-
Drehgestell für kleine Räder Mit Rücksicht darauf, daß beim Durchfahren
von Kreuzungen, Kreuzungs- und Bogenkreuzungsweichen die führungslose Lücke ein
bestimmtes Maß nicht überschreiten darf, -ist in § 31 der Eisenbahnbau- und Betriebsordnung
der Mindestlaufkreisdurchmesser der Räder auf 840 mm festgelegt. Für diesen Laufkreisdurchmesser
ist bei den von der Bundesbahn verwendeten Kreuzungs- und Bogenkreuzungsweichen,
die eine Neigung von nicht mehr als 1: 9 aufweisen, die führungslose Lücke so kurz,
daß keine Entgleisungsgefahr und auch keine Gefahr einer Beschädigung der Herzstückspitzen
besteht.
-
Nun würde aber die Verwendung wesentlich kleinerer Räder in mehrfacher
Beziehung große Vorteile bringen. Zunächst ist die Größe der unabgefederten Masse
eines Radsatzes maßgebend für die Belastung des Oberbaus; auch ergibt eine Verkleinerung
der Radmasse eine Verminderung der Laufgeräusche, weil deren Stärke vom Volumen
der geräuscherzeugenden Bauteile mit beeinflußt wird. Auch ist die bei jedem Bremsvorgang
abzubremsende rotierende Masse eines Fahrzeuges mit großen Rädern naturgemäß größer
als die eines Fahrzeuges mit kleineren Rädern, was sich auf die Länge des Bremsweges
auswirkt. Von wesentlicher Auswirkung ist der Raddurchmesser aber auf die Fußbodenhöhe
und damit auch auf alle anderen Höhenmaße des Fahrzeuges. Bei Fahrzeugen mit kleineren
Rädern liegt der Druckmittelpunkt sämtlicher Seitenkräfte, also der Seitenwind-
und Zentrifugalkraft sowie der Drehträgheit, tiefer als bei Verwendung größerer
Räder. Geringere Fußbodenhöhe ergibt außerdem geringere Einstiegtiefen und somit
eine Beschleunigung des Fahrgastflusses, was besonders für den Nah-Schnellverkehr
von Bedeutung ist. Ferner wird es bei Verringerung der Fußbodenhöhe möglich, Autotransportfahrzeuge
und andere Doppelstockwagen nicht nur außerhalb des Bereichs der Drehgestelle, sondern
auf ihrer gesamten Länge doppelstöckig auszubilden und so bei völlig oder zumindest
beinahe ebenem Boden des unteren Stockes zu einer wesentlich günstigeren Raumausnutzung
zu gelangen.
-
Es ist zwar möglich und wurde auch bereits vorgeschlagen, mit normalen
zweiachsigen Drehgestellen zu etwas kleineren Raddurchmessern zu gelangen, indem
man die Radsätze mit höherem Spurkranz und vergrößertem Schnittkreisdurchmesser
ausführt. Mit diesen Maßnahmen läßt sich jedoch allenfalls ein Mindestlaufkreisdurchmesser
von 700 mm erzielen, was für viele Fälle noch unzureichend ist.
-
Es sind auch Laufwerke für Schienenfahrzeuge bekannt, bei welchen
Einzelradsätze jeweils durch ein zweiachsiges Laufwerk in Form eines Drehgestells
ersetzt sind, wobei nur das Mitteldrehgestell Losräder trägt, während die Enddrehgestelle
normale durchlaufende Achswellen aufweisen und wobei in längsverlaufenden, um Verbindungsstücke
horizontal quer zur Fahrzeuglängsachse pendelbaren Schwingen die Achswellen bzw.
die Losradachsen gelagert sind.
-
Es ist auch bekannt, Drehgestelle anstatt um einen mittleren lotrechten
Drehzapfen um jeweils zwei äußere lotrechte Drehzapfen schwenken zu lassen. Um diese
Drehzapfen, die zwischen dem vorderen und hinteren Radpaar eines jeden Drehgestells
am Wagenuntergestell oberhalb der Schiene angeordnet sind, sind Drehgestell-Längsträger,
die nur durch Querlenker miteinander verbunden sind, in horizontaler Ebene schwenkbar.
In diesen Drehgestell-Längsträgern sind horizontal quer zur Fahrzeuglängsachse jeweils
vor und hinter den Drehzapfen eines jeden Drehgestells Pendelzapfen angeordnet,
um welche längsverlaufende Schwingen mit den in diesen gelagerten Laufrädern schwenkbar
sind.
