DE102014210441A1 - Drehgestell für einen Schienenfahrzeugwagen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Drehgestell (4, 6) für einen Schienenfahrzeugwagen (2), aufweisend zumindest eine Radsatzachse (16) und zumindest einen Generator (28) mit einem Generatorstator (30) und einem Generatorrotor (32), der Teil der Radsatzachse (16) ist. Damit das Drehgestell (4, 6) aufwandsgünstig herstellbar ist, wird vorgeschlagen, dass der Generatorstator (30) den Generatorrotor (32) in Umfangsrichtung (42) nur teilweise umgibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für einen Schienenfahrzeugwagen, aufweisend zumindest eine Radsatzachse und zumindest einen Generator mit einem Generatorstator und einem Generatorrotor, der Teil der Radsatzachse ist.
  • Es ist bekannt, ein Drehgestell für einen Schienenfahrzeugwagen mit einem elektrischen Generator auszustatten und den Generator als elektromotorische Bremse einzusetzen. Mithilfe des Generators wird Bremsenergie in elektrische Energie umgewandelt, die in ein Oberleitungsnetz eingespeist wird. Der Generator kann beim Schienenfahrzeugwagen zusätzlich zu einer Wirbelstrombremse oder anstelle einer Wirbelstrombremse vorgesehen sein.
  • Da ein Wirkungsgrad des Generators mit zunehmendem Abstand zwischen dem Generatorstator und dem Generatorrotor abnimmt, wird der Generatorstator möglichst nah am Generatorrotor angeordnet. Dies führt dazu, dass ein Drehgestell der eingangs genannten Art aufwendig herstellbar ist, insbesondere falls das Drehgestell aus einem Vorläufer-Drehgestell, d.h. einem vorgefertigten Drehgestell ohne Generator, hergestellt wird, indem das Vorläufer-Drehgestell mit dem Generator nachgerüstet wird.
  • Unter der Randbedingung, dass der Generatorstator möglichst nah am Generatorrotor angeordnet sein soll, ist es z.B. nicht ohne Weiteres möglich, einen vorgefertigten Radsatz, also einen Radsatz, dessen Räder bereits an seine Radsatzachse montiert sind, für ein solches Drehgestell zu verwenden. Denn typischerweise haben die Räder einen größeren Durchmesser als die Radsatzachse. Daher behindern die Räder, solange sie an der Radsatzachse montiert sind, ein Einführen der Radsatzachse in ein Innenvolumen des Generatorstators.
  • Folglich müssen bei einem vorgefertigten Radsatz die Räder zunächst von der Radsatzachse demontiert werden, bevor der Generatorstator und die Radsatzachse in ihrer jeweiligen vorgesehen Position platziert werden. Hinterher müssen die Räder erneut an die Radsatzachse montiert werden.
  • Alternativ muss auf den Einsatz von vorgefertigten Radsätzen bei der Herstellung des Drehgestells verzichtet werden. In diesem Fall müssen bereits etablierte Verfahren zur Herstellung eines Drehgestells/Vorläufer-Drehgestells modifiziert werden.
  • Entsprechend ist ein Vorläufer-Drehgestell nur aufwendig mit einem Generator nachrüstbar. So muss zunächst ein Radsatz des Vorläufer-Drehgestells von einem Rahmen des Vorläufer-Drehgestells demontiert werden. Anschließend müssen die Räder des Radsatzes von der Radsatzachse des Radsatzes demontiert werden. Erst dann kann ein Generatorstator am Rahmen angebracht werden und die Radsatzachse in ein Innenvolumen des Generatorstators eingeführt werden.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist, ein aufwandsgünstig herstellbares Drehgestell für einen Schienenfahrzeugwagen anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Drehgestell der eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß der Generatorstator den Generatorrotor in Umfangsrichtung nur teilweise umgibt.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei bisher bekannten Drehgestellen vorgesehen ist, dass der Generatorrotor in Umfangsrichtung vollständig vom Generatorstator umgeben ist. Folglich gehen die zuvor beschrieben Nachteile bei der Herstellung eines Drehgestells der eingangs genannten Art auf das Problem zurück, dass bei bisher bekannten Drehgestellen die Radsatzachse nur entlang ihrer Längsrichtung in das Innenvolumen des Generatorstators eingeführt werden kann.
