[0001] Die Erfindung bezieht sich auf Achsen für Schienenfahrzeuge, die so konstruiert sind,
dass kein Schlupf auftritt. Sie können für Wagen und Triebfahrzeuge, d.h. mit oder
ohne Antrieb verwendet werden. Der Einbau kann einzeln, oder in Doppel- bzw. Mehrfachdrehgestelle
erfolgen.
[0002] Beim bisherigen System sind die Räder von Schienenfahrzeugen starr auf einer Achse
aufgezogen. Da in Kurven der innere .Weg kürzer als der äussere ist, dreht eines der
beiden Räder infolge der starren Verbindung zum anderen Rad leer durch; mit anderen
Worten, es hat Schlupf. Infolge der Fliehkraft des Fahrzeuges werden die kurveninneren
Räder entlastet. Es sind also in erster Linie diese Räder, welche leer drehen, bzw.
auf den zurückzulegenden Weg zuviele Umdrehungen machen. Dieser Schlupf erzeugt Reibung
an Rädern und Schienen. Dadurch werden die Radkränze und die Schienen unnötig abgenutzt.
Es entsteht das unangenehme Singen und Pfeifen der Räder in den Kurven, da diese in
Resonanz versetzt werden. Bisher hat man sich mit der Dämpfung der Resonanz an den
Rädern, sowie dem Schmieren der Geleise beholfen. Dazu werden zum Teil kostspielige
Geleiseschmierstellen eingebaut. Daraus resultiert für Lokomotiven bzw. Triebfahrzeuge
ein starker Leistungsabfall und im gleichen Moment bremsen die gezogenen Wagen infolge
erhöhter Reibung. Besonders an kurvenreichen Bergstrecken unterliegen die Lokomotiven
einem unerwünschten Kraftverlust und die angehängten Wagen bremsen zusätzlich.
[0003] Infolge des hohen Achsdruckes und im Interesse der Zugssicherheit musste bisher von
Einzelmontage der Räder abgesehen werden. Die grossen Kräfte bei Lokomotiven verunmöglichen
einen wirtschaftlichen Einbau von Differenzialgetrieben, wie sie bei Strassenfahrzeugen
üblich sind.
[0004] Beim neuen System sind die Räder voneinander unabhängig. Jedes Rad macht soviele
Umdrehungen wie es für seinen Weg braucht; das kurveninnere weniger und das kurvenäussere
mehr. Bei Wagen tritt kein unerwünschter Bremseffekt mehr auf und Triebfahrzeuge können
ihre Kraft mit allen Rädern voll auf die Schienen übertragen. Bedingt durch seine
Konstruktion ist das System auch für hohe Achsdrücke geeignet und die Zugssicherheit
ist gewährleistet.
[0005] Anhand der Figuren 1, 2 und 3 wird die Erfindung erläutert. Figur 1 stellt eine schlupflose
Achse im Schnitt dar. Die Figuren 2 und 3 stellen als konkretes Anwendungsbeispiel
eine Doppelachse für ein Triebfahrzeug dar. Figur 2 ist der Aufriss und Figur 3 die
Seitenansicht dazu. Die in der folgenden Erklärung der Zeichnungen verwendete Nummerierung,der
Bestandteile ist auf allen drei Zeichnungen gleich, d.h. jedes Bestandteil hat auf
jeder der drei Zeichnungen seine eigene Nummer.
[0006] Eine Trägerachse (1) ist starr montiert. Darauf befinden sich vier Walzenlager (2).
Auf je zwei Walzenlagern ist eine Hohlachse (3), gelagert. Am äusseren Ende jeder
Hohlachse ist ein Rad (4) und bei Triebfahrzeugen zusätzlich ein Zahnrad (5), aufgezogen.
In der Achsmitte befindet sich das Achsmittelteil (6). Es ist auf der Trägerachse
fixiert und deshalb auch starr. Seine Form entspricht der eines Hohlzylinders. Die
Schmierung der beiden Innenlager erfolgt über diesen Bestandteil. Dazu hat es eine
Bohrung vom Mantel nach innen, wo sie sich dann um 90° in Richtung jedes Lagers aufteilt.
Da sich das Lager in Fahrt dreht, ist eine Verteilung des Schmiermittels gewährleistet.
Die Schmierung der beiden Aussenlager erfolgt analog, jedoch von der Aussenseite her
über die Stopfbüchsen (7). Diese sind ebenfalls auf der Trägerachse fixiert und können
deshalb auch nicht drehen. Bei den vier Schmierstellen können Schmiernippel oder Rohranschlüsse
für Zentralschmierung vorgesehen werden. Auf Fig. 1 sind es Rohranschlüsse (8).
[0007] Bei Triebfahrzeugen ist jedem Rad ein eigener Motor (9) zugeordnet. Das Durchdrehen
eines einzelnen Rades infolge Unebenheiten auf dem Trassee oder Verölung der Schienen
kann mithilfe elektronischer Regel-Technik, wie sie bereita beim bisherigen Einzelachsantrieb
Anwendung findet, verhindert werden.
[0008] Die Figuren 2 und 3 stellen ein doppelachsiges Drehgestell für ein Triebfahrzeug
dar. Es besteht aus drei Hauptteilen; dem Trägermittelteil (10) und den beiden Chassis
(11). Diese sind an den Punkten (12) vertikal schwenkbar und vorzugsweise mit Federbeinen
montiert (Fig. 3). Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, überragt das Trägermittelteil (10)
die beiden Chassis auf der ganzen Länge. Es übt zwei Funktionen aus. Erstens trägt
es den Fahrgastraum bzw. das Gehäuse der Lokomotive und zweitens ist es das Gegenstück
zu den Federbeinen (13), welche zwischen (10) und (11) montiert sind. Die auf Fig.
3 dargestellte Federung erlaubt, dass sich jede Achse einzeln genau dem Schienenverlauf
anpassen kann. Die vier Antriebsaggregate sind paarweise in je einem Tragkorb (14)
montiert. Da die Motoren alle auf einer Geraden, mit den Achsen waagrecht, montiert
sind, können sie schwingungsgedämpft befestigt werden. Da pro Achse zwei Motoren notwendig
sind, können deren Dimensionen kleiner genommen werden als wie bisher. Es ist deshalb
möglich, die Motoren flach anzuordnen. Sinngemäss können diese statt wie auf der Zeichnung
dargestellt, im Tragkorb stehend, auch von oben hängend, am Chassis (10) befestigt
werden.
1. Unabhängige Radbefestigung mittels drehbarer Hohlachsen, gelagert mit Bronze-,
Kugel- oder Walzenlagern auf einer Starrachse.
l. Einzelachsen für Schienenfahrzeuge aller Art.
2. Drehgestelle mit Doppel- oder Mehrfachachsen für Schienenfahrzeuge aller Art.
2. Unabhängige Radbefestigung wie unter 1), jedoch mit Einzelradantrieb, indem jedem
Rad ein unabhängiges Antriebssystem zugeordnet ist.
