DE4127304C2 - Radsatzstruktur mit Rädern mit üblichem Spurkranzprofil zum Betrieb eines Schienenfahrzeugs - Google Patents
Radsatzstruktur mit Rädern mit üblichem Spurkranzprofil zum Betrieb eines SchienenfahrzeugsInfo
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- B61F3/16—Types of bogies with a separate axle for each wheel
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einer Radsatzstruktur mit Rädern mit üb
lichem Spurkranzprofil zum Betrieb eines Schienenfahrzeugs auf
in üblicher Weise geneigten Schienen.
Laufwerke für Schienen bzw. Eisenbahnfahrzeuge, die auf den
üblichen 1 : 40 bzw. 1 : 20 geneigten Schienen verwendbar
sind, sind derzeit ausschließlich mit Radsätzen ohne Sturzwin
kelanstellung ausgerüstet. Infolge einer geringen Konizität
der Radprofile im Laufkranzbereich wird von den in Kontaktbe
reich zwischen Rad und Schiene wirkenden Zwangskräften nur
eine entsprechend kleine Komponente zum Führen des Radsatzes
benutzt. Im Spurkranzbereich steigt der Anteil der Rührkompo
nente entsprechend einer größeren Konizität; mit der Konizität
steigt aber auch der Verschleiß an Rad und Schiene infolge der
größeren Rollradien-Differenz.
In DE-PS 6 96 185 ist ein Laufwerk für Schienenfahrzeuge be
schrieben. Dieses Laufwerk weist eine Radsatzstruktur mit Rä
dern mit üblichem Spurkranzprofil zum Betrieb eines Schienen
fahrzeugs auf in üblicherweise geneigten Schienen auf. Hierbei
sind Radscheiben von zwei Rädern um ein fest vorgegebenen
Sturzwinkel bezüglich einer Vertikalen geneigt.
Bei einem in DE 23 07 378 A1 beschriebenen Fahrwerk sind die
Einzelräder um einen negativen Sturzwinkel soweit geneigt, daß
die Spurkränze unter die Fahrkanten nicht üblicher Schienen
greifen.
Aus DE 37 15 761 C2 ist ferner ein Schienenfahrzeug bekannt,
dessen um einen Sturzwinkel geneigte Einzelräder auf schräg
gestellten Schienen mit üblichem Profil unter den üblichen
Oberbauelementen laufen. Hier ist der Sturzwinkel so groß ge
wählt, daß bei Spurkranzkontakt die Vertikalkomponente der
Spürkranz-Normalkraft zu Null wird bzw. sogar nach unten ge
richtet ist.
Bei allen diesen bekannten Systemen mit angestellten Rädern
wird der Spurkranz weiterhin ständig zum Führen benutzt; hier
bei bringt der Spurkranz-Kontakt auch bei Fahrzeugen mit Ein
zelrädern einen erhöhten Verschleiß mit sich.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Radsatzstruktur mit
Rädern mit üblichem Spurkranzprofil zum Betrieb eines Schie
nenfahrzeugs auf in üblicher Weise geneigten Schienen zu
schaffen, durch welche die Stabilität sowie die Laufruhe von
Schienenfahrzeugen beträchtlich verbessert wird.
Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Radsatzstruktur
durch die Merkmale
des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 er
reicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf
den Anspruch 2 rückbezogenen Ansprüche.
Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Radstruktur ist durch einen kleinen
negativen Sturzwinkel in der Größenordnung von vorzugsweise
-5° die Laufstabilität von Schienen- bzw. Eisenbahnfahrzeugen
im geraden Gleis ganz erheblich verbessert; dadurch eignet
sich die Radsatzstruktur insbesondere für
Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge und für Fahrzeuge mit Losrad-
Laufwerken. Die erfindungsgemäß aufgebaute Radsatzstruktur hat weiterhin
den Vorteil, daß die Konizität der Radprofile sehr gering sein
kann; im Prinzip ist es sogar, wie durch Rechnersimulation
nachgewiesen worden ist, möglich, zylindrische Räder zu ver
wenden. Profile geringer Konizität sind prinzipiell ver
schleißärmer als Profile mit großer Konizität, weil hier die
Reibkomponente, die durch den sogenannten Bohrschlupf hervor
gerufen wird, geringer ist bzw. bei zylindrischen Rädern sogar
ganz verschwindet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausfüh
rungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen
im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einer schematischen Schnittansicht eine vereinfach
te Darstellung einer Radsatzstruktur;
Fig. 2 in der schematisierten Draufsicht eine ebenfalls
vereinfachte Darstellung der Radsatzstruktur der Fig. 1;
Fig. 3 in Seitenansicht eine Prinzipdarstellung eines Drehge
stells mit zwei Radsatzstrukturen
und
Fig. 4 in Draufsicht das Drehgestell nach Fig. 3 mit zwei
Radsatzstrukturen.
