Einachsfahrwerk mit Losrädern für Schienenfahrzeuge

Abstract

 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. Die Aufgabe der Erfindung be­steht darin, das Einachsfahrwerk so auszubilden, daß bei guten Geradeauslauf­eigenschaften niedriger Verschleiß im Bogenlauf auftritt, daß keine Tauch- und Nickbewegungen des Wagenkastens auftreten, daß eine niedrige Fußbodenhöhe erzielbar ist, daß keine Spurverkleinerung im Bogenlauf auftritt und daß An­triebs- und Bremselemente einfach anzuordnen sind. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß die Achse aus je einem an den Querenden des Rahmens (3) fest angeordneten Achsschenkel (2) mit darauf gelagerten Losrädern (1) besteht, daß das Schwenklager (4) des Rahmens (3) an einem Ende einer Längsanlenkung (5) horizontal drehbar angeordnet ist und daß Längsanlenkung (5) an ihrem anderen Ende verbreitert ist und dort Parallelogrammlenker (6) trägt, die mit ihrem anderen Ende am Fahrzeug (7) befestigt sind, wobei die Parallelogramm­lenker (6) horizontal und vertikal schwenkbar gelagert sind.

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] Schienenfahrzeuge, die enge Gleisbögen befahren müssen, sind in der Regel mit Drehgestellen ausgerüstet, um eine annähernd radiale Einstellung der Räder im Gleisbogen zu erzielen. Diese Radialeinstellung ist erforderlich, um den bei Kurvenfahrt entstehenden Schräglauf der Räder relative 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.

[0003] 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 Gerade­auslaufeigenschaften, neigt bei längeren Fahrzeugen zur Entgleisung und be­grenzt ungünstig die Fahrzeuglänge.

[0004] 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 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.

[0005] 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.

[0006] 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 Achs­stummeln 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.

[0007] 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.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, die daß die Achse aus je einem an den Querenden des Rahmens fest angeordneten Achsschenkel mit darauf gela­gerten Losrädern besteht, daß das Schwenklager 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.

[0009] 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.

[0010] Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Rahmen des Fahrwerks gegliedert in einen Achsträger und einen Tragrahmem, 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.

[0011] Erfindungsgemäß können zwischen dem Tragrahmen und dem Wagenkasten Sekundär­federn oder ein Drehkranz bzw. Drehkranzsegmente und Sekundärfedern angeord­net sein.

[0012] Einzelheiten der Erfindung sind anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeich­nung erläutert.

[0013] Es zeigen

Fig. 1 den Längsschnitt durch ein Einachsfahrwerk gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 die Draufsicht auf das Einachsfahrwerk nach Fig. 1 in schematischer Darstellung,

Fig. 3 die Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel des Einachsfahr­werks nach der Erfindung,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Einachsfahrwerk nach Linie IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Einachsfahrwerk nach Linie V-V der Fig. 3.

[0014] 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 3 ein horizontales Schwendlager 4 angeordnet. In dem Schwenklager 4 ist eine Längsanlenkung 5 mit ihrem einen Ende gelenkig gelagert. Die Längsanlenkung 5 ist an ihrem anderen freien Ende verbreitert und trägt dort Parallelogramm­lenker 6, die mit ihrem anderen Ende am Fahrzeug 7 befestigt sind. Die Paralle­logrammlenker 6 sind dabei sowohl an der Längsanlenkung als auch am Fahrzeug 7 horizontal und vertical 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.

[0015] 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 Achsträger 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 ihren verlängerten Enden die Magnetschienenbremse 17 tragen. Auf dem 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 Fahrzeuglängsrichtung angeordnete Federblattlenker 19 zur Führung in Längs- und Querrichtung verbunden. An dem Tragrahmen 16 ist in Achsmitte, etwa in Höhe der Achse der Losräder das Schwenklager 4 angeordnet. In dem Schwenklager 4 ist wieder die Längsanlenkung 5 drehbar gelagert, die an ihrem anderen Ende verbreitet ist und dort Parallelogrammlenker 6 trägt, welche mit ihrem anderen Ende an dem Fahrzeug 7 befestigt sind. Die Befestigung der Parallelogrammlen­ker 6 an der Längsanlenkung und an dem Fahrzeug erfolgt dabei wieder vertikal und horizontal schwenkbar. Auf dem Tragrahmen 16 sind beidseitig der Fahrzeug­längsmitte Drehkranzsegmente 20 angeordnet, auf deren Oberseite Sekundärfedern 21 zur Abstützung des Schienenfahrzeugs befestigt sind. Zwischen Tragrahmen 16 und Längsanlenkung 5 ist wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Stellelement 9 zur Ausdrehung des aus Achsträger 15 und Tragrahmen 16 be­stehenden Rahmens 3 angeordnet.

[0016] Die nich näher erläuterten Antriebs- und Bremselemente können am Achsträger 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 auf das Einachsfahrwerk von den Parallelogrammlenkern 6 aufgenommen.

Ansprüche

1. Einachsfahrwerk mit Losrädern für Schienenfahrzeuge mit einem die Achse aufnehmenden Rahmen, der über Federn das Fahrzeug tragt und der in Achsmitte ein Schwenklager aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse aus je einem an den Querenden des Rahmens (3) fest angeordneten Achsschenkel (2) mit darauf gelagerten Losrädern (1) besteht, daß das Schwenklager (4) des Rahmens (3) an einem Ende einer Längsanlenkung (5) horizontal drehbar angeordnet ist und daß die Längsanlenkung (5) an ihrem anderen Ende verbreitert ist und dort Paralle­logrammlenker (6) trägt, die mit ihrem anderen Ende am Fahrzeug (7) befestigt sind, wobei die Parallelogrammlenker (6) horizontal und vertikal schwenkbar ge­lagert sind.

2. Einachsfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rahmen (3) des Fahrwerks und der Längsanlenkung (5) ein Stellelement (9) zur Drehung des Rahmens (3) angeordnet ist.

3. Einachsfahrwerk nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (3) gegliedert ist in einen Achsträger (15) und einen Tragrahmen (16), wobei der Achsträger (15) die Achsschenkel (2) für die Losräder (1) und der Tragrahmen (16) das Schwenklager (4) zur Lagerung an der Längsanlenkung (5) sowie auf seiner Oberseite Einrichtungen zur Abstützung des Wagenkastens trägt und zwischen Achsträger (15) und Tragrahmen (16) horizontal Lenker (Federblattlenker 19) zur Führung in Längs- und Querrichtung und vertikal Primärfederelemente (18) angeordnet sind.

4. Einachsfahrwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Tragrahmen (16) und dem Wagenkasten (7) Sekundärfedern (21) oder ein Drehkranz (20) bzw. Drehkranzsegmente und Sekundärfedern (21) angeordnet sind.

Zeichnung