DE3942235A1 - Laufwerk fuer schienengebundene fahrzeuge - Google Patents
Laufwerk fuer schienengebundene fahrzeugeInfo
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- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F3/00—Types of bogies
- B61F3/16—Types of bogies with a separate axle for each wheel
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- B61—RAILWAYS
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- B61D11/00—Mine cars
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- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
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Description
Die Erfindung betrifft ein Laufwerk für schienengebun
dene Fahrzeuge, insbesondere Grubenwagen, mit unabhän
gig voneinander drehbaren Rädern mit Spurkranz, bei
welchem jedes Radlager um eine im wesentlichen verti
kal durch den Radaufstandpunkt verlaufende Schwenk
achse verschwenkbar ist und einander gegenüberliegen
de Radlager paarweise durch mit Lenkungsdämpfern ver
bundene Spurstangen verbunden sind und die Lenkung
der Räderpaare durch zwischen den Rädern und den
Schienen auftretende Profilkräfte erfolgt.
Derartige Laufwerke haben den besonderen Vorteil, daß
sie auch bei großen Achsabständen enge Kurvenradien
ermöglichen. Aus diesem Grunde sind derartige Laufwer
ke insbesondere für Grubenwagen geeignet. Bei einem
nach dem Stande der Technik (DE-OS 36 35 804) bekann
ten Laufwerk der genannten Art erfolgt die Lenkung
der Räder im wesentlichen durch die beim Kontakt zwi
schen Spurkranz und Fahrschiene auftretenden Richtmo
mente. Diese Art der Lenkung ist einerseits bei der
Kurvenfahrt problematisch, weil die das Lenkmoment
erzeugende Spurkranzberührung beim Einlauf des Rades
in die Kurve plötzlich und ruckartig auftritt. Bei
der Geradeausfahrt ergibt sich das Problem, daß sich
die Räder ständig leicht schräg gegen die Fahrtrich
tung stellen und daß dementsprechend die Spurkränze
ständig an den Schienen reiben. Um diesem unerwünsch
ten Effekt entgegen zu wirken, ist es aus der DE-OS
36 35 804 bekannt, die Spurstangen durch Rückstellfe
dern in einer zentralen Steilung zu halten. Das hat
natürlich den Nachteil, daß bei der Kurvenfahrt die
Kräfte der Rückstellfedern überwunden werden müssen,
so daß sich bei der Kurvenfahrt eine entsprechend
stärkere Reibung zwischen den Schienen und den Spur
kränzen ergibt.
Nach dem Stande der Technik (DE-OS 34 27 723) ist es
auch bekannt, diese unerwünschten Effekte durch eine
aktive Steuerung der Schrägbewegung der Räder aufzuhe
ben. Eine solche aktive Steuerung der Räder bedeutet
aber auch einen erheblichen Mehraufwand für die erfor
derliche Steuerungstechnik.
Nach dem Stande der Technik sind schließlich auch als
Drehgestelle ausgebildete Laufwerke für schienengebun
dene Fahrzeuge bekannt, die mit starren Radsätzen
versehen sind und eine gute Kurvengängigkeit sowie
gute Geradlaufeigenschaften haben. Solche Drehge
stelle benötigen jedoch viel Bauraum in der Höhe und
haben ein großes Gewicht. Sie kommen aus räumlichen
und aus Kostengründen insbesondere für leichte Gruben
wagen nicht in Frage.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Fahrwerk der ein
gangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß
ohne wesentlichen Mehraufwand sowohl bei der Kur
venfahrt als auch bei der Geradeausfahrt eine einwand
freie Lenkung ausschließlich durch die zwischen den
Rädern und den Fahrschienen auftretenden Profilkräfte
erreicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung aus
gehend vom Laufwerk der eingangs genannten Art vor,
daß die Laufflächen der Räder jeweils ein flach ge
neigtes Kegelprofil aufweisen und daß jeweils im Über
gangsbereich zwischen der Lauffläche und dem Spur
kranz eine konkave Hohlkehle ausgebildet ist, deren
Krümmungsradius von der Lauffläche zum Spurkranz hin
allmählich abnimmt und die tangential in die Lauff
läche einmündet.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Profilgebung
der Laufflächen der Räder wirken die lenkenden Profil
kräfte bereits bei der Geradeausfahrt und verstärken
sich beim Einlauf in eine Kurve allmählich. Infolge
dessen ergibt sich sowohl bei der Geradeausfahrt als
auch bei der Kurvenfahrt ein besonders ruhiger und
reibungsarmer Lauf.