In Fig. 1 bis 4 sind jeweils Radsatzstrukturen
in einer vereinfachten Darstellung mit kegeligen Rä
dern 10 ohne ein Spurkranzprofil wiedergegeben, um dadurch
das Grundsätzliche der Erfindung deutlicher zum Ausdruck zu
bringen und hervorzuheben. Abgesehen von der vereinfachten
Darstellung von kegeligen Rädern ohne Spurkranzprofil soll
die Radsatzstruktur jedoch mit Rädern
mit üblichem Spurkranzprofil ausgestattet sein, damit die
Radsatzstruktur zum Betrieb eines Schienen
fahrzeugs auf üblichen, 1:40 bzw. 1:20 geneigten Schie
nen verwendbar ist.
Bei der Radsatzstruktur nach Fig. 1 und 2
ist ein Radsatz 1 vorgesehen, bei welchem Radscheiben 10′
von zwei Rädern 10 um einen kleinen Sturzwinkel γ von vor
zugsweise etwa -5° geneigt sind. Im Extremfall kann der
Sturzwinkel γ maximal -10° betragen. Bei Fahrzeugen, wel
che mit einer derartigen Radsatzstruktur ausgerüstet und für
den Betrieb auf den üblichen 1:40 bzw. 1 : 20 geneigten
Schienei vorgesehen sind, ist das Spurspiel der einzelnen
Radsätze so gewählt, daß ein Spurkranzkontakt der um den
Sturzwinkel angestellten Räder 10 auch in Kurven weitge
hend vermieden wird. Die Radsatzstruktur nach Fig. 1 und 2,
in welcher, wie bereits erwähnt, zur Vereinfachung der Dar
stellung kegelige Räder ohne Spurkranz wiedergegeben sind,
ist so gestaltet, daß die Radsatzstruktur für unterschiedli
che Spurführungskonzepte sowie für angetriebene als auch für
nicht angetriebene Drehgestelle verwendbar ist.
Der Radsatz 1 einer Radsatzstruktur ist in
einem festen Rahmen 11 gelagert. Hierbei kann der Sturzwin
kel γ sowohl fest eingestellt sein als auch über einen ent
sprechenden, in Fig. 1 und 2 nicht näher dargestellten Mecha
nismus variabel sein. Angestellte, in Lagern 17 geführte
Achsen 16 des Radsatzes sind bezüglich des Rahmens 1 in ver
schiebbaren Pendellagern 12 gehaltert und über einstellbare
Stützlager 18, homokinetische Gelenke 13 sowie eine Kupplung
14 miteinander verbunden.
Die Kupplung 14 kann für Laufwerke mit den üblichen, aber
angestellten Radsätzen starr bzw. torsionselastisch ausge
führt sein. Bei reinen Losrad-Laufwerken entfallen natürlich
die homokinetischen Gelenke und die Kupplung. Es sind auch
Laufwerke denkbar, bei denen anstelle der Kupplung ein Tor
sionsdämpfer bzw. ein steuer-bzw. regelbares Element vorge
sehen ist. Bei angetriebenen Drehgestellen ist anstelle der
Kupplung 14 beispielsweise ein Differentialgetriebe vorzu
sehen.
In Fig. 3 und 4 sind zwei Radsatzstrukturen
an Koppelstellen 15 vorzugsweise über elastische Primärauf
hängungen 21 mit einem Drehgestellrahmen 20 verbunden. Die
Ausführung der in Fig. 3 und 4 wiedergegeben Radsätze 1 ent
spricht der anhand von Fig. 1 und 2 beschriebenen Radsatz
struktur.
