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Fahrgestell für Spielzeug- und Modellbahnen Die Erfindung bezieht
sich auf ein Fahrgestell für Spielzeug- und Modelleisenbahnen und besteht darin,
daß mindestens ein Laufradsatz quer zum Fahrzeug um eine festliegende Längsachse
pendelt.
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Durch eine solche Anordnung wird be:virkt, daß das Fahrzeug auch unebene
Gleisstellen stets auf mindestens vierRädern überfährtunddaherauchhei niedrigen,
modellgerechten Spurkranzhöhen nicht zum Entgleisen neigt. Ein weiterer Vorteil
der festliegenden Schwenkachse ist, daß durch sie Querstöße günstig aufgenommen
werden, die beim Oberfahren von Schienenstößen oder Weichen auftreten können. Auch
ist die Pendelreibung äußerst gering. Da durch die festliegende Schwenkachse der
Schwenkpunkt des Radsatzes bei jeder Winkelstellung desselben immer an der gleichen
Stelle liegt, können mit einem zwischengeordneten Antriebsrad die pendelnd aufgehängten
Räder auch angetrieben und damit die pendelnde Aufhängung nicht nur für gezogene
Fahrzeuge, sondern auch für Zugmaschinenmodelle, also für Lokomotiven und Triebwagen,
verwendet werden. Die Räder. sitzen entweder auf einzelnen Radzapfen oder auf einer
durchgehenden Welle oder Achse, und als. pendelndes Aufhängeglied dient ein Kreuzlagerkörper,
der zur Aufnahme des Radantriebes als Hohlkörper ausgebildet sein kann. Die sich
kreuzenden Lager können dabei verschieden hoch liegen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Beschreibung an Hand
der Zeichnungen erläutert., In diesen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt
Abb. i und 2 das Fahrgestell eines Modellbahnschienenfahrzeuges
im Längsschnitt und Seitenansicht, Abb. 3 eine Draufsicht auf das Fahrgestell nach
den Abb. i und 2, Abb. 4 und 5 je einen Querschnitt durch das Fahrgestell nach den
Linien IV-IV und V-V von Abb. i, Abb. 6 das Fahrgestell nach den Abb. i bis 3 in
Stirnansicht, Abb. 7 die Radaufhängung des Fahrgestelles nach den Abb. i bis 6 in
schaubildlicher Einzeldarstellung, Abli.8 den Radsatz nach dem Querschnitt von Abb.4,
auf einer unebenen Fahrbahn stehend, Abb. 9 das Schema einer pendelnden Aufhängung
eines angetriebenen Radsatzes, Abb. io und i i ein nach dem Schema von Abb. 9 pendelnd
aufgehängter und angetriebener Radsatz auf einer ebenen und unebenen Fahrbahn stehend,
Abb. 12 und 13 je eine Seitenansicht eines MOd,-II-bahn-Schienenfahrzeugfahrgestelles
mit verschieden großen Radständen, Abb. 14 die Seitenansicht eines offenen -Modellbahngüterwagens,
Abb. 15 die Teilansicht eines Modellbahnpersonenwagens, Abb. 16 bis 21 je weitere
Ausführungsformen eines Kreuzlagerkörpers für eine pendelnde Radaufhängung, jeweils
in schaubildlicher Darstellung, Abb. 22 und 23 je ein Fahrgestell mit einem gebog:nen
Stab- oder Rohrrahmen in Seitenansicht, Abb.24 eine Gummilageraufhängung des Radsatzes
in schaubildlicher Darstellung, Abb.25 eine weitere Fahrgestellrahmenausführung
mit durch Schraubenfedern abgefederten Kreuzlagerkörpern in schaubildlicher Darstellung,
Abb.26 ein Fahrgestellrahmen mit Balancierhebelausgleich in schaubildlicher Darstellung,
Abb. 27 ein Fahrgestell mit Differentialausgleich der Achsen mittels eines Kegelradgetriebes
im Längsschnitt.
