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Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Schienenfahrzeug und ein Schienenfahrzeug mit einer Antriebsanordnung. Bei dem Schienenfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein leichtes Schienenfahrzeug, wie zum Beispiel eine Straßenbahn. Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zum Herstellen der Antriebsanordnung und des Schienenfahrzeugs.
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Die Erfindung betrifft insbesondere Niederflur-Schienenfahrzeuge, insbesondere leichte Niederflur-Schienenfahrzeuge. Die Böden der Fahrgasträume solcher Schienenfahrzeuge liegen insbesondere im Außentürbereich zwischen den Drehgestellen auf einem Höhenniveau nicht über dem Höhenniveau oder sogar unterhalb des Höhenniveaus der Drehachsen der Radscheiben der Fahrräder des Schienenfahrzeugs. Es steht somit wenig Raum für die Traktionsmotoren des Schienenfahrzeugs zur Verfügung.
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Wie z.B.
EP 1 197 412 A2 beschreibt, kann ein außenliegender Längsantrieb vorgesehen werden, d.h. die Längsachse des Rotors des Traktionsmotors verläuft in Fahrtrichtung oder im Wesentlichen in Fahrtrichtung und der Traktionsmotor ist außerhalb des Raumes zwischen den Radscheiben eines Radsatzes angeordnet. Anders ausgedrückt erstreckt sich die Antriebswelle außen etwa parallel zu Längsträgern des Drehgestells, die in Längsrichtung des Fahrzeugs, d.h. etwa in Fahrtrichtung insbesondere zwischen zwei Radsätzen des Drehgestells verlaufen. Solche Längsantriebe weisen üblicherweise ein Kegelradgetriebe auf. Nachteilig daran sind die Komplexität des Getriebes und die insbesondere bei höheren Drehzahlen entstehenden Geräusche mit hohem Schallpegel. Der Traktionsmotor wird daher für verhältnismäßig geringe Maximaldrehzahlen ausgelegt. Dies wiederum führt zu einem verhältnismäßig großen Gewicht und Bauraum.
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Möglich sind ferner Traktionsmotoren mit in vertikaler Richtung verlaufendem Rotor und Antriebswelle, die im Bereich der Übergänge zwischen verschiedenen Wagenkästen des Schienenfahrzeugs angeordnet werden können. Nachteilig daran ist die Komplexität des Getriebes, über das die Antriebsenergie vom Traktionsmotor in die Radsatzwelle eingebracht wird.
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Außerdem kann der Traktionsmotor im Bereich über einer Radscheibe eines Radsatzes z.B. unterhalb der Sitzflächen von Fahrzeugsitzen angeordnet werden. Dies erfordert jedoch aufgrund der Bauhöhe des Getriebes eine separate Ölpumpe mit entsprechendem Ausfallrisiko.
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Bei den zuvor genannten Antrieben für Niederflur-Schienenfahrzeuge sind die bewegten Massen und auch ruhenden Massen der Antriebe verhältnismäßig groß. Da zumindest Teile des Antriebs wie das Getriebe, je nach Ausführung aber auch der Traktionsmotor am Drehgestell, befestigt, aufgehängt oder abgestützt werden, muss das Drehgestell selbst entsprechend stabil und daher in aller Regel schwer und voluminös ausgeführt werden.
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Neben den bereits genannten Konzepten der Anordnung des Traktionsmotors ist es auch bereits bekannt, einen Querantrieb vorzusehen, bei dem die Längsachse des Rotors und somit der Antriebswelle des Motors parallel oder etwa parallel zu der Längsachse der Radsatzwelle verläuft. Z.B. offenbart
WO 2011/141510 A1 mehrere Varianten der Befestigung oder Ankopplung eines solchen Querantriebes an ein Drehgestell.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsanordnung und ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Antriebsanordnung anzugeben, die den Raum für andere konstruktive Elemente und andere Einrichtungen des Schienenfahrzeugs vergrößern und insbesondere die Verwendung eines Traktionsmotors mit geringem Bauvolumen und Gewicht ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren zur Herstellung einer Antriebsanordnung und eines Schienenfahrzeugs anzugeben, mit denen diese Ziele erreichbar sind.
