DE4431379A1

DE4431379A1 - Laufwerk für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE4431379A1
Application number: DE4431379A
Authority: DE
Original assignee: WBN Waggonbau Niesky GmbH
Current assignee: Railion Deutschland AG; WBN Waggonbau Niesky GmbH
Priority date: 1994-08-26
Filing date: 1994-08-26
Publication date: 1996-02-29
Anticipated expiration: 2014-08-27
Also published as: SK105295A3; FR2723902A1; CZ215195A3; DE4431379C2; SK281278B6; FR2723902B1; ITMI951852A1; CZ284901B6; PL57988Y1; ITMI951852A0; IT1317410B1; PL310154A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Laufwerk für Schienenfahrzeuge, bei dem der Drehgestell- oder Fahrzeugrahmen sich über Federelemente auf den mit Längs- und Querspiel geführten Radsatzlagergehäusen des Radsatzes abstützt.

Es ist bekannt, daß bei Schienenfahrzeugen für hohe Geschwindigkeiten zur Erreichung der Laufgütewerte die Längssteifigkeit der Radsätze sehr groß sein muß, d. h. die Radsätze müssen in Längsrichtung straff geführt werden. Bei Reisezugwagen wird das z. B. durch die Verwendung eines Lenkers, dessen Kraftwirkungslinie durch den Achsmittelpunkt verläuft oder durch zwei Lenker, die eine Parallelführung des Radsatzes in vertikaler Richtung erzwingen, gelöst. Diese Lösungen bringen aber mit sich, daß der Radsatz sich nicht mehr radial einstellen kann und damit den Verschleiß von Rad und Schiene bei Bogenfahrten erhöht. In den letzten Jahren fordern verschiedene Bahnen bzw. Bahnverwaltungen verstärkt "gleisfreundliche" Laufwerke, d. h. daß der Rad- und Schienenverschleiß durch gute Radialeinstellbarkeit der Radsätze minimiert wird.

Im Patent DE 42 40 098 wird eine Lösung aufgezeigt, die die Anforderungen nach straffer Radsatzführung und radialer Einstellbarkeit erfüllt. Diese technische Lösung ist aber sehr aufwendig.

Nach der DE 39 04 203A1 sind Dämpfungsausführungen bekannt, bei denen zwischen den Radsatzlagern des einen Radsatzes und dem anderen Radsatz / oder den anderen Radsätzen Längsdämpfer und für die Dämpfung der Querbewegung entweder zusätzliche Querdämpfer angeordnet sind, oder die Querbewegungen über Lenkergestänge durch die Längsdämpfer mitbedämpft werden. Mit diesen Anordnungen können die relativen Drehbewegungen zwischen den Radsätzen zwar gedämpft werden, sie haben aber den Nachteil, daß eine große Anzahl von Dämpfern oder aufwendige Lenkergestänge mit hohen Verschleißerscheinungen angewendet werden müssen. Darüber hinaus ist durch die deutsche Patentanmeldung Nr. P 42 42 685.5 eine in allen drei Ebenen wirkende Dämpfungseinrichtung für die Achsführung bekannt, bei der die Achsbewegungen über federnd belastete Achslenker gedämpft werden. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß sie in dem beengten Einbauraum schwer montierbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Laufwerk für Schienenfahrzeuge zu schaffen, daß durch besondere Gestaltung der Anlenkung und Dämpfung der Achsführung hohe Geschwindigkeiten und geringe Radsatz- und Gleisbeanspruchungen besonders in kleineren Gleisbögen bei gleichzeitiger Reduzierung der Baukosten ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst, das heißt, daß das beidseitig über Federelemente den Drehgestell- oder Fahrzeugrahmen tragende Radsatzlagergehäuse einseitig mit einem im definierten Abstand unter- oder oberhalb der Achsmitte angelenkten, an beiden Enden annähernd kardanisch gelagerten Achslenker mit dem Drehgestell- oder Fahrzeugrahmen verbunden ist.

Dabei können die kardanischen Lagerpunkte sowohl verschleiß- und wartungsfrei ausgeführt werden (z. B. mit Silentbuchsen) oder als Reibdämpfung (z. B. mit vorgespannten Kugelsegmenten) genutzt werden.

Zur Dämpfung der Bewegungen des einseitig mit einem im definierten Abstand unter- oder oberhalb der horizontalen Achsmitte angelenkten an beiden Enden annähernd kardanisch gelagerten Achslenkers mit dem Drehgestell- oder Fahrzeugrahmen verbundenen Radsatzlagergehäuses können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorzugsweise außerhalb der vertikalen Achsmitte senkrecht oder zur Senkrechten geneigte Vertikalstoßdämpfer oder in der Höhe zum Achslenker versetzt liegende Längs- bzw. Querdämpfer angeordnet sein.

Auch ist die Kombination der genannten drei Dämpfungsarten untereinander möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 die Ansicht des Laufwerkes,

Fig. 2 die schematische Seitenansicht mit zusätzlichem Längsdämpfer.

