Konventionelle Güterwagendrehgestelle haben vielfach den Nachteil einer in Fahrtrichtung gesehen längssteifen Radsatzführung, die nicht gleisschonend und nicht leise ist. Das für Güterwagen weiterhin bekannte Schakendrehgestell hat zwar längselastische, radial einstellbare Radsätze, wobei jedoch der Nachteil auftritt, daß infolge der Reibung im Schakengestänge Quietschgeräusche entstehen. Durch das Anschneiden des Spurkranzes an der Schiene entstehen laute, quietschende und kreischende Geräusche. Gleichzeitig erfolgt trotz der bewirkten radialen Einstellung ein relativ hoher Verschleiß zwischen Rad und Schiene. Zudem ist das Schakendrehgestell infolge der aufwendigen Federung relativ kostenträchtig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere für Güterwagendrehgestelle einsetzbares, verbessertes Fahrwerk mit radial einstellbaren Radsätzen anzugeben.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das vorgeschlagene Fahrwerk eines Schienenfahrzeuges mit radial einstellbaren Radsätzen ein relativ geringes Gewicht aufweist, einen gleisschonenden und leisen Betrieb ermöglicht und zudem relativ kostengünstig produzierbar ist. Das geringe Gewicht wird insbesondere durch die kompakte, funktionsintegrierte Bauweise erreicht. Der leise Betrieb wird durch die bewirkte quasi optimale Radialstellung erreicht. Darüber hinaus werden durch die kompakte Bauweise die schallreflektierenden Flächen sowie die zur Schwingung anregenden Flächen minimiert.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele sowie anhand der Unteransprüche und der schematischen Zeichnung. Hierbei zeigen : Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht eines Fahrwerks oder Drehgestell eines Schienenfahrzeuges mit radial einstellbaren Radsätzen gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1 einer Primärfederung des erfindungsgemäßen Fahrwerks, Fig. 3 einen Schnitt eines Radsatzes nach Linie 111-111 der Fig. 1, Fig. 4 eine teilweise Draufsicht des Radsatzes nach Fig. 1, wobei abgedeckte Bauteile gepunktet dargestellt sind, und Fig. 5 eine Seitenansicht eines zweiachsigen Drehgestells gemäß. Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Abschnitts des vorgeschlagenen Fahrwerks eines Schienenfahrzeuges mit radial einstellbaren Radsätzen dargestellt. Es ist ein Laufrad 1 eines Fahrwerks eines Schienenfahrzeuges zu erkennen, dessen Achse 2 in bekannter Weise beidseitig mittels in Achslagergehäusen 3 integrierten Achslagern gelagert ist. Die Schiene ist mit Ziffer 4 bezeichnet.

Die Primärfederung eines Laufrades 1 erfolgt mittels zweier beidseitig des Achslagergehäuses 3 angeordneter Spiralfedern 5,6. Die untere Abstützung der Spiralfedern 5,6 erfolgt über eine beidseitig des Achslagergehäuses 3 kragende Aufnahme 7. Die oberen Enden der Spiralfedern 5 bzw. 6 greifen in Reibkeile 8 bzw.

9 ein bzw. drücken gegen diese Reibkeile, deren geneigte Oberseiten von schiefen Ebenen 10 bzw. 11 einer Aufnahme 12 des Fahrwerkrahmens bzw.

Drehgestellrahmens abgestützt werden. Die zum Achslagergehäuse 3 gerichteten Seitenflächen der Reibkeile 8 bzw. 9 sind mit Reibplatten 13 bzw. 14 versehen.

Gemäß Fig. 2 ist ein Schnitt durch diese Primärfederung dargestellt. Es ist die den Reibkeil 9 umfassende Aufnahme 12 des Fahrwerkrahmens bzw.

Drehgestellrahmens des Schienenfahrzeuges sowie die zwischen Aufnahme 7 des Achslagergehäuses und Aufnahme 12 eingespannte Spiralfeder 6 zu erkennen.

In Fig. 3 ist ein Schnitt eines Radsatzes des Schienenfahrzeuges dargestellt. Es ist das Laufrad 1 mit Achse 2, Achslager 15, Achslagergehäuse 3, Aufnahme 7 des Achslagergehäuses und Aufnahme 12 des Fahrwerkrahmens bzw.