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Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, einen Traktionsmotor des Schienenfahrzeug-Antriebes in eine tragende Konstruktion eines Drehgestells zu integrieren. Zumindest ein Teil der tragenden Konstruktion des Drehgestells erfüllt somit zwei Funktionen, nämlich einerseits zumindest einen Teil des Gewichts des Schienenfahrzeugs aufzunehmen und über zumindest einen Radsatz auf die Fahrschienen zu übertragen und andererseits zumindest ein Teilvolumen des Traktionsmotors zu enthalten. Der Begriff des Enthaltens des Teilvolumens oder des Volumens bezieht sich auf das Volumen der tragenden Konstruktion des Drehgestells, welches durch die Hüllflächen des Volumens definiert ist. Zumindest ein Teilvolumen des Traktionsmotors befindet sich innerhalb dieser Hüllflächen. Insbesondere weist die tragende Konstruktion des Drehgestells eine Aussparung oder einen Hohlraum auf, die somit innerhalb der Hüllflächen liegt und in die/den zumindest ein Teil des Traktionsmotors aufgenommen ist.
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Auf diese Weise wird das außerhalb der tragenden Teile des Drehgestells für den Traktionsmotor benötigte Bauvolumen verringert. Ferner ist zumindest der in das Drehgestell integrierte Bereich des Antriebsmotors durch Teile des Drehgestells geschützt vor äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel Stöße. Dadurch kann z.B. ein Gehäuse des Traktionsmotors platzsparender (z. B. mit geringerer Gehäuse-Wandstärke) ausgeführt werden oder sogar zumindest ein Teil des Gehäuses weggelassen werden. Anders ausgedrückt kann die tragende Konstruktion des Drehgestells zumindest einen Teil des Motorgehäuses bilden.
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Ferner wird vorgeschlagen, die Antriebsanordnung mit einem Querantrieb auszuführen, d.h. die Längsachse des Traktionsmotors, in deren Richtung die mechanische Antriebsenergie ausgehend von dem Motor zu dem Rad oder dem Radsatz übertragen wird, verläuft quer zur Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs, insbesondere parallel oder ungefähr parallel zu einer Radsatzwelle oder einer virtuellen Achse, die die Mittelpunkte der Räder eines Radsatzes verbindet. Die Längsachse des Rotors des Traktionsmotors verläuft daher insbesondere in horizontaler Richtung, z.B. wenn sich das Schienenfahrzeug während der Fahrt auf einem nicht nach rechts oder links geneigten Gleis bewegt. Dies ist in der Regel bei Geradeausfahrt der Fall.
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Der Querantrieb ermöglicht die Verwendung eines Getriebes, das bei der Übertragung der Antriebsenergie von der Motor-Antriebswelle auf das Rad oder den Radsatz ohne Kegelräder auskommt. Insbesondere kann die Antriebsanordnung daher ein Stirnradgetriebe aufweisen, wobei der Traktionsmotor während des Betriebes die Antriebsenergie über eine Antriebswelle des Stirnradgetriebes in dieses einkoppelt. Insbesondere können die Antriebswelle und eine Abtriebswelle des Stirnradgetriebes parallel zur Radsatzwelle oder der genannten virtuellen Radsatzachse verlaufen. Es ist auch möglich, dass die Radsatzwelle die Abtriebswelle des Stirnradgetriebes ist oder die Radsatzwelle und die Antriebswelle koaxial zueinander verlaufen.
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Ein Stirnradgetriebe hat gegenüber einem Kegelradgetriebe den Vorteil eines kleineren, Bauvolumens, aus diesem Grund einer geringeren Masse bei gleichartigen Materialien und einer geringeren Geräuschbildung bei gleichen Drehzahlen. Ein Stirnradgetriebe hat auch den Vorteil, dass ein mehrstufiges Getriebe auf einfache Weise realisiert werden kann, wodurch wiederum große Übersetzungsverhältnisse der Drehzahlen von Antriebswelle und Abtriebswelle des Getriebes bei geringer Geräuschbildung möglich sind. Mehrstufige Stirnradgetriebe, aber auch einstufige Stirnradgetriebe eignen sich daher, Antriebe mit geringem Gewicht bei großem Übersetzungsverhältnis zu bauen. Dies wiederum ermöglicht es, den Traktionsmotor bei höheren Drehzahlen zu betreiben und daher, bei gleicher Antriebsleistung, mit kleinerem Bauvolumen auszuführen. Dies wiederum erleichtert die Integration des Traktionsmotors in die tragende Konstruktion des Drehgestells, d.h. ein größerer Teil oder der gesamte Traktionsmotor können sich innerhalb der Hüllfläche der tragenden Teile des Drehgestells befinden.
