DE4437803A1 - Radsatzlagerung für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radsatzlagerung für Schienenfahr­ zeuge mit integriertem Isolator für hochfrequente Schwingungen im Bereich zwischen Wälzlager und Federung des Laufwerkes.

Es sind überkritische Laufwerke für Drehgestell-Fahrzeuge bekannt, bei denen die Federung in Primär- und Sekundärfeder­ stufe getrennt und eine dazwischen befindliche Masse zur Ent­ kopplung des schwingungsfähigen Systems Wagenkasten-Radsatz eingebracht sind. Die primäre Federung im Bereich des Achsla­ gers wird dabei so gestaltet, daß die Federkonstanten im vertikalen und horizontalen Bereich relativ hart gegenüber der sekundären Federung ausgeführt sind, unterschiedliche Feder­ konstanten in den 3 Freiheitsgraden aufweisen und vorrangig der Spurführung des Radsatzes dienen. Weiterhin sind horizon­ tal unterkritische Laufwerke für zweiachsige Fahrzeuge oder einfache Drehgestell-Fahrzeuge bekannt, die über einen ein­ fachen Aufbau verfügen und nur eine Federstufe enthalten. Die Federung und deren Aufhängung ist so gestaltet, daß in den 3 Bewegungsrichtungen Federkonstanten vorzufinden sind, die ein zufriedenstellendes Laufverhalten aber wenig Reduzierung des Verkehrslärms bewirken.

Die DE-OS 24 37 140 beschreibt eine Achsführung, vorrangig für 2-achsige Fahrzeuge mit verwindbarem Untergestell, bei der mittels Elastomerfedern die Längssteifigkeit der Achse einstellbar ist. Das geschieht in Abhängigkeit vom Abstand zwischen Mittellinie des Radsatzes zur Wirkungsebene der Federn. Damit wird eine gewünschte Längselastizität erzielt, indem die Federkonstante in Längsrichtung weicher wird.

Das Element dient vorrangig zur horizontalen Achsführung und ist dementsprechend elastisch. Die DE 24 52 521 betrifft eine Achslagerfederung, vorrangig für 1-stufige Drehgestelle, bei der eine hohe Elastizität in allen Bewegungsrichtungen durch extrem verformbare Elastomerelemente in halbringförmiger Ausführung erreicht wird. Die extreme Verformbarkeit wird durch eine große ungebundene Oberfläche erzielt. Das Element dient vorrangig der horizontalen und vertikalen Achsführung und ist dementsprechend elastisch. Die DE-OS 38 41 153 betrifft die Anordnung der Achslager in einem Laufwerk für Schienenfahrzeuge, vorrangig für überkritische Drehgestellfahrzeuge, bei der eine geforderte primäre vertikale und geforderte primär horizontale Achsfederung erreicht wird. Das geschieht mittels durchbrochenen Gummiele­ menten, die schalenförmig im schrägen Winkel im Bereich des Achslagers angebracht werden. Das Element dient vorrangig der horizontalen und vertikalen Achsführung und ist dementspre­ chend elastisch. Diese bekannten Achslager in Laufwerken sind für eine Isolierung eines definierten hochfrequenten Körperschalls hin zum Fahrzeugoberbau nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Radsatzlagerung für Schienenfahrzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Weiterleitung des hochfrequenten Körperschalls vom Erreger­ zentrum Berührungsstelle Rad/Schiene hin zum Fahrgast isoliert. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches gelöst, das heißt, daß im Bereich des Radsatzlagergehäuses ein Isolator in Form eines Elastomerpol­ sters angebracht wird, dessen Federkonstante wesentlich größer als die der anschließenden Federelemente des Laufwerks ist und somit dessen Federkonstante, vor allem in horizontaler Richtung, unwesentlich verändert. Die vertikale Federkonstante des Isolators ist so gewählt, daß bei einer Störfrequenz, die über 100 Hz liegt, die Wege welche aus der vertikalen Bewegung des Radsatzes beim Überfahren der Schiene, die bei hohen Beschleunigungen kleiner gleich 1 mm sind, vorteilhaft kompen­ siert werden. Mit der vorgeschlagenen Radsatzlagerung wird hochfrequenter Körperschall in definierten Größenordnungen vom Erregerzentrum ausgehend in Richtung Wagenkasten isoliert und somit der Fahrkomfort wesentlich verbessert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 den kompletten Achsbereich eines Schienenfahrzeuglauf­ werkes,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Radsatzlagerung im Halbschnitt.

Gemäß Fig. 1 ist ein an einem Rahmen 1 über Federelemente 2 des Laufwerkes abgestütztes äußeres Radsatzlagergehäuse 3 und einem inneren Radsatzlagergehäuse 4 angeordnet. Die Radsatz­ welle eines Radsatzes 7 ist mit einem Wälzlager 8 in dem Radsatzlagergehäuse 4 gelagert. Zwischen Rahmen 1 und Radsatz­ lagergehäuse 4 ist ein hydraulischer Dämpfer 6 mit bekannten Befestigungselementen angeordnet. Ein Elastomerpolster 5 ist zwischen innerem Radsatzlagergehäuse 4 und äußerem Radsatzla­ gergehäuse 3 angeordnet, wobei das Elastomerpolster 5 das innere Radsatzlagergehäuse 4 im oberen Bereich schalenförmig umschließt. Gemäß Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Radsatzlagerung mit einer mittig über dem äußeren Radsatzlagergehäuse 3 angeordneten Federelement 2 ausgestattet. Das Elastomerpolster 5 stellt einen Isolator im Bereich der Radsatzlagerung dar, dessen Federkonstante wesentlich härter ausgelegt ist als die Federkonstante der anschließenden Federelemente 2 des Laufwerkes. Die vertikale Federkonstante des Isolators ist so gewählt, daß Störfrequenzen über 100 Hz vorteilhaft kompensiert werden. Diese Störfrequenzen entstehen beim Überfahren des Radsatzes 7 auf der Schiene und sind in etwa vertikale Bewegungen des Radsatzes 7 in der Größenordnung ← 1 mm und treten in der Regel bei hohen Beschleunigungen auf. Die Anordnung und Auslegung des Elastomerpolsters 5 verfälscht nicht die Federkonstante der Federelemente 2 vor allem nicht in horizontaler Richtung.

Dadurch, daß die hochfrequenten Schwingungen über 100 Hz vorteilhaft kompensiert werden, wird der Lärm wesentlich redu­ ziert und dadurch der Fahrkomfort verbessert.

Bezugszeichenliste

1 Rahmen
2 Federelemente
3 Radsatzlagergehäuse (äußere)
4 Radsatzlagergehäuse (innere)
5 Elastomerpolster
6 Dämpfungselement
7 Radsatz
8 Wälzlager

Claims (1)

1. Radsatzlagerung für Schienenfahrzeuge mit integriertem Elasto­ merpolster, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Rad­ satzlagerung zwischen einem äußeren Radsatzlagergehäuse (3) und einem inneren Radsatzlagergehäuse (4) ein Elastomerpolster (5) als Isolator mit einer wesentlich größeren Federkonstante als die der Federelemente (2) des Laufwerkes angeordnet ist, wobei das Elastomerpolster (5) das innere Radsatzlagergehäuse (4) mit Wälzlager (8) im oberen Bereich schalenförmig umschließt und die Federeigenschaften der Federelemente (2) nicht beeinflußt.