Sinuslauf und Losräder (Allgemeines Forum)
Mario, Dienstag, 17.07.2012, 22:38 (vor 5009 Tagen)
Hallo,
ich frage mich schon seit Längerem, wie Züge wie der Talgo und der ULF mit Losrädern - also Gliederzüge ohne Achsen und Drehgestelle - das mit dem Sinuslauf hinbekommen. Kann mir das jemand genau erklären, denn im Internet bin ich nicht ganz fündig geworden. Danke schonmal.
Sinuslauf und Losräder
guru61, Arolfingen, Mittwoch, 18.07.2012, 07:22 (vor 5009 Tagen) @ Mario
Hallo,
ich frage mich schon seit Längerem, wie Züge wie der Talgo und der ULF mit Losrädern - also Gliederzüge ohne Achsen und Drehgestelle - das mit dem Sinuslauf hinbekommen. Kann mir das jemand genau erklären, denn im Internet bin ich nicht ganz fündig geworden. Danke schonmal.
Gibts nicht: Für den Sinuslauf ist eine Starre Achse unbedingt notwendig, weil sich sonst die Räder nicht gegenseitig beeinflussen können. Das auf dem grössern Laufkreis rollende Rad eilt vor und stellt die Achse schräg. Damit rollt es auf den kleineren Laufkreis und stellt die Achse wieder zurück. Dann beginnt das Spiel auf der andern Seite.
Hier ein Video, der das zimlich anschaulich zeigt:
http://www.youtube.com/watch?v=-K_Z1TAs1B4
Nicht lachen, auch wenns nicht so professionell gemacht wurde :-)
Sinuslauf und Losräder
Mario, Mittwoch, 18.07.2012, 11:46 (vor 5009 Tagen) @ guru61
Danke für die Info.
Ich habe in der Zwischenzeit jetzt auch gelesen, dass beim Talgo die Losräder im Kurven um die Winkelhalbierende des Winkels der beiden Wagen angestellt wird, damit die Räde "gerade" um die Kurve fahren. Geschieht das beim Talgo eigentlich aktiv gesteuert oder kommt das rein von der Konstruktion her passiv?
Der Hintergrund meiner Frage zum Sinuslauf ist nämlich die Frage, wie und ob man bei Gliederzügen bzw. Zügen mit relativ kurzen Wagen Losräder mit Radnabenmotoren und integrierten Bremsscheiben einbauen kann. Dadurch hätte man keine Achsen und somit immer einen ebenen Fußboden, die großen Motoren und Getriebe könnten entfallen und es müssten keine Bremsscheiben auf Achsen vorhanden sein. Und durch die Radnabenmotoren könnte man die Räder viel gezielter ansteuern und es würde damit der komplette schwere mechanische Antriebsstrang entfallen. Vielleicht könnte man dabei sogar so weit gehen, dass man im Falle eines Defekts ein solches Losradmodul mit allem drum und dran im Depot realativ zügig gegen ein anderes austauschen kann.
So könnte man einsttöckige und zweistöckige Züge sehr modular aufbauen und ach die Fußbodenhöhen wären nicht mehr von Drehgestellen abhängig. Es wäre also ein Dosto-Triebwagenzug mit ebenen Durchgängen auf beiden Etagen machbar. Konkret könnte ich mir hier zwei Arten von Zügen vorstellen: Einen Gliederzug ähnlicher Bauart wie der Talgo mit einem Losradsatz zwischen den Wagen und ca. 15-16m lange Wagen, die an jedem Wagenende einen Losradsatz hätten und somit gut ein- und ausgruppiert werden könnten.
Sicher braucht es zu sowas noch weitere Forschung und Entwicklung, aber wenn man so etwas hinbekommen würde, dann wäre es in der Tat eine echte Revolution.
Laufruhe?
Steffen, Mittwoch, 18.07.2012, 12:17 (vor 5009 Tagen) @ Mario
Soweit ich weiß, sorgen vor Allem die Drehgestelle für die Laufruhe. Wenn man sich nun wieder von den Drehgestellen verabschiedet - wird der Lauf nicht wieder unruhiger?