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Ein Vorteil der Raumersparnis sowohl durch die zumindest teilweise Integration des Traktionsmotors in die tragende Konstruktion des Drehgestells als auch durch Verwendung eines Stirnradgetriebes besteht darin, dass der seitliche Überstand von Bauteilen der Antriebsanordnung nach außen gegenüber anderen Antriebsanordnungen mit außenliegenden Teilen reduziert werden kann. Dieser Vorteil besteht insbesondere gegenüber bekannten Anordnungen, bei denen sich der Antriebsmotor vollständig außerhalb der Längsträger der tragenden Konstruktion des Drehgestells befindet. Insbesondere bei Kurvenfahrten reduziert dies die Breite des Lichtraumprofils des Fahrzeugs auf Höhe des Drehgestells. Auch für die Bereitstellung eines ausreichenden Freiraumes, in den sich über das Drehgestell abgefederte Teile des Schienenfahrzeugs hineinbewegen können, ist dieser Freiraum von Vorteil. Außerdem ist durch die zumindest teilweise Integration in das Drehgestell Freiraum für die Konstruktion eines Niederflur-Schienenfahrzeugs vorhanden. Dies betrifft insbesondere Übergänge zwischen verschiedenen Wagenkästen des Schienenfahrzeugs, die in der Regel im Bereich der Drehgestelle angeordnet sind.
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Insbesondere bei Drehgestellkonstruktionen mit in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs verlaufenden Längsträgern an den gegenüberliegenden Seiten rechts und links in Fahrtrichtung kann der Traktionsmotor ganz oder teilweise in eine Aussparung und/oder einen Hohlraum eines Längsträgers integriert werden/sein. Dies hat den Vorteil, dass das Stirnradgetriebe in unmittelbarer Nähe zu dem Traktionsmotor an dem Längsträger angeordnet werden/sein kann. Die Antriebswelle des Stirnradgetriebes kann daher besonders kurz sein, wodurch Gewicht und Kosten eingespart werden.
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Insbesondere kann der Längsträger eine Aussparung aufweisen, die sich von der Außenseite des Drehgestells in den Längsträger hineinerstreckt und z.B. einen geschlossen umlaufenden Rand aufweist. Vorzugsweise ist die Form und Größe des geschlossen umlaufenden Randes derart auf die Form und Größe des Außenumfangs des Traktionsmotors abgestimmt, dass der Ständer des Traktionsmotors zumindest teilweise in der Aussparung aufgenommen wird/ist und dabei an verschiedenen Seiten des Außenumfangs in Kontakt zu dem Rand der Aussparung ist. Der Rand der Aussparung hält den Ständer und damit den Traktionsmotor daher in der Halteposition.
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Die Aussparung kann sich in das Innere des Längsträgers hinein erstrecken, nicht aber durch diesen hindurch. Auf diese Weise ist ein Anschlag für das Einbringen des Traktionsmotors in die Aussparung vorhanden, der z.B. durch die Rückwand der Aussparung gebildet wird. Bevorzugt wird jedoch, dass sich die Aussparung durch den Längsträger hindurch erstreckt. Dies vergrößert den Raum für die Aufnahme des Traktionsmotors und ein Teil des Traktionsmotors kann sich auch auf der Innenseite des Längsträgers befinden.
