DE2063518A1 - Radachsenlagerung für frei drehbar gelagerte Eisenbahnwagenräder mit zugeordneter Bremsvorrichtung - Google Patents

Description

• Radachsenlagerung für frei drehbar gelagerte Eisenbahnwagenräder mit zugeordneter Bremsvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Radachsenlagerung für frei umlaufende Räder von Eisenbahnwagen, und zwar Personenwagen oder Güterwagen, und auf eine zugeordnete Bremsvorrichtung, durch die die Umwandlung von Eisenbahnwagen mit an dreh~ bar gelagerten Radachsen festsitzenden Rädern in Eisenbahnwagen mit auf drehfesten Radachsen frei umlaufenden Rädern und deren Ausrüstung mit wirksamen Radbremsen erleichtert wird. Diese Radachsenlagerung kann sowohl für mit Drehgestellen ausgerustete Eisenbahnwagen, als auch für zwei- oder mehrachsige Guter~ wagen verwendet werden, deren Radachsen drehfest unmittelbar am Rahmen des Wagenkörpers angebracht sind.
• Eisenbahnwagen mit an drehbar gelagerten Radachsen fest sitzenden Rädern haben bekanntlich beträchtliche Nachteile, die insbesondere durch die erforderlichen Spurweitenunterschiede zwischen Gleisen auf geradlinigen Fahrstrecken einerseits und gebogenen Gleisen für Krümmungen des Schienenwegesedingt sind Diese Spurweitenänderungen verursachen beträchtliche Abnutzungen an den Wagenrädern und an den Schienen, weil im Bereich des Richtungswechsels des Schienenstranges beträchtliche Quer stöße auf den Wagenkörper übertragen werden. Überdies tritt bei Eisenbahnwagen mit fest durch drehbar gelagerte Radachsen verbundenen Rädern auf gekrümmten Fahrstrecken ein beträchtlicher Schlupf zwischen den Rädern und den Schienen auf> weil die äuf der äußeren Krümmungsschiene laufenden Räder in Kurven einen größeren Weg zurücklegen müssen als die an den gleichen Radachsen fest angebrachten, Inneren Rädern Diese Nachteile werden durch die auf den Wagenkörper beim Durchfahren von Kurven einwirkenden Zentrifugalkräfte noch verstärkt. Solche Eisenbahnwagen müssen daher verhältnismäßig oft und in kurzen zeitlichen Abständen untersucht, am Radumfang nachgedreht und auf den Radachsen nachgestellt werden, solange man mit diesen Behelfsmaßnahmen auskommt und nicht genötigt ist, die abgenutzten Räder und Radachsen durch neue Teile zu ersetzen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Räder für Eisenbahnwagen an den Radachsen frei drehbar zu lagern und die Radachsen begrenzt nachgiebig derart auszubilden, daß die an den Rädern und Schienen sonst auftretenden Abnutzungen beträchtlich vermindert werden und insbesondere der Schlupf zwischen Bad und Schiene beim Befahren von gekrümmten Strecken beseitigt wird, womit sich auch der Aufwand an Maschinenleistung zum Ziehen von Eisenbahnwagen und daraus zusammengestellten Zügen durch Kurven beträchtlich vermindert.
• Erfindungsgemäß sind die Radachsen von Eisenbahnwagen mit ihren Enden in Achslagern drehfest gehaltert und mit frei drehbar gelagerten Bädern versehen, die vorzugsweise in Kegelrollenlagern mit gegensinnig einwärts verjüngten bzw. geneigten Kegelrollen umlaufen, wobei diese Rollenlager an den Radachsen durch verspannbare Achsmuttern gegen Lösen und Axialverschiebung auf den Radachsen gesichert sind, und zwar auch bei maximalen Schwingungsbeanspruchungen.
• Die frei drehbar gelagerten Räder sollen zwar mit der üblichen Druckschmierung versehen sein, weisen jedoch an ihren Naben besondere Achsieckel oder Dichtungsringe auf, die die Rollenlager der Bäder gegen Schmiermittelverlust und gegen Heißlaufen sichern.