Ich kann mir aber auch das von Dir beschriebene Prinzip mit Niedrig-Drehgestellen vorstellen. Die Wagen wären dann wie heute 26m lang und haben zwei Drehgestelle mit insgesamt 8 Einzelrädern.
--
![[image]](http://img.aachen-im-bild.de/brueckebelgien.jpg)
Laufruhe?
hfrik, Mittwoch, 18.07.2012, 13:35 (vor 5009 Tagen) @ Steffen
Hier mal als Anregung
http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=Drehgestell+Einzelrad&source=web&...
Auf Seite 13 ein "Drehgestell".
Ich glaube mich erinnern zu können, dass man ein Drehgestell mit Einzelrädern schon mal bis 600km/h auf dem Prüfstand getestet hat, ohne nennenswerte Schlingerneigungen oder ähnliches feststellen zu können - habe dazu aber keine Quelle. ansonsten:
http://www.patent-de.com/20040226/DE60004736T2.html
Laufruhe?
hfrik, Mittwoch, 18.07.2012, 13:53 (vor 5009 Tagen) @ hfrik
Hier noch ein Artikel: http://www.zeit.de/1992/40/schlingerfrei-auf-freien-raedern
Es waren nicht 600 sondern 500km/h, aber die Grenzen des Prüfstands, so wie ich mich erinnerte.
oder auch http://www.drehscheibe-foren.de/foren/read.php?17,5379600,5380542#msg-5380542
Laufruhe?
Mario, Mittwoch, 18.07.2012, 15:37 (vor 5009 Tagen) @ Steffen
Soweit ich weiß, sorgen vor Allem die Drehgestelle für die Laufruhe. Wenn man sich nun wieder von den Drehgestellen verabschiedet - wird der Lauf nicht wieder unruhiger?
Der Talgo läuft doch sehr ruhig.
Ich kann mir aber auch das von Dir beschriebene Prinzip mit Niedrig-Drehgestellen vorstellen. Die Wagen wären dann wie heute 26m lang und haben zwei Drehgestelle mit insgesamt 8 Einzelrädern.
Ich meinte ja keine Niedrig-Drehgestelle sondern Losräder mit Radnabenmotor und integrierten Scheibenbremsen als Komplettbaugruppe ohne Drehgestell, ohne Achsen, ohne Getriebe und ohne die riesen Motoren von heute.
Aber natürlich hast du Recht, dass man auch mit diesen Niedrig-Drehgestellen einiges machen kann. Meine Intention war eben, ob man es nicht schaffen kann, den ganzen sauschweren mechanischen Antriebsstrang mit Drehgestellen mal durch etwas innovativeres ersetzen zu können. Und wenn man beim Talgo sehr gut ohne Sinuslauf auskommt und der Fahrkomfort sowie der Verschleiß dabei ok sind, dann böte sich sowas vielleicht ja mal an.
Laufruhe?
Steffen, Mittwoch, 18.07.2012, 15:45 (vor 5009 Tagen) @ Mario
Ich meinte ja keine Niedrig-Drehgestelle sondern Losräder mit Radnabenmotor und integrierten Scheibenbremsen als Komplettbaugruppe ohne Drehgestell, ohne Achsen, ohne Getriebe und ohne die riesen Motoren von heute.
Habe ich auch so verstanden. Darum eben die Idee, die Losräder mit Radnabenmotor und integrierten Scheibenbremsen nicht an den Wagenkasten sondern an ein Drehgestell zu montieren, welches logischer weise sehr niedrig sein kann - eben falls es mit der Laufruhe nicht anders klappt.
Wie der Talgo fährt - keine Ahnung. Als drehgestellloses Fahrzeug kenne ich den RegioSprinter, und der rumpelt ganz gut! Wenn man das anders als mit Drehgestellen lösen kann - auch gut.
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![[image]](http://img.aachen-im-bild.de/brueckebelgien.jpg)
Laufruhe?
Frank Augsburg, Ansbach, Mittwoch, 18.07.2012, 15:51 (vor 5009 Tagen) @ Steffen
Soweit ich weiß, sorgen vor Allem die Drehgestelle für die Laufruhe. Wenn man sich nun wieder von den Drehgestellen verabschiedet - wird der Lauf nicht wieder unruhiger?