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Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Teilvolumen des Traktionsmotors in einen Querträger des Drehgestells integriert sein/werden. Der Querträger erstreckt sich (bei Geradeausfahrt des Schienenfahrzeugs) in horizontaler Richtung. Die Nutzung eines Querträgers hat den Vorteil, dass in der Richtung der größten Länge des Querträgers, d.h. in der Querrichtung, ausreichend Platz für die Anordnung des Traktionsmotors, insbesondere die gesamte Länge des Traktionsmotors, zur Verfügung steht.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem Volumen oder Teilvolumen des Traktionsmotors kann ein Teil einer Kühleinrichtung zum Kühlen des Traktionsmotors während seines Betriebes in die tragende Konstruktion des Drehgestells integriert sein/werden. Insbesondere kann ein Ventilator der Kühleinrichtung zum Kühlen eines Luftstromes zumindest teilweise in die tragende Konstruktion des Drehgestells integriert sein/werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Abschnitt einer Kühlflüssigkeitsleitung der Kühleinrichtung zum Führen eines Kühlflüssigkeitsstromes in die tragende Konstruktion des Drehgestells integriert sein/werden. Ferner alternativ oder zusätzlich kann eine Kühlflüssigkeitspumpe der Kühleinrichtung zum Antreiben eines Kühlflüssigkeitsstromes zumindest teilweise in die tragende Konstruktion des Drehgestells integriert sein/werden. Weiterhin alternativ oder zusätzlich kann ein Wärmeübertrager zum Übertragen von Wärme einer Kühlflüssigkeit auf die tragende Konstruktion und/oder auf die Umgebung der tragenden Konstruktion zumindest teilweise in die tragende Konstruktion des Drehgestells integriert sein/werden.
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Insbesondere können Kühlflüssigkeitsleitungen innerhalb der tragenden Konstruktion verlaufen, z.B. von dem Traktionsmotor über Leitungen innerhalb eines Längsträgers und/oder Querträgers der tragenden Konstruktion optional über eine in die tragenden Konstruktion integrierte Kühlflüssigkeitspumpe und optional über einen zusätzlichen Wärmetauscher zur Rückkühlung der Kühlflüssigkeit zurück zu dem Traktionsmotor.
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In all diesen Fällen führt die zumindest teilweise Integration der Kühleinrichtung zu einem Freiraum, der für andere konstruktive Elemente und andere Einrichtungen des Schienenfahrzeugs zur Verfügung steht.
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Wenn sowohl zumindest ein Teilvolumen des Traktionsmotors als zumindest ein Teilvolumen der Kühleinrichtung zum Kühlen des Traktionsmotors während seines Betriebes in die tragende Konstruktion des Drehgestells integriert ist, können Bauteile der Kühleinrichtung eingespart werden. Insbesondere ermöglicht es die Integration zumindest eines Teils der Kühleinrichtung, die beim Betrieb des Traktionsmotors entstehende Wärme über die tragende Konstruktion des Drehgestells abzuführen. Die tragende Konstruktion kann daher insbesondere als Wärmeübertrager zum Übertragen von Wärme einer Motor-Kühlflüssigkeit auf die Umgebungsluft genutzt werden.
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Insbesondere kann ein Teil der Kühleinrichtung, z.B. der zusätzliche Wärmeübertrager, die Kühlflüssigkeitspumpe und/oder der Ventilator, in eine Aussparung eines Längsträgers der tragenden Konstruktion des Drehgestells eingebracht sein/werden. Für diese Aussparung gilt insbesondere das gleiche wie oben für die Aussparung zum Einbringen des Traktionsmotors ausgeführt wurde. Insbesondere kann sowohl eine Aussparung für den Traktionsmotor als auch zumindest eine Aussparung für den Teil der Kühleinrichtung vorgesehen sein. Insbesondere kann der Traktionsmotor und/oder zumindest ein Teil der Kühleinrichtung in einen Längsträger der tragenden Konstruktion eingebracht werden/sein.