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Das Fahrgestell nach dem Ausführungsbeispiel der Abb. i bis 8 besteht
aus einem Stabrahmen i, auf welchem drei gleiche Kreuzlagerkörper 2, 3 und 4 aufgeschoben
sind. Diese Lagerstücke (Abb. 7) sind aus einem ebenen, kreuzförmigen Stück Blech
hergestellt, dessen Kreuzbalken in gleicher Richtung um 9o° aus der Blechebene heraus
abgebogen sind, derart, daß sich jeweils ein Paar längere und ein Paar kürzere Laschen
2a, 3a, 4a und 2b, 3b, 4b einander gegenüberstehen. In jeder dieser Laschen ist
ein Loch 6, 6 und 7, 7 vorgesehen, derart, daß die Löcher der jeweils einander gegenüberliegenden
Laschen in-einer Flucht, die zusammengehörenden Lochpaare jedoch verschieden hoch
liegen, und zwar ist deren Abstand zumindest so groß, daß der z. B. durch das Lochpaar
7,7 gesteckte Stabrahmen i und eine durch das andere Lochpaar 6,6 gesteckte Radachse
oder Welle 8 oder ein sonstiger Stabkörper noch mit Abstand aneinander vorbeigehen
können (Abb. 5). Die drei Kreuzlagerkörper 2, 3 und 4 sitzen derart auf dem Stabrahmen
i, daß die Stege der äußeren Kreuzlagerkörper 2, 3 -nach oben und der Steg des mittleren
Kreuzlagerkörpers4 nach unten zu liegen kommt (Abb. i und 2). Auf jedes Ende des
Stabrahmens i ist noch eine Pufferbohle aufgeschoben. Diese besteht ebenfalls aus
einem U-förmig gebogenen Blechstück, mit einem ebenen Steg 9, von welchem zwei rechteckige
Schenkel ga nach unten ragen, die schließlich in eine Dreieckform 9b übergehen (Abb.
6), welche die Löcher io für den Durchtritt des Stabrahmens i aufweist. An den Rechteckflächen
der Pufferbohlen sind die üblichen Pufferkörper i i befestigt, und zwischen diesen
ist ein Schlitz 12 für den Durchtritt der Fahrzeugkupplung vorgesehen, die auf der
Zeichnung der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt ist.
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Der Abstand zwischen den Kreuzlagerkörpern einerseits und zwischen
diesen und den Pufferbohlen andererseits ist durch Beilagscheiben 5 festgelegt (Abb.
i und 2). Die auf dem Stabrahmen i sitzenden Teile sind an sich lose aufgeschoben,
und zwar sind nur die Pufferbohlen 9 und der mittlere Kreuzlagerkörper 4 festgelötet.
Die übrigen Teile sitzen lose dazwischen. Auch könnte man den Stabrahmen i über
seine ganze Länge mit Gewinde. versehen und sämtliche auf diesem anzuordnenden Teile,
bis auf die die Radachsen 8 tragenden Kreuzlagerkörper, aufschrauben. In jedem Falle
ist jedoch dafür Sorge zu tragen, daß die die Radachsen tragenden Kreuzlagerkörper
2 und 3 leicht um den Stabrahmen 1 pendeln können. Die Pufferkörper i i können ebenfalls
eingeschraubt, festgelötet oder festgenietet sein. Auch kann man an Stelle des Lötens
eine Punktschweißung vornehmen.
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An den Enden der Radachsen 8 sind die Laufräder 13 angeordnet. Diese
sind entweder aufgezogen, aufgeschraubt, oder sie werden mittels Paßstiften gehalten.
Die Schienen sind mit 14 und die Schwellen mit 15 bezeichnet.
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Die Wirkungsweise der Erfindung ergibt sich insbesondere aus dem Vergleich
der Abb. 4 und B. Sobald der Radsatz 13 eine unebene Gleisstrecke, z. B. zwei ungleich
hohe Schienenstöße oder die überhöhte Außenschiene einer Gleiskrümmung überfährt,
pendelt er mit seinem zugehörigen Kreuzlagerkörper aus einer Normalstellung nach
Abb.4 in eine Schrägstellung nach Abb. 8 um. den Stabrahmen i mit der Folge, daß
die beiden Räder immer kraftschlüssig mit der Schienenfahrkante in Berührung bleiben
und das Fahrzeug keine Kippbewegung auszuführen vermag, wie z. B. ein auf einem
unebenen Boden stehender Tisch. Dies ergibt wiederum eine erhöhte Fahrsicherheit,
insbesondere auf unebenen Gleisstrecken, wo es z. B. bei vier Laufrädern, d. h.
zwei Radsätzen, genügt, nur den einen davon pendelnd zti lagern. Besondere Führungen
der Räder in Nähe der Radnabe sind nicht notwendig. Auch vermag das Pendellager
Querstöße aufzunehmen, die beim LTberfahren von Schienenstößen und gleichen auftreten
können. Die Zurückführung der Kreuzlagerstücke aus ihrer Schräglage erfolgt durch
eine Blattfeder 16 (Abb. i und 2), die mit ihren Enden \-oii oben her auf die Stege
der
Kretizlagcrl«irl)ei- 2 und @ drückt. Die Feder 16 ist ni;;tels
einer V-förniigcn Ausbiegung 16° und mit Vors:)annung in einen Bolzen 17 eingehängt,
der durch die Löcher der Laschen 4° des mittleren Kreuzlagerkörpers 4. hindurchgesteckt
und z. B. mittels einer Mutter oder mittels 'eines Splintes dort axial festgehalten
ist.
