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Achslagerführung für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich
auf eine Achslagerführung für Schienenfahrzeuge mit in lotrechter Richtung entgegen
der Wirkung von Federn verschiebbarem Achslagergehäuse, das mittels lotrechter,
am Achslagergehäuse bzw. am Rahmen befestigter Säulenführungen in ihren am Rahmen
bzw. am Achslagergehäuse angebrachten Führungsbuchsen lotrecht gleitend, aber quer
und längs zur Fahrtrichtung praktisch spielfrei geführt ist.
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Diese bekannten Achslagerführungen sind mit zylindrischen Führungszapfen
als Säulenführungen versehen, die entweder am Achslagergehäuse oder am Rahmen gleichachsig
übereinander oder seitlich vom Achslagergehäuse parallel nebeneinanderliegend befestigt
sind. Dabei sind die die Führungszapfen umgebenden Führungsbüchsen meist mittels
elastischer Zwischenglieder am Rahmen oder am Achslagergehäuse gelagert. Derartige
Achslagerführungen sind zwar einfach und billig herzustellen, weisen jedoch wie
alle zylindrischen Säulenführungen infolge der durch das zum Gleiten notwendige
Spiel bedingten mehr oder weniger ausgeprägten Linienberührung zwischen Führungszapfen
und Führungsbüchse einen erheblichen Verschleiß auf, so daß bald die für einen ruhigen
Lauf des Fahrzeuges erforderliche, praktisch spielfreie Führung in Quer- und Längsrichtung
des Fahrzeuges verlorengeht. Außerdem nimmt der Verschleiß mit wachsendem Spiel
sprunghaft zu. Weiterhin istbereits eine Achslagerführung mittels eines Achslenkers
bekanntgeworden, bei welcher zum Übertragen der -Querkräfte eine lotrechte, am Rahmen
über Gummielemente gelagerte Führungssäule und eine längs geteilte, im Achslenker
befestigte Führungsbüchse vorgesehen sind. Die Führungssäule ist zylindrisch ausgebildet,
und die beiden Teile der Führungsbüchse sind fest und gegeneinander nicht verstellbar
imAchslenker
angeordnet. Es liegen daher etwa die gleichen Verhältnisse
wie bei der Achslagerführung nach dem Gattungsbegriff vor, d. h. daß ebenfalls wieder
eine mehr oder weniger ausgeprägte Linienberührung zwischen Führungssäule und Führungsbüchse
vorhanden ist.
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Es ist zwar bei einer Drehzapfenführung bekanntgeworden, an Stelle
von zylindrischen Säulenführungen solche mit quadratischem Querschnitt zu verwenden,
so daß dabei eine Flächenberührung zwischen der Führungssäule und ihrer zugeordneten
Führung eintritt. Diese Führungen sind jedoch ungeteilt ausgebildet, so daß nach
wie vor der Verschleiß mitwachsendem Spiel sprunghaft zunimmt.
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Demgegenüber ist die Aufgabe der Erfindung darin zu sehen, die Achslagerführung
gemäß dem eingangs genannten Gattungsbegriff so zu verbessern, daß eine wesentliche
Verschleißminderung gewährleistet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird die gleichzeitige Anwendung folgender
zwei Merkmale vorgeschlagen: i. Die Säulenführungen haben in bekannter Weise vieleckigen,
vorzugsweise quadratischen Querschnitt, und 2. die zugeordneten Führungsbüchsen
sind - wie bekannt - in einer oder mehreren Längsebenen geteilt und zum Ausgleich
etwaiger Abnutzungen nachstellbar. Die Vorteile der erfindungsgemäß ausgebildeten
Achslagerführung sind vor allem darin zu sehen, daß es auf Grund der prismatischen
Säulenführungen möglich ist, eine Flächenberührung zwischen jeder Säulenführung
und der zugehörigen Führungsbüchse zu erzielen, wodurch der Verschleiß infolge der
durch die erzielte Flächenberührung ermöglichten geringen spezifischen Flächenbeanspruchung
allein schon verringert wird. Da jedoch die Führungsbüchsen auch noch nachstellbar
sind, gelingt es durch rechtzeitiges Nachstellen, den mit wachsendem Spiel 'schnell
zunehmenden Verschleiß zu verhindern.
