DE4340923C2 - Radsatzaufhängung für zweiachsige Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radsatzaufhängung. Aus der DE 936 453 C ist eine Radsatzauf­ hängung für zweiachsige Schienenfahrzeuge, deren Radachsen jeweils an beiden Enden in einem Lagergehäuse gelagert sind, das gegenüber dem Fahrzeuguntergestell abgefedert sowie gedämpft und durch beidseitig angeordnete Achslager­ führungen mit Spiel sowohl in Fahrzeuglängsrichtung als auch in Fahrzeugquerrichtung senkrecht beweglich geführt ist, wobei parallel zu jeder Radachse eine torsionssteife Welle am Fahrzeuguntergestell drehbar gelagert ist, an de­ ren Enden jeweils ein Hebel befestigt ist, vor denen der eine mittels eines Längslenkers unmittelbar mit dem zugehö­ rigen Achslagergehäuse gelenkig verbunden ist, bekannt.

Bei hohen Geschwindigkeiten, insbesondere bei Geschwindig­ keiten über 120 km/h wird die Frequenz der Schlingerbewe­ gungen der einachsigen Laufwerke zweiachsiger Schienenfahr­ zeuge derart hoch, daß einerseits keine genügende Laufsi­ cherheit mehr gewährleistet ist und andererseits ein hoher Verschleiß sowohl an den Laufwerken als auch am Oberbau der Schienen auftritt. Diese Schlingerbewegung entsteht durch den Sinuslauf des Schienenfahrzeuges in Verbindung mit dem Längsspiel der Achslager in den Achslagerführungen, welches für die notwendige radiale Einstellung der Radachsen bei Kurvenfahrt unbedingt erforderlich ist. Das in Fahrzeug­ querrichtung vorhandene Spiel zwischen Achslagerführungen und Achslagergehäuse kann ebenfalls nicht beseitigt werden, weil es zur Ausführung von Ausgleichsbewegungen erforder­ lich ist, die zum Auffangen der Anlaufstöße während des sinusförmigen Laufs des Schienenfahrzeuges notwendig sind.

Bei hohen Geschwindigkeiten reichen die Rückstellkräfte der beispielsweise durch eine Blattfeder und Federschaken gebildeten Federungen nicht aus, um die erforderliche Mittel­ lage des Achslagegenäuses bei allen auftretenden Fahrzu­ ständen zu gewährleisten.

Mit der DE 27 41 252 C3 ist daher schon vorgeschlagen wor­ den, die aus der DE 936 453 C her bekannte Anordnung mit einer parallel zur Radachse verlaufenden torsionssteifen Welle und den zugehörigen Zwischenlenkern zu Radachse hin nur jeweils die Torsionssteife Welle einseitig zum Zwischenlenker hin mit einem doppelwirkenden Dämpfer gelen­ kig zu verbinden. Dadurch soll es möglich sein gegenüber dem älteren Stand der Technik den Dämpferweg zu vergrößern und eine weiche Dämpfung zu erzielen, bei gleichzeitiger Gewährleistung der Rückstellung der Achslagergehäuse in die Mittellage.

Nachteilig ist bei beiden Ausführungen, die zusätzliche Ausführung einer Torsionswelle und deren Lagerung am Fahr­ zeuguntergestell, sowie ein doch relativ bauaufwendige und leitungsbedürftige Dämpfungseinrichtung für die Längslen­ ker.

Aus der DE 37 23 833 A1 oder der DE 35 31 819 A1 sind Radsatzaufhängun­ gen für Schienenfahrzeuge bekannt, deren Radachsen jeweils in einem Achsla­ gergehäuse gelagert sind, das abgefedert und durch beidseitig angeordnete Führungen mittels Längslenkern mit dem Fahrzeuguntergestell elastisch verbun­ den sind. Es werden Federelemente offenbart, deren Schub- und Druckfeder­ konstante in Drehgestelllängs- und Drehgestellquerrichtung wirksam sind. Das Schaffen einer ein- und nachstellbaren Längs- und Querfederung ist ein Merk­ mal der Erfindung der DE 37 23 833 A1, wobei eine Federausbildung und Fe­ deranordnung beschrieben und dargestellt ist, die in Drehgestelllängsrichtung eine weiche und in Drehgestellquerrichtung eine harte bzw. mäßig harte Radsatzführung ergibt. In der DE 35 31 819 A1 ist eine Radsatzanbindung in Drehgestellen mit weicher Querfederung und eher harter Längsfederung be­ schrieben.

