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Radsatz für Schienenfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Losradsatz
für Schienenfährizeuge mit nicht -drehbarer Achse, auf der .das Untergestell ,des
Wagens zwischen den Rädern abgestützt ist.
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Radsätze mit lose auf feststehenden Achsen laufenden Rädern deren
Lagerung in der Radnabe liegt, sind bekannt. Die Vorteile ,dieser Radsätze bestehen
darin, daß lein Außenlager vorhanden ist und die Wagen sich daher schmal bauen lassen.
Für Kippwagen ist diese Bauart außerdem noch deshalb von Vorteil, weil der gekippte
Kasten mit Rücksicht auf .die Standsicherheit möglichst nahe an das Rad herangebracht
werden kann, ohne daß dieser durch Außenlager behindert wird. Durch die Lagerung
der Radsätze zwischen den Rädern ergeben sich einfache Bauarten ,des Untergestells,
wobei die Untergestellträger zugleich als Stoßträger für .die P,ufferung benutzt
werden können. Nachteilig bei diesen Radsätzen ist dagegen die geringe selbsttätige
Richtkraft beim Laufen in .der Geraden, da das Fehlen einer Verbindung, die ein
unbegrenztes Verdrehen der Räder gegeneinander verhindert, ein stärkeres Anlaufender
Räder gegen die Schienen herbeiführt. Der Losradsatz ist gegen Schiefeinstellung
und, größere Spielräume der Achse sehr empfindlich. Geringe Ungenauigkeiten in .der
rechtwinkligen Einstellung,der Achsen rufen einen verstärkten Spurkranzanlauf und
damit einen stärkeren Verschleiß von Spurkranz und Schiene hervor.
Die
bekannten Festradsätze mit auf gemeinsamer Achse fest aufgezogenen Rädern laufen
dagegen in der Geraden gut, ,da hierbei ein sich nach der Sinuslinie selbsttätig
regelnder Lauf des Radsatzes eintritt, wobei die Größe der seitlichen Ausschläge
durch die Neigung der Laufflächen festgelegt werden kann. Infolge dieses selbstregelnden
Laufes treten keine oder nur geringe Seitenkräfte auf, so daß hier ein stärkerer
Spurkranz- und seitlicher Schienenverschleiß vermietden wird.. Dieser Radsatz hat
aiber bauliche Nachteile, .d-iedarin liegen, daß in normalen Fällen außerhalb der
Räder liegende Achsschenkel angeordnet werden müssen, .die wieder außenliegende
Achsleger, Tragfedern und Untergestellangträger zur Übertragung der senkrechten
Achslasten erfordern. Diese Radsätze sind deshalb für Kipp- und Förderwagen oft
ungeeignet.
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Innenlagerungen der Festradsätze können bei kleineren Spurweiten nicht
immer vorteilhaft angeordnet werden, .da große Schwierigkeiten bestehen, Kugel-
oder Rollenlager in einfachster Form als Innenlager anzuordnen. Ein einfaches Ein-
und Ausbauen dieser Lager ist nur schwer möglich. Außerdem lassen sich zwischen
den Rädern liegende Lager auch schlecht beobachten.
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Die Erfindung .macht es sich zur Aufgabe; einen Radsatz zu schaffen,
der unter voller Beibehaltung der Vorteile der Festradsätze deren Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird in erster Linse dadurch gelöst, daß die Räder auf einer das Untergestell
des Wagens tragenden, als Hohlachse ausgebildeten, feststehenden Achse in. ,den
Radnaben .lose gelagert und mittels eines durch die Hohlachse führenden, als Drehstabfeder
ausgebildeten Verbindungsstabes in begrenztem Umfange gegeneinander verdrehbar miteinander
verbunden sind. Damit wird der Vorteil erreicht, daß der Radsatz die Laufeigenschaft
eines festen Radsatzes erhält, die Verbindung der Räder mehr oder weniger federnd,
also elastisch. ist und sich hierdurch Ausgleichsmöglichkeiten beim Lauf in der
Geraden oder in der Kurve sowie beim einseitigen Anlaufen gegen äußere Hindernisse
oder bei starkem einseitigem Bremsen ergeben. Die Zeichnung stellt einige Ausführüngsibeispiete
der Erfindung .dar. Es zeigt Abb. i einen Radsatz gemäß.der Erfindung, dessen linke
Hälfte im lotrechten Längsschnitt und dessen rechte Hälfte in Ansicht gezeichnet
ist, Abb. 2 einen lotrechten Längsschnitt durch einen Raldsatz gemäß,der Erfindung
in einer anderen Ausführung, Abb. 3 den Schnitt nach der Linie III-III der Abb:
2, Abb. 4 'bis 7 weitere Ausführungsformen der Erfindung im lötrechten Längsschnitt
durch den Radsatz.