Nach dem Stand der Technik sind vergleichbare Lauf
flächenprofile zwar als sogenannte Verschleißprofile
im Zusammenhang mit Laufwerken mit starren Radsätzen
bekannt. Dort bewirken die unterschiedlichen Abrollra
dien der drehfest miteinander verbundene Räder be
stimmte Lenkeffekte auf den Radsatz. Demgegenüber be
ruht der Lenkeffekt beim Fahrwerk gemäß der Erfindung
ausschließlich auf zwischen dem Rad und der Schiene
auftretenden Profilkräften, die ein allmählich zuneh
mendes Lenkmoment in Bezug auf die Schwenkachse des
Rades erzeugen.
Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, daß die Lauffläche im äußeren Bereich eine stär
kere Kegelneigung als im mittleren Bereich hat. Hier
durch ergibt sich im mittleren Bereich eine verhält
nismäßig schmale Berührungszone, wodurch der dem Lenk
moment entgegenwirkende Widerstand vermindert wird.
Zweckmäßig sind weiterhin die Radlager an den Enden
eines Achskörpers gelagert, an dessen Mittelabschnitt
der auf der Spurstange angeordnete Lenkungsdämpfer in
Fahrtrichtung verschiebbar abgestützt ist. Diese Aus
bildung und Anordnung des Lenkungsdämpfers ermöglicht
eine besonders leichte Beweglichkeit der Spurstange
und der mit der Spurstange verbundenen Radlager, ohne
den Dämpfungseffekt zu beeinträchtigen.
Zweckmäßig sind dabei der Lenkungsdämpfer und die
Spurstange höher als der Achskörper angeordnet. Eine
derartige Anordnung ist insbesondere bei Grubenwagen
wichtig, weil auf diese Weise der relativ empfind
liche Lenkungsdämpfer, dessen Verlagerung und die
Spurstange außerhalb vom Einwirkungsbereich von zwi
schen den Schienen befindlichen Hindernissen angeord
net sind. Solche Hindernisse sind bei Grubenwagen
insbesondere die an Ladestellen oder am Schacht be
findlichen Verhol- oder Bremszylinder, die mit beson
ders gestalteten Klauen an den Achskörpern der Wagen
angreifen.
Zur weiteren Verbesserung der Laufeigenschaften des
Laufwerkes gemäß der Erfindung können die Achskörper
beweglich an dem Wagenkasten gelagert sein und über
Gummifederelemente an dem Wagenkasten abgestützt
sein. Eine solche Federung hält in bekannter Weise
einen Teil der Massenträgheitskräfte des Wagenkastens
von dem eigentlichen Laufwerk fern, so daß die erfin
dungsgemäß angestrebte sanfte Lenkung der schwenkba
ren Räder ausschließlich durch die Profilkräfte weit
gehend ungestört zur Wirkung kommen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgen
den anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch
ein Laufwerk gemäß der Erfin
dung;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie
A-B in Fig. 1;
Fig. 3 das Profil der Laufflächen der
Räder im Detail;
Fig. 4, 5, 6 einen Grubenwagen mit einem
Laufwerk gemäß der Erfindung in
Seitenansicht, Draufsicht und
Stirnansicht;
Fig. 7 eine Ausführungsform des Lauf
werkes gemäß der Erfindung mit
Federung.
In Fig. 1 ist der sich etwa über die Fahrzeugbreite
erstreckende Achskörper mit dem Bezugszeichen 1 be
zeichnet. An beiden Enden des Achskörpers 1 sind
ballige Lager 2 vorgesehen, an welchen die Radlager 3
um im wesentlichen senkrecht und durch die Radauf
standpunkte verlaufende Schwenkachsen 4 verschwenkbar
gelagert sind. Die Radlager 4 sind an ihrem Außenum
fang mit Wälzlagern 5 versehen, an denen die Räder 6
drehbar gelagert sind. Die Räder 6 stehen in her
kömmlicher Weise auf Schienen 7 mit Vignol-Profil.
Die an beiden Enden des Achskörpers 1 gelagerten Rad
lager 3 sind untereinander über Spurhebel 8, Spurstan
gengelenke 9 und eine Spurstange 10 verbunden. Die
gesamte Spurstangenanordnung ist in der Zeichnung in
einer in Bezug auf die Längsachse des Achskörpers 1
um 90° verdrehten Stellung dargestellt. Die Spur
stange 10 verläuft durch einen Lenkungsdämpfer 11,
der über eine Gelenkkugel 12 in einer am Mittelab
schnitt des Achskörpers 1 befindlichen Führung 13 in
Fahrtrichtung verschiebbar geführt ist. Wie insbeson
dere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Spurstange
10 zusammen mit dem daran befindlichen Lenkungs
dämpfer 11 oberhalb des Achskörpers 1 angeordnet, so
daß sie nicht von zwischen den Schienen 7 befind
lichen Hindernissen wie z. B. den Mitnehmer einer
Verhol- oder Bremseinrichtung beschädigt werden kön
nen.
