DE4242685C2

DE4242685C2 - Laufwerk für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE4242685C2
Application number: DE19924242685
Authority: DE
Inventors: Walter Rode; Hartmut Koch; Ruediger Lange; Klaus Ohnesorge; Renee Petrick; Ruediger Streich; Siegbert Wenke
Original assignee: Deutsche Bahn AG; DWA Deutsche Waggonbau GmbH
Current assignee: DB Cargo AG; DWA Deutsche Waggonbau GmbH
Priority date: 1992-12-17
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 2000-12-21
Anticipated expiration: 2012-12-18
Also published as: CZ282183B6; CZ272893A3; FR2699488B1; FR2699488A1; PL171722B1; DE4242685A1; PL301499A1; SK143693A3; SK280771B6

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Laufwerk für Schienenfahrzeuge mit einem horizontal auslenkbaren und auf die horizontale Mittenstellung orientierten Laufradsatz, bei dem der Laufwerksrahmen über Schraubenfedern auf den Achslagern abgestützt ist und die Achslager zum Laufwerksrahmen einen begrenzten Bewegungsraum aufweisen und mit Reibungsdämpfern beaufschlagt sind, wobei zwischen Achslager und Laufwerksrahmen annähernd vertikale einseitig gehaltene annähernd in Fahrzeuglängsrichtung federbelastet ausschwingbare Achslenker und annähernd vertikale parallel oder in einem spitzen Winkel zur Achsmittelinie verlaufende Reibflächen angeordnet sind, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Nach der DD 287 445 A5 ist bereits ein Laufwerk der oben genannten Art bekannt, bei dem die Achslenker durch einseitig angelenkte federbelastete Hebel gebildet und je Achslager paarweise angeordnet sind. Es hat sich gezeigt, daß mit diesen technischen Mitteln beim Güterwagendrehgestell Y 25 die Laufgüte meßbar verbessert und die Laufgeschwindigkeit erhöht werden konnte. Als Nachteil erwies sich dabei, daß mit dieser Lösung nicht alle definierten Vorgaben für die horizontale Dämpfung und für die radiale Einstellbarkeit des Laufradsatzes erreicht wurden.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, die im Unterschied zu bekannten kostenaufwendigen Hochgeschwindigkeitsdrehgestellen nur einen geringen Kostenaufwand erfordernden und nachrüstbaren technischen Mittel nach DD 287 445 A5 für die Erhöhung der zulässigen Laufgeschwindigkeit weiter zu vervollkommnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Laufwerk der eingangs genannten Art durch eine besondere Gestaltung und Anordnung der Achslenkerhebel, die Beeinflußbarkeit der horizontalen Längs- und Querdämpfung, sowie der radialen Einstellbarkeit des Laufradsatzes weiter zu verbessern und insbesondere die Längsdämpfung für den Laufradsatz zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Achslenkerhebel spielfrei pendelnd am Laufwerksrahmen gehalten ist und daß im spitzen Winkel zur Reibfläche an der zum Laufwerksrahmen weisenden vertikalen Seite des Achslenkerhebels eine weitere Reibfläche angeordnet ist, welche mit einer am Laufwerksrahmen annähernd in Laufwerkslängsrichtung liegenden Reibfläche korrespondiert. Der Scheitelpunkt des Winkels für die Reibfläche zwischen Achslager und Achslenkerhebel liegt nach einem Merkmal der Erfindung auf einer außerhalb des Achslagers liegenden verlängerten Achsmittellinie. Die am Achslager angeordnete Reibfläche kann an einem schwenkbaren Reibklotz angeordnet sein, welcher am Achslager einen Fixierbolzen und mit Abstand zum Fixierbolzen zylinderförmige Reibflächen aufweist. Es ist auch erfindungsgemäß, daß die Achslenkerhebelpaare am Pendellager einen geringeren Abstand aufweisen als an ihrem unteren Ende. Die Federbelastung der Achslenkerhebel kann durch in Pfannenlagern gehaltene Druckstößel und am Laufwerksrahmen angeordnete Federpatronen erfolgen. Gleichermaßen kann die Federbelastung der Achslenkerhebel durch eine annähernd parallel zum Achslenkerhebel angeordnete Blattfeder erfolgen. Auch kann die Federbelastung der Achshalterhebel über am Laufwerksrahmen angelenkte Zwischenhebel erfolgen. Nach einem weiteren Merkmal ist der Tangens des Winkels für die Reibfläche zwischen Achslager und Achslenkerhebel größer als der Reibwert der Reibfläche zwischen Achslager und Achslenkerhebel.

