DE8703685U1

DE8703685U1 - Single-axle chassis with loose wheels for rail vehicles

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Publication number: DE8703685U1
Application number: DE8703685U
Authority: DE
Original assignee: Waggon Union 5900 Siegen De GmbH
Current assignee: Waggon Union 5900 Siegen De GmbH
Priority date: 1987-03-12
Filing date: 1987-03-12
Publication date: 1987-06-11

Description

Einachsfahrwerk mit Losrädern für SchienenfahrzeugeSingle-axle chassis with loose wheels for rail vehicles

Die Erfindung betrifft ein Einachsfahrwerk mit Losrädern für Schienenfahrzeuge mit einem die Achse aufnehmenden Rahmen, der über Federn das Fahrzeug trägt und der in Achsmitte ein Schwenklager aufweist.The invention relates to a single-axle chassis with loose wheels for rail vehicles with a frame that accommodates the axle, supports the vehicle via springs and has a pivot bearing in the middle of the axle.

Schienenfahrzeuge, die enge Gleisbogen befahren müssen, sind in der Regel mit Drehgestellen ausgerüstet, um eine annähernd radiale Einstellung ^r Räder im Gleisbogen zu erzielen. Diese Radialeinstellung ist erforderlich, um den bei Kurvenfahrt entstehenden Schräglauf der Räder relativ zur Schiene zu vermindern und damit unerwünschten Verschleiß an Rädern und Schienen zu vermeiden. In langen leichten Fahrzeugen werden Drehgestell-Fahrwerke nur eingesetzt, um diese gewünschte Einstellung der Räder im Gleisbogen in etwa zu erzielen. Die im 2achsigen Drehgestell vorhandenen 2 Radsätze sind jedoch hierbei durch das Fahrzeuggesamtgewicht nicht ausgelastet. Der vorlaufende Radsatz eines Drehgestells dient in diesem Fall also nur zur Steuerung der Radialeinstellung des Drehgestells im Gleisbogen. Drehgestelle sind deshalb nicht nur für den verschleißarmen Bogenlauf in engen Kurven nur bedingt geeignet, sondern auch wegen des nicht notwendigen zweiten Radsatzes zu schwer und unwirtschaftlich.Rail vehicles that have to travel on tight curves are usually equipped with bogies to achieve an approximately radial adjustment of the wheels in the curve. This radial adjustment is necessary to reduce the skew of the wheels relative to the rails that occurs when cornering and thus to avoid undesirable wear on the wheels and rails. In long, light vehicles, bogie chassis are only used to achieve this desired adjustment of the wheels in the curve. However, the 2 wheel sets in the 2-axle bogie are not fully utilized due to the total weight of the vehicle. In this case, the leading wheel set of a bogie only serves to control the radial adjustment of the bogie in the curve. Bogies are therefore not only only suitable to a limited extent for low-wear curve running in tight curves, but are also too heavy and uneconomical due to the unnecessary second wheel set.

Es ist auch bereits aus der Praxis bekannt, zur Gewichtseinsparung und aus wirtschaftlichen Gründen Einachsfahrwerke anstelle der Drehgestelle unter leichten Fahrwerken zu verwenden. Hierbei ist aus der Praxis eine Ausführung bekannt, bei der die Achsen direkt mit Längs- und Querspiel am Fahrzeug gelagert sind. Diese Ausführung zeigt jedoch im Bogenlauf großen Verschleiß und hat bedingt durch das große erforderliche Längs- und Querspiel schlechte GeradeauslauVeigenschaften, neigt bei längeren Fahrzeugen zur Entgleisung und begrenzt ungünstig die Fahrzeuglänge.It is also already known from practice that single-axle bogies can be used instead of bogies under light bogies in order to save weight and for economic reasons. A design is known from practice in which the axles are mounted directly on the vehicle with longitudinal and transverse play. However, this design shows great wear when running in curves and has poor straight-line running properties due to the large longitudinal and transverse play required, tends to derail in longer vehicles and unfavorably limits the vehicle length.