  • Weiterhin geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass sich dieses Problem umgehen lässt, indem der Generatorstator derart ausgestaltet ist, dass er in seiner vorgesehen Position bezüglich der Radsatzachse den Generatorrotor in Umfangsrichtung nur teilweise umgibt. Bei solch einer Ausgestaltung kann der Generatorstator in seiner vorgesehen Position platziert werden, ohne dass die Radsatzachse zuvor von einem Drehgestellrahmen demontiert werden muss. Zudem können bereits vor der Platzierung des Generatorstators in seiner vorgesehen Position Räder an die Radsatzachse montiert werden.
  • Also kann dadurch, dass beim Drehgestell der Generatorstator den Generatorrotor in Umfangsrichtung nur teilweise umgibt, ein vorgefertigter Radsatz ohne zusätzlichen Aufwand zur Herstellung des Drehgestells verwendet werden und/oder das Drehgestell aufwandsgünstig aus einem Vorläufer-Drehgestell hergestellt werden. Ferner kann eine Zugänglichkeit zum Generatorrotor, z.B. zu Wartungszwecken, erleichtert werden. Zudem wird eine kompaktere/platzeffizientere Ausgestaltung des Drehgestells ermöglicht.
  • Als Generatorstator kann ein feststehender bzw. nicht rotierbarer Teil des Generators aufgefasst werden. Entsprechend kann als Generatorrotor ein rotierbarer Teil des Generators aufgefasst werden.
  • Unter einer Radsatzachse kann vorliegend ein System aus allen rotierbaren Elementen des Drehgestells, mit Ausnahme von Rädern/Radscheiben, verstanden werden. Vorzugsweise umfasst die Radsatzachse einen Achsschaft. Darüber hinaus kann die Radsatzachse weitere Elemente umfassen, wie z.B. eine Bremsscheibe und/oder eine Messvorrichtungen zum Messen einer Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugwagens. Die weiteren Elemente können insbesondere fest mit dem Achsschaft verbunden sein. Ein Teil der Radsatzachse, insbesondere der Achsschaft der Radsatzachse, kann zum Weiterleiten von Drehmomenten vorbereitet sein. Zweckmäßigerweise ist die Radsatzachse axialsymmetrisch.
  • Die Radsatzachse bzw. ein Teil der Radsatzachse kann einen Teil des Generatorrotors ausbilden. Weiterhin kann der Generatorrotor zumindest ein Anbauelement umfassen, das mit dem Achsschaft verbunden ist.
  • Die Umfangsrichtung kann sich vorliegend auf die Umfangsrichtung des Generatorrotors beziehen. Weiterhin kann die Umfangsrichtung tangential zur Axialrichtung der Radsatzachse ausgerichtet sein.
  • Es kann ein zusammenhängender Teil eines Umfangs des Generatorrotors vom Generatorstator umgeben sein. Ein anderer Teil des Umfangs des Generatorrotors kann offen liegend sein.
  • Der Generatorstator kann über oder unter dem Generatorrotor angeordnet sein. Alternativ kann der Generatorstator seitlich des Generatorrotors angeordnet sein. Zudem kann der Generatorstator einen oder mehrere Permanentmagneten umfassen.
  • Vorzugsweise umgibt der Generatorstator den Generatorrotor in Umfangsrichtung höchstens zu 60%, insbesondere höchstens zur Hälfte. Dies ermöglicht eine noch kompaktere bzw. platzeffizientere Ausgestaltung des Drehgestells.