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden mit geringem Kostenaufwand nachrüstbare technische Mittel geschaffen, welche die Beeinflußbarkeit der horizontalen Längs- und Querdämpfung sowie die radikale Einstellbarkeit des Laufradsatzes weiter verbessern und damit die Erhöhung der zuverlässigen Laufgeschwindigkeiten insbesondere bei vorhandenen Laufwerkskonstruktionen ermöglichen.

Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel eines Güterwagendrehgestelles (Y 25) näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: den Schnitt durch ein Laufwerk nach der Linie A-A der Fig. 2,

Fig. 2: den Schnitt durch ein Laufwerk nach der Linie B-B der Fig. 1,

Fig. 3: eine weitere Gesamtanordnung des Achslenkerhebels, wobei das Federelement durch eine Blattfeder gebildet ist.

Wie den Zeichnungen Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, ist der Laufwerksrahmen 1 über Schraubenfedern 2 und Achslager 3 auf dem Laufradsatz 4 abgestützt. Das Achslager 3 weist dabei zum Laufwerksrahmen 1 einen horizontalen und vertikalen Bewegungsraum auf. Zwischen Achslager 3 und Laufwerksrahmen 1 sind annähernd vertikale am Laufwerksrahmen 1 spielfrei gehaltene federbelastet ausschwingbare Achslenkerhebel 5 angeordnet, die zum Achslager 3 eine Reibfläche 6 und in einem spitzen Winkel β zur Reibfläche 6 an der zum Laufwerksrahmen 1 weisenden vertikalen Seite 7 eine Reibfläche 8' bilden, und mit am Laufwerksrahmen 1 angeordneten Reibflächen 8'' korrespondieren. Die Reibflächen 8 der paarweise je Achslager 3 angeordneten Achslenkerhebel 5 liegen dabei in einer gemeinsamen horizontalen Ebene. Die Reibflächen 6 zwischen Achslager 3 und Achslenkerhebel 5 bilden zur Achsmittellinie 9 einen spitzen Winkel α, wobei der Scheitelpunkt 10 des Winkels α auf einer außerhalb des Achslagers 3 verlängerten Arbeitsmittellinie 9 liegt. Dabei ist der Tangens des Winkels α größer gehalten als der Reibwert der Reibfläche 8. Wie den Fig. 1 und 2 ferner entnommen werden kann, ist die Reibfläche 6' am Achslager 3 einem Reibklotz 11 zugeordnet, welcher zum Achslager 3 einen Fixierbolzen 12 und mit Abstand zum Fixierbolzen 12 zylinderförmige Reibflächen 13 aufweist. In der Fig. 3 ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel die Reibfläche 6' am Achslager 3 durch ein kegelförmiges Segment 14 gebildet, welches fest mit dem Achslager 3 verbunden ist. In der Fig. 2 ist der Achslenkerhebel 5 durch ein mittels Kugelkalotte 15, Bolzen 16 und Tellerfedern 17 gebildetes spielfreies Pendellager 18 an einem mit dem Laufwerksrahmen 1 verbundenen Konsol 19 gehalten. In der Fig. 3 ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel der Achslenkerhebel 5 über ein Gummi-Metall- Lager 20 und einen Lagerbock 21 spielfrei am Laufwerksrahmen 1 gehalten. Das einem Achslager 3 zugeordnete Achslenkerhebelpaar weist dabei an den Pendellagern 18 einen geringeren Abstand auf, als an den unteren Enden 22 der Achslenkerhebel 5. Die Federbelastung der Achslenkerhebel 5 erfolgt im Beispiel der Fig. 1 und 2 durch eine am Laufwerksrahmen 1 angeordnete Federpatrone 23, die mittels Druckstößel 24 und Pfannenlager 25 eine je Achslager 3 gegenläufige und den Laufradsatz 4 zentrierende Kraft ausübt. Im Beispiel der Fig. 3 ist die Federbelastung des Achslenkerhebels 5 durch eine am Laufwerksrahmen 1 in einer Tasche 26 gehaltene Blattfeder 27 gebildet.