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Soll das oben beschriebene Fahrgestell als Drehgestell für ein längeres
Fahrzeug, z. B. für einen D-Zug-Wagen Verwendung finden, so @vird als Halterung
für den Drehzapfen 18 ein U-Bügel i9 (Abb.i, 2, 3 und 5) vorgesehen, der auf dem
Federhalte-1)olzen 17 scll@\'enkl)ar gelagert ist. Die schwenkbare Lagerung des
Untergestelldrehzapfens 22 hat den Vorteil, daß sich das Untergestell den Steigungen
der Strecke anpassen kann, also auch beim Bergauf- und Bergabfahren alle Laufräder
die Schienen stets mit gleichem Druck berühren. Auf diesen Drehzapfen wird der Wagenkasten
2o (Abb. i 5) mittels einer Bodenbüchse 21 oder eines Bodenloches aufgesetzt und
dort z. B. durch einen Splint 22 oder durch einen in eine Nut eingelegten Federring
gehalten.
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Soll das Fahrgestell für einen Güterwagen oder für sonst ein Fahrzeug
ohne Drehgestell Verwen-(ung hn(len, so wird der Wagenkasteli oder eine \%'agetil)riicke
23 (_@l)1). 14) einfach auf den StegfäcIien der Pufferbohlen 9 z. B. mittels Schrauben,
Zapfen, oder durch Löten, Nieten oder Punktschweißen, oder mit Itilfe von Blechlappen
befestigt.
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Die Einstellung des Radstandes erfolgt durch eine entsprechende
Verteilung der Beilagscheiben 5, wie ein Vergleich der beiden Abb. 12 und 13 mit
den verschiedenen Radständen a und a' zeigt. Mehrere Beilagscheiben
können nach den Ausführungsbeispielen der 2#hl). 14 und 15 auch durch Abstandhi1eIlSeti
24 ersetzt werden.
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Der Unistand, daß der Radsatz um eine eindeutige. festliegende Achse
pendelt, ermöglicht es auch, die Pendelaufhängung für angetriebene Räder zu verwenden.
Ein solches Ausführungsbeispiel ist durch die Abt). 9, 1o und ii veranschaulicht.
Es wird dort (nach Abb.9) die Radachse wieder von einem Kreuzlagerkörper 26 gehalten,
das um eine ortsfeste 1,iitigsact.se 27 zu pendeln vermag. Zwischell den Querlagern
2r', des Kreuzlagerkörpers 26 ist auf der Radachse 25 ein Zahnrad 29 befestigt,
in das ein Antriebsrad 3o eingreift. Es ist bei dieser .1nor(Inting dafür Sorge
getragen, daß die Schwenkachse 27 möglichst tief liegt, also der Abstand zwischen
dieser und der durch die Radmitten gehenden Achse 2; möglichst groß ist. Demzufolge
beschreiben die mit dem Antriebsrad 30 kämnienden Zähne des Rades 29 bei
einer Pendelbewegung des Kreuzlagerkörpers einen sehr flachen Bogen, mit der Folge,
daß durch die Pendelbewegung des Radsatzes und damit auch des Rades 29 der Eingriff
dieses Rades praktisch keine merkbare Beeinträchtigung erfährt, wie ein Vergleich
der Abt). t t mit der Ahb, io zeigt. Es genügt, das Rad 30 so breit zu machen,
daß ein gesicherter Eingriff der Zähne des Rades 29 in die Zähne des Rades
30 für alle Schwenklagen des Rades 29 aufrechterhalten bleibt. Die Zahnräder
können auch durch Reibräder ersetzt werden. Die Antriebskraft des Rades 3o kann
auf beliebige Weise durch ein Federwerk, durch Dampf oder Elektrizität erzeugt werden
und ist nicht Gegenstand der Erfindung. Insbesondere bei elektrischen Antrieben
kann es jedoch von Vorteil sein, die Kreuzlagerkörper aus Isoliermasse zu pressen.
Der Kreuzlagerkörper kann auch aus Metallguß oder- aus Preßblech hergestellt sein
oder in einem Gesenk geschmiedet werden. Was die besondere Form betrifft, kann der
Kreuzlagerkörper aus zwei winklig aneinanderstoßenden oder auch sich kreuzenden
Rohren (Abb. 16) bestehen, er kann aber auch dite Form eines vertikalen Rohres (Abb.
