Radsatz für Schienenfahrzeuge

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen in Radträgern gelagerten Radsatz für Schienenfahrzeuge mit über ein Hebelarmwerk nach Art der Spurstangen-Lenkung miteinander gekoppelten und horizontal pendelnd beweglichen, auf Achsstummeln sitzenden Losrädem.

[0002] Solche Fahrzeuge sind nach den Technischen Mitteilungen Krupp, Forschungsberichte, Band 34 (1976) Heft 3, bekannt ; siehe insbesondere Abschnitt 3, Seiten 142, 143. Sie besitzen eine niedrige Schwerpunktlage und Fußbodenhöhe sowie gute Laufeigenschaften. Letztere äußern sich in höherer Bogengeschwindigkeit ohne Einbuße an Stabilität und an Entgleisungssicherheit auch beim Befahren sehr enger Bögen und in Geräuscharmut. Die Aufwendungen liegen dabei verhältnismäßig niedrig, so daß das Gewicht und die Kosten von Fahrzeug und Fahrwerk vermindert werden können.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radsatz der eingangs genannten Art unter Beibehaltung der vorgenannten Vorteile so auszubilden, daß die Zulaufkräfte zwischen Spurkranz und Schiene und so auch der Spurkranz- und Schienenverschleiß mit deutlich einfacheren Mitteln wie beim Stand der Technik verringert werden.

[0004] Die Erfindung besteht darin, daß jedem Losrad an beiden Seiten Lagergehäuse zugeordnet sind, von denen das eine Lagergehäuse eine im Radträger verankerte senkrechte Schwenkachse aufweist und das andere Lagergehäuse mit horizontalem Spiel im Radträger angeordnet ist und daß das Hebelarmwerk an den einander zugekehrten Bereichen der Achsstummel angreift, die über die Lagergehäuse hinausgehen. Nach diesen Merkmalen ist ein von der Festigkeit und der Schmiedetechnik her aufwendiger Achsschenkel, der typisch für lenkbare Räder ist, nicht erforderlich. Jedes Laufrad des Radsatzes ist für sich beiderseits gelagert. Die Lenkbarkeit ist dabei dank der Schwenkachse voll gewährleistet. Die Lagerkräfte der Laufräder bleiben erheblich unter denen der bekannten Ausführungen, weil die beidseitige Lagerung kleinere Reaktionskräfte erzeugt als die einseitige, bei der zumindest das radnahe Lager hoch belastet ist. Die zur Fahrzeugmitte hin liegenden Angriffspunkte des Hebelarmwerkes an den Achsstummeln ergeben günstige Armverhältnisse für deren Auslenkung, so daß die Kinematik des Hebelarmwerkes einfach bleibt, die reibungsarme Ausführung begünstigt und zusammen mit der Radlagerung dazu beiträgt, daß die Ebene der Spurkränze der Laufräder stets parallel zu der Schiene eingestellt werden kann.

[0005] Zweckmäßig ist jeder Radträger von oben gesehen an dem Ende gabelförmig ausgebildet und dient der zur Fahrzeugmitte hin liegende Vergabelungsteil der Aufnahme des mit der Schwenkachse versehenen Lagergehäuses, während der andere Vergabelungsteil dem anderen Lagergehäuse zugeordnet ist. Diese Konstruktion stellt eine einfache Lösung der beidseitigen Lagerung der Laufräder dar, indem man das Laufrad in einer mittigen Ausnehmung des Trägerendes anordnet.

[0006] Es ist erwünscht, daß der Wagenkasten bei dem von Zeit zu Zeit erforderlichen Ausbauen des Radsatzes nicht abgehoben wird. Zu diesem Zweck schließen vorteilhaft die Vergabelungsteile die Lagergehäuse in nach unten offenen, U-förmigen Ausnehmungen ein, die mit den Lagergehäusen bündige Deckel aufweisen. Dabei dienen zweckmäßig als Schwenkachse zwei im Radträger zum Teil mittels des Deckels angeordnete, gegeneinander gerichtete Bolzen, die in das Lagergehäuse hineinlangen.

[0007] Vorteilhaft ist der Radträger als Längslenker ausgebildet. Insofern kann die Erfindung auch in den modernsten Fahrwerken Anwendung finden. Um hier Einzelradantriebe zu ermöglichen, ist zweckmäßig an dem mit der Schwenkachse verse- .henen Lagergehäuse ein Antriebsaggregat angeflanscht. Dabei greift vorteilhaft das Hebelarmwerk an dem Antriebsaggregat an.

[0008] Bei großen Lasten, aber auch zum Erhöhen des Fahrkomforts bildet zweckmäßig der Radsatz das eine Radpaar eines vierrädrigen Drehgestells, auf dem der Wagenkasten über eine Mittenzapfen-Pfannen-Verbindung ruht

[0009] Für die Bildung des Hebelarmwerkes hat es sich als besonders vorteilhaft ergeben, von einer senkrecht zur Fahrtrichtung stehenden und für einen Lenkzapfen des Wagenkastens eine in die Fahrtrichtung weisende längliche Ausnehmung aufweisenden Spurstange auszugehen, deren Enden an im Drehgestell festgelegten Winkelhebeln in T-Form angreifen, die jeweils einer der Fahrzeugseiten zugeordnet sind und Lenkstangen aufweisen, welche in Richtung der Laufräder derselben Fahrzeugseite verlaufen und von den Enden des zweiarmigen Teiles der Winkelhebel ausgehen.

[0010] Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

[0011] Es zeigen

Fig. 1 einen senkrechten Achsschnitt über die Lagerung eines Losrades eines Schienenfahrzeuges in einem Längslenker, der sich senkrecht zur Zeichnungsebene nach hinten erstreckt und in die Zeichnungsebene eingedreht ist,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der Figur 1,

Fig. 3 ein Hebelarmwerk für die Auslenkung der Losräder (Laufräder) von oben gesehen bei Geradeausfahrt des Schienenfahrzeugs,

Fig. 4 das Hebelarmwerk nach Figur 3 beim Durchfahren einer Linkskurve,

Fig. 5 ein Halbdrehgestell von oben gesehen bei Geradeausfahrt, bei dem - zwecks Vereinfachung der Zeichnung - links und rechts verschiedene Mittel zur Radauslenkung dienen und

Fig. 6 dasselbe Drehgestell bei Kurvenfahrt.

[0012] In den Figuren 1 und 2 ist mit 1 das eine für sich gelagerte Laufrad (Losrad) eines zweiachsigen, angetriebenen Drehgestells dargestellt, auf dem der Wagenkasten 2 mittels einer Mittenzapfen-Pfannen-Verbindung 3, 4 ruht. Alle vier Laufräder 1 des Drehgestells sind lenkbar und wie abgebildet, gegebenenfalls spiegelbildlich, ausgeführt. Die Lenkbarkeit ist mittels eines Hebelarmwerkes 5 (Figuren 3 und 4) derart, daß die Laufradmitten in Abhängigkeit von dem zu durchfahrenden Gleisradius und der Winkelstellung des Drehgestells zum Wagenkasten 2 annähernd auf den Kurvenmittelpunkt geschwenkt werden.

[0013] Zu diesem Zweck ist zunächst das Laufrad 1 in dem gegabelten Ende eines an der Drehgestellbasis angebundenen Längslenkers 6 gelagert der als Radträger dient, etwa parallel zu der Fahrschiene 7 verläuft und gegenüber dem Basisteil (nicht dargestellt) primär abgefedert ist. Dieser Längslenker 6 ist in Figur 1 um 90° in die Zeichnungsebene eingeschwenkt. Die Vergabelungsteile 8 und 8a schließen das Laufrad 1 bis zu seiner Mitte ein und sind dort mit Lagergehäusen 9 und 9a versehen, in die beiderseitige, hohle Achsstummel 10 und 10a des Laufrades 1 unter Einschaltung von Wälzlagem 11 und 11a eindringen.