  • Am Achsschaft der Radsatzachse kann zumindest ein Permanentmagnet angeordnet sein. Der Permanentmagnet kann ein Teil des Generatorrotors sein.
  • In bevorzugter Weise sind am Achsschaft mehrere Permanentmagneten angeordnet. Die Permanentmagneten können äquidistant zueinander angeordnet sein. Weiterhin können die Permanentmagneten jeweils mittels einer Klebeverbindung mit dem Achsschaft verbunden sein. Die Klebeverbindung ermöglicht eine kosten-/aufwandsgünstige Anbringung der Permanentmagnet am Achsschaft. Außerdem können die Permanentmagneten in Längsrichtung des Achsschafts ausgerichtet sein. Sinnvollerweise ist die Längsrichtung des Achsschafts zugleich die Axialrichtung der Radsatzachse.
  • Der Achsschaft kann mehrere Nuten aufweisen. Vorzugsweise sind die Permanentmagneten jeweils in einer der Nuten angeordnet. Die Nuten sind zweckmäßigerweise in Längsrichtung des Achsschafts ausgerichtet. Weiterhin können die Nuten in ihren Abmessungen an Abmessungen der Permanentmagneten angepasst sein. Insbesondere können die Nuten die gleichen Abmessungen wie die Permanentmagneten aufweisen.
  • Sinnvollerweise umfasst das Drehgestell zumindest zwei Achslager. Der Achsschaft kann mittels dieser Achslager gelagert sein. Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Achslager durch einen Achslagerabstand voneinander beabstandet sind.
  • Je größer eine Länge ist, über welche die Permanentmagneten am Achsschaft angeordnet sind, desto größer kann ein Wirkungsgrads des Generators sein, insbesondere falls eine Länge des Generatorstators zumindest so groß ist wie die zuvor erwähnte Länge. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Permanentmagneten über zumindest 50% des Achslagerabstandes am Achsschaft angeordnet. Dabei können die einzelnen Permanentmagneten jeweils eine Länge aufweisen, die zumindest 50% des Achslagerabstandes beträgt. Es ist aber auch möglich, dass mehrere Permanentmagneten, deren jeweilige Länge kleiner als 50% des Achslagerabstandes ist, über zumindest 50% des Achslagerabstandes am Achsschaft angeordnet sind.
  • Der Generatorstator kann mehrere Nuten aufweisen. Außerdem kann der Generatorstator mehrere Wandungselemente, insbesondere in Axialrichtung der Radsatzachse ausgerichtete Wandungselemente, aufweisen. Sinnvollerweise sind die Nuten des Generatorstators jeweils zwischen zwei der Wandungselemente angeordnet. Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die Wandungselemente nebeneinander um einen Teil des Umfangs des Generatorrotors herum angeordnet sind.
  • Es ist vorteilhaft, wenn die Wandungselemente ein magnetisierbares Material, wie z.B. Eisen, aufweisen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Generatorstator mehrere Spulen umfasst. Die Spulen können jeweils zumindest eine Spulenwicklung aufweisen, welche mehrere der Wandungselemente umgibt.
  • Weiterhin kann der Generatorstator zumindest einen um eine Krümmungsachse gekrümmten Bereich aufweisen. Vorzugsweise ist die Krümmungsachse koaxial zur Radsatzachse angeordnet. Darüber hinaus kann der gekrümmte Bereich eine elliptische oder eine kreisförmige Querschnittsform aufweisen.
  • Vorteilhafterweise ist das Drehgestell mit einer Heizeinrichtung, insbesondere einer elektrischen Heizeinrichtung, zum Trocknen/Enteisen des Generatorstators. Unter Verwendung der Heizeinrichtung kann u.a. ein Festfrieren der Radsatzachse am Generatorstator verhindert werden. In bevorzugter Weise umfasst die Heizeinrichtung eine Mehrzahl von Heizelementen, wie z.B. Heizstäbe und/oder Glühwendel. Die Heizelemente können z.B. im Generatorstator angeordnet sein.
