DE433529C - Laufradlagerung bei Haengeschnellbahnfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Laufräder von Hängeschnellbahnfahrzeugen, die mit sehr hohen Geschwindigkeiten (bis zu 100 ni in der Sekunde) betrieben werden, müssen in senkrechter Richtung gegen den Wagenkörper leicht nachgiebig gelagert sein, da schon sehr geringfügige Unebenheiten der Fahrbahn außerordentlich hohe Stoßdrücke auf die Räder ausüben. Die Einwirkung von Unebenheiten der Fahrbahn auf die Laufräder wächst mit dem Quadrat der Fahrgeschwindigkeit. Infolgedessen muß bei Bahnen mit derart hohen Geschwindigkeiten die Aufhängung und Lagerung der Laufräder in anderer Weise durchgeführt sein als in der bisher bei Eisenbahnwagen üblichen Art, bei denen die Achsbüchsen in einer Gleitführung gehalten sind.

Die Zeichnung zeigt die Durchführung einer derartigen für Hängeschnellbahnen beao stimmten Lagerung der Laufräder.

Abb. ι zeigt die Seitenansicht der Laufräder mit den Gegenrädern und der Aufhängevorrichtung,

Abb. 2 einen Querschnitt nach der Linie I-I der Abb. 1,

Abb. 3 einen lotrechten wSchnitt durch die Halterung.

Die Abb. 4 und 5 zeigen eine abweichende Ausführungsform der Aufhängung der gelagerten Laufräder an dem Aufhängearm in Seitenansicht und lotrechtem Querschnitt.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, sind die Laufräder 1 mit ihren Achsen 2 in gabelförmigen Drehlenkern 3 gelagert, welche ihrerseits um Gelenkbolzen 4 schwenkbar sind. Diese Bolzen sitzen an den Tragarmen 5, welche oben am Fahrzeugrumpf angreifen. Auf die Unterseite der Schiene pressen dauernd Gegenräder 6, welche durch zwischen ihnen und den Laufrädern eingeschaltete Federn 7 dauernd gegen die Schiene angepreßt werden und somit das dauernde. Mitlaufen der Gegenräder herbeiführen. Die Gegenräder sind mit ihren Achsen 8 in gleicher Weise wie die Laufräder in gegabelten Drehlenkerarmen 9 gelagert, derart, daß die Drehlenker 3 und 9 mit den Federn 7 ein Parallelogramm bilden. So liefern die Federn 7 einen gleichbleibenden Anpressungsdruck der Räder gegen die Schiene auch bei starken Schwingungen des Fahrzeuges in den Tragfedern 10 und 14.

Das Gewicht des eigentlichen Wagenkörpers ist durch die Tragarme 5 über zweiseitig angeordnete langausladende Blattfedersystemeio-13-14 an den Gelenkstellen 11 und 12 außerordentlich leichtfedernd auf die Radlenkerarme 3 übertragen, so daß Unebenheiten der Schiene zwar Auslenkbewegungen des Rades 1, aber kaum noch solche des eigentlichen Wagenkörpers samt den Insassen hervorrufen. Diesem Vorteil der

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-lng. Curt Stedefeld in Heidelberg.

außerordentlich weich gefederten Wagenaufhängung würde aber als Nachteil gegenüberstehen, daß beim Überfahren von Gleisunebenheiten das leichte Radsystem 1-2-3 durch den senkrechten Stoß verhältnismäßig hoch über die Schienenoberfläche emporgeworfen würde, da die sehr weiche Tragfederung 10-13-14 keine nennenswert steigende Widerstandskraft entgegensetzt. Erfindungsgemäß ist dies indes durch das zweite Federsystem J zwischen Laufrad 1 und Gegenrad 6 wirksam verhindert. Diese Federn 7 haben nur wenige und kleine Windungen aus sehr starkem Draht und zwängen beim Auseinanderwandern von Rad und Gegenrad mit sehr stark steigender Kraft das Laufrad auf die Schiene zurück, so daß beim Überfahren von Gleisunebenheiten trotz der beabsichtigten hohen Fahrgeschwindigkeit das Hochspringen des Laufrades nicht entgleisungsgefährlich wird. Natürlich können statt der Schraubenfedern 7 auch andere Federsysteme, z. B. Blattfedern, angewendet und mit bekannten Dämpfungseinrichtungen ^a5 versehen werden, sofern nur die rückholende Federkraft beim Auseinandergehen von Lauf- und Gegenrad sehr stark zunimmt.

