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Zweiachsiges Lenkgestell für Schienenfahrzeuge Die zweiachsigen Lauf-
und Lenkgestelle von Schienenfahrzeugen, bei Lokomotiven z. B. als Krauß-Helmholtz-Gestell
bekannt, die dazu dienen, das Fahrzeug an den Enden besonders beim Bogenlauf zu
führen, bestehen meist aus einem die beiden Radsätze führenden Gestell, das sich
um einen am Fahrzeugrahmen festsitzenden senkrechten Zapfen beim Lauf im Gleisbogen
entsprechend der Krümmung drehen kann. Genügt diese Drehung allein nicht für die
Einstellung im Bogen, weil die Fahrzeugenden zu weit aus der Gleisachse ausschwenken,
so wird der Drehzapfen noch in einem im Gestell quer zur Fahrtrichtung liegendenAusschnitt
geführt. Damit kann das Gestell sich gegenüber dem Fahrzeugrahmen drehen und seitlich
noch verschieben. Handelt es sich z. B. bei Lokomotiven mit durch Stangen gekuppelten
Antriebsrädern um die Zusammenfassung einer voranlaufenden Laufachse mit der nächsten
Kuppelachse, so muß das Gestell mit letzterer über ein Universalgelenk verbunden
werden, da die Kuppelachse wegen der Stangenkupplung nur parallel zu den übrigen
Kuppelrädern im Fahrzeugrahmen seitlich vers@hoben werden kann.
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Durch Zwischenschalten einer Richtkraft, z. B. in Form von vorgespannten
Federn, zwischen Drehzapfen und Gestell wird bei seitlicher Verschiebung eine Richtkraft
auf den Fahrzeugrahmen ausgeübt, die beim Bogenlauf das vorlaufende Fahrzeugende
nach der Innenseite des Bogens zieht und damit die Schwenkung des ganzen Fahrzeugs
durch den Gleisbogen veranlaßt. Da diese Richtkraft aber erst bei seitlichem Ausschwenken
des Gestells wirksam wird und nicht bei der einfachen Drehung um den Zapfen, z.
B. beim Lauf im graden Gleis, baut man häufig zusätzlich gleich hinter der Laufachse
eine zweite federnde seitliche Abstützung gegen den Fahrzeugrahmen ein, die Pendelbewegungen
des Gestells schon im graden Gleis abfangen soll, außerdem bei Ausfall der Hauptrückstellkraft
am Zapfen ein einseitiges Anlaufen des Gestells an den Schienen verhindert.
Die
beschriebenen bekannten Rückstelleinrichtungen haben die Eigenart, daß die Spannung
der Rückstellfedern proportional mit dem Ausschlag des Gestells anwächst. Die--Anfangsspannung
oder Vorspannung ist damit nur durch die in den Endlagen entsprechend der Entgleisungssicherheit
zulässige Höchstspannung begrenzt, während es aus führungstechnischen Gründen erwünscht
ist, daß eine hohe Anfangsspannung gegeben wird, die sich mit dem seitlichen Ausschlag
des Gestells möglichst wenig ändern soll, bei Umkehr der Fahrtrichtung sogar ganz
abgeschaltet wird. Weiterhin sind bei: den bekannten Anordnungen die gleitenden
Teile in der Querführung schlecht zugänglich, so daß bei ungenügender Schmierung
z. B. das Gestell sich festklemmen kann.
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Hier setzt die Erfindung-ein. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die
aus führungstechnischen Gründen anzustrebende hohe Anfangsspannung än der Rückstellvorrichtung
durch entsprechende Veränderung des durch den Gestellausschlag bestimmten Federweges
möglichst wenig zu steigern. Die Lösung besteht im wesentlichen darin, daß zwischen
dem am Rahmen festen Drehzapfen und dem Gestell ein Lenkerhebel eingeschaltet ist,
auf den die Rückstellvorrichtung bei seitlichem Ausschlag des Gestells wirkt.
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Abl>. i zeigt die besondere Ausführung eines zweiachsigen Laufgestells
nach der Erfindung, bei dem die Laufachse i mit einer Kuppelachse 2 durch eine Deichsel
3 mit Drehpunkt 4 an der KuppelachSe 2 verbunden ist. Die Laufachse i kann also
um Gelenkpunkt 4 entsprechend der Gleiskrümmung schwenken und sich mehr oder weniger
radial einstellen. Die Kuppelachse 2 kann sich entsprechend dem Seitenspiel 5 und
6 in den Lagern seitlich verschieben.
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Das Gestell als Ganzes wird gegenüber dem Fahrzeugrahmen an dem an
ihm festen Drehzapfen 7 geführt, und zwar über einen Lenkerliebel 8, der über Zapfen
9 mit der Deichsel 3 verbunden ist. Das Fahrzeug zieht also mit dem Zapfen 7 über
den Lenker 8 und den Zapfen 9 das Gestell 3 und übt damit eine Richtkraft auf das
Gestell, z. B. bei Fahrt im graden Gleis, aus. Da diese Kraft aber nicht genügt,
um z. B. beim Bogenlauf vom Gestell aus das Fahrzeug in den Bogen herumzuziehen,,
sind zwischen Lenker 8 und Deichsel 3 Federn io und i i eingeschaltet, die sich
einerseits über die Sättel 12 und 13 am Lenker 8 und über die Zapfen 14 und 15 an
den Federbunden gegen die Deichsel 3 abstützen und unter sich durch die "Zugeisen
16 und 17 vorgespannt werden. Um alle vier Stützpunkte 12, 13, 14, 15 wie erforderlich
gleichzeitig zum Tragen zu bringen, ist zwischen 12 und 13 beispielsweise ein Stellkeil
18 anwendbar.
