Radsatz
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Ein Radsatz (engl. wheelset) bei Schienenfahrzeugen besteht aus der Radsatzwelle und den beiden Radscheiben, je nach Einsatzfall sind auf der Welle auch noch Bremsscheiben und/oder Zahnräder für den Antrieb montiert.
Der Radsatz überträgt das Gewicht des Fahrzeugs auf die Schienen. Während der Fahrt übernimmt er die Führung des Fahrzeuges auf dem Gleis.
Man unterscheidet Triebradsatz und Laufradsatz. Ein Triebradsatz überträgt Beschleunigungskräfte auf die Schienen. Ein Laufradsatz, der frei von Antriebskräften ist, dient der möglichen Erhöhung des Zugfahrzeuggewichtes und der Stabilisierung.
Im Unterschied zu einer Achse kann die Radsatzwelle also auch ein Drehmoment übertragen.
Die beiden Radscheiben sind mit der Radsatzwelle in der Regel starr verbunden (bezüglich des Drehwinkels), sie können sich gegenüber der Welle und gegeneinander nicht drehen. Hierdurch und die kegelförmige Ausbildung der Laufflächen (Neigung 1:40) wird der sogenannte Sinuslauf ermöglicht, der das Fahrzeug in der Spur hält.
Zur Fixierung der Räder werden sie zumeist auf die Welle aufgepresst, wobei teilweise die Radnabe auf 250 °C erwärmt wird (Pressfügen). Lediglich in einigen Ausnahmefällen sind die Radscheiben nicht fest mit der Radsatzwelle verbunden. Bei Radsätzen mit verstellbarer Spurweite lassen sich die Radscheiben auf der Radsatzwelle verschieben, eine Verdrehung gegeneinander wird jedoch verhindert.
Losradfahrwerke werden erst in jüngster Zeit entwickelt; sie benötigen zur Spurführung eine zusätzliche Ansteuerung, da das Prinzip des Sinuslaufes zur Spurführung durch die unabhängig sich drehenden Räder nicht wirkt.
Die Radsatzlager befinden sich in der Regel außerhalb der Radscheiben (Außenlagerung). Unter anderem bei Personenwagen in Amerika, Straßenbahnen und Metrotriebzügen können sie auch innerhalb der Radscheiben liegen, wodurch sich durch die geringere Kragweite ein günstigerer Kraftfluss einstellt. Die Treibachsen von Dampflokomotiven haben ebenfalls eine Innenlagerung, da die Treibstangen außen vor den Rädern angeordnet sind. Auch andere Triebfahrzeuge besitzen zur Übertragung der Antriebskräfte zusätzliche, am Radsatz angebrachte Elemente wie Zapfen an den Radscheiben, eine gekröpfte Achswelle bei Dampflokomotiven oder zusätzliche Wellensitze für das Zahnrad des Antriebs bei Elektrolokomotiven und Zahnradlokomotiven. Moderne Fahrzeuge, die anstelle direkt auf die Radlaufflächen einwirkender Bremsklötze mit Scheibenbremsen ausgestattet sind, haben zusätzliche Bremsscheiben. Diese sind entweder an den Radscheiben oder auf eigenen Sitzen auf der Radsatzwelle angebracht.
Der Radsatz unterliegt hohen Beanspruchungen im Betrieb. Die Radsatzwelle wird durch das auf die Lager einwirkende Gewicht auf Biegung beansprucht. Weil sich der Radsatz beim Rollen des Fahrzeuges dreht, ist die Biegelast eine Wechselbeanspruchung. Die Radscheiben müssen Kräfte von Spurführung und Antrieb bzw. Bremse übernehmen. Bei Klotzbremsen kommt eine zusätzliche Belastung durch die Erwärmung der Laufflächen hinzu. Auch Scheibenbremsen leiten eine Wärmelast ein.
Die zwischen Rad und Schiene bzw. Bremsklotz entstehende Reibung trägt zudem Material ab, wodurch die Laufflächen ihre Form und ihren Durchmesser verändern oder Flachstellen erhalten.
Aus diesem Grund müssen Radsatzwelle und Radscheibe regelmäßig nachgemessen und auf Risse abgesucht werden. Die Rissprüfung erfolgt heute mit einer Ultraschallprüfung, Wirbelstromprüfung oder Magnetpulverprüfung. Früher konnten nur visuelle Prüfungen durchgeführt werden. Daher hatten Dampfloks rote Räder, in deren Farbe Risse leichter zu erkennen waren. Bei Güterwagen werden die Radscheiben zur Prüfung mit einem Hammer angeschlagen. Aus dem Abprall des Hammers und dem Klang der Radscheibe kann auf das Vorhandensein von Rissen geschlossen werden. Die Laufflächen werden bearbeitet; bei Erreichen des sogenannten Betriebsgrenzmaßes werden Radreifen bzw. Radscheibe ausgetauscht.
Die Kennzeichnung der Radsatzfolge ist in DIN 30052 festgelegt.