  • Das Drehgestell kann zumindest einen Antriebsmotor, insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor, umfassen. Der Antriebsmotor wiederum kann einen Stator umfassen. Außerdem kann das Drehgestell zumindest eine weitere Radsatzachse aufweisen.
  • Sinnvollerweise ist der Antriebsmotor an einer Radsatzachse des Drehgestells angeordnet und/oder mit dieser Radsatzachse mechanisch verbunden. Grundsätzlich kann der Antriebsmotor an der eingangs erwähnten Radsatzachse angeordnet sein und/oder mit der eingangs erwähnten Radsatzachse mechanisch verbunden sein. In bevorzugter Weise ist der Antriebsmotor an der weiteren Radsatzachse angeordnet und/oder mit der weiteren Radsatzachse mechanisch verbunden.
  • Als Antriebsmotor kann vorliegend eine zur Kraft-/Drehmomentübertragung auf eine Radsatzachse, insbesondere auf die weitere Radsatzachse, vorgesehene Maschine verstanden werden. Darüber hinaus umgibt der Stator des Antriebsmotors diejenige Radsatzachse, an der der Antriebsmotor angeordnet ist, vorzugsweise vollständig in Umfangsrichtung.
  • Ferner kann das Drehgestell mehrere Generatoren umfassen. Sinnvollerweise sind die Generatoren jeweils mit einem Generatorstator ausgestattet. In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Generatorstatoren nebeneinander an der Radsatzachse angeordnet, insbesondere entlang des Achsschafts.
  • Jeder der Generatorstatoren kann zusammen mit einem Teil der Radsatzachse einen der Generatoren ausbilden. Der Teil der Radsatzachse kann einen gemeinsamen Generatorrotor für alle diese Generatoren ausbilden. Alternativ können mehrere Teile der Radsatzachse jeweils einen separaten Generatorrotor für die einzelnen Generatoren ausbilden.
  • Jeder der Generatoren kann wie der zuvor beschriebene Generator ausgestaltet sein. Weiterhin kann der zuvor beschriebene Generator einer dieser Generatoren sein. Zudem können die Generatoren elektrisch miteinander verbunden sein, insbesondere mittels einer Reihenschaltung.
  • Zweckmäßigerweise ist das Drehgestell ein Teil eines Schienenfahrzeugwagens. Ferner ist es zweckmäßig, wenn der Schienenfahrzeugwagen mit zumindest einem weiteren Drehgestell ausgestattet ist. Das weitere Drehgestell umfasst sinnvollerweise zumindest eine Radsatzachse.
  • Bevorzugterweise ist zumindest eins der Drehgestelle mit zumindest einem Antriebsmotor, insbesondere einem elektrischen Antriebsmotor, ausgestattet. Weiterhin kann dieser Antriebsmotor an einer Radsatzachse des jeweiligen Drehgestells angeordnet und/oder mit einer Radsatzachse des jeweiligen Drehgestells mechanisch verbunden sein.
  • Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kombinierbar.
  • Auch wenn in der Beschreibung und/oder in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein. Ferner sind die Wörter „ein“ bzw. „eine“ nicht als Zahlwörter, sondern als unbestimmte Artikel zu verstehen.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Das Ausführungsbeispiel dient der Erläuterung der Erfindung und beschränkt die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale des Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
  • Es zeigen:
  • 1 einen Schienenfahrzeugwagen mit einem ersten Drehgestell und einem zweiten Drehgestell,
  • 2 das erste Drehgestell des Schienenfahrzeugwagens, aufweisend einen Antriebsmotor und einen Generator,
  • 3 einen Querschnitt des Generators des ersten Drehgestells,
  • 4 das zweite Drehgestell des Schienenfahrzeugwagens, aufweisend mehrere Generatoren, und
  • 5 einen Querschnitt eines der Generatoren des zweiten Drehgestells.