[0014] Die Lagergehäuse 9 und 9a sind in Seitenansicht (Figur 2) rechteckig gestaltet und in entsprechenden, nach unten offenen Ausnehmungen 12 und 12a (letztere ist nicht zu sehen) der Vergabelungsteile 8 und 8a angeordnet. Die Ausnehmungen 12 und 12a erhalten dadurch eine U-Form, die von unten durch gegen die Lagergehäuse 9 und 9a satt anliegende Deckel 13 und 13a verschlossen sind.

[0015] In den oben befindlichen Grund der U-förmigen Ausnehmung 12 und den dazugehörenden Deckel 13, die beide nach innen zur Fahrzeugmitte hin liegen, ist je ein Bolzen 14 und 14a eingesetzt die eine über die Radmitte gehende gemeinsame Mittellinie haben, in das Lagergehäuse 9 eindringen und somit eine senkrechte Schwenkachse 15 für das Laufrad 1 bilden. Dementsprechend hat das Lagergehäuse 9a ein beidseitiges horizontales Spiel in der Ausnehmung 12a des Vergabelungsteiles 8a. Im oberen Lastbereich sind zwischen dem Grund der Ausnehmungen 12 und 12a und den Lagergehäusen 9 und 9a Gleitstreifen 16 und 16a vorgesehen.

[0016] Das Hebelarmwerk 5 ist in den Figuren 3 und 4 veranschaulicht. Es ist eine zur Fahrtrichtung quergerichtete Spurstange 17 vorhanden, die in der Mitte eine in die Fahrtrichtung erstreckende längliche Ausnehmung 18 aufweist. In diese greift von oben ein Lenkzapfen 19 hinein, der zusammen mit dem Wagenkasten 2 mittels dessen Mittenzapfen 3 um die Pfanne 4 des Drehgestells herum im Kreisbogen ausschlagen kann. Diesen Ausschlag überträgt die Spurstange 17 auf zwei gleiche Winkelhebel 20 und 20a, die T-förmig ausgebildet und spiegelbildlich zur Fahrtrichtung im Drehgestell vorgesehen sind. Jeder von ihnen weist einen zweiarmigen Teil 21 auf, dessen Enden eine in ihrer Gesamtheit bei Geradeausfahrt parallel zur Fahrzeuglängsmittellinie verlaufende und zwei Lenkstangen 22 aufweisende Gestängeanordnung mit den innenliegenden Achsstummeln 10 verbindet. Auf Grund dieser Verbindung werden die Laufräder 1 bei Kurvenfahrt so eingeschlagen, daß sich ihre Mittellinien etwa im Zentrum des Gleisbogenradius schneiden.

[0017] Der im Sinne der Zeichnung linke Teil der Figur 3 zeigt einen Radsatz, dessen Räder einzeln durch einen Antriebsaggregat 23 angetrieben sind. In diesem Fall sind die Lenkstangen 22 direkt mit diesen Aggregaten verbunden.

[0018] In den Figuren 5 und 6 ist mit einem Querträger 24 der Drehgestellbasis je ein Halbdrehgestell 25 kreuzgelenkartig nach der Lehre der DE-PS 29 36 771 verbunden. Die Anlenkung der lose gelagerten, einzeln angetriebenen Laufräder 1 erfolgt in Abhängigkeit von dem Winkelausschlag bei Kurvenfahrt zwischen dem Wagenkasten 2 und den Halbdrehgestellen 25 mit Hilfe einer Zylinder-Kolben-Einheit 26 - links dargestellt - oder von Servoeinrichtungen 27 oder sonstigen Verstellgeräfen - rechts dargestellt.