Drehgestellrahmens zu erkennen. Die seitliche Bewegungsmöglichkeit zwischen Radsatz und Rahmen des Drehgestells wird durch einen Anschlag 16 des Fahrwerkrahmens bzw. Drehgestellrahmens zum Achslagergehäuse begrenzt.

In Fig. 4 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Radsatzes des Schienenfahrzeuges dargestellt. Es sind das Rad 1 mit Achse 2, Achslager 15 mit Achslagergehäuse 3, die beiden Spiralfedern 5,6, die Aufnahme 7 des Achslagergehäuses und die beiden Reibplatten 13,14 zu erkennen.

In Fig. 5 ist eine Seitenansicht eines Drehgestells 17 mit zwei Radsätzen des Schienenfahrzeuges dargestellt. Der Drehgestellrahmen ist vorteilhaft als verwindungsweicher H-Rahmen ohne Kopfträger ausgeführt. Konventionelle Lösungen haben im Unterschied hierzu einen Kopfträger. Das Drehgestell 17 weist zwei Radsätze 18,19 auf, wobei zur Lagerung der Achsen nicht die geschlossenen Achslagergehäuse gemäß den Figuren 1 bis 4, sondern Wechsellagergehäuse 20, 21 dienen.

Zur unteren Abstützung der Primärfederung weist jedes Wechsellagergehäuse 20, 21 zwei getrennte Aufnahmen 22,23 für die Spiralfedern auf. In einfacher Weise demontierbare untere Lagerschalen 24 bilden den unteren Gehäuseabschnitt eines Wechsellagergehäuses bzw. Achslagergehäuses. Diese alternative Lösung mit nach unten offenem Wechsellagergehäuse 20,21 ermöglicht vorteilhaft einen einfachen, schnellen und kostengünstigen Radsatztausch ohne Ausbau von Achslagergehäusen und der Federung. Am rechten Radsatz des Drehgestells nach Fig. 5 ist die untere Lagerschale dranmontiert. Selbstverständlich ist das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel auch mit um das Achslager geschlossenen Achslagergehäusen ausführbar (wie bezüglich den Fig. 1 bis 4 beschrieben).

Wie bereits aus den vorstehenden Erläuterungen hervorgeht, besteht die Primärfederung des Fahrwerkes des Schienenfahrzeuges aus den beidseitig vom Achslager 15 bzw. Achslagergehäuse 3,20,21 angeordneten Spiralfedern 5,6, welche wahlweise aus einer einteiligen oder einer zweiteiligen Feder bestehen. Bei Einsatz einer einteiligen Feder weisen die Spiralfedern vorzugsweise eine progressive Federkennlinie auf (TKS-Feder). Bei Einsatz einer zweiteiligen Feder weist jede Spiralfeder eine Innen-und eine Außenfeder auf, die vorzugsweise konzentrisch zueinander vorgesehen sind.

Auf der oberen Federseite lagern die Reibkeile 8,9, welche über die schiefen Ebenen 10,11 der Aufnahme 12 und die Vertikalkraft beidseitig an die Achslagergehäuse 3,20,21 gedrückt werden. So entsteht die für die vertikale Reibdämpfung notwendige Andruckkraft am Achslager 15. Die Reibungsdämpfung ergibt sich aus der Andruckkraft, welche abhängig von der Federbelastung und dem Reibkoeffizient zwischen der Reibplatte 13,14 und dem Achslagergehäuse 3,20,21 ist. Damit wird die Reibungsdämpfung entsprechend der Zuladung des Schienenfahrzeuges im gewünschten Maße proportional erhöht.

Die handelsüblichen Reibpaarungen Reibplatte 13,14/Achslagergehäuse 3,20,21 werden derart gewählt, daß bei den auftretenden Bewegungen keine Geräusche entstehen.

Die Querfederung erfolgt über die Flexicoilwirkung der Spiralfedern 5,6. Die Bewegung in Querrichtung, also quer zur Fahrtrichtung, erfolgt zwischen Achslagergehäuse 3,20,21 und den in der Aufnahme 12 befindlichen Reibkeilen 8, 9. Die Reibkeile 8,9 sind wiederum gegenüber dem Fahrwerkrahmen bzw.