Um auf alle Fälle ein Entgleisen des Laufwerks zu verhindern, kann noch gemäß der Erfindung neben den Federn 7 je eine Stange 15, möglichst aus zähem, dehnungsfähigem Baustoff, angeordnet sein, welche die Drehlenker 3 und 9 miteinander im Parallelogramm gelenkig verbindet, aber durch An-Ordnung eines Schlitzes an dem einen Ende ein gewisses Spiel der Laufräder und Gegenräder gestattet bis zu einem Maße, daß ein Abrutschen der Laufradflanschen über den Schienenkopf auf alle Fälle wirksam verhindert wird. In diesem Falle hält die Sicherheitsstange 15 die Lauf- und Gegenräder gewaltsam zusammen. Ist ihr Baustoff sehr zäh, so kann sie den letzten Arbeitsteil eines gefährlich starken Einzelstoßes noch durch bleibende Längung aufnehmen und die Entgleisung verhindern.

Ein ähnliches Verbindungsglied wie 15 läßt sich als Führungsmechanismus für einen Schienenräumer 19 ausbilden (s. Abb. 1, linke Seite). Die Freihaltung der Schiene auch von sehr kleinen Fahrthindernissen wird natürlich mit steigender Fahrtgeschwindigkeit immer wichtiger, dazu muß aber der Schienenräumer in sehr geringem und gleichbleibendem Abstand über der Schienenoberfläche vorbeistreichen. Würde man ihn einfach an dem Lenkerarm 3 anbringen, so würde er beim Nieder- und Aufschwingen des Wagenkörpers in den Tragfedern 10-13-14 ebenfalls auf und ab schwingen. Sein Abstand von der Schiene bleibt erst unabhängig von den Wagenschwingungen, wenn man den Schienenräumer 19 erfindungsgemäß an einem auch als Sicherheitsstange benutzbaren Parallelogrammglied 20 befestigt, dessen Gelenkachse oben mit der Drehachse des Laufrades r, unten mit derjenigen des Gegenrades 6 zusammenfällt. Natürlich muß dabei die Beweglichkeit des Gegenrades 6 gegenüber dem Tragrad 1 durch Schlitzführung 21 am unteren Gelenkpunkt gewahrt sein. Will man auch allerkleinste Fremdkörper forträumen, so kann man den Räumer 19 wie einen Dynamobürstenhailer mit einem durch ganz schwache Feder 22 an die Schiene gedrückten Schleifkörper 23 ausrüsten, der S aus einem Stoff geringer Reibung und Abnutzbarkeit, etwa sehr grafitreichem Gußeisen oder ähnlichem, besteht.

Die neuartigen Drehlenkerführungen bieten beim Überfahren von Gleisunebenheiten weiter den Vorteil verhältnismäßig geringer Massenträgheitswirkung, d. h. geringer Stoßdrücke zwischen Rad und Schiene. Denn bei der Drehlenkerlagerung erhalten nur die Räder mit ihren Wellen und Lagern die volle Geschwindigkeit der senkrechten Stoßbewegung, während die hauptsächlichsten Trägheitsmassen der Führungsarme 5 und Federn 10 und 14 näher oder unmittelbar am Drehlenkerlager 4 liegen, also kleinere Stoßwege zurücklegen als das Rad, und so bekanntlich nur geringe Trägheitswirkung (umgekehrt mit dem Quadrat ihrer Geschwindigkeit) ausüben. S5

Ferner sind die für die Lagerung der Drehlenker bestimmten Teile durch Zylindrischdrehen, -bohren und -schleifen auf das genaueste herstellbar, so daß bei dieser Art der Lagerung totes Spiel der Lagerteile so- i°" wie Klemmen vermieden werden kann, im Gegensatz zur Gleitführung der normalen Eisenbahnachsbüchsen. Bei Vorhandensein von totem Spiel würden die Massen des Räderwerks immer wieder mit sehr großer Wucht auf die Führungsteile aufstoßen, und die so arbeitenden Teile würden in kurzer Zeit bis zur Unbrauchbarkeit abgenutzt sein. Wie die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erkennen lassen, sind zwei Lauf- und Gegenräder zu einem Laufgestell vereinigt, indem die Lagerbolzen der Drehlenker nach der Mitte zu nebeneinanderliegen und die Räder nach beiden Seiten auseinandergestellt sind. Die Lagerbolzen für die Drehlenkergabeln 3 und 9 sitzen, wie gesagt, an einem; Tragarm 5, welcher mit dem Fahrzeugkörper verbunden ist. Es ist klar, daß die Laufgestelle sich bei Krümmungen des Gleises in diese Krümmung einstellen müssen. Da bei Schnellbahnen die Gleise nur Krümmungen von außerordentlich großem

