EP0357951A1 - Laufwerk für Schienentriebfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Für Schienentriebfahrzeuge mit kurvengängigen Radsätzen wird ein selbsteinstellendes oder ein aktiv gesteuertes Laufwerk vorgeschlagen, bei welchem die als Gelenkhebel [7-10] ausgebildeten Lenker zwischen den verschiebbaren Achslagern [3-6] und dem Fahrzeugrahmen [14] an einer gemeinsamen Drehwelle [11] starr befestigt sind, die ihrerseits am Fahrzeugrahmen [14] gelagert ist. Alternativ hierzu können die Lenker jedes Radsatzes mit einer gemeinsamen Quertraverse [111b,111c] gelenkig verbunden sein, welche um eine Hochachse drehbar am Fahrzeugrahmen [14] befestigt ist.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Laufwerk gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 5.
• Für Schienentriebfahrzeuge mit kurvengängigen Rad­sätzen sind Laufwerke bekannt, welche selbstein­stellend sind oder (aktiv) gesteuert werden. In beiden Fällen sind die Achslager gegenüber dem Rahmen des Fahrzeugs in einer waagrechten Ebene verschiebbar. Diese Verschiebung wird durch Dia­gonallenker bewirkt, derart, daß sich die Radsätze bei Kurvenfahrt von selbst auf den Bodenradius einstellen, wobei die Diagonallenker in einer Hori­zontalebene geschwenkt werden. Bei gesteuerten Laufwerken wird den Diagonallenkern durch Stablenker eine Bewegung vom Fahrzeugaufbau her aufgezwungen, welche die Radsätze bei Kurvenfahrt in eine radiale Position steuert. Infolge der Anordnung der Diagonal­lenker ergeben sich jedoch Einschränkungen bezüg­lich des Einbauraums für die Fahrmotoren. Bei selbst­einstellenden Radsätzen muß zusätzlich eine Zugkraft zwischen Radsatz und Laufwerksrahmen übertragen werden. Bei gesteuerten Laufwerken muß ein Tatzlager­antrieb vorgesehen werden, um die Zugkraftübertragung zu realisieren, was bei höheren Fahrgeschwindig­keiten zu einer Verschlechterung der Vertikaldynamik führt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lauf­werk der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches Einschränkungen bezüglich des Einbauraums für die Fahrmotoren sowie eine Verschlechterung der Vertikal­dynamik vermeidet und gleichzeitig leichter und konstruktiv einfacher gestaltet ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­zeichnenden Merkmale der nebengeordneten Patent­ansprüche 1 und 5 gelöst.
• Die Erfindung sieht ein Gestänge vor, das sowohl die Radialeinstellung der Radsätze bewirkt als auch die Zugkraft vom Radsatz in den Fahrzeugrahmen bzw. Fahrzeugaufbau einleitet.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeich­nungen näher erläutert. Es zeigt:
• Fig. 1 eine schematisierte, perspektivische Ansicht eines zweiachsigen, längsseitengekoppelten Laufwerks für ein Schienentriebfahrzeug, welches an einer Drehwelle angelenkt und vom Fahrzeugaufbau her gesteuert ist;
• Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein zweiachsiges, längsseitengekoppeltes Laufwerk, welches an Stäben angelenkt ist und vom Fahrzeugaufbau her gesteuert ist;
• Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf ein zwei­achsiges, diagonalgekoppeltes Laufwerk, das an Traversen angelenkt und selbstein­stellend ist;
• Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf ein zwei­achsiges, diagonalgekoppeltes Laufwerk, das an Stäben angelenkt und selbstein­stellend ist;
• Fig. 5 eine schematisierte, perspektivische Ansicht eines zweiachsigen, längsseiten­gekoppelten Laufwerks, das an einer Dreh­welle angelenkt und selbsteinstellend ist;
• Fig. 6 eine schematisierte, perspektivische Ansicht eines zweiachsigen, längsseiten­gekoppelten Laufwerks, das an Stäben an­gelenkt und selbsteinstellend ist.
