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Laufwerksanordnung für einen Schienengliederzug Die Erfindung betrifft
eine Laufwerksanordnung für einen Schienengliederzug.
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Die Gliederzüge sind insbesondere zur Lösung der Aufgabe entwickelt
worden, eine bessere Laufruhe der einzelnen Fahrzeuge und damit einen höheren Fahrkomfort
für die Reisenden zu erzielen, der sich mit der Fahrt eines guten Personenwagens
auf einer durchschnittlichen Straße vergleichen läßt bzw. angenehmer als eine solche
Fahrt empfunden wird.
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Das Prinzip des Gliederzugs beruht darauf, daß die einzelnen Wagenkästen
zu einer gegenseitigen Beeinflussung herangezogen werden, so daß sie zu Gliedern
eines mechanischen Gesamtverbandes werden. Die besten Fahreigenschaften würde theoretisch
ein einziger, sehr langer und mit sehr vielen Rädern versehener Wagen ergeben, der
aber wegen der auftretenden Gleiskrümmungen und Gefällewechsel nicht zu verwirklichen
ist.
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Die gegenseitige, einem ruhigen Wagenlauf und einer gewissen gegenseitigen
Führung dienende Beeinflussung der einzelnen Wagenkästen erzielt man dadurch, daß
diese miteinander derart gekuppelt werden, daß bei Relativbewegungen der Wagen gegeneinander
Kräfte erzeugt werden, die zur Beruhigung der miteinander gekuppelten Wagen dienen.
Häufig werden jeweils zwei Nachbarglieder (Wagenkästen) durch ein Mittelgelenk quer
zur Fahrtrichtung unverschiebbar miteinander verbunden und zwischen je zwei Fahrzeugen
nur ein einziges, unter dem Mittelgelenk befindliches, ein- oder zweiachsiges Laufwerk
vorgesehen, auf dem sich die beiden benachbarten Wagenkästen abstützen. Im Falle
eines einachsigen Endlaufwerks muß, im Falle eines zweiachsigen Endlaufwerks kann
dieses an den beiden zugehörigen Wagenkästen derart angelenkt werden, daß diese
die Längsmittelachse des Laufwerks bei der Fahrt durch Gleiskrümmungen zumindest
angenähert rechtwinklig an den Krümmungshalbmesser einstellen.
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Die bekannten Gliederzüge haben gewisse Fortschritte in der Fahrtruhe
gebracht. Jedoch verbleibt noch ein unbefriedigendes Verhalten der Wagen vor allem
in vertikaler Richtung, da ein Schienenstrang nicht nur Schienenstöße, sondern an
jedem Schienenstoß eine Senkung von mehreren Metern Länge aufweist und diese Senkung
auch durch die üblichen zweiachsigen Laufwerke wegen ihres geringen Achsabstandes
nicht überbrückt werden können, so daß die darauf abgestützten Wagenkästen ununterbrochen
vertikale, von den Insassen auf die Dauer unangenehm empfundene Bewegungen ausführen.
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Zur Behebung dieses Mangels wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, beiden
bekannten Gliederzügen, bei denen jeweils zwei Nachbarglieder (Wagenkästen) durch
ein Mittelgelenk quer zur Fahrtrichtung unverschiebbar miteinander verbunden sind
und sich auf ein gemeinsames, unter dem Mittelgelenk befindliches Endlaufwerk abstützen,
zwischen den Endlaufwerken - vorteilhaft in Längenmitte - jedes Zuggliedes unter
diesem mindestens ein weiteres tragendes Laufwerk vorzusehen, das dem Glied gegenüber
um ein verhältnismäßig großes Maß quer zur Fahrtrichtung verschiebbar ist.
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Es sind bereits dreiachsige Schienenfahrzeuge bekannt; bei diesen
bringt aber das seitlich verschiebbare Mittellaufwerk die angestrebte Verbesserung
der Laufruhe nur bei niedrigerer Fahrgeschwindigkeit, während es bei höherer Fahrgeschwindigkeit
die Laufruhe gegenüber zweiachsigen Fahrzeugen verschlechtert. Das Mittellaufwerk
mußte stets auf einen kleineren Achsdruck abgefedert werden, weil sonst die Gefahr
des Entgleisens bestand. Der durch die Schienenstöße in senkrechter Richtung auf
den Wagenkasten übertragene Stoß wurde zwar etwas gemildert. Es stellte sich aber
heraus, daß das Mittellaufwerk Pendelschwingungen der einzelnen Wagenkästen in der
Waagerechten und auch in der Senkrechten begünstigt. Diese Schwingungen sind bei
derartigen Fahrzeugen dadurch möglich, daß die einzelnen Wagen abweichend von den
Gliederzügen, auf die sich die Erfindung bezieht, untereinander quer beweglich sind.