Ich kann mir aber auch das von Dir beschriebene Prinzip mit Niedrig-Drehgestellen vorstellen. Die Wagen wären dann wie heute 26m lang und haben zwei Drehgestelle mit insgesamt 8 Einzelrädern.
Servus,
großes Veto von einem kleinen Schienenfahrzeugkonstrukteur.
Laufruhe ist auch mit Einachs- oder Losrad- Fahrwerken hinzukriegen. Maßgebende Größe ist die Abstimmung zwischen Fahrweg, Fahrwerk und Wagenkasten.
Aber ich weiß was Du meinst: Drehgestelle, vor allem solche mit großen Radsatzständen, puffern einen Großteil der Anregungen aus Fahrweg und Antrieben weg und man kann mit Dreh- und Querdämpfung etwas runtergehen. Allerdings sind große Radsatzstände wieder schlecht für die Fahrtechnik.
Aber das ist schon wieder eine andere Geschichte und soll ein andermal berichtet werden.
Viele Grüße
Frank
--
"Die Ferne ist ein schöner Ort,
doch wenn ich da bin, ist sie fort.
Die Ferne ist wo ich nicht bin,
ich geh und geh und komm nicht hin."
(Silly, mit der leider viel zu früh verstorbenen Tamara Danz)
Sinuslauf und Losräder
guru61, Arolfingen, Mittwoch, 18.07.2012, 20:56 (vor 5008 Tagen) @ Mario
bearbeitet von guru61, Mittwoch, 18.07.2012, 20:56
Der Hintergrund meiner Frage zum Sinuslauf ist nämlich die Frage, wie und ob man bei Gliederzügen bzw. Zügen mit relativ kurzen Wagen Losräder mit Radnabenmotoren und integrierten Bremsscheiben einbauen kann. Dadurch hätte man keine Achsen und somit immer einen ebenen Fußboden, die großen Motoren und Getriebe könnten entfallen und es müssten keine Bremsscheiben auf Achsen vorhanden sein. Und durch die Radnabenmotoren könnte man die Räder viel gezielter ansteuern und es würde damit der komplette schwere mechanische Antriebsstrang entfallen. Vielleicht könnte man dabei sogar so weit gehen, dass man im Falle eines Defekts ein solches Losradmodul mit allem drum und dran im Depot realativ zügig gegen ein anderes austauschen kann.
Ich denke, dass man das hinkriegen sollte: Beim Talgo könnte es sein, dass die Radsätze vom Ausschlag der Wagenkästen gesteuert werden. So ähnlich geht das bei den Stadlerschen GTWs, deren Mittelteil über eine Verbindung im Dachbereich vom Ausschlag der Endmodule gesteuert wird.
Für eine Antriebe, kann ich den Aufwand nicht abschätzen. Aber der dürfte einigen Aufwand bedeuten.
Ob Radnabenmotoren der Weisheit letzter Schluss sind, wage ich zu bezweifeln:
Erstens sind heute alle Motoren ins langsame übersetzt, so dass sie wesentlich schneller drehen als die Achse. Vorteil: Kleinere und leichtere Motoren, mit weniger Drehmoment: Leistung = Kraft mal Weg. Wenn du den Weg (Drehzahl) erhöhst wird die Kraft (Drehmoment) kleiner für eine gegebene Leistung.
Gerade die Umrichtertechnik konnte die Motoren unter anderem auch darum verkleinern, well man mit der Drehzahl höher ging.
Dazu kommt noch, dass der Betrieb eines Motors auch noch Zusatzgeräte wie Kühlluftventilatoren und Luftkanäle brauch. Die müssten auch irgendwo untergebracht werden. Da wird der Platz schnell knapp!
Das zweite ist das ungefederte Gewicht der Motoren und die dynamischen Rückwirkungen auf das Gleis.
Im Gegensatz zum Auto ist kein Luftreifen mehr vorhanden, der die Primärfederung übernimmt. Da wäre man wieder am Anfang der Elektrotraktion, als man den Rotor auf der Achse aufbaute und das Magnetgestell am Rahmen hing.