Längsführungen 28 zwischen Achslenkerhebel 5 und Laufwerksrahmen 1 begrenzen das Querspiel des Achslenkerhebels 5.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird der Laufradsatz 4 innerhalb seines gesamten horizontalen Längs- und Querspiels über Reibflächen 6 und 8 gehalten und durch die spezifische Anordnung der Federelemente auf die Mittenstellung orientiert. Dabei wird über den Winkel β eine definierbare im geraden Gleis an beiden Rädern etwa gleich große Längsdämpfung geschaffen, durch welche die Mittenstellung des Laufradsatzes begünstigt wird. Beim Befahren eines Gleisbogens wird durch den Fliehkraftüberschuß des Wagens einschließlich Laufwerksrahmen 1 der Laufwerksrahmen 1 mit den Achslenkerhebeln 5 gegenüber dem Laufradsatz 4 mit der Reibfläche 6' am Achslager 3 in Richtung bogenaußen verschoben. Damit wird über den Winkel β an der Bogeninnenseite die Aufspreizung der Achslenkerhebelpaare und damit die Horizontaldämpfung verstärkt und an der Bogenaußenseite die Aufspreizung der Achslenkerhebelpaare und damit die Horizontaldämpfung im gleichen Maße verringert. Durch die Dämpfungsdifferenz wird das Vorlaufen des Laufradsatzes 4 an der Bogenaußenseite begünstigt und an der Bogeninnenseite behindert und damit die Radialeinstellung des Laufradsatzes 4 erzeugt. Dieser Vorgang wird durch die Größe und die Dauer des Fliehkraftüberschusses gesteuert und ist somit im geraden Gleis durch die beidseitig wirkende Längsdämpfung weitgehend unterbunden. Damit wird auch ein in höheren Geschwindigkeitsbereichen auftretender hochfrequenter Sinuslauf des Laufradsatzes 4 ausgeschlossen, ohne die Kurvenläufigkeit des Laufradsatzes zu behindern. Über den Winkel β und die Federkennlinie des Federelementes sind die Laufwerke für vorgegebene Geschwindigkeitsbereiche optimierbar.

Claims

1. Laufwerk für Schienenfahrzeuge mit einem horizontal auslenkbaren und auf die horizontale Mittenstellung orientierten Laufradsatz (4), bei dem der Laufwerksrahmen (1) über Schraubenfedern (2) auf den Achslagern (3) abgestützt ist und die Achslager zum Laufwerksrahmen einen begrenzten Bewegungsraum aufweisen und mit Reibungsdämpfern beaufschlagt sind, wobei zwischen Achslager (3) und Laufwerksrahmen (1) annähernd vertikale einseitig gehaltene annähernd in Fahrzeuglängsrichtung federbelastet ausschwingbare Achslenker und annähernd vertikale parallel oder in einem spitzen Winkel zur Achsmittellinie verlaufende Reibflächen (6 bzw. 6') angeordnet sind, mit denen die Achslenker unter Vorspannung korrespondieren, und wobei die Achslenker durch einseitig angelenkte federbelastete Hebel (5) gebildet und je Achslager paarweise angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Achslenkerhebel (5) spielfrei pendelnd am Laufwerksrahmen (1) gehalten ist und daß im spitzen Winkel (β) zur Reibfläche (6 bzw. 6') an der zum Laufwerksrahmen (1) weisenden vertikalen Seite (7) des Achslenkerhebels (5) eine weitere Reibfläche (8') angeordnet ist, welche mit einer am Laufwerksrahmen (1) annähernd in Laufwerkslängsrichtung liegenden Reibfläche (8'') korrespondiert.

2. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelpunkt (10) des Winkels (α) für die Reibfläche (6) zwischen Achslager (3) und Achslenkerhebel (5) auf einer außerhalb des Achslagers (3) liegenden verlängerten Achsmittellinie (9) liegt.

3. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Achslager (3) angeordnete Reibfläche (6') an einem vertikal schwenkbaren Reibklotz (11) angeordnet ist, welcher zum Achslager (3) einen Fixierbolzen (12) und mit Abstand zum Fixierbolzen (12) zylinderförmige Reibflächen (13) aufweist.

4. Laufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achslenkerhebelpaare an einem durch eine Kugelkalotte (15), einem Bolzen (16) und Tellerfedern (17) gebildetes Pendellager (18) angelenkt sind und dort einen geringeren Abstand aufweisen, als an ihrem unteren Ende (22).

5. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung der Achslenkerhebel (5) durch in Pfannenlagern (25) gehaltene Druckstößel (24) und am Laufwerksrahmen (1) angeordnete Federpatronen (23) erfolgt.

6. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung der Achslenkerhebel (5) durch ein annähernd parallel zum Achslenkerhebel (5) angeordnete Blattfeder (27) erfolgt.

7. Laufwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung der Achslenkerhebel (5) über am Laufwerksrahmen (1) angeklenkte Zwischenhebel erfolgt.

8. Laufwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tangens des Winkels (α) für die Reibfläche zwischen Achslager (3) und Achslenkerhebel (5) größer ist als der Reibwert der Reibfläche (6) zwischen Achslagern (3) und Achslenkerhebel (5).