• Für die an den radachsen frei drehbar gelagerten Räder ist erfindungsgemäß auch eine besondere Ausbildung der Radbremsen vorgesehen, die für jedes Rad zwei sich horizontal gegen überliegende Bremsköpfe mit beidseitig am Badumfang angreifenden Bremsbacken aufweisen. Die nachteilige Bremsung mit an den Laufflächen der Räder von Eisenbahnwagen zur Anlage kommenden, gekrummten Bremsschuhen entfällt hierbei. Die Bremsgestänge sind zweckmäßig so ausgebildet, daß die für Eisenbahnwagen üblichen Druckluft~ und Vakuumbrernssysteme zum Anlegen und Lösen der Bremsschuhe weitgehend beibehalten werden können, Wie bei den üblichen Bremssystemen sind die jedem Rad zugeordneten Bremsbacken durch eine Querstange angetrieben, die in ihrer Mitte an einem rechteckigen Stellrahmen angreift, der am Rahmen des Eisenbahnwagens oder an einem Drehgestellrahmen verschiebbar gelagert ist und den Stel zug zum Betätigen der Bremsbacken aufnimmt Der Stellrahmen des Bremsgestänges ist mit in Stellzylindern angeordneten Rückstellfedern versehen, die das Bremsgestänge bei Freigabe wieder in die Ausgangsstellung zurückbringen, Die Zeichnungen zeigen Beispiele für die Ausführung der Radachsenlagerung nach der Erfindung, und zwar zeigen Fig. l einen Längsschnitt durch eine Radachsenlagerung nach der Erfindung für Eisenbahnwagen, Fig. 2 einen ähnlichen Längsschnitt durch eine Radachse, die zusätzlich mit einem Getriebe zum Antrieb eines an der Radachse befestigten Stromerzeugers verseh-en ist, Fig. 3 den Grundriß eines mit zwei Radachsen ausgerüsteten Drehgestells für Personenzugwagen, Fig. 4 und 5 je eine Seiten- und Vorderansicht des Drehgestells nach Fig. 3, Fig 6 - 11 Einzelheiten der Radbremsenausrüstung des Drehgestells, Fig. 12 einen Teillängsschnitt durch eine abgeänderte Radlagerung Fig. 13 eine gleichartige Radlagerung mit zugeordnetem Stromerzeuger, Fig. 14 eine bei den Radlagerungen nach Fig. 12 und 13 verwendete Radachsenmutter in vergrößerter Vorderansicht, Fig. 15 und 16 einen Schnitt durch diese Muter vor und nach dem Zusammenbau.
• Gemäß Fig. 1 weist die Radachse 1 an ihrem Achslagerzapfen 2 zwei Kegelrollenlager 3 und 4 auf, die durch eine Zwischenhülse 5 in Abstand voneinander gehalten sind, wobei sich das der Achsmitte zugekehrte Rollenlager 3 an einem Bund der Radachse abstützt. Die Rollenlager sind nach außen durch einen Stützring 6 gehaltert und tragen den Radkörper 7, der seinerseits an den äußeren und inneren Enden seiner Nabe Achsringe 8 und 9 trägt. Die Achsringe sind an der Nabe des Radkörpers 7 mit Schrauben 10 und 11 befestigt und enthalten Schmiernuten 12 und 13. An seiner Außenseite ist der Radkörper 7 auf der Radachse mit zwei Achsmuttern 14,15 gegen Axialverschiebung gesichert.
• An seinem äußeren Ende trägt der Aohslagerzapfen 2 einen Endzapfen 16, der nach außen etwas verjüngt zuläuft und eine Längsnut 17 zur Aufnahme eines Keils enthält, mit dem das äußere Ende der Radachse 1 in einer kegeligen Paßbohrung eines zylindrischen Radachsenträgers 18 gegen Drehen gesichert ist.
• Der Endzapfen 16 ist an seinem äußeren Ende mit einer Büchse 19 abgedeckt, die mit Schrauben 20 am Endzapfen gesichert ist. Die Radachsenträger 18 sind an Gehäusen 22 gelagert, dien Auskleidung 21 aus Lagermetall aufweisen. Die Gehäuse 22 sind mit einem daran verschraubten Gehäusedeckel 23 gegen Eindringen van Staub und Schmutz geschützt.
• Soll die Radachse bei Eisenbahnwagen fürPersonenzüge gemäß Fig. 2 einen Dynamo 24 tragen so wird dieser mit Schellen 25 an der Radachse hängend befestigt. Das Antriebsritzel 26 des Dynamos steht mit einem Zahnrad 27 in Eingriff, das auf einer innenseitigen Stirnscheibe 28 des Radkörpers sitzt Die Stirnscheibe 28 ist am Radkörper mit Schrauben befestigt und trägt an ihrem Umfang einen Dichtungsring 29, mit dem sie ein die Zahnräder 26t27 umgreifendes Getriebegehäuse 30 abdichtet.
• Das Getriebegehäuse sitzt fest auf der Radachse, Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist jeder Rådkörper 7 auf der Radachse 1 in den Rollenlagern 3 und 4 frei drehbar und reifen Axialverschiebung durch die Achsmuttern 14,15 gesichert.
• Anordnung der Lagerhülsen 21 zwischen den zylindrischen Radachsenträgern 18, die fest auf der Radachse sitzen, und den Lagergehäusen 22