Ansprüche

1. In Radträgem gelagerter Radsatz für Schienenfahrzeuge mit über ein Hebelarmwerk nach Art der Spurstangen-Lenkung miteinander gekoppelten und horizontal pendelnd beweglichen, auf Achsstummeln sitzenden Losrädem, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Losrad (1) an beiden Seiten Lagergehäuse zugeordnet sind, von denen das eine Lagergehäuse (9) eine im Radträger (6) verankerte senkrechte Schwenkachse (15) aufweist und das andere Lagergehäuse (9a) mit horizontalem Spiel im Radträger angeordnet ist und daß das Hebelarmwerk (5) an den einander zugekehrten Bereichen der Achsstummel (10) angreift, die über die Lagergehäuse hinausgehen.

2. Radsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von oben gesehen jeder Radträger (6) an dem Ende gabelförmig ausgebildet ist und der zur Fahrzeugmitte hin liegende Vergabelungsteil (8) der Aufnahme des mit der Schwenkachse (15) versehenen Lagergehäuses (9) dient, während der andere Vergabelungsteil (8a) dem anderen Lagergehäuse (9a) zugeordnet ist.

3. Radsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergabelungsteile (8, 8a) die Lagergehäuse (9, 9a) in nach unten offenen, U-förmigen Ausnehmungen (12, 12a) einschließen, die mit den Lagergehäusen bündige Deckel (13, 13a) aufweisen.

4. Radsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwenkachse (15) zwei im Radträger (6) zum Teil mittels des Deckels (13) angeordnete, gegeneinander gerichtete Bolzen (14, 14a) dienen, die in das Lagergehäuse (9) hineinlangen.

5. Radsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger als Längslenker (6) ausgebildet ist.

6. Radsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mit der Schwenkachse (15) versehenen Lagergehäuse (9) ein Antriebsaggregat (23) angeflanscht ist.

7. Radsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelarmwerk (5) an dem Antriebsaggregat (23) angreift.

8. Radsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er das eine Radpaar eines vierrädrigen Drehgestells eines auf diesem über eine Mittenzapfen-Pfannen-Verbindung (3, 4) ruhenden Wagenkastens (2) bildet.

9. Radsatz nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine senkrecht zur Fahrtrichtung stehende und für einen Längszapfen (19) des Wagenkastens (2) eine in die Fahrtrichtung weisende längliche Ausnehmung (18) aufweisende Spurstange (17), deren Enden an im Drehgestell festgelegten Winkelhebeln (20, 20a) in T-Form angreifen, die jeweils einer der Fahrzeugseiten zugeordnet sind und Lenkstangen (22) aufweisen, welche in Richtung der Laufräder (1) derselben Fahrzeugseite verlaufen und von den Enden des zweiarmigen Teiles (21) der Winkelhebel ausgehen.

Claims

1. Set of wheels for railway vehicles, mounted in wheel carriers, with loose wheels seated on axle journals, coupled to each other via a lever arm mechanism in the manner of guard-rail tie bar steering and horizontally movable in an oscillating manner, characterized in that each loose wheel (1) is assigned bearing casings on both sides, of which the one bearing casing (9) has a vertical swivel axis (15), anchored in the wheel carrier (6), and the other bearing casing (9a) is arranged with horizontal play in the wheel carrier and in that the lever arm mechanism (5) acts on the mutually facing areas of the axle journals (10) which project beyond the bearing casings.

2. Set of wheels according to Claim 1, characterized in that, seen from above, each wheel carrier (6) is of fork-shaped design at the end and the forking part (8) towards the vehicle centre serves to receive the bearing casing (9) provided with the swivel axis (15), while the other forking part (8a) is assigned to the other bearing casing (9a).

3. Set of wheels according to Claim 2, characterized in that the forking parts (8, 8a) enclose the bearing casings (9, 9a) in downwardly open, U-shaped recesses (12, 12a), which have covers (13, 13a) flush with the bearing casings.

4. Set of wheels according to one of the preceding claims, characterized in that two opposingly directed bolts (14, 14a), which are arranged in the wheel carrier (6) partly by means of the cover (13) and which pass into the bearing casing (9) serve as swivel axis (15).