Fig. 3 zeigt die Radprofilierung im Detail. Wie aus
Fig. 3 ersichtlich ist, weist die Lauffläche des
Rades einen äußeren Bereich 14 auf, der eine verhält
nismäßig starke Kegelneigung, beispielsweise 1 : 20
aufweist. Im sich anschließenden mittleren Bereich 15
beträgt die Kegelneigung der Lauffläche demgegenüber
nur 1 : 40. An diesen mittleren Bereich 15 schließt
sich eine konkave Hohlkehle 16 an, die allmählich in
den Spurkranz 17 übergeht. Wie aus Fig. 3 ersichtlich
ist, nimmt der Krümmungsradius der Hohlkehle 16 von
der Lauffläche zum Flansch 17 hin allmählich ab und
mündet tangential in die Lauffläche ein. Diese beson
dere Laufflächengestaltung bewirkt an den schwenk
baren Losrädern des Laufwerkes gemäß der Erfindung
die angestrebten, eingangs erläuterten Lenkeffekte.
Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen, wie die Laufwerke gemäß
der Erfindung beispielsweise an einem Grubenwagen 18
angebracht werden können, der trotz seines extrem
großen Achsabstandes sehr enge Kurven durchfahren
kann.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, kann der Achskörper 1
in vertikaler Richtung beweglich an den Wagenkasten
18 befestigt sein und an diesem mittels Gummifederele
mente 19 abgestützt sein. Eine solche Federung ver
bessert die günstigen Laufeigenschaften des Laufwer
kes gemäß der Erfindung noch weiter.
Claims (5)
1. Laufwerk für schienengebundene Fahr
zeuge, insbesondere Grubenwagen, mit unabhängig von
einander drehbaren Rädern mit Spurkranz, bei welchem
jedes Radlager um eine im wesentlichen vertikal durch
den Radaufstandpunkt verlaufende Schwenkachse ver
schwenkbar ist und einander gegenüberliegende Radla
ger paarweise durch mit Lenkungsdämpfern versehene
Spurstangen verbunden sind und die Lenkung der Räder
paare durch zwischen den Rädern und den Schienen
auftretende Profilkräfte erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Laufflächen (14, 15) der Räder (6) jeweils
ein flach gelagertes Kegelprofil aufweisen und daß
jeweils im Übergangsbereich zwischen der Lauffläche
(14, 15) und dem Spurkranz (17) eine konkave Hohlkeh
le (16) ausgebildet ist, deren Krümmungsradius von
der Lauffläche (14, 15) zum Spurkranz (17) hin allmäh
lich abnimmt und die tangential in die Laufflächen
einmündet.
2. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Laufflächen der Räder (6) im
äußeren Bereich eine stärkere Kegelneigung als im
mittleren Bereich haben.
3. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Radlager (3) an den Enden eines
Achskörpers (1) gelagert sind, an dessen Mittelab
schnitt der auf der Spurstange (10) angeordnete Len
kungsdämpfer (11) in Fahrtrichtung verschiebbar abge
stützt ist.
4. Laufwerk nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Lenkungsdämpfer (11) und die
Spurstange (10) höher als der Achskörper (1) angeord
net sind.
5. Laufwerk nach den Ansprüchen 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Achskörper (1) be
weglich an dem Wagenkasten (18) gelagert sind und
über Gummifederelemente (19) an dem Wagenkasten (18)
abgestützt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893942235 DE3942235A1 (de) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | Laufwerk fuer schienengebundene fahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893942235 DE3942235A1 (de) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | Laufwerk fuer schienengebundene fahrzeuge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3942235A1 true DE3942235A1 (de) | 1991-07-04 |
DE3942235C2 DE3942235C2 (de) | 1993-06-03 |
Family
ID=6395980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893942235 Granted DE3942235A1 (de) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | Laufwerk fuer schienengebundene fahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3942235A1 (de) |
Cited By (4)
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1989
- 1989-12-21 DE DE19893942235 patent/DE3942235A1/de active Granted
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MUCKENHAUPT GMBH, 45527 HATTINGEN, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |