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Zweiachsiges Zwischenlaufwerk für Schienengliederzüge Die Erfindung
betrifft ein zweiachsiges Zwischenlaufwerk zur gefederten Unterstützung der einander
zugekehrten Enden zweier horizontal gegeneinander schwenkbarer Wagenkästen von Schienenfahrzeugen,
das in zwei selbständige Hälften trennbar ist und an dem die Radsatzlager starr
befestigt sind.
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Bei bekannten Fahrzeugen dieser Art werden die Teilrahmen der beiden
Laufwerkhälften zu einer starren Einheit zusammengeschlossen, die sich wie der Laufwerkrahmen
eines normalen zweiachsigen Drehgestelles verhält und nur innerhalb der Werkstoffelastizität
nachgiebig ist. Diese Anordnung setzt eine Federung zwischen dem Laufwerkrahmen
und den Lagergehäusen der Radsätze voraus, die es den Radsätzen erlaubt, sich gegeneinander
um die Fahrzeuglängsachse einzustellen, um etwaigen Schienenunebenheiten folgen
zu können. Die Federung zwischen Laufwerk und Lagergehäusen der Radsätze macht eine
Führung der Radsätze gegenüber dem Laufwerkrahmen erforderlich, was wiederum mit
erheblichem Aufwand verbunden sein kann.
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Die Erfindung will ein in zwei Hälften trennbares Zwischenlaufwerk
für Schienengliederzüge in der Weise ausgestalten, daß die Radsätze starr, d. h.
urigefedert am Laufwerkrahmen gelagert werden können. Besondere Führungen für die
Radsätze entfallen dadurch, so daß das Laufwerk einfacher, leichter und billiger
gestaltet werden kann.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem
zweiachsigen Zwischenlaufwerk für Schienengliederzüge der eingangs beschriebenen
Gattung vorgeschlagen, daß die in Fahrzeuglängsrichtung starre Kupplung zwischen
den beiden Hälften des Zwischenlaufwerkes mit einem in dessen lotrechter Längsebene
angeordneten Drehgelenk mit in Fahrzeuglängsrichtung weisender Drehachse erfolgt,
zu dessen beiden Seiten druckfeste, in ihrer Länge einstellbare Glieder räumlich
beweglich zwischen den Teilrahmen der beiden Laufwerkhälften eingesetzt sind.
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Bei dem Zwischenlaufwerk nach der Erfindung können sich die beiden
Laufwerkhälften mit ihren Teilrahmen und Radsätzen um eine Fahrzeuglängsachse gegeneinander
einstellen, so daß die Radsätze trotz starrer Lagerung am Laufwerkrahmen Schienenunebenheiten
folgen können. Zum Ausrichten der Radsätze parallel zueinander müssen nicht Führungsorgane
zwischen jedem Radsatz und jedem Teilrahmen eingestellt werden, sondern es ist lediglich
erforderlich, die Länge der druckfesten Glieder zwischen den Teilrahmen entsprechend
festzulegen.
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Die in Fahrzeuglängsrichtung gerichteten Zug- und Druckkräfte zwischen
den beiden Laufwerkhälften werden in an sieh bekannter Weise unter Umgehung der
Teilrahmen der beiden Laufwerkhälften übertragen. Das geschieht dadurch, daß jede
Laufwerkhälfte eine zug- und drucksteife Verbindung des auf dieser Laufwerkhälfte
abgestützten Wagenkastens mit dem dieser Laufwerkhälfte zugeordneten Teil des Drehgelenkes
zwischen den beiden Laufwerkhälften aufweist.
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Wenn die Teilrahmen der beiden Laufwerkhälften von den Zug- und Druckkräften
zwischen den beiden Laufwerkhälften nicht belastet werden, können sie leichter gebaut
werden, so daß trotz der urigefederten Verbindung zwischen Laufwerkrahmen und Radsätzen
die urigefederte Masse des Fährzeuges nicht unzulässig groß ist.
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Die Erfindung ist mit noch weiteren Einzelheiten in den Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen in schematischer
Darstellung F i g. 1 und 2 ein Zwischenlaufwerk gemäß der Erfindung in der Ansicht
von der Seite (F i g. 1) und in der Draufsicht (F i g. 2), F i g. 3 und 4 den Kuppelbereich
der beiden Hälften des Zwischenlaufwerkes von der Seite (F i g. 3) und von oben
gesehen (F i g. 4), teilweise im Schnitt, F i g. 5 den Abstützbereich eines Wagenkastens
auf einer Hälfte des Zwischenlaufwerkes von der Seite gesehen, teilweise im Schnitt.
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Die beiden Wagenkästen 1 -und la des Gelenkfahrzeuges sind, ohne unmittelbar
miteinander verbunden zu sein, auf dem zweiachsigen Zwischenlaufwerk abgestützt.
Jede Hälfte des teilbaren Zwischenlaufwerkes hat einen in sich geschlossenen Teilrahmen
2
bzw. 3. An jedem Rahmen 2 bzw. 3 sind starr und unbeweglich die beiden .Lagergehäuse
je eines Radsatzes 4 bzw. 5 befestigt.