Halbmesser aufweisen dürfen, so ist die Winkeleinstellung der Laufgestelle nach den Gleiskrütnmungen verhältnismäßig gering. Vielfach reicht es aus, wenn die Tragarme in ihrem Profil derart gestaltet sind, daß sie gegen senkrecht und wagerecht wirkende Kräfte verhältnismäßig starr sind, hingegen schwache Verdrehungen um ihre Längsachse ohne Baustoffüberanstrengung zulassen. Zu

ίο diesem Zweck erhält der Tragarm einen Querschnitt in Form eines Kreuzes oder eines Doppel-T nach den Abb. 2 und 3. Ein derart gebautes Drehgestell kann sich niemals schräg oder quer zur Fahrtrichtung stellen, denn die elastischen Kräfte des Tragarmes 5 führen es immer wieder in die Längsrichtung des Fahrzeuges zurück.

Bei der in Abb. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform, etwa für sehr lange Wagen,

ao ist eine drehbare Lagerung des Laufgestells vorgesehen; hier sind die Teile des Laufgestells an einem hohlen Tragbolzen 16 befestigt, Welcher in einer Lagerbuchse 17 des Tragarmes 18 ruht. Der Tragbolzen 16 kann sich frei in seiner Lagerbüchse 17 um die lotrechte Achse verdrehen, und das Laufgestell kann sich somit beliebig nach der Gleiskrümmung einstellen. Es sind jedoch noch besondere Federn empfehlenswert, welche das Laufgestell nach der Verdrehung wiederum in die normale Längsrichtung zum Fahrzeug zurückführen. Wie die Abb. 5 erkennen läßt, ist der Querschnitt des Tragarmes 18 der eines hohlen Vierecks. Dieser braucht keine achsiale Verdrehung zu erleiden.

Claims (10)

Patent-Ansprüche:

1. Laufradlagerung bei Hängeschnellbahnfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder mit ihren Achsen in den freien Enden von zweckmäßig gegabelten Drehlenkern gelagert sind, welche in lotrechter Ebene an dem Tragarm des Fahrzeugkörpers schwenkbar angelenkt sind.

2. Laufradlagerung nach Anspruch 1 mit von unten gegen die Fahrschiene dauernd angepreßten Gegenrädern, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenräder in gleicher Weise in lotrecht schwingbaren Drehlenkern wie die Laufräder gelagert sind.

3. Laufradlagerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlenker der Lauf- und Gegenräder paarweise durch derartige Federsysteme gegeneinandergezogen werden, daß unabhängig vom Tragfedernspiel dauernd • gleiches Anpressen der Gegenräder gegen die Schiene erzielt wird und daß beim Auseinanderwandern von Lauf- und Gegenrad die Rückholkraft stark anwächst.

4. Laufradlagerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlenker der Lauf- und Gegenräder durch Sicherheitsstangen miteinander gekuppelt sind, welche nur ein gewisses Spiel zum Auseinanderspreizen der Lauf- und Gegenräder zulassen, ein Entgleisen durch Abrutschen des Laufradflansches von der Schiene jedoch wirksam ver-. hindern.

5. Laufradlagerung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungsstange zwischen den Drehlenkern der Trag- und Gegenräder angeordnet ist, deren obere und untere Gelenkachse mit der Drehachse des Tragbzw. Gegenrades zusammenfällt.

6. Laufradlagerung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Lauf- und Gegenräder mit den Drehlenkern entgegengesetzt zueinander in einem gemeinsamen Tragarm zu einem Laufgestell vereinigt sind.

7. Laufradlagerung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme ein gegen lot- und wagerechte Kräfte verhältnismäßig starres Profil besitzen, welches hingegen um die lotrechte Längsachse elastisch verdreht werden kann.

8. Laufradlagerung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Tragarme kreuz- oder T-förmig ist.

9. Laufradlagerung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffspunkte der Tragfedern des Fahrzeuges an den Drehlenkern in einiger Entfernung von den freien Enden der Drehlenker angeordnet sind.

10. Laufradlagerung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Tragen der Fahrzeuglast kürzere Tragfedern in Blattform mit ihrer Mitte an den Drehlenkern gelagert sind, während das eine Ende am Tragarm des Fahrzeuges und das andere an den Enden größerer Tragfedern angreift, welche mit ihrer Mitte am Tragarm befestigt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.