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Insbesondere wird vorgeschlagen: Eine Antriebsanordnung für ein Schienenfahrzeug, aufweisend:
- • eine tragende Konstruktion eines Drehgestells,
- • einen Traktionsmotor mit einem Ständer und einem Läufer und
- • ein Getriebe zur Übertragung von Antriebsenergie des Traktionsmotors auf zumindest einen Radsatz des Drehgestells,
wobei die Antriebsanordnung als Querantrieb ausgestaltet ist, zumindest ein Teilvolumen des Traktionsmotors in die tragende Konstruktion integriert ist, das Getriebe ein Stirnradgetriebe ist, wobei eine Antriebswelle des Stirnradgetriebes mit dem Läufer des Traktionsmotors gekoppelt ist und eine Abtriebswelle des Stirnradgetriebes an zumindest ein Rad des Radsatzes ankoppelbar oder angekoppelt ist.
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Insbesondere kann die Antriebsanordnung in einer der Ausgestaltungen, die in dieser Beschreibung beschrieben werden, Bestandteil eines Schienenfahrzeugs sein.
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Ferner wird vorgeschlagen: Ein Verfahren zum Herstellen einer Antriebsanordnung für ein Schienenfahrzeug, insbesondere einer Ausgestaltung der Antriebsanordnung, die in dieser Beschreibung beschrieben werden, wobei:
- • ein Getriebe zum Übertragen von Antriebsenergie auf ein Rad oder einen Radsatz eines Drehgestells unmittelbar und/oder über einen Traktionsmotor an einer tragenden Konstruktion des Drehgestells abgestützt wird und
- • ein Läufer des Traktionsmotors mit einer Antriebswelle des Getriebes gekoppelt wird,
wobei die Antriebsanordnung als Querantrieb ausgestaltet wird, zumindest ein Teilvolumen des Traktionsmotors in die tragende Konstruktion integriert wird und als Getriebe ein Stirnradgetriebe verwendet wird.
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Insbesondere kann bei der Herstellung eines Schienenfahrzeugs eine Antriebsanordnung in einer der Ausgestaltungen hergestellt werden, die in dieser Beschreibung beschrieben werden.
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Insbesondere können eine Rotationsachse des Läufers, um die der Läufer beim Betrieb des Traktionsmotors rotiert, und die Antriebswelle des Stirnradgetriebes in horizontaler Richtung verlaufen. Dies bezieht sich auf den Fall, dass das Schienenfahrzeug bei einem Betrieb der Antriebsanordnung in dem Schienenfahrzeug geradeaus fährt. Insbesondere ist es daher auch möglich, eine Abtriebswelle des Stirnradgetriebes ebenfalls mit ihrer Rotationsachse in horizontaler Richtung verlaufen zu lassen. Die Antriebsenergie-Übertragung von dem Traktionsmotor auf eine Rad oder eine Radsatzwelle findet daher insbesondere ausschließlich durch Rotationsbewegungen um horizontal verlaufende Rotationsachsen statt. Eine Umrichtung von Rotationsbewegungen (wie beispielsweise bei Kegelradgetrieben) ist daher nicht erforderlich.
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Wie oben erwähnt kann die tragende Konstruktion des Drehgestells einen sich während des Betriebes des Schienenfahrzeugs in einer Fahrtrichtung erstreckenden Längsträger aufweisen, wobei das Volumen oder Teilvolumen des Traktionsmotors in den Längsträger integriert ist. In diesem Fall kann insbesondere in der folgenden Weise eine günstige, zumindest teilweise ausgewogene Gewichtsverteilung erreicht werden: Die tragende Konstruktion des Drehgestells weist einen rechtsseitigen Bereich auf, der sich beim Betrieb des Schienenfahrzeugs auf einer in Fahrtrichtung rechts liegenden Seite befindet, und einen linksseitigen Bereich auf, der sich beim Betrieb des Schienenfahrzeugs auf einer in Fahrtrichtung links liegenden Seite befindet. Die Antriebsanordnung weist einen ersten und einen zweiten Traktionsmotor auf, wobei zumindest ein Teilvolumen des ersten Traktionsmotors in den rechtsseitigen Bereich integriert ist und zumindest ein Teilvolumen des zweiten Traktionsmotors in den linksseitigen Bereich integriert ist. Insbesondere können der erste Traktionsmotor und der zweite Traktionsmotor jeweils über ein Stirnradgetriebe mit zumindest einem Rad des Drehgestells gekoppelt sein/werden. Insbesondere kann die Gesamtanordnung der beiden Traktionsmotoren und der beiden Stirnradgetriebe von oben betrachtet punksymmetrisch zu einem Mittelpunkt auf der mittleren Längsachse des Schienenfahrzeugs sein. Diese Längsachse verläuft in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs. Anders ausgedrückt ist die Anordnung des ersten Traktionsmotors mit dem daran angekoppelten ersten Stirnradgetriebe punktsymmetrisch zu der Anordnung des zweiten Traktionsmotors mit dem daran angekoppelten zweiten Stirnradgetriebe angeordnet.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
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1 eine Draufsicht auf ein Drehgestell mit zwei Antriebsanordnungen,
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2 eine Seitenansicht des in 1 dargestellten Drehgestells und
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3 eine stirnseitige Ansicht des in 1 und 2 dargestellten Drehgestells von der rechts in 1 und von der rechts in 2 liegenden Seite.