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An dem Rahmen 3 ist ein Drehzapfen 6 befestigt, der sich mit seiner
ebenen Stirnseite über einen reibfesten Belag 7 in einer Pfanne 8 des Rahmens 2
abstützt. Der Drehzapfen 6 ragt mit seinem mit seiner Längsachse in der lotrechten
Fahrzeuglängsmittelebene liegenden und in Fahrzeuglängsrichtung weisenden Zentrierbolzen
9 in einen mit einer reibfesten Hülse 10 versehenen Bund 11 der Pfanne 8, so daß
Pfanne 8 und Drehzapfen 6 gegeneinander zentriert sind. In dem einen Ende des Zentrierbolzens
9, das durch den Boden der Pfanne 8 hindurchragt, ist ein Keilloch 12 vorgesehen,
in dem ein Keil 13 steckt, der sich mit seiner einen Seite am einen Rand des Keilloches
12 und mit seiner anderen Seite an der Konsole 14 des Rahmens 2 anlegt.
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Mit der Pfanne 8 und dem Drehzapfen 6 ist je eine Lagerkonsole 14
bzw. 15 des Rahmens 2 bzw. 3 vereinigt. Jede Lagerkonsole 14 bzw. 15 trägt einen
Lagerzapfen 16, auf dem eine zub und drucksteife Stange 17 bzw. 18 mit einem Lagerauge
drehbar, aber in radialer Richtung spiellos gelagert ist. Zwischen dem Lagerauge
am einen Ende jeder zub und drucksteifen Stange 17 bzw. 18 und ihrem Lagerzapfen
16 ist ein Kugelgelenk 19 eingeschaltet. Dadurch ist jede zub und drucksteife Stange
17 bzw. 18 in Fahrzeuglängsrichtung unverschiebbar, in lotrechter Richtung um die
Längsachse ihres Lagerzapfens 16 schwenkbar und in Fahrzeugquerrichtung um die Achse
des Lagerzapfens 16 schwenkbar auf diesem gelagert. Das andere Ende jeder zug- und
drucksteifen Stange 17 bzw. 18 ist als Lagerauge 20 ausgebildet, mit dem sie gleichfalls
über ein Kugelgelenk mit einem Lagerzapfen 21 verbunden ist, ebenso wie sie mit
ihrem einen Ende am Lagerzapfen 16 angelenkt ist. Jeder Lagerzapfen 21 wird in einer
Konsole 22 des jeweiligen Wagenkastens 1 bzw. l a gehalten.
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Jedes Lagerauge 20 ist als oberes Federlager einer in der lotrechten
Fahrzeuglängsmittelebene angeordneten Schraubenfeder 23 ausgebildet, die z. B. auch
durch eine Gummidruckfeder oder eine Luftfeder ersetzt werden kann (F i g. 5). Das
obere Ende der Feder 23 ist auf dem oberen Federteller horizontal unverschiebbar
geführt. Mit ihrem unteren Ende stützt sich jede Feder 23 horizontal unverschiebbar
am Rahmen 2 bzw. 3 ab. Innerhalb der Feder 23 ist am Rahmen 2 ein elastischer Anschlag
24 und am oberen Federteller ein starrer ringförmiger Anschlag 24 a befestigt.
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Zwei den Federn 23 in der Abmessung gleichende Federn 25 sind auf
der anderen Seite des Radsatzes 4 bzw. 5 jeder Hälfte des Zwischenlaufwerkes symmetrisch
zur lotrechten Fahrzeuglängsmittelebene angeordnet. Die oberen Enden dieser Federn
25 unterstützen den jeweiligen Wagenkasten 1 bzw. la über Gleitstücke 50 bzw. 51,
so daß er horizontal verschiebbar ist. Bei gleicher Bemessung der Federn 23 und
25 jeder Hälfte des Zwischenlaufwerkes ist der Abstand 26 der Feder 23 jeder Hälfte
des Zwischenlaufwerkes von der Drehachse des Radsatzes 4 bzw. 5 doppelt so groß
wie der Abstand 27 zwischen den Federn 25 und der Drehachse des Radsatzes.
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Beiderseits des Drehgelenkes mit den Teilen 6 bis 11 sind druckfeste
Glieder 28 und 29 zwischen den beiden Rahmen 2 und 3 angeordnet. Die einen Enden
der stangenförmigen druckfesten Glieder 28 und 29 sind lotrecht schwingbar auf Bolzen
gelagert, die im Rahmen 3 gehalten sind. Die anderen, kugelförmigen Enden der druckfesten
Glieder 28 und 29 stützen sich in Kugelschalen 30 bzw. 31 des Rahmens 2 ab. Damit
sie ohne Spiel und mit einer Länge, die eine parallele Lage der Drehachsen der Radsätze
4, 5 bestimmt, in Fahrzeuglängsrichtung zwischen den Rahmen 2 und 3 liegen können,
ist ihre Länge einstellbar. Sie bestehen aus zwei Hälften, und jeweils eine Hälfte
ist in die andere Hälfte eingeschraubt, wobei das Maß des Einschraubens die Länge
der Glieder 28 bzw. 29 bestimmt.