  +

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  eine Gleitbewegung zwischen diesen Teilen und demzufolge auch eine leichte Pendelbewegung der Radachse 1 bezüglich des Wagenkörpers oder seines Tragrahmens.
• Die begrenzt nachgiebige Aufhängung der Radachsen macht es erforderlich, für die mit ihnen ausgerüsteten Drehgestelle auch eine Ausbildung der Radbremsen vorzusehen, die die erstrebte Nachgiebigkeit der Radachsen nicht beeinträchtigt.
• Hierfür ist die in Fig. 3 - 11 dargestellte Ausbildung der Radbremsen vorgesehen.
• Gemäß Fig. 3 weist jeder Badkörper 7 zwei sich horizontal gegenüberliegende Bremsköpfe 32 auf, die je mit einem Betätigungshebel 33 und einer Lenkerstange 34 mit zugeordneten Gabel köpfen 35 an einem der beiden Arme eines Doppelhebels 36 angreifen (s. Fig. 4). Die Doppelhebel 36 sind Je an einer durch zwei Bunde eingefaßten Lagerfläche 31 der Radachsen 1 (s, Fig.
• 1 und 2) schwenkbar gelagerte und zwar sind die beiden oberen Arme der auf der gleichen Radachse sitzenden Doppelhebel 36 durch Querglieder 37 verbunden, die einen mittleren Stellarm 38 tragen. An dem mittleren Stellarm des vorderen Quergliedes 37 greift eine Zugstange 39 des Bremsgestänges an, während die einwärts gerichteten Enden der Stellarme 38 jeweils durch eine verstellbare Lenkerstange 40 mit je einem vorderen und hinteren Flachkopf 41 verbunden sind. Die Flachköpfe 41 bilden zusammen mit zwei sie verbindendent parallelen Stangen 42 einen Viereckrahmen, dessen Längs stangen 42 mit paarweise angeordneten, vorderen und hinteren Lagerbügeln 43 und 44 an mittleren Querträgern des Drehgestellrahmens verschiebbar sind. An seinem hinteren Ende im Bereich der Lagerbügel 44 sind unter dem Vier~ eckrahmen zwei federbelastete Stellzylinder 45 angeordnet, die das Bremsgestänge in die Ausgangsstellung zurückbewegen und die Bremsköpfe 32 mit ihren Bremsbacken in die Freigabestellung bringen, wenn die Zugstange 39 zum Lösen der Bremsen nachgelassen wirde Jeder Bremskopf 32 weist zwei Bremsbacken 46 und 47 auf, die an den Stirnflächen des Radkörpers 7 angreifen. Die innere Bremsbacke 46 jedes Bremskopfes weist ein Lagergehäuse 48 auf, in dem eine senkrechte Nockenwelle 49 drehbar ist. Der Kopf dieser Nockenwelle bildet den Hebel 33, der durch eine Ringöse 50 mit dem zugeordneten Lenker 34 des Bremsgestänges verbunden ist, Die beiden Bremsbacken 46 und 47 sind an halbkreisförmi gen Bügeln angeordnet, die mit ihren den Bremsbacken abgekehrten Enden um senkrechte Achsen 51 und 52 schwenkbar sind (s.