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Das in 1 dargestellte Drehgestell 1 weist zwei Radsätze 2a, 2b und 2c, 2d auf, wobei die Räder 2a und 2b bzw. 2c und 2d jeweils über eine Radsatzwelle 3a, 3b miteinander drehfest verbunden sind, d.h. mit Ausnahme von elastizitätsbedingten Torsionen um die Rotationsachse der Radsatzwelle drehen die Räder und die Radsatzwelle synchron um die Rotationsachse.
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Die Radsatzwellen 3a, 3b sind jeweils über zwei nicht näher dargestellte Drehlager mit der tragenden Konstruktion des Drehgestells 1 gekoppelt. Die tragende Konstruktion weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Längsträger 5a, 5b sowie einen Querträger 4 auf. Die Längsträger 5a, 5b erstrecken sich mit ihrer Längsachse, die in 1 von links nach rechts verläuft, in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs. Der Querträger 4 verbindet die Längsträger 5a, 5b in ihrem mittleren Längsabschnitt miteinander. Dadurch wird eine H-förmige tragende Konstruktion des Drehgestells 1 erreicht. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche tragende Konstruktion eines Drehgestells beschränkt. Vielmehr können auch andere, an sich bereits bekannte Drehgestellkonstruktionen für die Integration des Traktionsmotors und/oder der Kühleinrichtung genutzt werden. In dem Ausführungsbeispiel der 1 befinden sich die Drehlager zur Lagerung der Radsatzwellen 3a, 3b in den einander entgegengesetzten End-Längsabschnitten der Längsträger 5a, 5b.
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In die Längsträger 5a, 5b ist jeweils ein Traktionsmotor 7a, 7b teilweise integriert. Ferner ist in jeden der Längsträger 5a, 5b eine Kühleinrichtung 9a, 9b zum Kühlen eines der Traktionsmotoren 7a, 7b teilweise integriert. In dem Ausführungsbeispiel weist jeder der Längsträger 5a, 5b in jedem der beiden Längsabschnitte, die sich beidseits der Verbindung zu dem Querträger 4 in Richtung der Drehlager erstrecken, eine Aussparung auf, die sich von der Außenseite (oben und unten in 1) in das Innere des Längsträgers 5a, 5b erstrecken. Die Aussparung für den zweiten Traktionsmotor 7b ist in 2 mit dem Bezugszeichen 6b bezeichnet. Die Aussparung für die zweite Kühleinrichtung 9b ist in 2 mit dem Bezugszeichen 8b bezeichnet. Zumindest die Aussparungen 8 für die Kühleinrichtungen 9a, 9b erstrecken sich durch die Längsträger 5a, 5b bis zu deren Innenseite hindurch. Sie bilden somit ein zweiseitig offenes Gehäuse zur Aufnahme der Kühleinrichtung 9. Optional ist dies auch für die Aussparungen 6 für die Traktionsmotoren 7 der Fall. Die erleichtert die Montage der Kühleinrichtung 9 bzw. des Traktionsmotors 7. In dem Ausführungsbeispiel ragen der Traktionsmotor 7 bzw. die Kühleinrichtung 9 außen aus der Aussparung heraus.