Die vorstehend beschriebenen Radsatzanbindungen in Drehgestellen eignen sich in vorliegender Ausbildung nicht für Radsatzaufhängungen für zweiachsige Schienenfahrzeuge, bei denen die Querbeweglichkeit des Radsatzes möglichst wenig gestört werden darf, da sonst Laufgüteminderungen eintreten würden.

Ausgehend von einer der Radsatzaufhängungen nach dem Stand der Technik liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Schlingerdämpfung zu schaffen, die auftretende Schlinger­ bewegungen wirkungsvoll dämpft, ohne Beeinträchtigung der Wirkungen der Achslager und deren Führungen bei minimalstem Bauaufwand.

Die Lösung dieses Problems ist in Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung wird eine Radsatzauf­ hängung geschaffen, deren Schlingerbewegungen wirkungsvoll gedämpft werden. Jede Längsbewegung des Achslagergehäuses gegenüber dem Fahrzeuguntergestell wird entweder direkt über den dort angelaschten Längslenker und ein zwischen diesem und dem Fahrzeuguntergestell angeordneten Gummifeder abgefangen.

Eine derartige Gummifeder-Längslenkerverbindung ist theore­ tisch in der Lage Bewegungen beider Achslagergehäuse auf­ zufangen - zumindestens wenn deren Spiel nicht allzu groß ist - da diese durch die Radwelle miteinander verbunden sind.

Idealerweise wird jedoch jedem Achslager ein derartiger Längslenker zugeordnet, um auf Achslagerversetzungen direkt reagieren zu können. Die begrenzte Beweglichkeit der Rad­ achse in Längsrichtung des Schienenfahrzeuges wird somit durch eine Ausbildung gemäß der Erfindung ohne primäre Be­ schränkung der Beweglichkeit der Achslager bzw. der Radach­ se gedämpft. Die zum Auffangen der Anlaufstöße in Querrich­ tung mögliche Ausgleichsbewegung der Radachse gegenüber dem Fahrzeuguntergestell wird weder in vertikaler noch in hori­ zontaler Richtung gedämpft, d. h. dort wirken keine Rückstellkräfte.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Schlinger­ dämpfungseinrichtung an dem Fahrzeuguntergestell zwischen den Radsätzen an entsprechend ausgebildeten Lagerböcken befestigt. Dort stört einerseits eine solche Zusatzeinrich­ tung weniger als vor Kopf der Schienenfahrzeuge und ande­ rerseits ist die Verbindung des Untergestelles ohne wesent­ lichen Einfluß auf die Position der Schlingerdämpfungsein­ richtung.

Die Gummifeder selbst ist zylindrisch ausgebildet und hat eine zylindrische Bohrung zur Aufnahme des komplementär ausgebildeten einen Endes des Längslenkers. Die Gummifeder selbst ist als beispielsweise Gummirollfeder ausgebildet, die außen von einer Hülse umfaßt wird, in die die Gummi­ rollfeder eingepreßt ist. Dadurch ist eine sichere Lage einerseits der Gummifeder gewährleistet und andererseits eine entsprechende Pressung der Feder gegenüber dem Längslenker möglich, so daß jede Bewegung auf den Längslenker sofort auf die Gummirollfeder übertragen wird. Die Einpressung der Rollfeder in die Hülse bewirkt zum einen eine innere Reibung, d. h. innere Dämpfung der Längsbewegung der Längslen­ kers innerhalb der Gummifeder, zum anderen bei Übersteigen einer bestimmten Längskraft auch die Möglichkeit des Längsversatzes der Gummirollfeder inner­ halb der Hülse. Dieser Effekt wird auch benutzt, um bei erstmaliger Positionie­ rung der Schlingerdämpfungseinrichtung zwischen Radachse und Lagerbock einen Längenausgleich einzustellen. Die Hülse selbst wird mit dem Lagerbock fest verschraubt, der unter dem Fahrzeuguntergestell angeordnet ist.

