DE893958C

DE893958C - Wheel set for rail vehicles

Info

Publication number: DE893958C
Application number: DEK7935D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr-Ing Kaal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-02-07
Filing date: 1942-02-07
Publication date: 1953-10-22

Description

Radsatz für Schienenfahrzeuge Es ist bekannt, hei Schienenfahrze-ttgen die Geräusche und Schwingungen hochfrequenter .Art vom durch Ein-bau elastischer Mittel, wie Gummi, Filz oder Kork, fernzuhalten. Hierdurch, wird das ungefederte Gewicht des, Fahrzeugs auf einen Mindestwert gebracht. Infolge Verminderung der durchgelassenen Stoßkräfte wird die Beanspruchung der Gleise, des Fahrgestells und Wagenkastens stark herabgesetzt.Wheel set for rail vehicles It is known, he-rail vehicles the noises and vibrations of high frequency. Kind of elastic due to installation Keep materials such as rubber, felt or cork away. As a result, the unsprung Weight of the vehicle brought to a minimum. As a result of a reduction in The impact forces allowed to pass through are the stress on the tracks, the chassis and Car body greatly reduced.

Während bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten die Stoßzeit so groß ist, daß das federnde Mittel auf diese KrÄfte ansprechen: kann, werden bei hohen und höchsten Geschwindigkeiten diese Mittel, das heißt Baustoffe, ein wesentlich starres Verhallten zeigen. Es wird also ein :Stoß, der nur ganz. kurzzeiitig und mit großer Kraft auftritt durch: diese Federung nicht mehr verzehrt. Das bedeutet aber, da.ß derartige Lösungen dann: nicht befriedigen können, wenn die Geschwindigkeiten der Schienenfahrzeuge eine weitere Steigerung erfahren sohlen. Aber gerade bei diesen Geschwindigke,iten ist es erforderlich, .daß diie Stoßkräfte vor Eintritt in den Wagenkasten verzehrt werden. Bereits die bisher durchgeführte Steigerung der Geschwinidigkeit der Schienenbahnen. 'hat eine wesentliche Erhöhung der Instandhaltungskosten des Oberbaues. und der Fahrzeuge gebracht. Außerdein ist die Zahl der Achsbrüche (Schnelltrieebw.agen) stark gestiegen, und es ist dabei besonders hervorzuheben, d.aß äußere Einflüsse, wie- Kerbwirkungen USW., hieran nicht beteiligt gewesen sind. Eine weitere Erihöhung der Geschwindigkeiten der .S.chienenfah.rzeuge erscheint wegen einer starken Verschlechterung des Fahrzeuglaufes unmöglich;, .das heißt -man nähert sich bei, der heutigen baulichen Ausführung der Spurbahn der-Grenze der Betriebsmöglichkeit. Ein sehr wichtiger Faktor für die Begrenzung der Ges,chnvindiigkeit ist in dem Sinuslauf der Radsätze zu suchen. Dieser. Sinus.-lauf hat seine Ursache in der kegelligen Ausbildung der Lauffläche der Radreifen.While at relatively low speeds the peak time is so great that the resilient means can respond to these forces, at high and very high speeds these means, i.e. building materials, show a substantially rigid behavior. So it becomes a: push that is only quite. occurs briefly and with great force through: this suspension is no longer consumed. This means, however, that such solutions cannot be satisfactory if the speeds of the rail vehicles are to experience a further increase. But it is precisely at these speeds that it is necessary that the impact forces are consumed before entering the car body. Already the previously implemented increase in the speed of the railways. 'has a significant increase in the maintenance costs of the superstructure. and brought the vehicles. In addition, the number of axle breaks (high-speed drives, etc.) has risen sharply, and it is particularly important to emphasize that external influences, such as notch effects, etc. , were not involved in this. A further increase in the speed of the .S.chienenfah.rzeuge appears to be impossible due to a severe deterioration in the running of the vehicle; that is, the current structural design of the track is approaching the limit of operational possibilities. A very important factor for limiting the speed is to be found in the sinusoidal run of the gear sets. This. Sinus.-Lauf has its cause in the conical shape of the tire tread.

