197262. lajstromszámú szabadalom • Háromtengelyű forgókeret vasúti járművekhez
3 197262 4 A találmány tárgya olyan forgókeret vasúti járművekhez, amelynek három tengelye van, és kanyarban mindegyik sugárirányú helyzetet vesz fel. A vasúti járművek mindkét végének közelében általában véve egy pár forgókeret van elrendezve. A viszonylag kis tengelytávolságú forgókeretben több tengely, illetve kerékpár van elrendezve. Egy-egy kerékpár egy pár peremmel ellátott kúpos felületű kereket és egy tengelyt tartalmaz. A vasúti pálya sínével a kerék kúpos felülete érintkezik. A kerekek a tengelyre vannak rögzítve és így szögsebességük mindig megegyezik a tengely szögsebességével. Az ilyen rögzített kerékpár tengelye önbeálló a vasúti pályához viszonyítva. A vasúti járművekkel foglalkozó szakember számára világos, hogy a kúpos kerekeket tartalmazó kerékpár ívelt pályán való haladás közben sugárirányba áll be. Egyetlen ilyen kerékpár azonban nem stabil és a kerékpár .beleng", akár egyenes, akár ívelt pályán való haladás közben. A stabilitás javítása érdekében gyakran rövid tengelytávú forgókereteket alkalmaznak, amelyek vagy két, vagy több tengelyt tartalmaznak. Az ilyen forgókeretnél két tengely csapágyak segítségével úgy van felfüggesztve, hogy a tengelyek párhuzamosak legyenek egymással. Az ilyen forgókeret stabil és nem leng be az üzemeltetés során kívánatos haladási sebességek esetében. Azonban annak következtében, hogy a tengelyek egymással párhuzamosan vannak felfüggesztve, csúszniuk kell a sínhez viszonyítva és ez pedig zajt és nemkívánatos kopást okoz. Több olyan szerkezet ismeretes, ami lehetővé teszi két tengellyel ellátott forgókeretek tengelyeinek sugárirányú beállását, mikor a jármű ívelt pályán haladt. Ilyen szerkezetre ad példát az 1980. augusztus 19-én kelt 1.083.886 számú kanadai szabadalom, amely két tengelyű, rövid tengelytávú forgókeretet ismertet. Ennél a megoldásnál a tengelyek csapágyazása lehetővé teszi, hogy a tengelyek lényegében véve vízszintes tengelyek körül körül elforduljanak. A tengelyek mindegyike legalább egy olyan csapágyazással van ellátva, amely kormánykarhoz van kapcsolva, annak érdekében, hogy a csapágyazás elfordulhasson a kormánykarhoz képest. A kormánykar minden esetben a forgókeret vázához van erősítve, és elfordítható a kerethez képest. A kormánykarok továbbá kormányrudakhoz kapcsolódnak. A fent említett szabadalmi leírásban ismertetett megoldás szerinti forgókeret iveit pályán haladó jármű esetén elfordul a kocsitesthez viszonyítva, aminek eredményeként elmozdulnak a kormányrudak. A kormányrudak elmozdulása a kormánykarok elfordulását eredményezi, amely viszonylagos elfordulást hoz létre az egyes tengelyek és a forgókeret váza között, és ezáltal hozza létre a kívánt kormányzási mozgásokat. Mivel a forgókeretnek a kocsitesthez viszonyított elfordulásának mértéke azon ívelt pálya sugarától függ, amelyen a jármű halad, ezért egyszerű mechanikai problémának tekinthető annak megoldása, hogy a kormánykarok megfelelő arányban mozduljanak el annak érdekében, hogy a tengelyek a pálya ívéhez igazodjanak, amely elfordulás arányos a forgókeret járműte8thez viszonyított elfordulási szögével. Bizonyos körülmények mellett előnyösnek tekinthető háromtengelyű forgókeretek alkalmazása. A háromtengelyű forgókeretek gyártása hasonló módon történhet, mint a kéttengelyű forgókereteké, ami azt jelenti, hogy olyan csapágyazást alkalmaznak, amely állandóan lényegében véve párhuzamos helyzetet biztosít mindhárom tengely között. Ha egy ilyen forgókeret halad egy iveit pályaszakaszon, akkor nem lehet valamennyi tengely sugárirányú helyzetben, ha a tengelyek közötti párhuzamosság fennmarad. Hasonlóképpen a kéttengelyű forgókeretekhez kívánatos a tengelyek oly módon való forgatható elrendezése, hogy sugárirányban álljanak, amikar a forgókeret ívelt pályaszakaszon halad. Háromtengelyű forgókeretek radiális beállítására vonatkozik az 590.876 számú német birodalmi szabadalom (1933. december 21.) leírásában ismertetett megoldás. Ebben a megoldásban háromtengelyű forgókeret középső tengelyéhez azzal együttműködő hidraulikus munkahenger kapcsolódik. A középső tengelynek a forgókeret vázához viszonyított keresztirányú elmozdulása olajat juttat a középső tengelyhez csatlakoztatott munkahengerbe, vagy ellenkezőleg, onnét olajat hajt ki. A másik két tengelyhez is egy-egy hidraulikus munkahenger csatlakozik, amelyek olajjal vannak feltöltve és hidraulikus kapcsolatban vannak a középső tengelyhez kapcsolt munkahengerrel és az olaj mozgásának hatására elmozdítják a másik két tengelyt is. A korábban ismert megoldások azonban nem nyújtottak kellően egyszerű mechanikai megoldást, amelyek jól használhatóak lennének háromtengelyes forgókeretekhez. Kéttengelyes forgókeretek esetében az egyes tengelyek működtető kapcsolatba hozhatók a járműtesttel, amint ezt az 1.083.886 számú kanadai szabadalom szerinti megoldás illusztrálja, és ennek révén a tengelyek elmozdíthatok úgy, hogy sugárirányú helyzetet vegyenek fel. Háromtengelyes forgókeret esetében másféle kormányzási megoldás alkalmazható. Háromtengelyes forgókeretek esetében a középső tengelyeket oly módon kell felfüggeszteni, hogy lehetővé tegye a keresztirányú elmozdulást a vázhoz viszonyítva, ha a forgókeretnek iveit pályaszakaszon kell haladnia. Eközben a középső tengelyt oly módon kell ágyazni, hogy forgástengelye ne 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