Es ist auch bereits bekannt, einzelne Achsen in einem separaten Rahmen unter dem Fahrzeug nach Art einer Deichselachse, wie beispielsweise aus der DE-PS 923 197 bekannt, anzuordnen. Diese Deichselachsen wirken zufriedenstellend bei gezogener Achse. Bei vorlaufender Achse wird die Radialeinstellung der Achse im Gleisbogen jedoch stark behindert, so daß hier ebenfalls wieder großer Ver-It is also already known to arrange individual axles in a separate frame under the vehicle in the manner of a drawbar axle, as is known for example from DE-PS 923 197. These drawbar axles work satisfactorily with a towed axle. However, with a leading axle, the radial adjustment of the axle in the track curve is severely hindered, so that here too there is a great deal of confusion.

schleiß feststellbar ist. Ein weiterer Nachteil dieser Deichselachse besteht darin, daß keine Entkoppelung zwischen der Drehbewegung der Deichselachse und dem erforderlichen Querspiel des Radsatzes oder der Räder gegeben ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Tauchbewegungen des Wagenkastens den Rahmen der Deichselachse zu Nickbewegungen veranlassen. Dieses wiederum wirkt sich nachteilig auf die Abfederung des Fahrzeugs aus.wear can be detected. Another disadvantage of this drawbar axle is that there is no decoupling between the rotary movement of the drawbar axle and the required transverse play of the wheel set or wheels. Another disadvantage is that diving movements of the car body cause the frame of the drawbar axle to pitch. This in turn has a negative effect on the suspension of the vehicle.

Es sind weiter Einachslaufwerke mit Radsätzen bekannt, die zentrisch über der Achse ein Drehlager in Form eines Drehkranzes aufweisen. Dieser Drehkranz ist erforderlich für die Übertragung der Quer- und Längskräfte, die auf das Laufwerk einwirken. Der Nachteil dieser Ausführung liegt darin, daß die Fußbodenebene im Fahrzeug aufgrund des erforderlichen Drehkranzes zu hoch wird. Bei Aufteilung des Drehkranzes in seitliche Kulissenführungen ist hierfür ebenfalls ein unzumutbar großer Bauraum erforderlich. Die Kulissenführung ist darüber hinaus einem hohen Verschleiß unterworfen.Single-axle running gears with wheel sets are also known that have a pivot bearing in the form of a slewing ring centrally above the axle. This slewing ring is required to transmit the transverse and longitudinal forces that act on the running gear. The disadvantage of this design is that the floor level in the vehicle becomes too high due to the required slewing ring. If the slewing ring is divided into lateral guides, an unreasonably large installation space is also required for this. The guide is also subject to high levels of wear.

Es sind weiter Einachslaufwerke mit schwenkbaren Losrädern, beispielsweise aus der EP-PS 0 0135 877 bekannt. Diese Laufwerke sind als sogenannte Einzelachs-Einzelrad-Laufwerke ausgeführt. Die Räder der Achse sind dabei lose auf Achsstummein und schwenkbar mit diesen am Rahmen des Laufwerks befestigt. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß bei nicht angetriebenen oder nicht gebremsten Einzelachs-Einzelrad-Laufwerken die Radialeinstellung der Räder im Schienenbogen zufriedenstellend erfolgt. Nachteilig ist jedoch die Spurverkleinerung aufgrund der Radialeinstellung der Räder in engen Bögen. Nachteilig sind weiter erforderliche aufwendige Kompensationseinrichtungen für eventuelle Antrieb- und Bremskräfte bei diesen selbstlenkenden Rädern. Eine eventuell anzuordnende Magnetschienenbremse wird nachteilig beim Verschwenken jeden einzelnen Rades mit verschwenkt.Single-axle drives with swiveling idler wheels are also known, for example from EP-PS 0 0135 877. These drives are designed as so-called single-axle single-wheel drives. The wheels of the axle are loosely attached to axle stubs and can be swiveled with them to the frame of the drive. The advantage of this design is that with non-driven or non-braked single-axle single-wheel drives, the radial adjustment of the wheels in the rail curve is satisfactory. However, the disadvantage is the reduction in track due to the radial adjustment of the wheels in tight curves. Another disadvantage is the need for complex compensation devices for possible drive and braking forces with these self-steering wheels. A magnetic rail brake that may be installed is also swiveled when each individual wheel is swiveled.