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Auch die im Eisenbahnfahrzeugbau gebräuchlichen T- oder U-förmigen
Führungen der Achslager am Rahmen mit Nachstellmöglichkeit durch Keile geben keine
Anregung im Sinne der Erfindung, da sich diese Führungen im Aufbau grundsätzlich
von der gekennzeichneten Kombination mit den Merkmalen i und 2 unterscheiden. Außerdem
sind jene bekannten Achslagerführungen wegen ihrer großen Führungsplatten und der
dadurch bedingten großen Nachstelleinrichtungen im Aufbau aufwendiger.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigt: Abb. i die Ansicht einer Achslagerführung mit seitlich angeordneten
Achsfedern, Abb. 2 einen Querschnitt der Achslagerführung nach der Linie II-II in
Abb. i, Abb. 3 eine Achslagerführung, bei der die Achsfederung in der oberen prismatischen
Säulenführung untergebracht ist, Abb. 4 eine nachstellbare, fest im Rahmen gelagerte
Führungsbüchse in der Draufsicht, Abb. 5 eine elastische Lagerung einer Führungsbüchse
mit gleicher Längs- und Quernachgiebigkeit in der Draufsicht, Abb. 6 eine in Längsrichtung
starre und in Querrichtung elastisch nachgiebige Lagerung einer Führungsbüchse in
der Draufsicht und Abb. 7 eine elastische Lagerung einer Führungsbüchse mit geringer
Längs- und größerer Quernachgiebigkeit in der Draufsicht.
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Im Ausführungsbeispiel nach Abb. i und 2 ist in dem zylindrischen
Achslagergehäuse i die Achswelle 2 schwenk-, aber nicht seitenverschiebbar, z. B.
mittels eines Pendelrollenlagers 3, gelagert. Am Achslagergehäuse i ist oben und
unten je eine lotrecht und radial stehende prismatische Säulenführung 4 und 5 mit
vorzugsweise quadratischem Querschnitt angebracht, die jeweils in einer entsprechenden,
im Rahmen 6 bzw. im Achsgabelsteg 7 in Gummihohlzylindern 8 angeordneten, in mindestens
einer Längsebene geteilten Führungsbüchse g geführt ist. Das Achslagergehäuse i
stützt sich an seinem Scheitel wie bekannt beweglich auf einen hutförmigen, in Fahrtrichtung
liegenden Ausgleichbügel =o, der mit seinem Mittelteil das Achslagergehäuse i bogenförmig
umfaßt und in der Bogenmitte mit einer Aussparung für die obere etwas verlängerte
Säulenführung 4 versehen ist. Der Ausgleichbügel =o hat U-förmigen Querschnitt und
weist unterhalb der waagrechten Längsmittelebene des Achslagergehäuses i liegende
waagrechte, mit Auflagerflächen 12 für die Achsfedern =i ausgestattete Enden auf.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 unterscheidet sich von dem vorhergehenden
nach Abb. i und 2 dadurch, daß die prismatische, oberhalb des Achslagergehäuses
i vorgesehene, in ihrem Querschnitt vergrößerte Säulenführung 4 die gesamte bzw.
einen Teil der Achslagerfederung aufnimmt. Die Säulenführung 4 ist hierzu an beiden
Stirnseiten mit konzentrischen kegeligen Aussparungen 13 versehen, in die unter
Zwischenlage von an sich bekannten Gummihohlkegeln 14 entsprechend kegelig ausgebildete
Zapfen 15 des Achslagergehäuses i bzw. des Rahmens 6 eingreifen. Die untere, in
diesem Falle hohl ausgebildete, fest mit dem Achslagergehäuse i verbundene Säulenführung
5 weist das gleiche Außenprofil wie die obere Säulenführung 4 auf. Die Anordnung
der Gummihohlkegel 14 gewährleistet die angestrebte, quer und längs zur Fahrtrichtung
praktisch unnachgiebige Führung der Achslager; z. B. 3, bzw. der Radsätze, da die
Gummihohlkegel 14 bei Druckbeanspruchung etwa senkrecht zum Kegelmantel kaum nachgeben.
In lotrechter Richtung hingegen ist ein gewisses elastisches Federspiel infolge
der Nachgiebigkeit der Gummihohlkegel 14 bei Schubbeanspruchung gegeben, das für
langsam fahrende Schienenfahrzeuge infolge der geringeren aufzunehmenden Stöße bereits
ausreicht. Ein Vorteil dieser Ausführung ist auch darin zu sehen, daß ein Abscheren
der Gummischicht infolge Überlastung, wie dies bei einer üblichen Silentblocführung
erfolgen kann, nicht eintreten kann.