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Der Radsaitz, besteht aus einer undrehbaren Hohlachse i mit an den
Enden mittels Gleitibüchsen, Kugel- oder Rollenlagern gelagerter Räder 2. Durch
die Hohlachse i geht ein Veribindungsstab 3 hindurch, der an seinen beiden Enden
7 mit den Raddeckeln 4 und dadurch mit den Rädern 2 verbunden ist. Der Radkörper
]"arm auch einseitig idurch eine Nebenwand 5 .geschlossen und der Verbindungsstab
3 mit seinen Enden 7 unmittelbar Juden Nabenwänden 5 der Räder 2 gelagert sein (Abb.
5 bis 7). Der Verbindungsstab 3 ist als DrehstarMeder ausgebildet. Er rnuß so stark
sein,R daß er in der Lage ist, auftretende Differenzmomente zwischen den Rädern
2 federnd aufzunehmen. Durch die federnde Ausbildung des Veribtindungsstabes 3 als
Drehstabfeder ist eine gewisse Phasenverschieibung unter dem Einfluß äußerer Kräfte
zwischen den beiden Rädern :2 möglich. Die feststehende Hohlachse i ist owischen
den Rädern :2 mit dem Untergestell 6 des Wagens verbunden (Abb. i bis 3 und 5).
Diese Verbindung kann durch Schweißen, Verschrauben, Vermieten oder auf eine sonstige
Weise erfolgen. Es besteht auch die Möglichkeit, die Hohlachse i als Pendel- oder
Fallachse zu lagern. Auch federnde Lagerungen des Untergestells 6 auf der Hohlachse
i können vorgesehen wenden.
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Der durch die Hohlachse i hindurchgehende Verbindungsstab 3 hat an
seinen beiden Enden 7 je einen verstärkten Mehrkantkopf, mit-dem der Verbindungsstab
3 bei den zusammengebauten Radsätzen in entsprechende Ausnehmungen 9 des Raddeckels
4 (Abb. i) oder der Nebenwand 5 (Abb. 5 bis 7) hineinragt. An Stelle eines Mehrkantkopfes
kann auch eine Kerbverzahnung oder eine andere Ausbildung des Stabendes 7, die eine
Befestigung in den Raddeckeln 4 oder in den Nebenwänden 5 ermöglicht, vorgesehen
werden.
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Beidem Ausführungsbeispiel nach Abb. i erfolgt die Lagerung ider Räder
2 auf der nicht drehbaren Hohlachse i mittels Kegelrollenlager io, i i: Das Anstellen
der Räder 2 geschieht in üblicher Weise durch,die Anstell.mutter 12. Der Verbindungsstab
3 ist bei diesem Beispiel mittels eines Vierkäntkopfes in der Ausnehmungg des Raddeckels
4 formschlüssig gelagert. Die Ausnehmüng 9 im Raddeckel 4 oder in der Nebenwand
5, die das Ende 7 des Verbindungsstabes 3 aufnimmt, ist .durchgehend ausgebildet
und wird nachträglich durch eindünnes Blech 15 verschlössen. Ein Verdrehen ider
Räder 2 gegeneinander z. B. in der Kurvenfahrt tritt nur bis zu eriem Winkel ein,
um den sich der federnde, als Drehstabfe,der ausgebildete Verbindungsstab 3 verdrehen
kann. In die Radnaben 8 eingelassene und durch ,die Schraubenlöcher der Raddeckel
4 hindurchgehende Stahlhülsen 14 schützen hierbei die den Raddeckel 4 befestigenden
Hammerkopf schrauben 13 gegen eine Schubbeanspruchung, die durch das z: B. bei der
Kurvenfahrt voreilende Außenrad und das dadurch in (dem Verib#indungsstab 3 auftretende
Drehmoment hervorgerufen wird.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Hohlachse i als Fallachse ausgebildet,
so daß das Rad bei Gleisunebenheiten um ein gewisses Maß s herabfallen kann :und
infolgedessen dauernd mit dem Gleis in Berührung bleibt. Zu tdiesern Zweck ist das
Untergestell 6 des Wagens mit Führungsrahmen 16 versehen, die Fühnungsflächen 17
aufweisen. Die Führungsflächen 17 legen sich gegen entsprechend ausgebildete Führungsflächen
i9 der auf der Hohlachse i ibefestigten Achsführungsstücke 18.