Das wesentliche Merkmal der angegebenen Radstruktur
ist somit darin zu sehen, daß der Sturz bzw. Anstellwinkel
γ oder Radscheiben 10′ bei allen angeführten Drehgestellva
rianten eine Steigerung der Geschwindigkeit, insbesondere im
geraden Gleis erlaubt. Die Radsatzstruktur
gestattet die Verwendung von Radprofilen mit einer sehr ge
ringen Konizität, wodurch der Verschleiß von Rad- und Schie
nenprofil sowohl im geraden Gleis als auch im Bogen verrin
gert ist. Weiterhin ist bei der beschriebenen Radsatz
struktur vorteilhaft, daß eine vielseitige Einsatzmöglich
keit für unterschiedliche Drehgestelltypen allein durch Aus
tauschen der Kupplung gegen andere Bauteile möglich ist.
Claims (4)
1. Radsatzstruktur mit Rädern mit üblichem Spurkranzprofil zum
Betrieb eines Schienenfahrzeugs auf in üblicher Weise geneig
ten Schienen, wobei Radscheiben (10′) von zwei Rädern (10) um
einen fest vorgegebenen Sturzwinkel (γ) im Bereich von -5° be
züglich einer Vertikalen geneigt sind und wobei bei Losrad-Lauf
werken angestellte Achsen (16) eines Radsatzes (1) in ver
schiebbaren Pendellagern (12) in einem Rahmen (11) gelagert
sind.
2. Radsatzstruktur mit Rädern mit üblichem Spurkranzprofil zum
Betrieb eines Schienenfahrzeugs auf in üblicher Weise geneig
ten Schienen, wobei Radscheiben (10′) von zwei Rädern (10) um
einen fest vorgegebenen, kleinen Sturzwinkel (γ) im Bereich
von -5° bezüglich einer Vertikalen geneigt sind und wobei ange
stellte Achsen (16) eines Radsatzes (1) in verschiebbaren Pen
dellagern (12) in einem Rahmen (11) gelagert und über homoki
netische Gelenke (13) und eine Kupplung (14) miteinander ver
bunden sind.
3. Radsatzstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplung (14) starr oder torsionselastisch ausgeführt
ist.
4. Radsatzstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß statt der Kupplung ein Torsionsdämpfer oder eine steuerba
re/regelbare Einheit vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914127304 DE4127304C2 (de) | 1991-08-17 | 1991-08-17 | Radsatzstruktur mit Rädern mit üblichem Spurkranzprofil zum Betrieb eines Schienenfahrzeugs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19914127304 DE4127304C2 (de) | 1991-08-17 | 1991-08-17 | Radsatzstruktur mit Rädern mit üblichem Spurkranzprofil zum Betrieb eines Schienenfahrzeugs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4127304A1 DE4127304A1 (de) | 1993-02-18 |
DE4127304C2 true DE4127304C2 (de) | 1996-08-14 |
Family
ID=6438559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914127304 Expired - Fee Related DE4127304C2 (de) | 1991-08-17 | 1991-08-17 | Radsatzstruktur mit Rädern mit üblichem Spurkranzprofil zum Betrieb eines Schienenfahrzeugs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4127304C2 (de) |
Families Citing this family (2)
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Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE696185C (de) * | 1936-08-05 | 1940-09-13 | Kurt Wiesinger | Laufwerk fuer Schienenfahrzeuge, dessen Raederpaare gegeneinandergestuerzt und in einem Achsgehaeuse gelagert sind |
DE2307378A1 (de) * | 1973-02-15 | 1974-08-22 | Paul Sommer | Sicherheits- und hochgeschwindigkeitsfahrwerk fuer schienenfahrzeuge |
DE3715761A1 (de) * | 1987-05-12 | 1988-12-01 | Scheucken Heinrich | Schienenfahrzeug mit vertikal schwenkbaren radfuehrungselementen fuer einzelrad- oder mehrraederfahrwerke zum neigen der radaufstandsebenen gegen die gleismitte |
DE3838845A1 (de) * | 1988-11-17 | 1990-05-23 | Bergische Stahlindustrie | Raeumliche einzelradaufhaengung fuer raeder von schienenfahrzeugen |
-
1991
- 1991-08-17 DE DE19914127304 patent/DE4127304C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE4127304A1 (de) | 1993-02-18 |
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