-
Derartige Laufwerke weisen jedoch die unbedingt erforderlichen Führungseigenschaften
nicht auf und sind daher nicht geeignet, Bundesbahnstrecken zu befahren. Die bekannten
zwei- oder auch dreiachsigen Drehgestelle erlauben es daher mit Rücksicht auf die
Entgleisungsgefahr beim Durchfahren von Kreuzungen und Weichen nicht, Räder mit
kleinerem Laufkreisdurchmesser als 840 bzw. 700 mm auf normalen Bundesbahn-Gleisanlagen
mit den gegebenen führungsfreien Lücken in Kreuzungs- und Bogenkreuzungsweichen
zu verwenden. Die bekannten
Drehgestelle mit kleineren Rädern sind
nur in der Lage, private Gleisanlagen zu befahren.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge
zu schaffen, das bei völliger Aufrechterhaltung der Entgleisungssicherheit die Verwendung
wesentlich kleinerer Räder mit einem etwa in der Größenordnung von 500 mm liegenden
Laufkreisdurchmesser auf Bundesbahn-Gleisanlagen gestattet.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe erhält das Drehgestell erfindungsgemäß acht
Losräder, von denen je zwei auf einer Seite liegende Räder in an sich bekannter
Weise in einer längsverlaufenden Schwinge gelagert sind, die in gleichfalls bekannter
Weise mit der entsprechenden Schwinge auf der anderen Seite durch eine mittig zwischen
den Rädern liegende Querverbindung verbunden ist, die eine gegenseitige Verschwenkung
beider Schwingen um die horizontale Mittellinie der Verbindung gestattet, wobei
auf den vier Schwingen über Federn der Drehgestellrahmen abgestützt ist, an dem
die vier Schwingen in horizontaler Längs- und Querrichtung starr und lediglich in
vertikaler Richtung beweglich und gegeneinander verschwenkbar angelenkt sind.
-
Das erfindungsgemäße Drehgestell erfüllt alle bezüglich einer sicheren
Führung zu stellenden Anforderungen, und zwar auch bei Rädern mit äußerst kleinem
Laufkreisdurchmesser. Während nämlich das erste, vorlaufende Räderpaar die führungslose
Lücke überläuft, wird das Drehgestell durch die auf der einen Seite liegenden Räder
des zweiten und vierten Räderpaares geführt. Während anschließend das zweite und
das dritte Räderpaar die führungslose Lücke überlaufen, wird die Führung wieder
vom ersten und vom vierten Räderpaar übernommen. Anschließend übernehmen das erste
und dritte Räderpaar die Führung, so daß auch das vierte Räderpaar sicher über die
führungslose Lücke geführt wird. Der Längsabstand zwischen den beiden Führungspunkten
ist also immer mindestens gleich dem Achsabstand zwischen dem ersten und dem dritten
Räderpaar, d. h. also groß genug, um eine ausreichend genaue Führung des gerade
über die führungslose Lücke laufenden Räderpaares zu gewährleisten.
-
Die erfindungsgemäße Verwendung von Losrädern, die an sich grundsätzlich
bekannt sind, hat im erfindungsgemäßen Zusammenhang die vorteilhafte Wirkung, daß
ein durch irgendwelche Einflüsse (Kurvenfahrt, zur Gleismitte in Querrichtung unsymmetrische
Stelle des Drehgestells, Spießgang usw.) bedingter Unterschied im augenblicklich
wirksamen Rollkreisdurchmesser der beiden Räder eines Radpaares nicht die Wirkung
haben kann, daß bei dem hieraus resultierenden Gleiten zumindest eines Rades diesem
oder auch dem anderen Rad ein Impuls erteilt wird, der dieses zum Aufsteigen auf
das Herzstück der Kreuzung oder Weiche veranlassen oder diese Neigung zum Aufsteigen
unterstützen könnte.
-
Die vorzugsweise unabgefederte Lagerung der Losräder in Schwingen,
die in der gekennzeichneten Weise gelagert, n-iteinander verbunden und am Drehgestellrahmen
angelenkt sind, gewährleistet einerseits die für eine sichere Führung während des
überfahrens von Führungslücken unbedingt erforderliche gleichmäßige Verteilung der
Raddrücke, so daß die die Führung übernehmenden Räder auch wirklich ausgeglichen
belastet sind, und andererseits die aus den gleichen Gründen notwendige, in horizontaler
Quer- und Längsrichtung spielfreie Anlenkung der Schwingen und damit sämtlicher
Losräder am Drehgestellrahmen.