Drehgestellrahmen des Schienenfahrzeuges in Querrichtung geführt. Nach Erreichen der maximal zulässigen Querbewegung erfolgt der Anschlag zwischen Drehgestellrahmen und Achslagergehäuse 3,20,21. Die Querbewegung wird ebenfalls-wie die vertikale Bewegung-über die vertikale Reibplatte 13,14 des Reibkeils 8,9 zum Achslagergehäuse 3,20,21 gedämpft. Auch hier erfolgt im vorgegeben und gewünschten Maße die Reibdämpfung abhängig von der Zuladung.

Die Anforderungen an die radiale Einstellbarkeit werden über die geometrischen Verhältnisse zwischen Radsatzmitte, Federfußpunkthöhe und Anlagehöhe des Reibkeils 8,9 in Verbindung mit der Bewegungsmöglichkeit des Reibkeils 8,9 in Längsrichtung realisiert. Durch das konische Radprofil werden Wendekräfte erzeugt, die im Radberührpunkt wirken und als Tx-Kräfte bezeichnet werden. Diese Tx-Kräfte wirken an einem Radsatz 18,19 entgegengesetzt und versuchen, den Radsatz radial einzustellen.

Die radiale Einstellbarkeit des Radsatzes 18,19 erfolgt in zwei Stufen. In der ersten Stufe, bei der die Tx-Kräfte kleiner als die auftretende Reibkraft sind, erfolgt eine Wendebewegung infolge des Abstandes zwischen Achslagermitte und Reibkeilhöhe.

Infolge des durch den Abstand erzeugten Momentes um die Querachse erfolgt eine Pendelbewegung des Achslagergehäuses 3,20,21 um den Abstützpunkt des Reibkeils 8,9 zum Achslagergehäuse 3,20,21. Durch diese Pendelbewegung, die oberhalb der Achsmitte des Radsatzes 18,19 erfolgt, wird eine Längsbewegung in der Ebene der Radsatzdrehmitte bewirkt. Damit können in der ersten Stufe kleine Lenkbewegungen des Radsatzes 18,19 realisiert werden.

In der zweiten Stufe, bei welcher die Tx-Kräfte größer als die auftretende Reibkraft sind, erfolgt eine Verschiebung der Reibkeile 8,9 gegenüber dem Fahrwerkrahmen bzw. Drehgestellrahmen des Schienenfahrzeuges und damit eine größere Lenkbewegung des Radsatzes 18,19. Infolge der nun bewirkten radialen Einstellung des Radsatzes 18,19 sinken die Tx-Kräfte und die Lenkbewegung geht in den Mechanismus der ersten Stufe zurück, in dem nur kleine Korrekturen der Lenkbewegung bewirkt werden. Durch die über die zweite Stufe erfolgte Bewegung ergibt sich ein quasi kraftfreier neuer Gleichgewichtszustand im Bogen. Dies ist die Voraussetzung für den gewünschten niedrigen Verschleiß durch die radiale Einstellung der Räder des Schienenfahrzeuges. Gegenüber konventionellen, radial einstellbaren Radsätzen bei Schienenfahrzeugen, bei denen die Tx-Kräfte während der ganzen Bogenfahrt permanent gegen den Widerstand der Primärfedersteifigkeit (cx-Steifigkeit) arbeiten, erfolgt bei der erfindungsgemäßen konstruktiven Lösung vorteilhaft ein quasi kraftfreier, neuer Gleichgewichtszustand.

Die komplette Bauweise der erfindungsgemäß. en Vorrichtung ergibt sich aus der Anordnung von jeweils nur einer Spiralfedereinheit neben den Achsen bzw.

Achslagern pro Laufrad. Hierdurch erhält man in vorteilhafter Weise einen realtiv kurzen Hebelarm der Federkräfte an ihren oberen und unteren Auflagern bezüglich der Achse 2 und insbesondere der Lagerung des Drehgestellrahmens am Wagenkasten.

Bezugszeichenliste 1 Laufrad 2 Achse 3 Achslagergehäuse 4 Schiene 5 Spiralfeder 6 Spiralfeder 7 Aufnahme des Achslagergehäuses 8 Reibkeil 9 Reibkeil 10 schiefe Ebene 11 schiefe Ebene 12 Aufnahme des Drehgestellrahmens 13 Reibplatte<BR> 14 Reibplatte 15 Achslager 16 Anschlag 17 Drehgestell 18 Radsatz<BR> 19 Radsatz 20 Wechsellagergehäuse 21 Wechsellagergehäuse 22 Aufnahme 23 Aufnahme 24 untere Lagerschale