Idealerweise wird die Dämpfungseinrichtung so ausgebildet, daß die Kopplung des Längslenkers mit dem Achslagergehäuse, z. B. durch einen vorgeschraubten Flansch oder eine das Achslagergehäuse umschließende Manschettenverbin­ dung so gestaltet, daß in Verbindung mit der Lagerung des Längslenkers in der Gummirollfeder sich ein kardanisches Gelenk ergibt. Dadurch ist die Schlinger­ einrichtung unabhängig vom Beladungszustand des Schienenfahrzeuges und der möglichen Längs- und Querbewegungen des Lagergehäuses relativ zum Fahrzeuguntergestell.

Anhand prinzipieller Skizzen soll ein Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Radachse in Seitenansicht mit teils geschnittener Lagerung des Längslenkers,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 1 ebenfalls mit Teilschnitt des Längslenkerlagers.

Ein abgefedertes Fahrzeuguntergestell 8 weist an der Radachse ein Achslager­ gehäuse 7 auf. Vor dieses Achslagergehäuse 7 ist ein Flansch 1 geschraubt, der durch eine Bolzenverbindung 9 - in Radachsrichtung liegend - mit einem Längslenker 2 verbunden ist. Der Längslenker 2 ist an seinem Ende 10 zylin­ drisch ausgebildet und lagert dort in einer zentrischen Bohrung einer Gummi­ rollfeder 4. Diese Gummirollfeder 4 ist in eine äußere Hülse 3 eingepreßt, die wiederum am Lagerbock 5 fest verschraubt ist. En Schmutzgehäuse 6 umschließt die Lagerung des Längslenkers 2 in der Gummirollfeder 4 einschließlich der Hülse 3. Obwohl hier nur eine derartige Schlingerdämpfung dargestellt ist, ist vorzugsweise an jedem Radsatz beidseitig je ein derartiges Element angeordnet.

Die Darstellung in Fig. 1 entspricht der Lage des Längslenkers 2 bei unbelaste­ tem Fahrzeuguntersgestell; die strichlinierte dargestellte Lage 2a des Längs­ lenkers 2 entspricht seiner Lage bei beladenem Wagen, d. h. gegenüber der Radachse nach unten verlagertem, eingefedertem Fahrzeuguntergestell 8.

Bevor der Längslenker 2 an das Schienenfahrzeug angebaut wird, wird er zu­ sammen mit der Gummirollfeder 4 und der Hülse 3 zu einer festen Einheit komplettiert. Diese komplette Einheit wird montiert, nachdem der Radsatz hin­ sichtlich seiner Längs- und Querachse mittig gestellt ist, so daß die Gummiroll­ feder 4 innerhalb der Hülse 3 in Sollposition ist, wenn die komplette Einheit an das Fahrzeuguntergestell 8 angeschraubt wird.

Claims (5)

1. Radsatzaufhängung für zweiachsige Schienenfahrzeuge, deren Radachsen jeweils an beiden Enden in einem Achslagergehäuse (7) gelagert sind, das gegenüber dem Fahrzeuguntergestell (8) abgefedert und durch beidseitig angeordnete Achslagerführungen mit Spiel sowohl in Fahrzeuglängsrichtung als auch in Fahrzeugquerrichtung beweglich geführt ist, wobei an jeder Ra­ dachse mindestens jeweils ein Längslenker (2) mit einem Achslagergehäuse (7) einerseits gelenkig verbunden und andererseits in einer Gummirollfeder (4) angeordnet ist, die ihrerseits am Fahrzeuguntergestell (8) gelagert ist und die den Längslenker (2) in Längsrichtung bedämpft abfedert und diesen in horizontaler und vertikaler Richtung im Wesentlichen frei von Federrückstell­ kräften aus vorgenannter Gummirollfeder (4) führt.

2. Radsatzaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Achslagerhäuse (7) oder mindestens jeder Radachse ein Längslenker (2) zugeordnet ist.

3. Radsatzaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummirollfeder (4) zwischen den Radsätzen an Lagerböcken (5) unter dem Fahrzeuguntergestell (8) gelagert ist.

4. Radsatzaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gummirollfeder (4) mit einer zentrischen Bohrung zur Aufnahme des komplementär ausgebildeten Endes des Längslenkers (2) zylindrisch ausgebildet ist und in einer sie umschließenden Hülse (3) pressend gehalten ist.

5. Radsatzaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verbindung (bei 9) des Längslenkers (2) mit dem Achslagergehäuse (7) einerseits und der Gummirollfeder (4) andererseits eine kardanische Lagerung ergibt.