-
Die erfindungsgemäße Drehgestellkonstruktion hat ferner den Vorteil,
daß nicht jedes Losrad einzeln am Drehgestellrahmen in der erforderlichen Weise
geführt werden muß, sondern jeweils nur eine Schwinge, die zwei Losräder trägt.
Infolgedessen ist der Aufwand an Führungsmitteln, beispielsweise Lenkern, bei dem
erfindungsgemäßen Drehgestell nicht größer als bei einem normalen, zweiachsigen
Drehgestell.
-
Die Anlenkung der Schwingen am Drehgestellrahmen kann dadurch erfolgen,
daß jede Schwinge in für die Führung von Achslagergehäusen bekannter Weise durch
zwei in Längsrichtung des Drehgestellrahmens angeordnete flachliegende Blattfedern
geführt wird, von denen jede an einem Ende mit der Schwinge und am anderen Ende
mit dem Drehgestellrahmen verbunden ist, wobei im Falle einer mehrlagigen Blattfeder
das oberste Federblatt die Führung übernimmt, und das eine Ende der Blattfeder in
der Längsrichtung festliegt und somit eine in horizontaler Längsrichtung starre
Anlenkung gewährleistet, während das andere Ende gegenüber dem Drehgestellrahmen
durch Befestigung an einem abgewinkelten Teil desselben in der Längsrichtung nachgiebig
ist, um die erforderliche Durchfederung der Schwinge gegenüber dem Drehgestellrahmen
zu ermöglichen. Durch diese Art der Anlenkung und Führung der Schwinge gegenüber
dem Drehgestellrahmen ist gleichzeitig die erforderliche Verschwenkmöglichkeit jeder
Schwinge gegenüber der zugehörigen Schwinge auf der anderen Drehgestellseite ermöglicht.
Die Verbindungsflächen der Blattfedern sowohl mit den Schwingen als auch mit dem
Drehgestellrahmen werden zweckmäßig in ebenfalls bei Achslenkern bekannter Weise
quer gezahnt ausgeführt. Man kann auch, wie ebenfalls für Achslenker bekannt, das
äußere Ende der Blattfeder winklig abbiegen und das innere Ende in einem exzentrischen
Silentblock lagern.
-
Aus räumlichen Gründen ist es in weiterer Ausbildung der Erfindung
zweckmäßig, die Blattfedern seitlich außerhalb der Räder und der Schwingen anzuordnen.
Hierbei erhält zweckmäßig jede Schwinge außen einen Federtrog für mindestens zwei
in Längsrichtung hintereinanderliegende Federn zur Abstützung des Drehgestellrahmens.
Die Blattfedern können dann an den beiden Enden dieser Federtröge angreifen.
-
Damit das Bremsgestänge bzw. zumindest seine unmittelbar mit den Rädern
zusammenarbeitenden Teile nicht den Federbewegungen sowie den Schwenkbewegungen
der Schwingen gegenüber dem Drehgestellrahmen unterworfen werden, ist es zweckmäßig,
die Bremsklotzhängeeisen und die Bremsdreiecke oder weitere Teile des Bremsgestänges
in den Schwingen selbst zu lagern.
-
Infolge des wesentlich geringeren Raddurchmessers kommt bei dem erfindungsgemäßen
Drehgestell der Drehgestellrahmen, wie es ja auch angestrebt wird, beträchtlich
tiefer zu liegen als bei den bekannten Drehgestellen. Dies würde bei Wiegendrehgestellen
den Nachteil mit sich bringen, daß man je nach Lage des Wiegenfedertroggehänges
die
den Wiegenfedertrog tragenden Pendel mit Rücksicht auf die Profilbeschränkung wesentlich
kürzer ausführen müßte als bei den bekannten Drehgestellen. Dies würde insbesondere
bei schnellfahrenden Schienenfahrzeugen die Laufruhe nachteilig beeinflussen. Gemäß
der Erfindung wird zur Vermeidung dieses Nachteils vorgeschlagen, die den Wiegenfedertrog
tragenden Pendel im Radschatten, d. h. innerhalb der durch die Räder einer Seite
gelegten vertikalen Längsebenen, anzuordnen. Dieser Raum unterliegt keinen Profilbeschränkungen,
so daß man die unteren Enden der Aufhängependel an dieser Stelle wesentlich niedriger
legen kann, als wenn sich die Pendel außerhalb der Räder befinden würden. Die mögliche
Pendellänge wird infolgedessen nicht oder nur wenig kleiner als bei den bekannten
Drehgestellen mit wesentlich größeren Rädern.