Dann noch ein wesentlicher Vorteil des Drehgestells: Wenn du mit einem Drehgestell über eine Unebenheit fährst, hebt es den Kaste in 2 Schritten an: Da der Kasten sich in der Mitte auf das Drehgestell stützt wird er nur je zur Hälfte gehoben.
Das lässt sich einfach besser und komfortabler beherrschen, als ein Radsatz alleine.
Zudem gibt es auch heute schon Konstruktionen, die einen Durchgang über das Drehgestell zulässt, wie der Flirt zeigt.
So könnte man einstöckige und zweistöckige Züge sehr modular aufbauen und ach die Fußbodenhöhen wären nicht mehr von Drehgestellen abhängig. Es wäre also ein Dosto-Triebwagenzug mit ebenen Durchgängen auf beiden Etagen machbar. Konkret könnte ich mir hier zwei Arten von Zügen vorstellen: Einen Gliederzug ähnlicher Bauart wie der Talgo mit einem Losradsatz zwischen den Wagen und ca. 15-16m lange Wagen, die an jedem Wagenende einen Losradsatz hätten und somit gut ein- und ausgruppiert werden könnten.
Der Ausbau einer Achse ist nicht so tragisch:
Bei der Ae 3/6 I und der Ae4/7 dauerte der Ausbau einer Laufachse rund 1/2 Std. Der Einbau bei einer Ae 4/7, die Rollenlager hatte rund 3/4 Std.
Heute beim ICE werden statt Drehgestelle auch wieder nur die Achsen getauscht, wie ich mich in München überzeugen konnte. Das dauert mit den optimierten Geräten auch nicht lange.
Und bei einem Dosto mit 2 Übergängen stellt sich auch noch die Frage, wohin mit den Komforteinrichtungen? Klomamalage, Bremsgerüst, Umrichter und Batterien brauchen nun mal Platz! Unter dem Wagen hat es keinen und darüber ist setzt das Lichtraumprofil eine Grenze. Irgendwo muss das Zeug nun mal platziert werden. Einfach den Wagenkasen länger machen geht auch nur beschränkt, wie ein längerer Wagen automatisch schmäler wird, weil er im Lichtraumprofil in den Kurven noch durch passen muss!
Ob ein Wagen mit seiner Traktionsausrüstung so einfach ausgruppiert werden kann ist auch noch eine Frage!
Sicher braucht es zu sowas noch weitere Forschung und Entwicklung, aber wenn man so etwas hinbekommen würde, dann wäre es in der Tat eine echte Revolution.
Man muss sich die Frage stellen, ob es wünschbar ist, ein bewährtes Glied der Konstruktion aufzugeben, um etwas Neues einzuführen.
Auch wenn auf dem Prüfstand 500 km/h erreicht wurden heisst das nicht, ob das bei den immer vorhandenen Lagefehlern im Gleis, im Betrieb auch so ist.
Am Gotthard gab es vor ein paar Jahren eine Entgleisung eines Wagens mit Losrad Drehgestell.
Offensichtlich war, soviel ich mich erinnere, die Räder zu schwach konstruiert.
Gruss Guru
Sinuslauf und Losräder
hfrik, Donnerstag, 19.07.2012, 13:48 (vor 5008 Tagen) @ guru61
Nun, nachdem ich die Präsentation zu den Strassenbahnen mit Einzelradantrieb und -Bremse glesen habe, kann ich mir vorstellen,d ass sich die technik - wie so häufig - schrittweise nach oben arbeitet.
Beim DoSto bleibt ja unabhängig vom Aufbau der Radsätze der Platz über den Eingängen, es sei denn man machte kurze, breite Wagenkästen wie bei Talgo, und brächte eine Trepp und einen längsübergang im oberen Stockwerk unter. (Dann wäre aber der Einstieg unten zu tief für die notrmalen Bahnsteige.)
Grundsätzlich können einzelräder schon Vorteile haben - wenn man eben die verbundenen Probleme konstruktiv in den Griff bekommt. Woran man wohl arbeitet - also lassen wir uns überraschen :)
Sinuslauf und Losräder
guru61, Arolfingen, Donnerstag, 19.07.2012, 16:32 (vor 5008 Tagen) @ hfrik
Nun, nachdem ich die Präsentation zu den Strassenbahnen mit Einzelradantrieb und -Bremse glesen habe, kann ich mir vorstellen,d ass sich die technik - wie so häufig - schrittweise nach oben arbeitet.