Vorliegender Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Einachsfahrwerk der eingangs genannten Art so auszubilden, daß beim Bogenlauf keine Spurverkleinerung auftritt, daß Antrieb und Bremse des Fahrwerks wirtschaftlich und ohne aufwendige Zusatzeinrichtungen angeordnet werden können, daß eine Magnetschienenbremse immer radial über der Schiene steht und daß im übrigen die Nachteile der vorstehend beschriebenen Ausführungen vermieden werden.The object of the present invention was to design a single-axle chassis of the type mentioned at the beginning in such a way that no reduction in track occurs when running in curves, that the drive and brake of the chassis can be arranged economically and without complex additional devices, that a magnetic rail brake is always located radially above the rail and that the disadvantages of the designs described above are otherwise avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achse aus je einem | an cen Querenden des Rahmens fest angeordneten Achsschenkel mit darauf gela- ^m gerten Losrädern besteht, daß das Schwenk lager des Rahmens an einem Ende einer Längsanlenkung horizontal drehbar angeordnet ist und daß die Längsanlenkung an ihrem anderen Ende verbreitert ist und dort Parallelogrammlenker trägt, die mit ihrem anderen Ende am Fahrzeugrahmen befestigt sind, wobei die Parallelogrammlenker horizontal und vertikal schwenkbar gelagert sind. Durch diese erfindungsgemäße Ausführung des Einachsfahrwerks wird auf vorteilhafte Weise eine Spurverkleinerung bei Bogenlauf vermieden. Die Räder des Fahrwerks können sich frei und ohne Längs- oder Quergleiten zwischen Rad und Schiene radial zum Gleisbogen einstellen. Die Anordnung eines Motorantriebs und die Anordnung von Bremsaggregaten an dem Rahmen des Fahrwerks ist auf einfache und wirtschaftliche Weise möglich. Die Entkopplung der Drehbewegung des Fahrwerks von dem Querspiel des Wagenkastens ist vorteilhaft gegeben. Tauchbewegungen des Wagenkastens wirken sich nicht auf das Fahrwerk aus.This object is achieved according to the invention in that the axle consists of a steering knuckle fixed to each of the transverse ends of the frame with idler wheels ^mounted thereon, that the pivot bearing of the frame is arranged horizontally rotatably at one end of a longitudinal linkage and that the longitudinal linkage is widened at its other end and carries parallelogram links there, which are attached at their other end to the vehicle frame, the parallelogram links being mounted so that they can pivot horizontally and vertically. This inventive design of the single-axle chassis advantageously avoids a reduction in track when running on curves. The wheels of the chassis can adjust freely and without longitudinal or transverse sliding between the wheel and the rail radially to the track curve. The arrangement of a motor drive and the arrangement of brake units on the frame of the chassis is possible in a simple and economical manner. The decoupling of the rotary movement of the chassis from the transverse play of the car body is advantageously ensured. Diving movements of the car body do not affect the chassis.

Erfindungsgemäß kann zwischen dem Rahmen des Fahrwerks und der Längsanlenkung ein Stellelement zur Drehung des Rahmens angeordnet sein. Durch dieses aktiv von der Gleislage zu beeinflussende Stellelement kann der Rahmen des Fahrwerks und damit die Räder in jeder Bogenstellung radial ohne Zwängung radial zum Gleisbogen eingestellt werden.According to the invention, an adjusting element for rotating the frame can be arranged between the chassis frame and the longitudinal linkage. This adjusting element, which can be actively influenced by the track position, allows the chassis frame and thus the wheels to be adjusted radially to the track curve in any curved position without any constraint.

Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Rahmen des Fahrwerks gegliedert in einen Achsträger und einen Tragrahmen, wobei der Achsträger die Achsschenkel für die Losräder und der Tragrahmen das Schwenklager zur Lagerung an der Längsanlenkung sowie auf seiner Oberseite Einrichtungen zur Abstützung des Wagenkastens trägt und wobei zwischen Achsträger und Tragrahmen horizontal Lenker zur Führung in Längs- und Querrichtung und vertikal Primärfederelemente angeordnet sind. Durch diese Ausbildung des Rahmens des Fahrwerks können vorteilhaft Primärfederelemente zur Verringerung der unabgefederten Massen angeordnet werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the chassis frame is divided into an axle carrier and a support frame, whereby the axle carrier carries the steering knuckles for the idler wheels and the support frame carries the swivel bearing for mounting on the longitudinal linkage and on its upper side devices for supporting the car body, and whereby horizontal control arms for longitudinal and transverse guidance and vertical primary spring elements are arranged between the axle carrier and the support frame. This design of the chassis frame advantageously allows primary spring elements to be arranged to reduce the unsprung masses.

Erfindungsgemäß können zwischen dem Tragrahmen und dem Wagenkasten Sekundärfedern oder ein Drehkranz bzw. Drehkranzsegmente und Sekundärfedern angeordnet sein.According to the invention, secondary springs or a slewing ring or slewing ring segments and secondary springs can be arranged between the supporting frame and the car body.