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Das Zwischenlaufwerk ist in F i g. 1 bis 3 im gekuppelten Zustand
seiner beiden Hälften dargestellt. Die Zugkräfte werden von einem Wagenkasten -
angenommen dem Wagenkasten 1 - über die Konsole 22 und die zug- und druckfeste Stange
17 auf die Konsole 14 und von dort über den Keil 13 auf den Zentrierbolzen 9 übertragen.
Der Zentrierbolzen 9 nimmt den Zapfen 6 und dieser über die Konsole 15 die Stange
18 und die Konsole 22 den Wagenkasten la mit. Zugkräfte werden also nicht durch
die Rahmen 2 und 3 hindurchgeleitet.
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Druckkräfte werden vom einen Wagenkasten - angenommen wieder vom Wagenkasten
1 - über die Konsole 22 und den Lagerzapfen 21 in die zug-und drucksteife Stange
17 eingeleitet. Die zug- und drucksteife Stange 17 stützt sich über den Zapfen 16
und die Konsole 14 sowie die Pfanne 8, den Zapfen 6 und das Lager 15 mit dem Lagerzapfen
16 auf der zug- und drucksteifen Stange 18 ab. Diese stützt sich wieder über ihre
Konsole 22 mit dem Lagerzapfen 21 am Wagenkasten 1 a ab. So werden unter Umgehung
der Rahmen 2 und 3 auch Druckkräfte zwischen den beiden Wagenkästen 1 und la übertragen.
Die Rahmen 2 und 3 können somit leicht gebaut werden, so daß die ungefederten Massen
des Zwischenlaufwerkes klein gehalten werden können.
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Durch Einstellen der Länge der drucksteifen Glieder 28 und 29 können
die Drehachsen der Radsätze 4 und 5 des Zwischenlaufwerkes genau parallel zueinander
eingestellt werden. Die Wagenkästen 1 und la schwenken beim Durchfahren von Kurven
gegenüber dem Zwischenlaufwerk um lotrechte, durch die Zapfen 21 verlaufende Achsen,
so daß das Fahrzeug breit gebaut werden kann, ohne daß das zulässige Fahrzeugumgrenzungsprofil
beim Durchfahren von Kurven überschritten würde. Würden die Wagenkästen 1 und la,
wie vielfach üblich, um eine lotrechte Achse schwenken, die sich in der Mitte zwischen
den Stirnseiten der beiden Wagenkästen befänden, dann müßte das Fahrzeug wegen des
zulässigen Fahrzeugumgrenzungsprofils schmäler gebaut werden.
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Die in Fahrzeuglängsrichtung weisende Drehachse des Gelenkes 6 bis
11 in Verbindung mit den kugeligen Enden der druckfesten Glieder 28 und 29 ermöglicht
es, daß sich die Rahmen 2 und 3 mit den Radsätzen 4 und 5 gegeneinander um die Fahrzeuglängsachse
schiefstellen können, so daß die Radsätze 4 und 5 unabhängig voneinander Schienenunebenheiten
folgen können und die Gefahr einer Radentlastung oder sogar des Entgleisens nicht
besteht.
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Lotrechte Federbewegungen der Wagenkästen 1 und la gegenüber dem Zwischenlaufwerk
sind durch Zusammendrücken der Federn 23 und 25 möglich,
bis zunächst
der elastische Anschlag 24 am oberen Federlager zur Anlage kommt und weitere Federbewegungen
behindert, während bei noch weiterem Einfedern der starre Anschlag 24a auf dem unteren
Federlager zur Anlage kommt und zusätzliche Federbewegungen ganz unterbindet.
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Wiegenbewegungen der Wagenkästen 1 und la gegenüber dem Zwischenlaufwerk
werden durch die Verformbarkeit der Federn 23 in horizontaler Ebene und durch die
Gleitplatten 50 und 51 sowie die Kugelgelenke 19 ermöglicht und begrenzt, wenn das
seitliche Spiel zwischen den Anschlägen 24 und 24a beseitigt ist und die beiden
Anschläge 24 und 24a den oberen und den unteren Federteller der Federn 23 horizontal
gegeneinander blockieren.
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Sollen die beiden Fahrzeugglieder entkuppelt werden, dann muß lediglich
der Keil 13 entfernt werden, und die Fahrzeugglieder können sofort und ohne weitere
Handgriffe unabhängig voneinander verkehren. Gegebenenfalls muß lediglich durch
eine Fangvorrichtung verhindert werden, daß die drucksteifen Glieder 28 und 29 nach
unten durchfallen. Keinesfalls haben die beiden Hälften des Zwischenlaufwerkes bei
entkuppelten Fahrzeuggliedern das Bestreben, um die Drehachsen ihrer Radsätze 4
bzw. 5 zu kippen, weil sich die Momente aus den lotrechten Kräften der Federn 25
mit den Hebelarmen 27 gegen die Momente aus den lotrechten Kräften der Feder 23
mit den Hebelarmen 26 gegeneinander aufheben.
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Die Ansprüche 2 bis 10 gelten als echte Unteransprüche nur in Verbindung
mit dem Anspruch 1.