5. Set of wheels according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel carrier is designed as a longitudinal control arm (6).

6. Set of wheels according to one of the preceding claims, characterized in that a drive unit (23) is flange-mounted on the bearing casing (9) provided with the swivel axis (15).

7. Set of wheels according to Claim 6, characterized in that the lever arm mechanism (5) acts on the drive unit (23).

8. Set of wheels according to one of the preceding claims, characterized in that it forms the one wheel pair of a four-wheeled bogie of a vehicle body (2) resting on the latter via a centre spigot- socket connection (3, 4).

9. Set of wheels according to Claim 8, characterized by a guard-rail tie bar (17), which is perpendicular to the direction of travel, has an elongated recess (18), pointing in the direction of travel, for a longitudinal spigot (19) of the vehicle body and the ends of which act in T-shape on angle levers (20, 20a), which are fixed in the bogie, are assigned in each case to one of the vehicle sides and have steering rods (22), which run in the direction of the running wheels (1) of the same vehicle side and extend from the ends of the two-armed part (21) of the angle levers.

Revendications

1. Train de roues pour véhicules ferroviaires reposant dans des supports de roues, présentant des roues folles en assise sur bouts d'arbres, couplées les unes aux autres via un mécanisme à bras de levier du genre direction à barre d'accouplement, animées d'un mouvement pendulaire horizontal, caractérisé en ce qu'à chaque roue folle (1) est affecté des deux côtés un logement de palier, l'un des logements de palier (9) présentant un axe vertical de pivotement (15) ancré dans le support de roue (6) et l'autre logement de palier (9a) étant disposé avec un jeu horizontal dans le support de roue, et en ce que le mécanisme à bras de levier (5) attaque les zones se faisant face des bouts d'arbre (10) qui dépassent des logements de palier.

2. Train de roues selon revendication 1, caractérisé en ce que, vu d'en haut, chaque support (6) se termine en fourche et que la pièce fourchue (8) en allant vers le centre du véhicule reçoit le logement de palier (9) équipé de l'axe pivotant (15), tandis que l'autre pièce fourche (8a) est affectée à l'autre logement de palier (9a).

3. Train de roues selon revendication 2, caractérisé en ce que les pièces fourchues (8, 8a) enferment les logements de paliers (9, 9a) dans des creux en forme de U ouverts vers le bas (12, 12a), lesquels creux présentant des couvercles (13, 13a) jouxtant les logements de paliers.

4. Train de roues selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux boulons (14, 14a) tournés l'un vers l'autre, disposés dans le support de roue (6) et situés presque au centre du couvercle (13), servent d'axe pivotant (15) et pénètrent dans le logement du palier (9).

5. Train de roues selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de roue est conçu comme un guide longitudinal (6).

6. Train de roues selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un groupe propulseur (23) est bridé contre le logement de palier (9) équipé de l'axe pivotant (15).

7. Train de roues selon revendication 6, caractérisé en ce que le mécanisme à bras de levier (5) attaque le groupe propulseur (23).

8. Train de roues selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il forme l'une des paires de roues d'un bogie à quatre roues d'une caisse de wagon (2) reposant sur ce dernier par le biais d'une liaison à pivot central et coussinet (3, 4).

9. Train de roues selon revendication 8, caractérisé par une barre d'accouplement (17) située verticalement par rapport au sens de la marche et présentant un creux oblong (18) dans le sens de la marche, logeant un pivot longitudinal (19) de la caisse du wagon, barre (17) dont les extrémités attaquent des leviers (20, 20a) coudés en forme de T, lesquels leviers sont affectés chacun à un côté du véhicule et présentent des barres de direction (22) dont le tracé va en direction des roues (1) de ce même côté du véhicule et qui dépassent des extrémités de la pièce à deux bras h(21) des leviers en T.

Zeichnung