• Fig. 8). Die Achsen 51 und 52 sind zu beiden Seiten eines mittleren Steges 53 einer Platte 54 zugeordnet, die am Drehgestellrahmen befestigt ist. An dieser Platte sitzen auch Halter für Stellschrauben 55, mit denen sich die Lage der Bremsbacken 46 und 47 bezüglich ihrer Öffnungsweite einstellen läßt.
• Die beiden Bremsbacken 46 und 47 sind durch zwei übereinander liegende Stellbolzen 56 verbunden, die je eine zwischen den Bremsbacken eingespannte Druckfeder 57 tragen. Die Druck~ federn 57 drängen die Bremsbacken beim Lösen des-Bremskopfes in die Freigabestellung, werden aber gespannt, wenn die Nockenwelle 49 mittels des Hebels 33 aus der Freigabestellung in die Bremsstellung gedreht wird. Hierfür greifen die Stellbolzen 56 mit ringförmigen Köpfen-an den zylindrischen Nocken der Nockenwelle 49 an. Die beiden Bremsbacken 46,47 sind durch Bügel gebildet, die an ihren der Radachse zugekehrten Enden angelenkte Bremsschuhe 58 mit Bremsbelägen 59 tragen.
• Beim Ziehen an der Zugstange 39 werden die Bremsbacken 46,47 aller Bremsköpfe 32 einwärts bewegt und paarweise gleichzeitig an den inneren und äußeren Stirnflächen der Radkörper 7 zur Anlage gebrachte Läßt die Bremskraft an der Zugstange 39 nach, so werden die Bremsen durch die in den Stellzylindern 45 befindlichen und auf den Stellbolzen 56 sitzenden Federn wieder gelöst und in die Freigabestellung gebracht.
• In der abgeänderten Ausführung nach Fig, 12 - 16 sind die Radachsengehäuse 60 des Drehgestells oder Wagenrahmens für eine drehfeste lagerung der Radachsen 1 ausgebildet. Die Lager enthalten zwei Lagerringe 61 mit kegeligen Innenflächen, die in ihren Ausnehmungen dem kegeligen Endzapfen der Lagerachse angepaßt sind, Die Lagerringe 61 sind am Lagerkörper 60 mit Paßstiften 62 gehaltert und durch eine Keilfeder 63 gegen Drehen gesichert. Überdies sind die Teile auch durch eine Stirnplatte 19 zusammengehalten, die wie bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 mit Schrauben 20 an der äußeren Stirnfläche der Lagerachse l befestigt ist. Die Schrauben 20 sind gegen Lösen durch eine Platte 64 gesichert0 Die Lagerringe 61 sind zusätzlich an der Radachse 1 durch eine Keilfeder 65 gegen Drehen festgelegt. Auch hier ist das Radachsenlager durch einen Deckel 23 gegen Eindringen von Staub und Schmutz geschfitzt.
• Die zwischen den Kegelroilenlagern 3 und 4 befindliche Abstaiidshütse 5 ist ilier zweiteilig ausgeführt, so daß sie in ihrer Länge durch zwischen den Ringen anzuordnende Unterlegscheiben eingestelL werden kann Hierdurch ist eine genaue Halterung der inneren Laufringe der Rollenlager gewährleistet4 Die Halterung des Radkörpers gegen Axialverschiebung auf der Radachse ist hier durch eine Doppelmutter 67 von besonderer Ausführung erreicht, die in Fig. 14,15 und 16 in vergrößerten Abbildungen