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Die Ansicht des ersten Längsträgers 5a von außen, d.h. von oben in 1, gleicht der Ansicht des zweiten Längsträgers 5b, die in 2 dargestellt ist. Daher ist die Gesamtanordnung der Motoren 7a, 7b (und auch der Getriebe, auf die noch näher eingegangen wird) punktsymmetrisch zum Mittelpunkt P des Querträgers (1). Auf diese Weise ist die Gewichtsverteilung ausgewogen. Es befinden sich auf der rechten und der linken Fahrzeugseite etwa gleich große Massen.
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Jeder der Traktionsmotoren 7a, 7b weist eine Antriebswelle auf, die Teil des Läufers ist. Der Läufer 12b des zweiten Traktionsmotors 7b ist in 1 schematisch mit unterbrochenen Linien dargestellt. Er ist mit der Antriebswelle 13b (ebenfalls schematisch mit gestrichelten Linien dargestellt) des zugeordneten Stirnradgetriebes 11b gekoppelt, das sich an der Außenseite des Längsträgers 5b befindet. Das zweite Stirnradgetriebe 11b weist (wie schematisch unten rechts in 1 ebenfalls mit gestrichelten Linien dargestellt ist) eine Abtriebswelle 14b auf, die mit der zweiten Radsatzwelle 3b gekoppelt ist. Daher wird bei Betrieb des zweiten Traktionsmotors 7b Antriebsenergie über das zweite Stirnradgetriebe 11b auf die zweite Radsatzwelle 3b übertragen und wird somit der Radsatz mit den Rädern 2c und 2d angetrieben. Für die Ankopplung des ersten Traktionsmotors 7a an das zugeordnete Stirnradgetriebe 11a an der Außenseite des ersten Längsträgers 5a gilt entsprechendes.
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In der stirnseitigen Ansicht der 3 sind die Getriebe 11a und 11b außenseitig rechts und links in 3 erkennbar, da sie weiter seitlich vorspringen als die Traktionsmotoren. In der Seitenansicht der 2 ist das zweite Getriebe 11b mit den schematisch angedeuteten Antriebswelle 13b und Abtriebswelle 14b erkennbar.
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Bei der Kühleinrichtung 9a, 9b, die teilweise in den Längsträger 5a, 5b integriert ist, handelt es sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel um einen Wärmetauscher zur Rückkühlung der Kühlflüssigkeit. Eine Kühlflüssigkeitspumpe, die Kühlflüssigkeit in einem nicht näher dargestellten Kühlflüssigkeitskreislauf umwälzt, kann ebenfalls in das Drehgestell integriert sein. Kühlflüssigkeitsleitungen verlaufen daher z.B. jeweils von dem Traktionsmotor 7a, 7b innerhalb des Längsträgers 5a, 5b über die Kühlflüssigkeitspumpe und über den Wärmetauscher zurück zu dem Traktionsmotor 7a, 7b. Die Kühlflüssigkeitskreisläufe in den verschiedenen Längsträgern 5a, 5b sind in dem Ausführungsbeispiel voneinander getrennt. Bereits ohne einen zusätzlichen Wärmetauscher findet aufgrund der Integration der Kühlflüssigkeitsleitungen in den jeweiligen Längsträgern 5a, 5b eine Wärmeübertragung der von dem Traktionsmotor 7a, 7b erwärmten Kühlflüssigkeit auf das Material des Längsträgers 5a, 5b statt. Daher fungiert der Längsträger 5a, 5b als Wärmeübertrager auf die umgebende Luft. Während der Fahrt des Schienenfahrzeugs strömt Luft meist turbulent über Oberflächen des Längsträgers 5a, 5b, sodass dieser effektiv von der Luft gekühlt wird. Optional kann zusätzlich ein Ventilator vorgesehen sein, der insbesondere bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten des Schienenfahrzeugs einen zusätzlichen Luftstrom entlang von Oberflächen des Längsträgers und entlang der Oberfläche des aus dem Längsträger 5a, 5b hervorstehenden Teilvolumens des Traktionsmotors 7a, 7b bewirkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1197412 A2 [0003]
- WO 2011/141510 A1 [0007]