Bei
dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 ,und 3 sind die Räder .2 ebenfalls mit Kegelrollenlagern
io, i i auf der undreUbaren Hohlachse i gelagert. Die Befestigung es Raddeckels
4 mit der Radna@be 8 erfolgt hier mittels Schrauben 2o. Zur Übertragung der zwischen
den beiden Rädern :2 entstehenden Differenzmomente dienen ..der als Drehstabfeder
ausgebildete Verbindungsstab 3 und (die Nasen 21 des Raiddeckels 4, die in entsprechende
Ausnehmun.gen der Radnabe 8 eingreifen. Die nicht drehbare Hohlachse i ist in einem
Tragstück 22 gelagert, das sich mittels -der lotrecht wirkenden Feder 23 gegen ein
entsprechendes Führungsstück 24 ,des Untergestells 6 abstützt. Das Tragstück 22
und das Führungsstück 24 Übernehmen .die Führung .des Radsatzes in Gleis- und. Achsrichtung.
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Abb.4 zeigt eine Ausführungsform des Radsatzes gemäß der Erfindung,
bei (der anstatt des starren Raddeckels 4 ein .drehfedernder Raddeckel verwendet
ist, der aus den Teilen 25 und 26 besteht. Die Teile 25 und 26 :des Raddeckels sind
durch eine Schicht 27 aus elastischem Werkstoff, z. B. durch eine au.fvul(lcaniisierte
drehfedernde Gummischicht, miteinander verbunden. Die Federung oder Schicht 27 unterstützt
die Druckstabfederung .des Verwindungsstabes 3 und vergrößert dadurch die Elastizität
bzw. den Federungsausschlag zwischen den beiden Rädern 2 beim Einwirken äußerer
Momente.
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Die Räder :2 sind, bei (dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 mittels
Kugellager 28, 29 auf .der Hohlachse i gelagert. Zur Aufnähme der Achsstöße .dient
ein als Kugellager ausgebildetes Nabendrucklager 3o. Die Kugellager 28, 29 werden
auf der Hohlachse i durch die Mutter 31 festgestellt, die zugleich Widerlager für
das Nabendrucklager 30 ist, das sich auf der anderen Seite gegen die Nabenwand 5
der Radnabe 8 abstützt. Der Verbindungsstab 3 ist mit seinem Ende 7 in .der Radnabenw:and
5 gelagert und, gegen Verdrehung ges)ichert. Das Anstellen der Räder 2 untereinander
erfolgt durch (die Spannmutter 32 auf dem am Ende des Verbindungsstabes 3 angeordneten
Gewindestutzen 33.
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Die von der Schiene auf .den Radsatz einwirkenden Kräfte P werden
üblicherweise über das Nabendrucklager 30 in die Hohlachse i und damit in das Untergeste1116ein.geleitet.
Entgegengesetzt wirkende Kräfte P1 werden Über die Spannmutter 32 und den Verbindungsstab
3 von ,der anderen Seite her über die Naibenwand, 5, das Nabendrucklager 30 und
die Hohlachse i auf das Untergestell 6 übertragen. Der Verbindungsstab 3 bringt
infolge seiner großen Länge eine gewisse Elastizität in ,diesen Axialstoß hinein.
Falls die Kräfte P elastisch aufgefangen werden sollen, kann durch entsprechende
Maßnahmen die Weiterleitung der Kräfte umgekehrt erfolgen, .so daß der Verbindungsstab
3 auch hier zur elastischen Weitergabe der Stöße herangezogen wird. Auch weitere
Stahl- oder Gummifedern können eingeschaltet werden, die die federnde Aufnahme dieser
Axialstöße unterstützen.
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Bei den Ausführungsbeispielen nach Ab#b. 6 und 7 ist eine .gleitende
Lagerung der Räder 2 vorgesehen. Das Raid 2 ist .mit einem Gleitmetallausguß 34
versehen, der sich auf das mit Schmierlöchern 35 oder Schmiernuten versehene Achsende
der Hohlachse i abstützt. Der Hohlraum 38 der Hohlachse i kann als Ölraum ,dienen.
Das Rad ist bei diesem Ausführungsbeispiel einseitig geschlossen und wird mittels
Keilschraüben oder anderer Befestigungsmittel fest mit :dem Ende 7 .des Verbindungsstabes
3 verbunden. Ab-b. 7 zeigt eine elastische Lagerung des Endes 7 des Verhindungsstiabes
3 in der Nabenwand 5. Das Ende 7 liegt in einer St:a'hlbüchse 36, die .durch eine
aus elastischem Werkstoff, z. B. Gummi, bestehende Schicht 37, mit ;der Nabenwand
5 verbunden ist. Auch hier erfolgt alias Anstellen der Räder 2 untereinander durch.
die Spannmutter 32 auf dem am Ende .des Verbindungsstabes 3 angeordneten Gewindestutzen
33.