  • 1 zeigt schematisch einen Schienenfahrzeugwagen 2 mit einem ersten Drehgestell 4 und einem zweiten Drehgestell 6. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Schienenfahrzeugwagen 2 ein Triebwagen, welcher mit einem elektrischen Antrieb ausgestattet ist.
  • 2 zeigt eine Draufsicht des ersten Drehgestells 4 des Schienenfahrzeugwagens 2 aus 1. Das erste Drehgestell 4 umfasst einen Rahmen 8 sowie eine am Rahmen 8 befestigte Drehpfanne 10. Weiterhin umfasst das erste Drehgestell 4 einen ersten Radsatz 12 und einen zweiten Radsatz 14.
  • Beide Radsätze 12, 14 weisen jeweils eine Radsatzachse 16 mit einem Achsschaft 18 auf. Die beiden Achsschäfte 18 der Radsätze 12, 14 sind jeweils mithilfe von zwei Achslagern 20 gelagert, die am Rahmen 8 befestigt sind und durch einen Achslagerabstand 22 voneinander beabstandet sind. Außerdem umfassen die beiden Radsätze 12, 14 jeweils zwei Räder 24, die am Achsschaft 18 des jeweiligen Radsatzes 12, 14 befestigt sind.
  • Zudem umfasst das erste Drehgestell 4 einen elektrischen Antriebsmotor 26, der an der Radsatzachse 16 des ersten Radsatzes 12 angeordnet ist sowie mit der Radsatzachse 16 des ersten Radsatzes 12 mechanisch verbunden ist.
  • Weiterhin ist das erste Drehgestell 4 mit einem elektrischen Generator 28 zur Bremsenergierückgewinnung ausgestattet. Der Generator 28 umfasst einen Generatorstator 30 und einen Generatorrotor 32.
  • Der Generatorrotor 30 ist ein Teil der Radsatzachse 16 des zweiten Radsatzes 14. Dabei wird der Generatorrotor 30 durch denjenigen Teil/Abschnitt der Radsatzachse 16 des zweiten Radsatzes 14 ausgebildet, der mehrere Permanentmagneten 34 aufweist.
  • Die Permanentmagneten 34 sind jeweils mittels einer Klebeverbindung mit dem Achsschaft 18 des zweiten Radsatzes 14 verbunden. Zudem sind die Permanentmagneten 34 äquidistant zueinander an einem Umfang des Achsschafts 18 angeordnet und in Längsrichtung 36 des Achsschafts 18 bzw. in Axialrichtung 38 der Radsatzachse 16 der zweiten Radsatzes 14 ausgerichtet. Darüber weisen die Permanentmagneten 34 jeweils eine Länge auf, die 70% des Achslagerabstandes 22 entspricht. Folglich sind die Permanentmagneten 34 über 70% des Achslagerabstandes 22 am Achsschaft 18 angeordnet.
  • Der Generatorstator 30 ist über dem Generatorrotor 32 angeordnet und umgibt den Generatorrotor 32 in Umfangsrichtung nur zur Hälfte (vgl. 3). Ferner ist der Generator 28 mit einer Heizeinrichtung zum Trocknen/Enteisen des Generatorstators 30 ausgestattet. Der Übersichtlichkeit halber ist die Heizeinrichtung in 2 nicht dargestellt. Eine Darstellung der Heizeinrichtung findet sich in 3.
  • Des Weiteren umfasst das erste Drehgestell 4 ein Steuergerät 40, das am Rahmen 8 befestigt ist. Das Steuergerät 40 ist einerseits zum Steuern der Heizeinrichtung vorgesehen. Andererseits ist das Steuergerät 40 zum Steuern des Generators 28, insbesondere zum Schalten von Spulen des Generators 28, sowie zum Übertragen elektrischer Energie an ein Energierückspeisesystem des Schienenfahrzeugwagens 2 vorgesehen.