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Schlägt die Laufachse um den Weg a seitlich aus (vgl. Abb. i b), so
wandert damit der Zapfen 9 um den Weg b aus seiner Mittellage. Die Deichsel 3 nimmt
über Zapfen 14 die Feder io mit und hebt sie vom Sattel 13 am Lenker 8 ab, da der
Lenker 8 entsprechend dem Hebelverhältnis c : d nur einen Teilweg des Deichselausschlages
an dieser Stelle zurücklegt, bei -gleichen Hebellängen z. B. die Hälfte, nämlich
Feder i i bleibt dagegen über Sattel 12 am Lenker 8 abgestützt. Damit ist die Spannkraft
der Federn io und i i bei Ausschlag des Gestells bestrebt, Deichsel 3 und Lenker
8 immer wieder in die gleichachsige Strecklage zurückzuführen. Sie übt damit die
erforderliche Führungskraft auf den Drehzapfen 7 am Fahrzeugrahmen aus. Durch entsprechende
Wahl des Hebelverhältnisses c : d ist man in der Lage, die durch den Ausschlag der
Deichsel 3 über die Vorspannung hinaus entstehende zusätzliche Spannung der Federn
io und i i abzubauen bzw. abzustufen. Zum Beispiel wird bei c-d = i : 4 auch
die Zusatzspannung nur im gleichen Verhältnis anwachsen.
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Abb. 2 zeigt grundsätzlich die gleiche Anordnung mit Vertauschung
der Anlenkpunkte an Deichsel und Fahrzeugrahmen, wie sie z. B. für überwiegend nachlaufende
Gestelle anzuwenden ist.
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Bei Vorwärtsfahrt soll die nach der Innenseite des Gleisbogens bei
einem nachlaufenden Gestell wirkende Rückstellkraft, die der Schwenkung des Fahrzeugs
entgegenwirkt, herabgesetzt oder auch ganz ausgeschaltet werden. Abb. 3 zeigt hierzu
die Einschaltung von Kniehebeln zwischen Federn io, i i und Spanneisen 16. Wird
durch Beaufschlagung des Kolbens 20 mit einem Druckmittel Kniehebel i9 von Lage
I in Lage 1I gebracht, so «-erden damit die Federn io, i i entsprechend dein M'eg
e züsätzlich gespannt bzw. in der umgekehrten Lage entspannt, da die Länge des Spanneisens
16 unverändert bleibt. Kniehebel i9 schwingt dabei um den Drehpunkt 40 über die
Totlage hinaus, so daß der Anschlag 21 in der Spannlage zur Anlage kommt und die
Stellvorrichtung 20 entlastet. Die Stellvorrichtung 20 wird in Abhängigkeit von
der Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesteuert, so daß die Federn io, i i je nach Fahrtrichtung
ent- oder belastet werden.
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Soll die Rückstellkraft ganz ausgeschaltet werden, so genügt es, gemäß
Abb. 4 die Sättel 12 und 13 so weit zurückzuziehen, daß bei Ausschlag des Gestells
von den mit den Bundzapfen 14, 15 am Gestell verspannten Federn io, i i auf den
Lenker 8 und damit den Zapfen 7 am Fahrzeug keine Kraft übertragen wird. Hierzu
werden z. B. gemäß Abb. 4 die Sättel 12 13 an Schwenkhebeln 21, 22 angebracht. Die
Hebel 21, 22 sind im Punkt 23 am Lenker 8 drehbar gelagert, am anderen Ende über
die Laschen 24, 25 mit der Stellvorrichtung 20 verbunden und legen sich in der Spannstellung,
.d. h. bei ausgeschwenkten Sätteln 12, 13, mit dem Auge 27 in das Widerlager 28.
Durch Überschwenken über die Totpunktlage sperrt sich in der Laststellung das Gestänge
21, 22, 24, 25 selbst. Das Lager 28 kann in der Längsrichtung über die Stellschraube
29 so eingestellt werden, daß der erforderliche Abstand f der Sättel ausgerichtet
werden kann.
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In der in Abb. 5 dargestellten Lage ist die Rückstellkraft des Gestells
gegenüber dem Fahrzeugrahmen
vollständig ausgeschaltet. Die gleiche
Wirkung kann bei Ersatz der Rückstellvorrichtung mit Federn durch eine solche mit
pneumatisch oder hydraulisch-pneumatisch wirkender Rückstellkraft nach Bild 6, 7
erreicht werden. Gegen den Lenker 8 stützen sich beiderseits Kolben 30 und
31, die in Zylindern 32, 33 gleiten. Die Zylinderräume 34, 35 enthalten (las Arbeitsmittel,
z. B. verdichtete Luft aus dem Bremsleitungssystem des Fahrzeugs. Je nach der angestrebten
Charakteristik der Rückstellkraft wird der Zylinderraum allein oder ein Zuschaltraum
36, 37 zusätzlich zur Verdichtung beim Ausschlag des Gestells benutzt. Abb. 7 zeigt
den Vorgang bei seitlichem Ausschlag des Gestells aus der Achse D-D in die Lage
C-C; dabei wird der Zylinder 33 mit Kolben 30 unwirksam, weil sich die Kolbenstange
30 vom Sattel 13 abhebt. Auf der anderen Seite wird das Arbeitsmittel im
Zylinder 32 komprimiert und ist bestrebt, Gestell und Lenker 8 in gleichachsige
Lage zurückzudrücken.
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Durch Entlüftung der Räume 3-4-37, 35, 36 wird die ganzeRückstellvorrichtungausgeschaltet.
Durch Einstellung des Druckes in den Räumen 34, 37, 35, 36 über die Druckregler
38, 39 kann die Vorspannung und Rückstellkraft nach Bedarf eingestellt werden.