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Weiter ist ein Gliederzug bekannt, bei dem die Laufwerke der einzelnen
Zugeinheiten aus einem über deren gesamte Länge durchgeführten elastischen .Biegungsträger
bestehen, an dem mehrere Radsätze, etwa über die zesamte Wazenlänge gleichmäßig
verteilt,
starr befestigt sind. Die Kupplung der benachbarten Fahrzeuge
erfolgt durch eine starre Verbindung der Längsträger dieser Fahrzeuge. Bei derartigen
Fahr= zeugen ergibt sich durch Rückwirkung aus der elastischen Biegung des Trägers
eine Erhöhung des Fahrwiderstandes und demzufolge ein starker Verschleiß der Räder.
Der Biegungsträger erleidet bei versetzten Schienenstößen durch die dem Stoß folgende
Absenkung des Rades eine unerwünschte Verdrehungsbeanspruchung. Der verhältnismäßig
hohe Träger kann den sich über geringe Längen erstreckenden Unebenheiten der Schienen,
insbesondere an den Schienenstößen, nicht folgen. Infolgedessen ergeben sich ungleiche
Radbelastungen, je nach Größe der Unebenheiten sogar ein vorübergehendes Abheben
der Räder von den Schienen. Dies bringt eine erhöhte Entgleisungsgefahr mit sich.
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Die erfindungsgemäße Anordnung eines zusätzlichen tragenden, in starkem
Maße seitenverschiebbaren Laufwerks zwischen den Endlaufwerken von Gliederzugeinheiten,
die durch Mittelgelenke quer zur Fahrtrichtung unverschiebbar miteinander verbunden
sind, bringt eine Verbesserung der Laufruhe bei allen, insbesondere auch bei hohen
Fahrgeschwindigkeiten, mit denen derartige Gliederzüge bekanntlich gerade fahren
sollen. Diese Anbringung eines zusätzlichen Laufwerks zwischen den Endlaufwerken
jedes Zuggliedes hat die Wirkung, daß die Enden des Zuggliedes sich nicht oder nur
sehr viel weniger in die störenden Gleissenkungen hineinbewegen, sondern nur das
an dem betreffenden Ende angebrachte Laufwerk, dessen Federung sich dabei etwas
entspannt. Hierbei nimmt das zusätzliche Laufwerk einen größeren Gewichtsanteil
auf als bei Fahrt auf geometrisch genau ebenem Gleis. Sobald das vorlaufende Laufwerk
die Senkung überfahren hat, übernimmt es wieder die normale Belastung. Für das nachlaufende
Laufwerk gilt sinngemäß das gleiche. In beiden Fällen bleibt das die Senkung überfahrende
Zugglied erheblich ruhiger und überträgt nur wesentlich geringere vertikale Bewegungen
auf seine Nachbarglieder.
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Ein sehr einfache und zweckmäßige Konstruktion für das zusätzliche
Laufwerk ergibt sich bei Verwendung eines Radsatzes, dessen Achswelle durch zur
Fahrtrichtung parallel angeordnete Lenker am Wagenkasten angeschlossen ist. Falls
das Zugglied mehr als eine zusätzliche Tragachse erhält, müssen diejenigen Tragachsen,
die außerhalb der Längenmitte des Gliedes liegen, bei seitlicher Verschiebung in
der Kurve durch entsprechende kinematische Elemente etwa radial gesteuert werden.
Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß man die obengenannten Lenker
in der Grundstellung von oben gesehen trapezförmig anordnet.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.
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Abb. 1 zeigt in Seitenansicht einen Teilausschnitt eines Gliederzugs
mit einem einachsigen, gelenkten Endlaufwerk; Abb.2 zeigt die Verbindungsstelle
zwischen zwei benachbarten Zuggliedern in der Draufsicht; Abb. 3 und 4 zeigen eine
besondere Konstruktion eines Endlaufwerks. Abb. 3 zeigt einen vertikalen Schnitt
rechtwinklig zur Fahrtrichtung, Abb. 4 eine Draufsicht; Abb. Sund 6 zeigen in Seitenansicht
und Grundriß die Verbindungsstelle zwischen zwei Gliederzugeinheiten, die an jeder
Stirnseite nur ein einziges Rad aufweisen; Abb. 7 und 8 zeigen in Seitenansicht
und Grundriß ein gelenktes, zweiachsiges Endlaufwerk; Abb. 9 zeigt im Grundriß ein
gelenktes Endlaufwerk mit zwei einzelnen, in Fahrtrichtung gegeneinander versetzten
Rädern.
