausgeübte Steuerkraft dient aus­ schließlich zur Überwindung der horizontalen Rückstell­ kräfte der Radsatzfedern. Die Schwenkbewegung des Radsatzes wird lediglich durch die Radialsteuerung bewirkt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnun­ gen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 ein Laufwerk für ein Schienenfahrzeug mit radi­ aler Einstellbarkeit bei Tandembauweise Rad­ satzlenker/Verbindungslenker,

Fig. 2 eine Variante mit wahlweise über eine Drehwelle miteinander koppelbaren Ausgleichshebeln der rechten und linken Drehgestellseite,

Fig. 3 eine Variante ohne über eine Drehwelle gekop­ pelte Ausgleichshebel,

Fig. 4 ein Laufwerk für ein Schienenfahrzeug mit radi­ aler Einstellbarkeit.

In Fig. 1 ist ein Laufwerk für ein Schienenfahrzeug mit radialer Einstellbauweise bei Tandembauweise Radsatzlen­ ker/Verbindungslenker dargestellt. Am Fahrzeugkasten 1 ei­ nes Schienenfahrzeuges ist ein Drehgestellrahmen 2 auf ge­ hängt. Federelemente 3 dienen zur Abfederung des Fahrzeug­ kastens 1. Am Drehgestellrahmen 2 sind zwei Radsätze auf ge­ hängt, wobei das erste Rad 4 des ersten Radsatzes sowie das erste Rad 9 des zweiten Radsatzes zu erkennen sind. Das Achslagergehäuse 5 mit Radsatzlager des ersten Rades 4 des ersten Radsatzes stützt sich über Radsatz-Federelemente 6 und Radsatz-Dämpfungselemente 7 am Drehgestellrahmen 2 ab. Die erste 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, 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, 20 - Verbindungslenker 16, 22 - Ausgleichs­ hebel 19 ersichtlich ist, ergibt sich bei Kurvenfahrt des Schienenfahrzeuges eine bezüglich der beiden Radsätze sym­ metrische Radialsteuerung. Laufen die beiden Räder 1, 9 auf der kurveninneren Schiene, so führt der Ausgleichshebel 19 eine Drehbewegung um den Drehpunkt 25 entgegen dem Uhrzei­ gersinn aus, wodurch sich der Abstand zwischen beiden Achs­ lagergehäusen 5, 10 im Vergleich zur Ruheposition verrin­ gert. Laufen die beiden Räder 1, 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, 10 im Ver­ gleich zur Ruheposition vergrößert.

Ein Steuerzylinder 26 ist über einen Gelenkpunkt 27 am Drehgestellrahmen 2 befestigt. Die Kolbenstange 28 des Steuerzylinders 26 ist über einen Gelenkpunkt 29 mit einem Drehhebel 30 verbunden, der starr am Ausgleichshebel 19 befestigt ist. Beim Steuerzylinder 26 handelt es sich bei­ spielsweise um einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder. Über Hydraulikschläuche 31, 32 kann der Steuerzylinder 26 in geeigneter Weise druckbeaufschlagt werden, so daß über die Kolbenstange 28 und den Drehhebel 30 eine in Drehrich­ tung um den Drehpunkt 25 wirkende Druck- oder Zugkraft auf den Ausgleichshebel 19 ausgeübt werden kann.

In Fig. 2 ist eine Variante mit wahlweise über eine Dreh­ welle miteinander koppelbaren Ausgleichshebeln der rechten und linken Drehgestellseite dargestellt. In der perspekti­ vischen Ansicht sind beide Ausgleichshebel 19, 33 beider Drehgestellseiten zu erkennen. Der Ausgleichshebel 19 ist über den Drehhebel 30 und den Gelenkpunkt 29 in seiner Drehbewegung um den Drehpunkt 25 durch den Steuerzylinder 26 beeinflußbar, der andererseits über den Gelenkpunkt 26 am Drehgestellrahmen 2 montiert ist. In gleicher Weise ist der Ausgleichshebel 33 der anderen Drehgestellseite über den Drehhebel 37 und den Gelenkpunkt 39 in seiner Drehbewe­ gung um den Drehpunkt 36 durch den Steuerzylinder 38 beein­ flußbar, der andererseits über den Gelenkpunkt 40 am Dreh­ gestellrahmen 2 befestigt ist.

Es ist angedeutet, daß die Gelenkpunkte 18, 24 des Aus­ gleichshebels 19 bzw. die Gelenkpunkte 34, 35 des Aus­ gleichshebels 33 mit Lenkern (Radsatzlenker oder Verbin­ dungslenker) verbunden sind.

Beide Ausgleichshebel 19, 33 können - müssen jedoch nicht - über eine steife Drehwelle 41 miteinander gekoppelt sein.