Um diese Übelstände, die eine weitere Entwicklung des Schienenverkehrs stark :hemmen, zu beseitigen, wird nach der Erfindung ein Rad@s.atz vorgeschlagen, bei dem die: Stöße durch magnetische Kräfte schwelbend abgefedert werden, so daß Kräfte und. Bewegungen,, die vom Schlingerlauf der Radsätze herrühren, nicht auf den Wagenkasten geleitet werden.To these evils that a further development of the rail transport strong: inhibit, eliminate, a Rad@s.atz is proposed according to the invention, in which the: shocks are cushioned by floating magnetic forces, so that Forces and. Movements, which result from the rolling of the wheelsets, do not occur be directed to the car body.

In der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele derartig ausgebildeter Radsätze gezeigt.In the drawing, exemplary embodiments are embodied in such a way Wheel sets shown.

Die Radreifen i werden von einer Hohlwellä 2 getragen (Abb. i). Im Innern der Hohlwelle ist der magnetische .Satz 6 mit den Wicklungen; 7 angeordnet. Der Luftspalt S :besteht zwischen der Achswelle 5 bzw. deren Aufsatz B. Der Aufsatz 8 trägt die Wicklung g. Der Abschluß der Hohlwelle,2, gegenüber der Achswelle 5 wird .durch, die Abdeckung 3 und weiterhin durch die Achslager q. durchgeführt. Das magnetische Feld;, das durch die Wicklungen 7 bzw.durch den diese Wicklungen durchfließenden, Strom erzeugt wird, wird durch entsprechende Steuerung oder Schaltung der Wicklung 9 beeinflußt. Die Radreifen i und die damit verbundene Hohlwelle 2 können sich längs :des größten Teiles der Luftspalte S gegenüber der Welle 5 bz:w. den Achslagern q. bewegen. Dadurch ist :erreicht, daß die Kräfte und Bewegungen, die von dem Schlingerlauf der Radsätze herrühren, sich nicht auf den Fahrzeugaufbau übertragen können.The wheel tires i are carried by a hollow shaft 2 (Fig. I). in the Inside the hollow shaft is the magnetic .Satz 6 with the windings; 7 arranged. The air gap S: exists between the axle shaft 5 or its attachment B. The attachment 8 carries the winding g. The end of the hollow shaft, 2, opposite the axle shaft 5 is .by, the cover 3 and further by the axle bearing q. carried out. The magnetic field; generated by the windings 7 or by these windings Electricity flowing through it is generated by appropriate control or circuitry the winding 9 affects. The wheel tires i and the hollow shaft 2 connected to them can be along: the largest part of the air gap S opposite the shaft 5 or: w. the axle bearings q. move. This: achieves that the forces and movements caused by the rolling of the wheelsets do not affect the vehicle body can transfer.

In Abb-.. 2 ist gezeigt, wie ein .derartiger Radsatz ausgebildet werden kann, wenn die Hohlwelle 2 und die damit verbundenen Radreifen i gegenüber der durch die Achslager q. geführten Welle 5 um das mittliere Pendelll.ager io schwenken können, das auf der Achswelle 5 verschiebbar ist. Durch diese Schwenkbarkeit können Winkelbewegungen der Achswellenmibte gegenüber der Hohlwellenmitte von den magnetischen Kräften a:u@genommen werden.In Fig- .. 2 it is shown how such a wheel set are designed can, if the hollow shaft 2 and the wheel tires connected thereto i opposite the through the axle bearings q. guided shaft 5 can pivot around the central pendulum bearing io, which is slidable on the axle shaft 5. This pivotability allows angular movements of the axle shaft center opposite the hollow shaft center from the magnetic forces a: u @ will.

In Abb.3 ist gezeigt, wie sowohl die gesamten lotrechten und seitlichen Kräfte als auch die durch Pendelbewegungen von Achswelle 5 und Hohlwellie 2 !hervorgerufenen Kräfte durch die durchlaufend angeordneten magnetischen Sätze 6 und die an den beiden Enden der Achswelle: 5 angeordneten Aufsätze 8 aufgenommen werden können.In fig.3 it is shown how both the total vertical and lateral Forces as well as those caused by pendulum movements of the axle shaft 5 and hollow corrugation 2! Forces through the continuously arranged magnetic sets 6 and those on the two Ends of the axle shaft: 5 arranged attachments 8 can be accommodated.