Einzelheiten der Erfindung sind anhand von Ausführungsbuspielen in der Zeichnung erläutert.
Es zeigenDetails of the invention are explained using exemplary embodiments in the drawing.
Show it

Fig. 1 den Längsschnitt durch ein Einachsfahrwerk gemäß der Erfindung inFig. 1 shows the longitudinal section through a single-axle chassis according to the invention in

schematischer Darstellung,
Fig. 2 die Draufsicht auf das Einachsfahrwerk nach Fig. 1 in schematischerschematic representation,
Fig. 2 shows the top view of the single-axle chassis according to Fig. 1 in schematic

Darstellung,
Fig. 3 die Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel des Einachsfahr-Depiction,
Fig. 3 shows the top view of a second embodiment of the single-axle vehicle.

werks nach der Erfindung,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Einachsfahrwerk nach Linie IV-IV derwork after the invention,
Fig. 4 a longitudinal section through the single-axle chassis along line IV-IV of the

Fig. 3,
Fig. 5 einen Querschnitt durch das Einachsfahrwerk nach Linie V-V der Fig.Fig. 3,
Fig. 5 is a cross-section through the single-axle chassis along line VV of Fig.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, sind bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Losräder 1 des Einachsfahrwerks auf Achsschenkeln 2 drehbar gelagert, wobei die Achsschenkel 2 an den Querenden des Rahmens 3 fest angeordnet sind. In Achsmitte der Losräder ist etwa in Höhe der Achse im Rahmen ein horizontales Schwenklager 4 angeordnet. In dem Schwenklager 4 ist eine Längsanlenkung 5 mit ihrem einen Ende gelenkig gelagert. Die Längsanlenkung ist an ihrem anderen freien Ende verbreitert und trägt dort Pargllelogrammlenker 6, die mit ihrem anderen Ende am Fahrzeug 7 befestigt sind. Die Parallelograüwlenker 6 sind dabei sowohl an der Längsanlenkung als auch am Fahrzeug horizontal und vertikal schwenkbar angeordnet. Auf dem Rahmen 3 sind in Radachse Federn 8 angeordnet, über die das Fahrzeug 7 auf dem Rahmen 3 des Einachsfahrwerks abgestützt ist. An dem Rahmen 3 ist weiter ein Stellelement 9 angeordnet, das gegen ein an der Längsanlenkung befestigtes Lager 10 wirkt und über das der Rahmen 3 gegenüber der Längsanlenkung 5 verdrehbar ist. Das Stellelement 9 wird auf nicht dargestellte Weise von der Gleislage beaufschlagt.As shown in Fig. 1 and 2, in a first embodiment of the invention, the idler wheels 1 of the single-axle chassis are rotatably mounted on steering knuckles 2, with the steering knuckles 2 being fixedly arranged at the transverse ends of the frame 3. In the middle of the idler wheels' axles, approximately at the height of the axle in the frame, a horizontal pivot bearing 4 is arranged. A longitudinal link 5 is articulated at one end in the pivot bearing 4. The longitudinal link is widened at its other free end and carries parallelogram links 6 there, which are attached to the vehicle 7 at their other end. The parallelogram links 6 are arranged horizontally and vertically pivotable both on the longitudinal link and on the vehicle. Springs 8 are arranged on the frame 3 in the wheel axle, via which the vehicle 7 is supported on the frame 3 of the single-axle chassis. An adjusting element 9 is also arranged on the frame 3, which acts against a bearing 10 attached to the longitudinal articulation and via which the frame 3 can be rotated relative to the longitudinal articulation 5. The adjusting element 9 is acted upon by the track position in a manner not shown.

In dem in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Rahmen 3 in einen Achsträger 15 und einen Tragrahmen 16 gegliedert. Der Ächsträger 15 ist horizontal U-förmig ausgebildet und an seinen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Schenkeln zur Aufnahme der Achsschenkel 2 hochgezogen. Die Schenkel des Achsträgers können dabei verlängert sein und an In the embodiment of the invention shown in Figs. 3 to 5, the frame 3 is divided into an axle carrier 15 and a support frame 16. The axle carrier 15 is horizontally U-shaped and is raised on its legs running in the longitudinal direction of the vehicle to accommodate the steering knuckles 2. The legs of the axle carrier can be extended and attached to