  • Außerdem ist in 2 eine Schnittebene III dargestellt, die quer durch den Generator 28 verläuft.
  • 3 zeigt einen Querschnitt des Generators 28 des ersten Drehgestells 4. Bei dem dargestellten Querschnitt handelt es sich um einen Schnitt entlang der Schnittebene III aus 2, also um einen Schnitt senkrecht zur Axialrichtung 38 der Radsatzachse 16 des zweiten Radsatzes 14.
  • Wie zuvor erwähnt ist der Generatorstator 30 über dem Generatorrotor 32 angeordnet und umgibt den Generatorrotor 32 in Umfangsrichtung 42 nur zur Hälfte.
  • Der Generatorstator 30 weist mehrere Nuten 44 auf. Außerdem weist der Generatorstator 30 mehrere in Axialrichtung 38 der besagten Radsatzachse 16, d.h. senkrecht zur Zeichenebene, ausgerichtete Wandungselemente 46 aus einem magnetisierbaren Material auf. Die Wandungselemente 46 sind nebeneinander um einen Teil eines Umfangs des Generatorrotors 30 herum angeordnet und die Nuten 44 des Generatorstators 30 sind jeweils zwischen zwei der Wandungselemente 46 angeordnet.
  • Die Permanentmagneten 34 des Generatorrotors 28 sind äquidistant zueinander an einem Umfang des Achsschafts 18 angeordnet und in Längsrichtung 36 des Achsschafts 18, d.h. senkrecht zur Zeichenebene, ausgerichtet.
  • Die zuvor erwähnte Heizeinrichtung 48 umfasst eine Mehrzahl von Heizelementen 50, die im Generatorstator 30 angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Heizelementen 50 um Heizstäbe, die in Längsrichtung 36 des Achsschafts 18 ausgerichtet sind.
  • Der Generatorstator 30 umfasst mehrere Spulen, die jeweils mehrere Spulenwicklungen aufweisen. In 3 ist der Übersichtlichkeit halber lediglich eine der Spulen exemplarisch dargestellt. Grundsätzlich können die Spulen eine Vielzahl an
  • Spulenwicklungen aufweisen. Die in 1 dargestellte Spule 52 weist, ebenfalls der Übersichtlichkeit halber, lediglich drei Spulenwicklungen 54 auf.
  • Die Spulenwicklungen 54 sind derart gewickelt, dass jede der Spulenwicklungen 54 mehrere Wandungselemente 46 umgibt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umgibt jede der Spulenwicklungen 54 drei benachbarte Wandungselemente 46.
  • Weiterhin verlaufen durch die Nuten 44, die in 3 seitlich durch die Spulenwicklungen 54 der dargestellten Spule 52 umgeben sind, Spulenwicklungen benachbarter, in 3 nicht dargestellter Spulen, die in analoger Weise angeordnet sind.
  • 4 zeigt eine Draufsicht des zweiten Drehgestells 6 des Schienenfahrzeugwagens 2 aus 1.
  • Die folgende im Zusammenhang mit 4 diskutierte Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum ersten Drehgestell 4, das im Zusammenhang mit 2 beschrieben wurde und auf das bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleiche bzw. einander entsprechende Elemente sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind beim zweiten Drehgestell 6 übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.
  • Genau wie das erste Drehgestell 4 aus 1 bzw. 2 weist auch das zweite Drehgestell 6 einen ersten Radsatz 12 und einen zweiten Radsatz 14 auf. Beide Radsätze 12, 14 umfassen jeweils eine Radsatzachse 16 mit einem Achsschaft 18. Anders als das erste Drehgestell 4 weist das zweite Drehgestell 6 jedoch keinen Antriebsmotor auf. Ferner ist das zweite Drehgestell 6 mit sechs elektrischen Generatoren 28 zur Bremsenergierückgewinnung ausgestattet.