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Vorteilhaft werden die Gleitflächen der Säulenführungen 4 und 5 auch
verschleißfest ausgebildet, was z. B. durch Aufschweißen von Manganhartstahlplatten
geschehen kann. Die dazugehörigen, in Abb. 4
dargestellten Führungsbüchsen
9 sind in einer oder mehreren Längsebenen geteilt und beispielsweise durch Schrauben
miteinander verbunden, so daß die Führungsbüchsen 9 bei Abnutzung nachgestelltwerden
können, um wieder eine spielfreie Achslagerführung zu erzielen und um den mit wachsendem
Spiel rasch zunehmenden Verschleiß zu verhindern.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. q. ist ein Teil 16 der in ihrer
Längsmittelebene geteilten Führungsbüchse 9 fest mit dem Rahmen 6 bzw. dem Achsgabelsteg
7 verschweißt, während der andere Teil 17 quer zur Fahrtrichtung durch Schrauben
18 nachstellbar ist. Dies ergibt eine sehr starre und genaue Achsführung in Längs-
und Querrichtung des Fahrzeuges.
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Für Fälle, in denen eine praktisch starre, jedoch etwas geräusch-
und stoßdämpfende Achsführung erforderlich ist, ist die Ausführung nach Abb. 5 vorgesehen.
Die Führungsbüchse 9 ist ebenfalls wieder in einer vorzugsweise in Fahrtrichtung
liegenden Längsmittelebene geteilt, jedoch unter Zwischenlegen von zwei Gummischichten
i9 im Rahmen 6 gelagert. Dabei ist der aufnehmende Teil 2o zwischen den Blechen
des als Hohlträger ausgebildeten Rahmens 6 eingeschweißt und so geteilt, daß eine
starre Verbindung der Rahmenlängsbleche 21 gewährleistet, aber die Nachstellbarkeit
der Führungsbüchse 9 nicht behindert ist. Zum Nachstellen können hierbei wieder
Schrauben 18, aber auch Keile od. dgl. verwendet werden.
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Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Führungsbüchse 9 in der
beschriebenen Art zu teilen und nachstellbar auszuführen, ohne dabei die elastische
Lagerung gleichzeitig zu teilen.
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Um Querstöße elastisch abfangen zu können, wird die elastische Lagerung
vorteilhaft, wie bekannt, in Fahrzeuglängsrichtung hart und quer dazu weich ausgebildet.
Im Ausführungsbeispiel nach Abb. 6 ist die Führungsbüchse 9 in Längsrichtung ohne
Spiel im Rahmen 6 gelagert, während sie in Querrichtung über Gummielemente 22 oder
sonstige elastische Mittel auf den Längsblechen 21 des Rahmens 6 abgestützt ist.
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Eine ähnliche Wirkung wird durch die elastische Lagerung gemäß Abb.
7 erzielt. Dabei weist der die Führungsbüchse 9 aufnehmende elliptische Gummihohlzylinder
23 mit konzentrischer zylindrischer Bohrung quer zur Fahrtrichtung eine größere
Wandstärke auf als längs der Fahrtrichtung. Dadurch ergibt sich für die Längsrichtung
eine praktisch unnachgiebige Führung und in der Querrichtung infolge der größeren
Dicke der Gummischicht eine größere Nachgiebigkeit, so daß Querstöße auf die Radsätze
elastisch aufgefangen werden, ohne die Laufeigenschaften, insbesondere den Sinuslauf,
durch ein Längsspiel der Achslagergehäuse i im Rahmen 6 zu verschlechtern.
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Die elastischen Lagerungen gemäß den Ausführungsbeispielen nach Abb.
6 und 7 können auch so weit quer verschiebbar ausgebildet werden, daß gegebenenfalls
eine Spurkranzschwächung eines oder mehrerer Radsätze unterbleiben kann.
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Ohne von der Erfindung abzuweichen, sind noch weitere Ausführungsbeispiele
von Achslagerführungen möglich. Beispielsweise können die lotrechten prismatischen
Säulenführungen q: und 5 in an sich bekannter Weise in Fahrtrichtung zu beiden Seiten
des Achslagergehäuses = am Rahmen 6 vorgesehen werden. Die entsprechenden, auf den
prismatischen Säulenführungen q. und 5 gleitenden Führungsbüchsen 9 sind dann ebenfalls
zu beiden Seiten des Achslagergehäuses i fest oder über elastische Glieder, z. B.
8, mit diesem verbunden anzuordnen.
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Die Ansprüche 2 bis 7 sind reine Unteransprüche, die nur in Verbindung
mit Anspruch i bzw. dem oder den Ansprüchen gelten, auf die sie zurückbezogen sind.