Strassenbahn ist nicht gleich Vollbahn! Nicht vergessen!
Beim DoSto bleibt ja unabhängig vom Aufbau der Radsätze der Platz über den Eingängen, es sei denn man machte kurze, breite Wagenkästen wie bei Talgo, und brächte eine Trepp und einen längsübergang im oberen Stockwerk unter. (Dann wäre aber der Einstieg unten zu tief für die notrmalen Bahnsteige.)
Schau dir mal den SBB FV Dosto an mit dem Uebergang oben:
![[image]](http://farm3.staticflickr.com/2779/5819604232_c3c805c5dd_b.jpg)
Beachte, dass der gesammte Raum über den Drehgestellen für die Komforteinrichtungen gebraucht wird.
Ein zweiter Uebergang unten und und eine Traktionseinrichtung würden nochmals mehr Platz wegnehmen.
Auch wenn heute die Technik weiter ist, wird die Miniaturisierung nicht soviel weitergeschritten sein.
Auch bei den Twindexxen, die jetzt konstruiert werden und Traktionsausrüstung haben, ist nicht wirklich viel Platz!
![[image]](http://img.photobucket.com/albums/v232/eastunited/FV_Dosto_Version_IR200m_Teil2_Offic.jpg)
Das Problem mit dem Tiefeinstieg und dem Hochperron ist eine typisch deutsches Problem.
Die 55 cm Perrrons hierzulande eignen sich besser.
Was aber nie geplant wurde, sondern Zufall ist.
Grundsätzlich können einzelräder schon Vorteile haben - wenn man eben die verbundenen Probleme konstruktiv in den Griff bekommt. Woran man wohl arbeitet - also lassen wir uns überraschen :)
Warum eigentlch etwas neu erfinden, das schon seit Grossvaters Zeiten automatisch, zwangsweise und gratis funktioniert?
Ich wage zu behaupten, dass der Losradsatz, ausser in Nischen, sich die nächster Zeit nicht durchsetzen wird.
Gruss Guru
Sinuslauf und Losräder
hfrik, Donnerstag, 19.07.2012, 17:39 (vor 5008 Tagen) @ guru61
bearbeitet von hfrik, Donnerstag, 19.07.2012, 17:41
Nun Strassenbahn != Vollbahn, aber die Unterscheide sind nicht grundsätzlicher sondern gradueller Natur.
Hier im Ländle fahren halt auch Strassenbahnen von Öhringen bis Baden-Baden wenns sein muss, mit soweit ich weiss auch über 100km/h, und voer meiner Bürotüre fahren Strassenbahnzüge mit Antriebsleistung um 2000kW je Zug und 120t Zuggewicht - die entwickeln mehr Anfahrkraft als mancher Grossdiesel der Vollbahn, und mehr als mancher Regionalbahntriebwagen. (allerdings mit "normalen" Drehgestellen, nit mit Einzelradaufhängung).
Und von den zu erzielenden Bremsbeschleunigungen lässt eine Strassenbahn eine Vollbahn so oder so alt aussehen.
Von dem her besteht schon ein Entwicklungspfad für Einzelradsysteme von der Strassenbahn hin zu Regionalbahntriebwagen und von dort zu grösseren und schnelleren Zügen. Ob der Weg auch in der Praxis begangen wird, wird man sehen. Für die Doppelstocktüren, und die dort plazierten Ausrüstungen für die Drehgestelle sehe ich keine Nachteile, wenn das Drehgestell praktisch keinen Platz mehr beansprucht. Dann ist einfach mehr Platz da. Ob man den dann für mehr Ausrüstung oder mehr Sitzplätze verwendet ist eine andere Frage. Was man nicht schaffen wird, ist auf 2 Ebenen einen durchgängig begehbaren und durchgängig voll bestuhlten Zug.