  • Jeder der Generatoren 28 umfasst einen Generatorstator 30. Drei der sechs Generatorstatoren 30 sind nebeneinander unter der Radsatzachse 16 des ersten Radsatzes 12 angeordnet. Die anderen drei Generatoren 28 sind nebeneinander unter der Radsatzachse 16 des zweiten Radsatzes 14 angeordnet.
  • Sowohl der Achsschaft 18 des ersten Radsatzes 12 als auch der Achsschaft 18 des zweiten Radsatzes 14 weist mehrere Nuten auf, die in Längsrichtung 36 des jeweiligen Achsschafts 18 ausgerichtet sind und in denen jeweils ein Permanentmagnet 34 angeordnet ist (vgl. 5). Die Permanentmagneten 34 sind jeweils mittels einer Klebeverbindung mit dem jeweiligen Achsschaft 18 verbunden.
  • Derjenige Teil der Radsatzachse 16 des ersten Radsatzes 12, der die Permanentmagneten 34 aufweist, bildet einen gemeinsamen Generatorrotor 32 für die drei unter besagter Radsatzachse 16 angeordneten Generatorstatoren 30. Entsprechend bildet derjenige Teil der Radsatzachse 16 des zweiten Radsatzes 14, der die Permanentmagneten 34 aufweist, einen gemeinsamen Generatorrotor 30 für die drei unter dieser Radsatzachse 16 angeordneten Generatorstatoren 30. Alle sechs Generatorstatoren 30 umgeben den zugehörigen Generatorrotor 32 in Umfangsrichtung nur zur Hälfte (vgl. 5).
  • Des Weiteren umfasst das zweite Drehgestell 6 zwei Steuergeräte 40. Eins der beiden Steuergeräte 40 ist zum Steuern derjenigen Generatoren 28, deren Generatorstatoren 30 unter der Radsatzachse 16 des ersten Radsatzes 12 angeordnet sind, sowie zum Steuern derer Heizeinrichtungen vorgesehen. Das andere Steuergerät 40 ist zum Steuern derjenigen Generatoren 28, deren Generatorstatoren 30 unter der Radsatzachse 16 des zweiten Radsatzes 14 angeordnet sind, sowie zum Steuern der Heizeinrichtungen dieser Generatoren 28 vorgesehen.
  • Außerdem ist in 4 eine Schnittebene V dargestellt, die quer durch einen der Generatoren 28 verläuft.
  • 5 zeigt einen Querschnitt eines Generators 28 des zweiten Drehgestells 6. Bei dem dargestellten Querschnitt handelt es sich um einen Schnitt entlang der Schnittebene V aus 4, also um einen Schnitt senkrecht zur Axialrichtung 38 der Radsatzachse 16 des zweiten Radsatzes 14.
  • Die folgende im Zusammenhang mit 5 diskutierte Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Generator 28 des ersten Drehgestells 4, der im Zusammenhang mit 3 beschrieben wurde und auf den bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Im Wesentlichen gleiche bzw. einander entsprechende Elemente sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht erwähnte Merkmale sind beim nachfolgend beschriebenen Generator 28 übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind.
  • Anders als der in 3 dargestellte Generatorstator 30 des ersten Drehgestells 4 ist der in 5 dargestellte Generatorstator 30 nicht über, sondern unter dem zugehörigen Generatorrotor 32 angeordnet. Das Gleiche gilt für die anderen Generatorstatoren 30 des zweiten Drehgestells 6 (vgl. 4).
