DE4142255A1 - Laufwerk fuer schienenfahrzeuge mit radialer steuerung der radsaetze - Google Patents
Laufwerk fuer schienenfahrzeuge mit radialer steuerung der radsaetzeInfo
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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
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Description
Die Erfindung betrifft ein Laufwerk für Schienenfahrzeuge mit 3 Radsätzen
mit einer Anlenkung der Endradsätze durch schrägliegende Lenker, die so
angeordnet sind, daß der zum Endradsatz zeigende Anlenkpunkt weiter außen
liegt als der am Laufwerksrahmen befestigte Anlenkpunkt, so daß durch eine
Querbewegung des Radsatzes eine radiale oder annähernd radiale Einstellung
des Radsatzes erzeugt wird.
Bei Schienenfahrzeugen werden die Radsätze im Laufwerksrahmen meist in
Längsrichtung starr bzw. mit wenig Längsspiel parallel geführt. Bei Fahrt in
Bögen entstehen durch die parallele Stellung vornehmlich an den Endradsätzen
durch Anlauf an der Außenschiene in einem spitzen Anlaufwinkel erhöhte
Querkräfte und erhöhter Verschleiß. Da durch die Stellung des Laufwerkes
in den Bögen als Bogensehne der bzw. die zwischen den Endradsätzen liegenden
Radsätze an der Innenschiene anliegen, übernehmen sie keine der nach außen
gerichteten Fliehkräfte. Dies geschieht auch nicht bei der bekannten Ausführung
mit querverschiebbaren Mittelradsätzen; hierdurch wird die Schiene lediglich
von Zusatzkräften aus der Zwängung des Laufwerks zwischen der Innenschiene
und der Außenschiene entlastet.
Es ist bekannt, bei 2- oder mehrachsigen Laufwerken die Endradsätze durch
schräg zur Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnete Längslenker mittels der
durch Fliehkräfte im Bogen entstehende Verschiebung der Radsätze quer zur
Fahrtrichtung in eine radiale oder annähernd radiale Stellung zu steuern,
wobei das Ausdrehen der schräg angeordneten Längslenker eine Längsverschiebung
der Radsatzlager erzeugt, die jeweils links und rechts gegenläufig ist. Dabei
werden jedoch die zwischen den Endradsätzen liegenden Radsätze nicht in die
Steuerung einbezogen, sie werden auf bekannte Weise unabhängig von den
Endradsätzen querverschiebbar geführt. Außerdem wirkt diese Ausführung nur
dann im Sinne einer Radialeinstellung der Radsätze, wenn durch höhere Fahr
geschwindigkeiten nennenswerte überschüssige Fliehkräfte auftreten; bei
niedrigen Fahrgeschwindigkeiten wird kein nennenswerter Steuereffekt und
damit kein nennenswerter Vorteil gegenüber starr ausgeführten Radsätzen
erzielt.
Es sind auch verschiedene Anordnungen bekannt, die die Querbewegungen
der mittleren Radsätze und die Radialeinstellung der Endradsätze mit Gestänge
koppeln. Diese bekannten Anordnungen werden jedoch meist von Längskräften
durch Zug- oder Bremskräfte des Fahrzeugs so beeinflußt, daß der Steuereffekt
negativ beeinflußt wird und die gewünschten Effekte abgebaut werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Laufwerk der eingangs
genannten Art den Anlaufwinkel zu verkleinern, um Verschleiß und Anlaufkräfte
zu minimieren und die zwischen den Endradsätzen liegenden Radsätze so zu
steuern, daß sie Fliehkräfte auf die Außenschiene übertragen, wobei der Ein
fluß von Zug- und Bremskräften auf die Steuerung der Radsätze minimiert bzw.
ausgeschaltet wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Endradsätze in an
sich bekannter Weise mit schräg zur Längsrichtung des Fahrzeugs angeordneten
Lenkern so angelenkt werden, daß die zum Radsatz zeigende Seite des Lenkers
jeweils weiter außen liegt als die zum Laufwerksrahmen zeigenden Seiten.
Zusätzlich werden die zwischen den Endradsätzen liegenden Radsätze durch
Längslenker angelenkt, die mit den schrägliegenden Lenkern der Endradsätze
so verbunden sind, daß die Querbewegung der zwischen den Endradsätzen
liegenden Radsätze mit der Querbewegung der Endradsätze gegenläufig verkoppelt
ist.
Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel ein Laufwerk mit 3 Radsätzen. Fährt das
Laufwerk in einen Bogen ein, so wird der mittlere Radsatz 3 durch die
Geometrie des Bogens gegenüber der in Sehnenstellung befindlichen Mitte
des Laufwerks zur Bogenaußenseite verschoben. Über den Lenker 4, der mit
dem Lenker 5 des Endradsatzes 2 horizontal steif verbunden ist, wird der
Endradsatz 2 entgegen dem mittleren Radsatz 3 zur Bogeninnenseite hin
verschoben, indem der Lenker 5 um den am Laufwerksrahmen befestigten
Drehpunkt 6 geschwenkt wird gleichzeitig erzeugt die genannte Schwenk
bewegung eine Verschiebung der Anlenkpunkte 7 am Radsatz in Längsrichtung,
die rechts und links gegensinnig ist und verstellt damit die Achse des End
radsatzes 2 in ein etwa zum Bogenmittelpunkt 8 hin gerichtete annähernde
radiale Stellung.
Bei Fahrt mit höheren Geschwindigkeiten und damit höherer Querbeschleunigung
erfährt der Rahmen des Laufwerks durch die Fliehkraft Querkräfte, die zur
Bogenaußenseite gerichtet sind. Da der Endradsatz durch die Spurführungskräfte
im wesentlichen in seiner Querlage gehalten wird, erfolgt eine durch die
Querfederung des Radsatzes gegenüber dem Laufwerksrahmen ermöglichte
Relativbewegung des Laufwerks gegenüber den Endradsätzen. Damit wird der
Anlenkpunkt 6 in Querrichtung verschoben, so daß eine Schwenkbewegung des
Lenkers 5 um den Drehpunkt 6 erzeugt wird, welches den Endradsatz 2, wie
vorher beschrieben, annähernd radial einstellt. Gleichzeitig wird über den
Hebel 4 der mittlere Radsatz 3 zur Bogenaußenseite hin verschoben. Diese
Verschiebung erzeugt am mittleren Radsatz 3 eine zusätzliche zur Bogenaußenseite
hin gerichtete Kraft, die die Querverschiebung des mittleren Radsatzes 3
zusätzlich zu der vorher geschilderten Querverschiebung aus der geometrischen
Stellung im Bogen unterstützt. Der mittlere Radsatz 3 gelangt damit in eine
Stellung in Richtung Bogenaußenseite, die ihn in die Lage versetzt, Spurführungs
kräfte in Richtung der Fliehkraft zur Bogenaußenseite hin zu übertragen.
Durch die erfindungsgemäße Ausführung werden die Endradsätze 2, 2′ von
Fliehkräften entlastet, wodurch das Querkraftniveau des gesamten Laufwerks
wünschenswert absinkt. Außerdem wird der Anlaufwinkel 1 wünschenswert
verringert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden zur konstruktiven und
baulichen Vereinfachung gemäß Fig. 2 die Verbindungshebel 4 zwischen
Mittelradsatz 3 und Schräglenker 5 des Endradsatzes 2 nur einseitig an
geordnet. Die Verbindung zum anderen Endradsatz 2′ erfolgt dann diagonal
gegenüberliegend. Die durch die diagonale Anordnung bei vertikaler Einfederung
entstehenden, sehr kleinen Abweichungen in der zur Laufwerkslängsachse
rechtwinkeligen Lage des mittleren Radsatzes können in der Regel vernach
lässigt werden, da durch die in den Gelenken der Anlenkung gewollt vorhandenen
Elastizitäten ein Angleichen durch das Eigensteuerverhalten des Radsatzes im
Gleis erlauben.
Claims (2)
1. Laufwerk für Schienenfahrzeuge mit 3 Radsätzen mit einer Anlenkung
der Endradsätze (2) durch schrägliegende Lenker (5), die so angeordnet
sind, daß der zum Endradsatz (2) zeigende Anlenkpunkt (7) weiter
außen liegt als der am Laufwerksrahmen befestigte Anlenkpunkt (6),
so daß durch eine Querbewegung des Radsatzes eine radiale oder annähernd
radiale Einstellung des Radsatzes erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Querbewegung des mittleren Radsatzes (3) mittels eines Hebels
auf die Schräglenker der Endradsätze (2, 2′) übertragen wird.
2. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelung
der Endradsätze (2, 2′) mit dem Mittelradsatz (3) nur auf den diagonal
gegenüberliegenden Radsatzanlenkungen ausgeführt wird.
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