Einen Zug mit mehr Sitzplätzen, oder einen Zug mit Durchgang an den Ausrüstungen vorbei bei Verwendung von Einzelradaufhängungen ala Niederflur-Strassenbahn kann ich mir im Grundsatz aber schon vorstellen.
Weniger Schlingerneigung, weniger Quietschen in Kurven und ähnliche Vorteile sind schon auch ein wenig Anreiz, die noch bestehenden Probleme mit den Einzelradaufhängungen anzugehen und zu überwinden.
Ob mans schafft, und ob die resultierenden Kosten konkurrenzfähig sind, wird man sehen.
Sinuslauf und Losräder
guru61, Arolfingen, Freitag, 20.07.2012, 07:54 (vor 5007 Tagen) @ hfrik
bearbeitet von guru61, Freitag, 20.07.2012, 07:57
Hier im Ländle fahren halt auch Strassenbahnen von Öhringen bis Baden-Baden wenns sein muss, mit soweit ich weiss auch über 100km/h, und voer meiner Bürotüre fahren Strassenbahnzüge mit Antriebsleistung um 2000kW je Zug und 120t Zuggewicht - die entwickeln mehr Anfahrkraft als mancher Grossdiesel der Vollbahn, und mehr als mancher Regionalbahntriebwagen. (allerdings mit "normalen" Drehgestellen, nit mit Einzelradaufhängung).
Nur: Die haben nicht die Vorschriften für die Druckfestigeit der Wagenkasten: Im Regionalverkehr waren bis anhin 1500 KN gefordert. Im HGV Verkehr aber 2000 KN. Die 50 KN Mehr bedingten zum Beispiel bei den Stadler Kissten eine wesentliche Umkonstruktion der Front (vergleiche BLS und SBB Kissten. BLS hat 2000 KN und SBB 1500.
Ich persönlich habe Strassenbahnen auf Vollbahngleisen im Mischbetrieb mit Güterverkehr immer als potenzionelle Menschenshredder angesehen. Ich möchte nicht da drin sein, wenns mal knallt!
Von dem her besteht schon ein Entwicklungspfad für Einzelradsysteme von der Strassenbahn hin zu Regionalbahntriebwagen und von dort zu grösseren und schnelleren Zügen. Ob der Weg auch in der Praxis begangen wird, wird man sehen.
Was ich bezweifle: Die Einzalradsysteme kommen dort voll zum tragen, wo die Kurvenradien sehr eng sind. Dies ist sicher bei der (Normalspur) Strab gegeben. Im Vollbahnverkehr, deren Kurvenradien bei einer ablenkeden Weiche bei 180 Metern liegen, somit die normalen Drehgestelle anstandslos laufen, ist es fraglich, ob sich der Aufwand lohnt für eine aktive Steuerung. Und bedenke: was aktiv gesteuert wird, kann auch ausfallen.
Einen Zug mit mehr Sitzplätzen, oder einen Zug mit Durchgang an den Ausrüstungen vorbei bei Verwendung von Einzelradaufhängungen ala Niederflur-Strassenbahn kann ich mir im Grundsatz aber schon vorstellen.
Schau mal das Bild des TALGO Laufwerks bei Tante Wiki an:
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Da das Rad zusätzlich gelagert werden muss, kommen noch 2 Lager dazu, die die Breite wesentlich einengen.
Dann kommt noch die Traverse, die das Ganze verbindet, die auch wesentlich Platz wegnimmt.
Ich glaube, einen Kinderwagen wirst du nicht mehr durch den Durchgang bringen. Denn der Wagenlasten wird auch nochmals enger sein, wegen des Federspiels und hier der Neigeeinrichtung, die den Wagenkasten noch mehr auslenkt.
Ich schätze dass der Wagenboden nicht unter 500mm liegt. Damit kommt man schon dem Wagenboden vom Flirt nahe, der bei 600 mm liegt.
Zudem kanst du bei Vollbahnen nicht wesentlich unter 550mm Wagenbodenhöhe gehen, weil die Perrons, mindestens hierzulande, auf diese Höhe normiert sind, und die Fahrgäste nicht gerne nach unten steigen.
Bei einer Strab ist das natürlich anders. Hier hat ein extremer Tiefeinstieg seine Berechtigung.
Gruss Guru