ihren verlängerten Enden die Magnetschienenbremse 17 tragen. Auf düm die Achsschenkel 2 tragenden Teil des Achsträgers sind Primärfedern 18 angeordnet, auf denen der Tragrahmen 16 lagert. Achsträger 15 und Tragrahmen 16 sind über in 1 Fahrzeuglängsrichtung angeordnete Federblattlenker 19 zur Führung in Längs- und I Querrichtung verbunden. An dem Tragrahmen 16 ist in Achsmitte, etwa in Höhe 1 der Achse der Losräder das Schwenklager 4 angeordnet. In dem Schwenklager 4 1 ist wieder die Längsanlenkung 5 drehbar gelagert, die an ihrem anderen Ende I verbreitert ist und dort Parallelogrammlenker 6 trägt, welche mit ihrem anderen I Ende an dem Fahrzeug 7 befestigt sind. Die Befestigung der Parallelogrammlen-I ker 6 an der Längsanlenkung und an dem Fahrzeug erfolgt dabei wieder vertikal I und horizontal schwenkbar. Auf dem Tragrahmen 16 sind beidseitig der Fahrzeug-I längsmitte Drehkranzsegmente 20 angeordnet, auf deren Oberseite Sekundärfedern i 21 zur Abstützung des Schienenfahrzeugs befestigt sind. Zwischen Tragrahmen 16their extended ends carry the magnetic rail brake 17. Primary springs 18 are arranged on the part of the axle carrier that carries the steering knuckles 2, on which the support frame 16 rests. The axle carrier 15 and the support frame 16 are connected via spring leaf guides 19 arranged in the longitudinal direction of the vehicle for guidance in the longitudinal and transverse directions. The pivot bearing 4 is arranged on the support frame 16 in the middle of the axle, approximately at the height of the axis of the idler wheels. The longitudinal linkage 5 is again rotatably mounted in the pivot bearing 4 1, which is widened at its other end and carries parallelogram links 6 there, which are attached to the vehicle 7 with their other end. The parallelogram links 6 are again attached to the longitudinal linkage and to the vehicle in a vertical and horizontally pivotable manner. On the support frame 16, slewing ring segments 20 are arranged on both sides of the vehicle's longitudinal center, on the upper side of which secondary springs 21 are attached to support the rail vehicle. Between the support frame 16

R "R "

I und Längsanlenkung 5 ist wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung 2in Stellelement 9 zur Ausdrehung des aus Achsträger 15 und Tragrahmen 16 be- i stehenden Rahmens 3 angeordnet.I and longitudinal articulation 5 is arranged as in the first embodiment of the invention 2 in adjusting element 9 for turning the frame 3 consisting of axle carrier 15 and support frame 16.

\ Die nicht näher erläuterten Antriebs- und Bremselemente können am Achsträger jj 15 bzw. am Tragrahmen 16 angeordnet sein und wirken auf einfache Weise auf die ) Losräder 1. Tauchbewegungen des Fahrzeugs 7 gegenüber dem Rahmen 3 sowie Querauslenkungen des Fahrzeugs 7 gegenüber dem Rahmen 3 werden ohne Einwirkungen i auf das Einachsfahrwerk von den Parallelogrammlenkern 6 aufgenommen. \ The drive and braking elements, which are not explained in more detail, can be arranged on the axle carrier 15 or on the supporting frame 16 and act in a simple manner on the idler gears 1. Diving movements of the vehicle 7 relative to the frame 3 as well as transverse deflections of the vehicle 7 relative to the frame 3 are absorbed by the parallelogram links 6 without affecting the single-axle chassis.

Claims

fijn s &rgr; r O c h e

1. Single-axle chassis with loose wheels for rail vehicles with a frame that accommodates the axle, which supports the vehicle via springs and which has a pivot bearing in the middle of the axle, characterized in that the axle consists of a steering knuckle (2) fixedly arranged at each of the transverse ends of the frame (3) with loose wheels (1) mounted thereon, that the pivot bearing (4) of the frame (3) is arranged horizontally rotatably at one end of a longitudinal articulation (5) and that the longitudinal articulation (5) is widened at its other end and carries parallelogram links (6) there, which are attached to the vehicle (7) at their other end, whereby the parallelogram links (6) are mounted so that they can pivot horizontally and vertically.

2. Single-axle chassis according to claim 1, characterized in that an adjusting element (9) for rotating the frame (3) is arranged between the frame (3 ) of the chassis and the longitudinal articulation (5).

3. Single-axle chassis according to claims 1 and 2, characterized in that the frame (3) is divided into an axle carrier (15) and a support frame (16), whereby the axle carrier (15) carries the steering knuckles (2) for the idler wheels (1) and the support frame (16) carries the pivot bearing (4) for mounting on the longitudinal articulation (5) and on its upper side devices for supporting the car body and between the axle carrier (15) and the support frame (16) horizontal control arms (leaf spring control arms 19) for guidance in the longitudinal and transverse direction and vertical primary spring elements (18) are arranged.

4. Single-axle chassis according to claims 1 to 3, characterized in that secondary springs (21) or a slewing ring (20) or slewing ring segments and secondary springs (21) are arranged between the supporting frame (16) and the car body (7).