-
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
-
A b b. 1 zeigt die Seitenansicht des Drehgestells und A b b. 2 die
Draufsicht auf das Drehgestell; A b b. 3 zeigt einen Teil des Querschnitts nach
der Linie A -B in A b b. 2 und A b b. 4 einen Teil der Stirnansicht des Drehgestells;
A b b. 5 zeigt einen Querschnitt nach der Linie C-D in A b b. 2, wobei der Drehgestellrahmen
und die ihn tragenden Federn weggelassen sind.
-
Der Rahmen des Drehgestells besteht in üblicher Weise aus den beiden
Langträgern 1 und 2, dem Hauptquerträger 3 und den beiden Kopfträgern 4 und 5. Je
zwei der insgesamt acht Losräder 6 sind in einer Schwinge 7 uriabgefedert gelagert.
Jede Schwinge 7 ist mit der auf der anderen Drehgestellseite liegenden Schwinge
durch eine mittig zwischen den Losrädern 6 liegende Querverbindung verbunden, und
zwar ist, wie A b b. 5 zeigt, die Schwinge 7 auf der einen. im dargestellten Beispiel
auf der rechten Seite mit der Querverbindung 8 fest, auf der anderen, d. h. also
der linken Seite, dagegen um die Mittellinie der Querverbindung 8 verschwenkbar
verbunden. De bei dem dargestellten Beispiel vorgesehene Gleitlagerung zwischen
der linken Schwinge 7 und der Querverbindung 8 ist in A b b. 5 mit 9 bezeichnet.
-
Jede der Schwingen 7 ist durch je einen beiderseits von ihr liegenden
Lenker 10 bzw. 11 an dem zugehörigen Langträger 1 oder 2 des Drehgestellrahmens
in horizontaler Längs- und Querrichtung starr und lediglich in vertikaler Richtung
beweglich angelenkt. Die dargestellte Anlenkung gestattet es auch, daß bei einseitigen
Schienenunebenheiten od. dgl. die beiden zusammengehörigen Schwingen 7 sich gegenseitig
um die Mittellinie der Querverbindung 8 verschwenken können.
-
Der Achslenker 10 ist mittels eines Winkellenkers 12 in Längsrichtung
nachgiebig, der Lenker 11 dagegen starr am zugehörigen Langträger 1 bzw. 2 befestigt.
Die in Längsrichtung nachgiebige Befestigung eines der beiden Lenker ist erforderlich,
um Federbewegungen zu ermöglichen. Jeder Lenker ist an seinen beiden Befestigungsstellen
quer gezahnt, wie dies bei Achslenkern bekannt ist. Jede der Schwingen 7 trägt außen
einen Federtrog 13 (A b b. 4), in dem sich die im dargestellten Beispiel als Gummifedern
ausgebildeten Federn 14 abstützen; jeder Federtrog 13 trägt zwei in Längsrichtung
hintereinanderliegende Federn 14.
-
Wie die Draufsicht in A b b. 2 zeigt, ist ein größerer Teil des Bremsgestänges
in den Schwingen 7 selbst gelagert, so daß diese Bremsgestängeteile nicht dem Federspiel
der Federn 14 unterliegen. Von den Schwingen 7 nach oben ragende Stege 15, die mit
lotrecht angeordneten Langlöchern versehen sind, dienen zusammen mit einem dieses
Langloch durchsetzenden, im Drehgestellrahmen befestigten Bolzen als Notführung.
-
Das dargestellte Drehgestell ist für höhere Fahrgeschwindigkeiten
geeignet und weist deshalb eine Wiege üblicher Bauart auf. Der Wiegenfedertrog ist
mit 16, die ihn tragenden Pendel sind mit 17 bezeichnet. Wie A b b. 1 zeigt, liegen
die Pendel 17 im Radschatten, d. h. zwischen den beiden vertikalen, die Räder einer
Seite begrenzenden Längsebenen. Die Wiegenfederung, die zweckmäßig ebenfalls aus
Gummifedern gebildet wird, ist mit 18 bezeichnet. Die seitlichen Gleitstücke, die
den Wagenkasten tragen, haben die Bezugsziffer 19. Die Queranschläge für die Wiege,
die in A b b. 2 sichtbar sind, sind mit 20 bezeichnet.
-
Die Ansprüche 2 bis 10 gelten als echte Unteransprüche nur in Verbindung
mit dem Anspruch 1.