• Fig. 1 zeigt ein zweiachsiges Laufwerk für ein Schienen­triebfahrzeug, bei dem sich an den Enden der Rad­sätze 1, 2 die Achslager 3 bis 6 befinden. An den Achs­lagern 3 bis 6 sind Gelenkhebel 7 bis 10 einseitig angelenkt. Die anderen Enden der Gelenkhebel 7 bis 10 greifen an einer gemeinsamen Drehwelle 11 an, die im Rahmen 14 des Laufwerks gelagert ist Beim Einluaf der Radsätze 1, 2 in eine Rechtskurve stellt sich der führende Radsatz 1 aufgrund der Längsschlupfkräfte zwischen Rad und Schiene annähernd radial ein. Dabei bewegt sich das Achslager 4 relativ zum Rahmen 14 nach vorne. Über die Gelenkhebel 8 und 10 sowie die Drehwelle 11 wird das Achslager 6 relativ zum Rahmen 14 nach hinten verschoben. Gleichzeitig führt das Achslager 3 eine Relativbewegung bezüglich des Rahmens 14 nach hinten aus. Hierbei wird über die Gelenkhebel 7 und 9 sowie die Drehwelle 1 das Achs­lager 5 relativ zum Rahmen 14 nach vorne bewegt, wo­mit auch der Radsatz 2 eine radiale Position einnimmt. Die von den Radsätzen 1 und 2 über die Achslager 3 bis 6 ausgeübten Traktionskräfte werden über die Gelenkhebel 7 bis 10 auf die Drehwelle 11 übertragen und von dort in den Laufwerksrahmen 14 eingeleitet. Bei unterschiedlichen Kräften in den Radaufstands­punkten wirkt die Drehwelle 11 als Ausgleich zwischen beiden Punkten.
• Die bisher beschriebene Laufwerksanordnung ist selbst­einstellend. Fügt man weitere Gelenkhebel 12 und 13 hinzu, welche zwischen dem Fahrzeugaufbau 15 und der Drehwelle 11 angeordnet sind, so erhält man eine vom Ausdrehwinkel zwischen Fahrzeugaufbau 15 und Lauf­werk direkt abhängige Radeinstellung der Radsätze 1 und 2. Dabei wird durch Verschiebung der weiteren Gelenkhebel 12, 13 der damit starr gekoppelten Dreh­welle 11 eine Drehbewegung aufgezwungen, die ihrer­seits eine gegensinnige Verschiebung der Achslager 3 bis 6 und damit eine Radialeinstellung der Rad­sätze 1 und 2 bewirkt.
• Die weiteren Gelenkhebel 12, 13 übernehmen gleich­zeitig die Übertragung der Traktionskraft zwischen Laufwerk und Fahrzeugaufbau.
• In Fig. 2 sind gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 anstelle der Drehwelle 11 eine Spurstange 11a und zwei Umlenkhebel 11b und 11c vorgesehen, welche die gleiche Funktion wie die Drehwelle 11 haben, aber noch mehr Einbauraum zur Verfügung stellen, z.B. für den Fahrmotor des mittleren Radsatzes bei einem dreiachsigen Drehgestell.
• Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines zwei­achsigen Laufwerks, bei dem sich an den Enden der Radsätze 1 und 2 die Achslager 3 bis 6 befinden. An den Achslagern 3 bis 6 sind die Lenker 7 bis 10 einseitig angelenkt. Mit ihrer anderen Seite greifen die Lenker 7 bis 10 an zwei Quertraversen 111b bzw. 111c an, die um die Hochachse drehbar im Laufwerk­rahmen 14 gelagert und über eine Diagonalstange 111a gelenkig miteinander verbunden sind. Beim Einlauf in eine Rechtskurve stellt sich der führende Radsatz 1 aufgrund der Längsschlupfkräfte zwischen Rad und Schiene annähernd radial ein. Dabei bewegt sich das Achslager 4 relativ zum Rahmen 14 nach vorne, das Achslager 3 entsprechend nach hinten. Infolge der Bewegung der Lenker 7 und 8 bewegt sich die Quer­traverse 111b im gleichen Drehsinn wie der Radsatz 1. Durch die Diagonalstange 111a dreht sich die Quer­traverse 111c entgegensetzt zur Quertraverse 111b, wodurch sich infolge der Kopplung über die Lenker 9 und 10 auch der Radsatz 2 radial einstellt. Die Traktionskräfte der Radsätze 1 und 2 werden über die jeweiligen Quertraversen 111b und 111c in den Rahmen 14 eingeleitet. Eine Selbsteinstellung der Radsätze 1 und 2 kann auch ohne die Diagonalstange 111a er­reicht werden.
• Ausgehend von Fig. 3 lassen sich, wie in Fig. 4 ge­zeigt, die Quertraversen 111b und 111c durch Stab­lenker 111b1 bis 111b3 und 111c1 bis 111c3 ersetzen. Ferner kann die Diagonalstange 111a durch die Stab­lenker 111a1 bis 111a5 ersetzt werden, was für die Einbaumöglichkeiten der Fahrmotoren von Vorteil ist.
• Anstelle der Anlenkung der Gelenkhebel 7 bis 10 gemäß Fign. 1 und 2 an den Achslagern 3 bis 6 auf Radsatz­mitte sind bei den Ausführungsformen nach Fign. 5 und 6 die Gelenkhebel 7 bis 10 außermittig angelenkt. Der Schwerpunkt für die Radialeinstellung der Rad­sätze 1 und 2 wird von Zusatzlenkern 16 zwischen den Achslagern 3 bis 6 und dem Laufwerksrahmen 14 ge­bildet.