Es ergibt sich in jedem Fall, ob mit oder ohne Kopplung beider Ausgleichshebel über eine Drehwelle, eine gegensin­ nige Bewegung der Kolbenstangen der Steuerzylinder 26, 38, d. h. die Kolbenstange des Steuerzylinders 26 tritt in den Zylinder weiter ein, wenn die Kolbenstange des Steuerzylin­ ders 38 aus dem Zylinder austritt und umgekehrt. Hierdurch wird der die Radialsteuerung störende Einfluß der Radsatz­ federn beider Drehgestellseiten vorteilhaft kompensiert.

Wenn die Ausgleichshebel über eine Drehwelle miteinander verbunden sind, ist es in Abweichung zur Fig. 2 auch mög­ lich, nur einen Steuerzylinder vorzusehen, der jedoch über die Drehwelle beide Drehgestellseiten beeinflußt.

Werden bei einer Variante mit Drehwelle zwei Steuerzylinder vorgesehen, so müssen beide Steuerzylinder in gleicher Mo­ mentenrichtung wirken, was entweder durch entsprechende konstruktive Anordnung der Steuerzylinder oder durch gegen­ sinnige Bestätigung erfolgt.

In Fig. 3 ist eine Variante ohne über eine Drehwelle ge­ koppelte Ausgleichshebel dargestellt. Bei dieser Ausfüh­ rungsart ohne Drehwelle können die Verbindungslenker wahl­ weise auch gleichsinnig auf der rechten und linken Drehge­ stellseite angeordnet sein. Die Steuerzylinder 26′ und 38′ werden entsprechend gegensinnig betätigt. Bei der Variante gemäß Fig. 3 ist zusätzlich gezeigt, daß die Drehhebel 30′, 37′ nicht winkelförmig abgebogen sein müssen, sondern auch gerade ausgebildet sein können. Wesentlich ist der sich auszubildende Hebelarm zwischen den Drehpunkten der Ausgleichshebel 19′, 33′ und den Gelenkpunkten 29′, 39′, an denen die Steuerzylinder angreifen.

In Fig. 4 ist ein Laufwerk für ein Schienenfahrzeug mit radialer Einstellbarkeit dargestellt. Dieses Laufwerk weist nicht die Lenker-Tandem-Bauweise gemäß Fig. 1 auf, sondern die Radsatzlager/Achslagergehäuse 42 bzw. 43 sind über Rad­ satzlenker 44 bzw. 45 direkt an Gelenkpunkten 46 bzw. 47 eines Ausgleichshebels 48 befestigt. Ein Steuerzylinder 52 ist über den Gelenkpunkt 53 am Drehgestellrahmen 2 und über den Gelenkpunkt 51 am Drehhebel 50 des Ausgleichshebels 48 montiert, so daß eine Beeinflussung der Drehung des Aus­ gleichshebels 48 um seinen Drehpunkt 49 durch den Steuerzy­ linder möglich ist.

Claims (7)

1. Laufwerk für ein Schienenfahrzeug mit wenigstens zwei Radsätzen, die über Ausgleichshebel (19, 19′, 33, 33′, 48) radial einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet daß die Drehbewegung mindestens eines Ausgleichshebels (19, 19′, 33, 33′, 48) durch einen fremdangesteuerten Steuerzy­ linder (26, 26′, 38, 38′, 52) beeinflußbar ist.

2. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerzylinder (26, 26′, 38, 38′, 52) über seinen er­ sten Gelenkpunkt (27, 40, 53) mit dem Drehgestellrahmen (2) und über seinen zweiten Gelenkpunkt (29, 29′,39, 39′, 51) mit dem Ausgleichshebel (19, 19′, 33, 33′, 48) verbunden ist.

3. Laufwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gelenkpunkt (29, 29′, 39, 39′, 51) über einen Drehhebel (30, 30′, 37, 37′, 50) mit dem Ausgleichshebel (19, 19′, 33, 33′, 48) verbunden ist.

4. Laufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichshebel der rechten und linken Drehgestellseite über eine Drehwelle (41) miteinan­ der gekoppelt sind und auf jeder Drehgestellseite ein eige­ ner Steuerzylinder (26, 38) vorgesehen ist.

5. Laufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichshebel der rechten und linken Drehgestellseite über eine Drehwelle (41) miteinan­ der gekoppelt sind und nur auf einer Drehgestellseite ein Steuerzylinder (26) vorgesehen ist.

6. Laufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerzylinder für die Ausgleichs­ hebel der rechten und linken Drehgestellseite gegensinnig wirkend angeordnet sind.

7. Laufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerzylinder für die Ausgleichs­ hebel der rechten und linken Drehgestellseite gegensinnig angesteuert werden.