für sich dargestellt ist. Diese Doppelmutter 67 enthält in ihrer äußeren Stirnfläche eine Ausnehmung 68, in die ein flacher Gewindering 69 paßt. Der Gewindering enthält das gleiche Innengewinde wie der ihn aufnehmende Teil der Doppelmutter 67 und ist an diesem Teil durch eine Zentrierschraube 70 in eine bestimmte Lage einstellbar, in der zugeordnete Durchgangslöcher und Gewindelöcher der beiden Teile in Deckung gegen, Diese besondere Doppelmutter weist in ihrer äußeren Stirnfläche eine Ausnehmung 68 auf, in die ein flacher Gewindering 69 einpaßt dessen Gewinde mit dem Innengewinde des Hauptkör pers der Mutter übereinstimmt. Ein Sperrstift 70 fixiert die beiden Teile 67 und 69 in einer Stellung, in der sie sich mit Schrauben 71 verbinden lassen, deren Köpfe mit Blechstreifen 72 unterlegt sind, Die Schrauben 71 sitzen zunächst locker, Ist die Doppelmutter 67 auf der Radachse verschraubt, so werden die Kopfschrauben 71 angezogen, wobei-zwischen den beiden Teilen der Doppelmutter eine feste Verklemmung an den Gewinde gängen des Radachsengewindes eintritt, Die Kopfschrauben 71 werden dann durch Hochbiegen der äußeren Enden der Blechstrel fen 72 an den Schraubenköpfen gegen Drehen und Lösen gesichert.
• In der Ausführung nach Fig. 13 trägt die Radachse 1 wie bei der Ausführung nach Fige 2 einen Dynamo 24, der hier mit Klemmbügeln 25 stehend auf der Radachse 1 befestigt ist. Auch hier steht ein auf der Dynamowelle sitzendes Antriebsritzel 26 mit einem Zahnrad 27 in Eingriff, das mit dem Radkörper 7 fest verbunden ist und zusammen mit ihm umläuft. Das Zahnrad 27 sitzt hier fest auf einer Lagerhülse 73, die mit Kopf schrauben 74 an der Nabe des Radkörpers 7 befestigt ist.
• Die Welle 75 des Antriebsritzels 26 ist mit der Dynamowelle 76 elastisch durch zwei auf den beiden Wellen sitzende Kupplungsmuffen verbunden, deren Mitnehmeransätze 77 und 78 mit Querschrauben 79 an einer elastischen Kupplungsscheibe 80 angreifen. Diese Kupplung zwischen dem Antriebsritzel 26 und der Dynamowelle 76 gleicht die kleinen Ausrichtungsungenauigkeiten zwischen diesen Teilen aus, die sich praktisch nicht vermeiden lassen, wenn der Dynamo 24 mit Schrauben und Spannbändern 25 an der Radachse 1 befestigt wird.
• Das Getriebe 26,27 für den Antrieb des Dynamos ist in einem geschlossenen Gehäuse 81 untergebracht, das an der dem Dynamo zugekehrten Seite von der Welle 75 des Ritzels 26 durchragt ist. Diese Welle läuft in Lagern 82, deren Schmierung durch im Gehäuse befindliches Schmierfett erfolgt, dessen Verbleib im Gehäuse durch einen zwischen dem Gehäusedeckel 81 und dem Flansch der Lagerhülse 73 angeordneten Dichtungsring 83 gesichert ist.