In Ab'b. q. ist gezeigt, wie ein derartiger Radsatz ausgebildet werden 'kann, wenn, auf Verwendung einer Hohlwelle verzichtet wird. Der äußere Scheibenkörper i i trägt die Wicklungen 7, und die innere Scheibe 12 wird durch die Wicklung 9 erregt. Die in der Scheibe 12 und in einer entsprechenden Aussparung des, Scheibenkörpers i i geführten Rollen 13 gestatten eine Bewegung des Radreifens in seitlicher Richtung um, den Betrag des jeweiligen Luftspalts, S. Die,Steuerung erfoligt wie nach Abb. i durch Abstandsorgane X, die in Abb. q. schematisch angedeutet sind.In Fig. q. it is shown how such a wheel set can be formed 'can, if a hollow shaft is not used. The outer disc body i i carries the windings 7, and the inner disk 12 is supported by the winding 9 excited. In the disk 12 and in a corresponding recess of the disk body i i guided rollers 13 allow a movement of the wheel tire in the lateral direction um, the amount of the respective air gap, S. The, control takes place as shown in Fig. i by spacing members X, which are shown in Fig. q. are indicated schematically.

Die Art der Schafltung wird in Abb. 5 beispäels-Weise veranschaulicht. .Durch die Schwingkreise I und, II wird mit den Kondensatoren K1 und K2 bzw. den Induktivitäten I1 und I2 und durch die Elektronenröhren Ei und E2 das, magnetische Feld entsprechend den Bewegungen d!er Aohswell0 5 gegenüber den Radreifen i gesteuert. Durch die Trägheit einer derartigen Steuerung die- in der Größe durch elektrotechnische Hilfsmittel von an sich bekannter Natur beeinflußt werden kann, wird erreicht, daß die Bewegungen. des Radsatzes nicht auf den Wagenkasten übertragen werden.The type of sheep is shown in Fig. 5 as an example. .The resonant circuits I and, II are connected to the capacitors K1 and K2 or the Inductances I1 and I2 and through the electron tubes Ei and E2 the, magnetic Field controlled in accordance with the movements of the Aohswell0 5 with respect to the wheel tires i. Due to the inertia of such a control, the size by electrotechnical Aid of a known nature can be influenced, it is achieved that the movements. of the wheelset cannot be transferred to the car body.

Dadurch ist also eine Möglichkeit gefunden, den Sinuslauf völlig unschädlich zu machen, so da.ß besonders bei schnell laufenden Spurfahrzeugen keine Gefahren hieraus entstehen können.In this way, a possibility has been found to completely harm the sinusoidal course to make so that there are no dangers, especially in the case of fast-moving track vehicles can arise from this.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Wheel set for rail vehicles, characterized in that that. by installing a floating, magnetic suspension (6, 7): the sinusoidal run of the vehicle is rendered harmless.

2. Magnetically sprung wheelset according to claim i, characterized in that the axle shaft (5) of the wheel set is provided by spacer members (X) and the magnetic forces that are influenced by them and that spread across an air gap (S) onto a hollow shaft (2) surrounding the axle shaft and thus onto: the wheel tires (i) act, so controlled. That the rolling movements of the wheel tires from Be kept away from the car body (Fig. I).

3. Magnetically sprung wheelset according to claims i and 2, characterized in that the hollow shaft (2) through a Pendulum tube lean (i @ o), which is slidably arranged on the axle shaft (5), is stored on this and the magnetic forces of the windings (7 and 9) next to .the control against the rolling forces are controlled by spacer elements (X) in such a way that that the angular movements of the axle shaft center relative to the hollow shaft center of the magnetic forces - are absorbed (Fig. 2). q ..

Magnetically sprung wheelset according to claims i and 2, characterized in that the windings (7) or the magnetic set (6) between the * two attachments (8) of the axle shaft (5) running through are arranged and that the control of the magnetic forces by spacers (X) is made so that all of the vertical and lateral forces are floating be absorbed magnetically (Fig. 3).

5. Magnetically sprung wheel set according to claims i and 2, characterized in that the windings (7 and 9) are mounted on disc bodies (ii and 1,2) that a disc body (ii) with a recess and rollers guided therein (i3) is provided and that the control of the magnetic forces by spacer elements (X) is carried out in such a way that the physical forces: are absorbed magnetically (Ab-b.4).