Nach Fig. 1 und Fig. 2 sind an einem Rahmen 6 des Drehgestelles bzw. Fahrzeuges für jedes Radsatzlagergehäuse 5 mindestens ein Vertikalstoßdämpfer 3 vorgesehen. Der Vertikalstoßdämpfer 3 ist zwischen vertikaler Achsmitte 1 und Achsschraubenfedermitte 2 einer Schraubenfeder 9 entweder senkrecht oder in einem Winkel zur Senkrechten geneigt angeordnet. Mit der Größe des Winkels läßt sich bekannterweise der Dämpfungsanteil des Vertikaldämpfers 3 in der horizontalen Querrichtung variieren. Im Bedarfsfall kann die Querdämpfung, wie in Fig. 1 dargestellt, durch einen separaten Querdämpfer 15, der zwischen Radsatzlagergehäuse 5 und Rahmen 6 angeordnet ist, verwirklicht werden.

Ein Achslenker 10 ist in Fahrzeuglängsrichtung in einem kardanischen Lagerpunkt 12 am Radsatzlagergehäuse 5 und in einem kardanischen Lagerpunkt 13 am Rahmen 6 so angeordnet, daß seine Kraftwirkungslinie 11 im Abstand a zur horizontalen Achsmitte 4 verläuft. Durch die Veränderung des Abstandes a läßt sich die Längssteifigkeit der Führung eines Radsatzes 7 und damit das Laufverhalten des Fahrzeuges sowie der Verschleiß zwischen Rad und Schiene beeinflussen.

Die Erhöhung der Längssteifigkeit wird dabei durch folgendes Wirkprinzip erreicht:

Der Radsatz 7 bewegt sich während der Fahrt des Schienenfahrzeuges im Gleis (Spurkanal) sinusförmig. Dabei wird der Radsatz 7 aus seiner Normalstellung ausgelenkt. Bei einem herkömmlichen Schienenfahrzeug wirken die Federkomponenten in Längsrichtung dieser Auslenkung entgegen.

Bei einem Fahrzeug, das entsprechend der Erfindung mit Achslenkern 10 ausgerüstet ist, wird zusätzlich zur vorhandenen Längssteifigkeit der Federn eine weitere Kraftkomponente zur Erhöhung der Längskräfte für die Auslenkung des Radsatzes 7 genutzt. Diese weitere Komponente entsteht dadurch, daß der Radsatz 7 zur Erreichung einer Stellung 8 (Radsatz ausgelenkt) das Radsatzlagergehäuse 5, das über den Achslenker 10 an den Rahmen 6 gekoppelt ist, verdrehen muß und damit die Vertikalfederelemente um einen Betrag f aus- bzw. einfedern. Das dabei entstehende Kräftepaar erzeugt ein Moment, daß die Rückstellung des Radsatzes 7 in die theoretische vertikale Achsmitte 1 bewirkt. Die Größe dieses Rückstellmomentes ist abhängig vom senkrechten Abstand a zwischen horizontaler Achsmitte 4 und der Kraftwirkungslinie 11 des Achslenkers 10.

Je geringer der Abstand a, desto größer wird die Längssteifigkeit der Führung des Radsatzes 7. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Drehbewegungen der Radsatzlagergehäuse 5 über die versetzt zur vertikalen Achsmitte 1 senkrecht oder in einem Winkel zur Senkrechten geneigt angeordneten Vertikalstoßdämpfer 3 und/oder über die als Reibungsdämpfer ausgebildeten kardanischen Lagerpunkte 12; 13 der Achslenker 10 (z. B. vorgespannte Kugelsegmente) bedämpft. Auch ist zur Dämpfung dieser Bewegungen die Anordnung eines in der Höhe zum Achslenker 10 versetzt liegenden Längsdämpfers 14 erfindungsgemäß denkbar.

Bezugszeichenliste

1 vertikale Achsmitte
2 Achsschraubenfedermitte
3 Vertikalstoßdämpfer
4 horizontale Achsmitte
5 Radsatzlagergehäuse
6 Rahmen
7 Radsatz
8 Stellung
9 Schraubenfeder
10 Achslenker
11 Kraftwirkungslinie (des Achslenkers)
12 Lagerpunkt
13 Lagerpunkt
14 Längsdämpfer
15 Querdämpfer
a Abstand
f Betrag

Claims

1. Laufwerk für Schienenfahrzeuge, wobei der Drehgestell- oder Fahrzeugrahmen sich über Federelemente auf den mit Längs- und Querspiel geführten Radsatzlagergehäusen des Radsatzes abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Rahmen (6) und Radsatzlagergehäuse (5) einseitig, oberhalb oder unterhalb einer horizontalen Achsmitte (4) ein annähernd horizontal liegender Achslenker (10) mit kardanisch gelenkig ausgebildeten Lagerpunkten (12; 13) angeordnet ist, dessen Kraftwirkungslinie (11) im Abstand a zur horizontalen Achsmitte (4) verläuft und daß zur Dämpfung der durch die einseitige und zur horizontalen Achsmitte (4) versetzte Achslenkeranordnung entstehenden Drehbewegungen des Radsatzlagergehäuses (5) vorzugsweise ein zur vertikalen Achsmitte (1) versetzt, senkrecht oder in einem Winkel zur Senkrechten geneigter Vertikalstoßdämpfer (3) angeordnet ist und/oder die gelenkig ausgebildeten Lagerpunkte (12; 13) gleichzeitig als Reibdämpfer ausgebildet sind.

2. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Höhe zum Achslenker (10) versetzt ein Längsdämpfer (14) angeordnet ist.

3. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Radsatzlagergehäuse (5) und Rahmen (6) des Drehgestells bzw. Fahrzeuges ein Querdämpfer (15) angeordnet ist.