Claims (8)

1. Laufwerk für Schienentriebfahrzeuge, mit wenigstens zwei Radsätzen, deren Achslager mittels Lenker gegenüber einem Fahrzeugrahmen in einer im wesent­lichen waagrechten Ebene verschiebbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die als Gelenkhebel (7-10) ausgebildeten Lenker mit ihren den Achslagern (3-6) abgewandten Enden an einer gemeinsamen Drehwelle (11) starr befestigt sind, welche am Fahrzeugrahmen (14) gelagert ist (Fig. 1).

2. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Drehwelle (11) weitere, als Gelenkhebel (12,13) ausgebildete Lenker starr befestigt sind, welche mit ihren entgegengesetzten Enden an einem Aufbau (15) des Schienentriebfahrzeugs angelenkt sind (Fig. 1).

3. Laufwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß anstelle der Drehwelle (11) eine Spurstange (11a) und zwei Umlenkhebel (11b,11c) vorgesehen sind (Fig. 2).

4. Laufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß die Gelenkhebel (7-10) außermittig an den Achslagern (3-6) angelenkt sind und daß Zusatzlenker (16) zwischen dem Fahrzeug­rahmen (14) und den Achslagern (3-6) angeordnet sind, welche außermittig an den Achslagern (3-6) symmetrisch zu den Anlenkstellen der Gelenkhebel (7-10) angelenkt sind (Fign. 5 und 6).

5. Laufwerk für Schienentriebfahrzeuge, mit wenigstens zwei Radsätzen, deren Achslager mittels Lenker gegenüber einem Fahrzeugrahmen in einer im wesent­lichen waagrechten Ebene verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (7,8 und 9,10) jedes Radsatzes (1 bzw. 2) mit einer gemeinsamen Quertraverse (111b bzw. 111c) gelenkig verbunden sind, welche um eine Hochachse drehbar am Fahrzeugrahmen (14) befestigt ist (Fig. 3).

6. Laufwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Quertraversen (111b, 111c) über einen Diagonallenker (111a) gegensinnig miteinander ge­koppelt sind (Fig. 3).

7. Laufwerk nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß anstelle der Quertraversen (111b, 111c) Stablenker (11b1 bis 11b3; 11c1 bis 11c3) vorgesehen sind (Fig. 4).

8. Laufwerk nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß anstelle des Diagonallenkers (111a) weitere Stablenker (11a1 bis 11a5) vorgesehen sind (Fig. 4).

Images