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In den Abb. 1 und 2 sind jeweils zwei benachbarte Zugglieder 1 und
' 2 dargestellt. Die beiden Glieder sind bei 3 gelenkig miteinander gekuppelt. Zwischen
den beiden Gliedern 1 und 2 befindet sich ein einachsiges Laufwerk 4, dessen Achse
5 durch je einen Lenker 6 und 7 an den Gliedern 1 und 2 angelenkt ist, so daß es
sich bei Kurvenfahrt jeweils radial oder etwa radial einstellt. Etwa in Längsmitte
jedes der beiden Glieder 1 und 2 ist ein einachsiges Laufwerk 8 vorgesehen, dessen
Achse 9 rechtwinklig zur Fahrtrichtung um ein verhältnismäßig großes Maß verschiebbar
angeordnet ist.
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Das konstruktive Ausführungsbeispiel der Achse 5, das in den Abb.
3 und 4 gezeigt ist, wird der Übersichtlichkeit halber nach der Beschreibung der
einzelnen, in der Zeichnung gezeigten Gliederzuggattungen geschildert.
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In den Abb. 5 und 6 sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern
bezeichnet wie in den Abb. 1 und z. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen
den beiden Zuggliedern 1 und 2 kein einheitlicher Radsatz vorgesehen. Es ist vielmehr
an der Stirnseite 10 des Gliedes 1 ein Fahrgestell 11 mit einem einzigen Rad 12
und an der Stirnseite 13 des Gliedes 2 ein Fahrgestell 14 mit einem einzigen Rad
15 vorgesehen. Beide Fahrgestelle 11 und 14 sind um je eine vertikale Achse drehbar
an ihrem zugehörigen Zugglied angelenkt. In Abb. 5 ist die Drehachse des Fahrgestells
14 angedeutet und mit 16 bezeichnet. Die beiden Glieder 1 und 2 sind wiederum bei
3 gelenkig miteinander verbunden. Das Fahrgestell 11 ist durch einen Lenker 17 mit
dem Zugglied 2, das Fahrgestell 14 durch einen Lenker 18 mit dem Zugglied 1 verbunden,
so daß sich bei Kurvenfahrt beide Radachsen etwa radial zu der Gleiskrümmung einstellen.
Ein solches Fahrzeug kann bei Teilung des Zugs als selbständiges Glied Werkstattfahrten
ausführen, wenn dafür gesorgt ist, daß die Werkstattfahrten entweder nur auf angenähert
geraden Gleisen ohne Weichenlücken oder nur über Weichenlücken mit besonderen Leitschienen
erfolgt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. 7 und 8 ist zwischen den
Zuggliedern 1, 2 ein zweiachsiges Drehgestell 24 mit den Radsätzen 20 und 21 vorgesehen.
Das Drehgestell 24 wird derart gelenkt, daß sich seine Längsmittelachse bei der
Fahrt durch Kurven etwa tangential zu der Gleiskrümmung einstellt. Das Drehgestell
24 ist hierzu durch je einen Lenker 25 bzw. 26 an den Zuggliedern 1 und 2 angelenkt.
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In Abb. 9 ist gezeigt, daß an Stelle des normalen zweiachsigen, vierrädrigen
Drehgestells 24 nach den Abb. 7 und 8 auch ein Drehgestell 27 verwendet werden
kann, das nur zwei Einzelräder 28 und 29 besitzt, die zur besseren Aufnahme des
Schienenstoßes in Fahrtrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die übrigen
Teile in Abb. 9 entsprechen dem Ausführungsbeispiel nach den Abb. 7 und B.
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In den Abb. 3 und 4, welche eine konstruktive Ausführungsform des
Endlaufwerks zwischen zwei Zuggliedern zeigen, ist der Wagenkasten mit
30 bezeichnet. Die beiden Räder 31 und 32 sitzen nicht auf einer durchgehenden
Achse. Sie sind vielmehr jeweils auf beiden Seiten in den Achsbuchsen 33 und 34
bzw. 35 und 36 gelagert. Die beiden Achsbuchsen sind an dem Rahmen 37 befestigt,
der für die Anbringung der
beiden inneren Achsbuchsen 34 und 35
mit je einer besonderen Traverse 38 und 39 versehen ist. Zwischen den beiden inneren
Achsbuchsen 34 und 35 ist der Rahmen 37 nach unten gekröpft. Dieser nach unten gekröpfte
Teil 37a ist mit einem Auflager 39a für den Rahmen 40 des Wagenkastens 30 versehen.
Die ganze Konstruktion hat den Zweck, an den Verbindungsstellen zwischen je zwei
Zuggliedern 1, 2 einen Durchgang 41 zu schaffen, dessen Boden 42 in der gleichen
Höhenebene liegt wie der übrige, im Verhältnis zu normalen Personenwagen sehr tief
gelegte Wagenboden.
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Anspruch 1 schützt nur die Gesamtkombination seiner sämtlichen Merkmale.
Die Unteransprüche gelten nur in Verbindung mit den Ansprüchen, auf die sie zurückbezogen
sind.