Claims (9)

Patentansprüche

1.) Radachsenausbildung für Eisenbahnwagen mit drehbar gelaten Rädern und zugeordneter Bremsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Radachsen (1) mit ihren Enden in äußeren Achslagern (22,60) des Wagen oder Drehgestellrahmens drehfest gehaltert und die Räder (7) auf den gegen Drehen gesicherten Radachsen (1) in Rollenlagern (3, 4) frei drehbar umlaufen, die an den Radachsen (1) durch verspannbare Achsmuttern (14,15 bzw. 67,68) gegen Lösen und Axialverschiebung gesichert sind.

2. Radachsenausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die äußeren Radachsenlager (22) querliegend zu den Radachsen (1) angeordnete, zylindrische Lagereinsätze (18) enthalten, an denen die Radachsen (1) mit nach außen kegelig verjüngten Endzapfen (16) und deren äußere Enden übergreifende Gehäusedeckel (19) gehaltert und durch einen Längskeil (17) gegen Drehen gesichert sind.

3 Radachsenausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Radachsenlager (60) die kegeligen Enden der Radachse (1) umschließende Lagerringe (61) enthalten, die an den sie aufnehmenden Lagergehäusen durch radiale Paßstifte (62) und axiale Keile (63,65) gegen Drehen gesichert und durch das äußere Ende der Radachse (1) übergreifende Gehäusedeckel (19,23) an dem zugeordneten Lagerring (61) und am Lagergehäuse verspannt sind.

4. Badachsenausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Radachsen (1) sitzenden Rollenlager (314) der Räder (7) als Kegelrollenlager mit gegensinnig einwärts verJüngten bzw. geneigten Kegelrollen ausgebildet und die sie sichernden Achsmuttern durch eine Doppelmutter (67) gebildet sind, deren Hauptkörper eine Stirnflächenausnehmung (68) zur Aufnahme eines in die Ausnehmung passenden, mit Schrauben (71) verspannbaren Gewinderinges (69) aufweist,

5. Radachsenausbildung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Laufringe der auf den Radachsen sitzenden Kegelrollenlager (3,4) durch zwei nebeneinander liegende Abstandsringe gehaltert sind, deren Breite durch ringförmige Zwischenrahmen aus Blech (66) verstellbar ist.

6. Radachsenausbildung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen Drehen gesicherte Radachse (1) im Bereich eines darauf sitzenden Radkörpers (7) einen Dynamo (24> trägt, der mit Spannbügeln (25) an der Badachse (1) befestigt ist und ein Antriebsritzel (26) aufweist, das mit einem an der Nabe des Radkörpers (7) fest angebrachten Zahnrad (27) in Eingriff steht

7. Radachsenausbildung nach Anspruch 6, dadurch gekenn'-zeichnet, daß das Antriebsritzel (26) des Dynamos (24) mit der Dynamowelle (76) dadurch Kupplungsmuffen verbunden ist, deren Mitnehmer (77,78) an einer dazwischen angeordneten, elastisohen Kupplungsscheibe (80) angreifen,

8. Radachsenausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen Drehen gesicherten Radachsen (i) mit von Achsbunden eingefaßten Lagerflächen (3) für schwenkbare Doppelhebel (36) des Bremsgestänges zum Betätigen von Bremsköpfen (32) versehen sind, die je zwei den Radkranz jedes Radkörpers (7) beidseitig einfassende, schwenkbar gelagerte Bremsbacken (46,47) aufweisen.

9. Radachsenausbildung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsköpfe (32) am Wagen- oder Drehgestell~ rahmen des Eisenbahnwagens gehaltert, ihre Bremsbacken (46,47) an der Halterung angelenkt und durch mit Federn ausgerüstete Querbolzen (56) verbunden sind, die durch eine zugeordnete Nockenwelle (49) verstellt werden, die mit dem Bremsgestänge verbunden und an einem Gehäuse (48) der inneren Bremsbacke (46) gelagert ist.