  • Im vorliegenden Fall weist der Achsschaft 18 mehrere Nuten 56 auf, die in Längsrichtung 36 des Achsschafts 18, d.h. senkrecht zur Zeichenebene, ausgerichtet sind. Die Permanentmagneten 34 des Generatorrotors 32 sind jeweils in einer dieser Nuten 56 angeordnet und mittels einer Klebeverbindung mit dem Achsschaft 18 verbunden. Weiterhin weisen die Nuten 56 des Achsschafts 18 gleiche Abmessungen wie die Permanentmagneten 34 auf.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugten Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch das offenbarte Beispiel eingeschränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (11)

  1. Drehgestell (4, 6) für einen Schienenfahrzeugwagen (2), aufweisend zumindest eine Radsatzachse (16) und zumindest einen Generator (28) mit einem Generatorstator (30) und einem Generatorrotor (32), der Teil der Radsatzachse (16) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Generatorstator (30) den Generatorrotor (32) in Umfangsrichtung (42) nur teilweise umgibt.
  2. Drehgestell (4, 6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Generatorstator (30) den Generatorrotor (32) in Umfangsrichtung (42) höchstens zu 60% umgibt.
  3. Drehgestell (4, 6) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radsatzachse (16) einen Achsschaft (18) umfasst und am Achsschaft (18) mehrere Permanentmagneten (34) angeordnet sind und die Permanentmagneten (34) jeweils mittels einer Klebeverbindung mit dem Achsschaft (18) verbunden sind sowie in Längsrichtung (36) des Achsschafts (18) ausgerichtet sind.
  4. Drehgestell (4, 6) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsschaft (18) mehrere Nuten (56) aufweist, die in Längsrichtung (36) des Achsschafts (18) ausgerichtet sind, und die Permanentmagneten (34) jeweils in einer der Nuten (56) angeordnet sind.
  5. Drehgestell (4, 6) nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, gekennzeichnet durch zumindest zwei Achslager (20), mittels welcher der Achsschaft (18) gelagert ist und die durch einen Achslagerabstand (22) voneinander beabstandet sind, wobei die Permanentmagneten (34) über zumindest 50% des Achslagerabstandes (22) am Achsschaft (18) angeordnet sind.
  6. Drehgestell (4, 6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generatorstator (30) mehrere Nuten (44) und mehrere in Axialrichtung (38) der Radsatzachse (16) ausgerichtete Wandungselemente (46) aufweist, wobei die Wandungselemente (46) nebeneinander um einen Teil eines Umfangs des Generatorrotors (30) herum angeordnet sind und die Nuten (44) des Generatorstators (30) jeweils zwischen zwei der Wandungselemente (46) angeordnet sind.
  7. Drehgestell (4, 6) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungselemente (46) ein magnetisierbares Material aufweisen und der Generatorstator (30) mehrere Spulen (52) umfasst, die jeweils zumindest eine Spulenwicklung (54) aufweisen, welche mehrere der Wandungselemente (46) umgibt.
  8. Drehgestell (4, 6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine elektrische Heizeinrichtung (48) zum Trocknen/Enteisen des Generatorstators (30), wobei die Heizeinrichtung (48) eine Mehrzahl von Heizelementen (50) umfasst, die im Generatorstator (30) angeordnet sind.
  9. Drehgestell (4, 6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine weitere Radsatzachse (16) und zumindest einen elektrischen Antriebsmotor (26), der an der weiteren Radsatzachse (16) angeordnet ist und mit der weiteren Radsatzachse (16) mechanisch verbunden ist.
  10. Drehgestell (4, 6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere Generatoren (28) mit jeweils einem Generatorstator (30), wobei die Generatorstatoren (30) nebeneinander an der Radsatzachse (16) angeordnet sind und jeder der Generatorstatoren (30) zusammen mit einem Teil der Radsatzachse (16) einen der Generatoren (28) ausbildet.
  11. Schienenfahrzeugwagen (2) mit zumindest einem Drehgestell (4, 6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie zumindest einem weiteren Drehgestell (4, 6), wobei zumindest eins der Drehgestelle (4, 6) mit zumindest einem elektrischen Antriebsmotor (26) ausgestattet ist.
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