17), eines vollen Zylinders (Abb. 18) oder eines rechteckigen Klotzes (Abb, i9)
haben oder aus einem Formstück (Abb.21) bestehen, und alle diese Formen sind dann
mit sich kreuzenden Bohrungen 6 und 7 versehen, deren Achsen entweder gleich oder
verschieden hoch liegen. Auch Kreuzlagerstücke mit offenen Lageraugen (Abt). 20)
sind denkbar. Auch brauchen die Räder 13 nicht unbedingt auf einer durchgehenden
festen Achse oder sich drehenden Welle zu sitzen, sondern können auch auf kurzen
Zapfen gelagert sein, die achsgleich an ihrem zugehörigen Kreuzlagerstiick befestigt
sind. Ebenso braucht die Schwenkachse nicht durch das Kreuzlagerstück hindurchzugehen,
sondern es kann dieses auch um zwei oder auch nur um einen am Fahrgestell befestigten
Längszapfen schwingen. Ebenso braucht der Rahmenstab i nicht gerade zu sein, sondern
es kann dieser nach oben oder unten oder evtl. auch seitlich ausknickend gestaltet
sein, oder es verläuft der ganze Rahmenstab schräg (Abb.22 und 23), so daß die pendelnd
aufgehängten Radsätze um eine schräg zur Fahrzeuglängsachse liegende Achse schwingen.
An Stelle eines Rahmenstabes i kann man auch ein Rahmenrohr verwenden, oder einen
Kastenrahmen mit einem an diesem befestigten Pendellager, das auch als Gummiringlager
(31 in Abt). 24) federnd gestaltet sein kann. Der Gummiring ist entweder mit entsprechender
Vorspannung eingesetzt oder durch Leimen oder Vulkanisieren flächenhaftend mit seinen
zugehörigen Lagerstellen verbunden. Als Federmaterial kann jeder einigermaßen elastische
Werkstoff dienen, also neben Stahl auch Gummi oder Holz. Die breite Blattfeder 16
kann auch durch mehrere in einigem Abstand voneinander angeordnete Drahtfedern ersetzt
werden. Schrauben-undGummifedern stützen sich entweder an den Enden eines doppelarmigen
uni den Zapfen 17 schwingenden Hebels ab oder an einem fest auf der Achse i sitzenden
Mittelteil. Ein solches Ausführui3gsbeispiel zeigt die Abt). 25. Bei diesem
hat der Mittelteil 32T-Form und je ein Schraubenfederpaar 34 drückt auf die Querbalken
der Kreuzlagerkörper.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 26 sind die Kreuzlagerkörper 2,
3 und 4 durch einen sogenannten Balancierhebel miteinander gekuppelt. Dieser kann
starr oder federnd ausgebildet sein. Von dem
mittleren Kreuzlagerkörper
4 oder von einem sonstigen Teil des Fahrgestelles ragt ein Querarm 35 ab. Auf diesem
ist der Balancierhebel 36 drehbar gelagert, und seine Enden sind ebenfalls mit Augen
37 versehen, in welche die Radachsen oder -wellen oder Radzapfen hineinragen. Die
Abb. 26 läßt erkennen, daß dann, wenn das eine Rad z. B. durch eine Unebenheit der
Fahrbahn angehoben wird, durch die Wirkung des Balancierhebels 36 das andere Rad
die Neigung hat, sich zu senken. Dabei behält der mittlere Kreislagerkörper stets
seine mittlere waagerechte Normallage bei, ohne daß er mit dem Gestellrahmenstab
i fest verbunden zu werden braucht. Auch kommt man bei diesem Fahrgestell völlig
ohne Feder aus, wenn auch nichts im Wege steht, den Balancierhebel selbst als Federglied
auszubilden oder zum mindesten am Querarm 35 federnd zu lagern.
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Die kinematisch stets einwandfreie Mittellage des Drehzapfens zwischen
den sich pendelnd bewregenden Radachsen 6 eines Drehgestells wird nach der Abb.
27 durch ein sich aus Kegelrädern 39, 40 und 42 zusammensetzendes Differentialgetriebe
gewährleistet. Hierbei werden die Kegelräder 39 und 4o durch die Kreuzlagerkörper
2 bzw. 3 entsprechend den Verschränkungen der Achsen 6 verdreht und halten durch
das Ausgleichsrad 42, welches mit den Kegelrädern 39 und 4o im Eingriff steht, den
Drehzapfen 18/41, welcher um den Rahmenstab i frei schwingen kann, ständig in seiner
Mittellage.
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An Stelle des Stirnrades 3o kann man zum Antrieb des pendelnd aufgehängten
Radsatzes auch eine Schnecke vorsehen, wobei die Drehachse der Schnecke dann gleichzeitig
in der Schwenkachse dieses Radsatzes liegt bzw. die Drehachse selbst diese Schwenkachse
unmittelbar bildet. Diese Achse kann in allen Fällen, entweder oberhalb oder unterhalb
der durch die Radmitten gehenden Achse liegen. Bei nicht angetriebenen Rädern können
sich beide Achsen auch unmittelbar kreuzen, also gleich hoch liegen.