DE19919208A1

DE19919208A1 - Einstellbares Drehgestell mit drei Radsätzen für ein Schienenfahrzeug

Info

Publication number: DE19919208A1
Application number: DE19919208A
Authority: DE
Inventors: Christophe Fehrenbach; Bruno Meier
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Bombardier Transportation GmbH
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2000-11-02
Also published as: ATE228952T1; DE50000855D1; US6401627B1; EP1048543B1; EP1048543A1; ZA200001531B

Abstract

Es wird ein Drehgestell mit drei Radsätzen für ein Schienenfahrzeug angegeben, in dem zwei Endradsätze (3) in ihren Antriebseinheiten mit jeweils mindestens einem Schräglenker (1) mit einem Drehgestellrahmen (2) verbunden sind und ein Mittelradsatz (12) mit mindestens einem parallel zur Längsrichtung des Drehgestellrahmens (2) geführtem Längslenker (4) am Drehgestellrahmen verbunden ist. Die Endradsätze (3) sind über jeweils mindestens einen Querlenker (5a, b) und über einen am Querlenker (5a, b) in Wirkverbindung angeordneten Antriebseinheitsausleger (13) mit der Antriebseinheit des Mittelradsatzes (12) derart verbunden, dass bei einer Querbewegung des Mittelradsatzes (12) die Endradsätze (3) mitgekoppelt sind und dass bei einer Ausdrehbewegung der Endradsätze (3) diese gegensinnig gekoppelt sind. Des weiteren weisen die Antriebseinheiten jeweils mindestens eine Bremseinrichtung (8) auf, wobei jede dieser Bremseinrichtungen (8) direkt am Motor (6) oder am Getriebegehäuse (11) angeordnet ist und auf mindestens eine Radscheibe (10) des zugehörigen Radsatzes (3, 12) einwirkt.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Mechanik für Schienenfahrzeuge. Sie geht aus von einem einstellbaren Drehgestell mit drei Radsätzen für ein Schienenfahrzeug gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches.

Stand der Technik

An Drehgestelle für heutige Schienenfahrzeuge wird oft die Anforderung gestellt, dass hohe Kurvengeschwindigkeiten in zumeist engen Kurven bewältigbar sind. Dazu ist ein einstellba res zweiachsiges Drehgestell bekannt, wie es in der CH 670 228 A5 beschrieben ist. Bei die sem zweiachsigen Drehgestell werden die Radsätze beim Durchfahren von Kurven jeweils selbsttätig, ohne Steuer- oder Regelaufwand, insbesondere ohne zusätzliche Verstelleinrich tungen, im wesentlichen radial zu der zu durchfahrenden Kurve eingestellt. Dabei sind die Radsätze über den Motor mittels Schräglenker so am Drehgestellrahmen angeordnet, dass ei ne Drehbewegung um eine vertikale Achse (Hochachse) um das Zentrum des Radsatzes, auch unter Ausübung von Zugkräften auf das Drehgestell, möglich ist.

Desweiteren ist aus der DE 41 40 126 A1 ein dreiachsiges Drehgestell bekannt, das eine Ra dialsteuerung zur radialen Auslenkung der Radsätze des Drehgestells aufweist. Dabei sind die Radsätze elastisch am Drehgestellrahmen gelagert, wobei mittels Lenkgestänge, Längslenker, Lenkerstangen, Koppelstangen und Winkelhebeln mit daran angeordneten Armen die radiale Auslenkung der Radsätze ermöglicht wird.

Bei diesem dreiachsigen Drehgestell ist die Radialeinstellung der Radsätze zwar möglich, je doch ist infolge des grossen Radstandes und der gleichzeitigen Ermöglichung der Radialein stellung der Radsätze eine grosse Anzahl von Teilen notwendig, die komplex angeordnet bzw. eingebaut sind. Dadurch erhöhen sich die Herstellungskosten eines solchen Drehgestells in einem nicht tragbarem Masse. Darüberhinaus erweist sich die Wartung dieser Vielzahl von Teilen als zu kostenintensiv.

Weder aus der CH 670 228 A5 noch aus der DE 41 40 126 A1 ergibt sich eine kostengünstige und wartungsextensive Lösung eines Drehgestells, insbesondere für heute geforderte Drei achsanwendungen.

Gängige Bremseinrichtungen für dreiachsige Drehgestelle sind fest am Drehgestellrahmen verbunden. Ein Problem stellt eine solche drehgestellrahmenfeste und auf die jeweiligen Rad scheiben wirkende Bremseinrichtung in Hinblick auf deren Anbringung am Drehgestellrah men dar, da die Querauslenkung und Längsauslenkung zwischen der jeweiligen Bremsein richtung und der zugehörigen Radscheibe zu gross ist, um geeignet auf die Radscheibe ein zuwirken. Eine querelastische Aufhängung der Bremseinrichtung oder eine Querführung der Bremseinrichtung ist zwar denkbar, verkompliziert jedoch die Drehgestellkonstruktion und erhöht die Bauteil- und Wartungskosten erheblich, so dass eine drehgestellrahmenfeste Brem seinrichtung für ein kostengünstiges dreiachsiges Drehgestell ausfällt.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein einstellbares Drehgestell mit drei Radsätzen für ein Schienenfahrzeug anzugeben, welches eine Radialeinstellung der Radsätze, insbesondere auch unter Zugkraft- und Bremskrafteinfluss auf das Drehgestell ohne Steuer- oder Regel aufwand, insbesondere ohne zusätzliche zu betätigende Verstelleinrichtungen, ermöglicht und bei dem die Anzahl der Teile reduziert und damit ein äusserst einfacher Aufbau des Drehge stells möglich ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs ge löst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange geben.

Beim erfindungsgemässen einstellbaren Drehgestell mit drei Radsätzen für ein Schienenfahr zeug sind zwei Endradsätze des Drehgestells an ihren Antriebseinrichtungen mit jeweils min destens einem Schräglenker mit dem Drehgestellrahmen verbunden und ein Mittelradsatz mit mindestens einem parallel zur Längsrichtung des Drehgestellrahmens geführtem Längslenker ist am Drehgestellrahmen verbunden. Durch eine so geartete Kopplung des mittleren Radsat zes mit dem Drehgestellrahmen kann dieser nur eine Querbewegung ausführen, wodurch vorteilhaft gängige Koppelstangen eingespart werden. Weiterhin ist die Zug- und Bremskraft über den Mittelradsatz, insbesondere über die Antriebseinrichtung des Mittelradsatzes über tragbar. Die Radsätze des Drehgestells lassen sich somit in besonders einfacher Weise radial einstellen.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemässen Drehgestells sieht vor, dass die Endradsätze über jeweils mindestens einen Querlenker und über einen am Querlenker in Wirkverbindung angeordneten Antriebseinheitsausleger mit der Antriebseinheit des Mittel radsatzes derart verbunden sind, dass bei einer Querbewegung des Mittelradsatzes die Endradsätze mitgekoppelt sind und dass bei einer Ausdrehbewegung der Endradsätze diese gegensinnig gekoppelt sind. Durch diese Ausgestaltung des erfindungsgemässen Drehgestells wird die radiale Einstellung der Radsätze weiterhin unterstützt und kann zügig vollzogen werden.

Zudem umfasst die Antriebseinheit eines jeden Radsatzes mindestens eine Bremseinrichtung, die j eweils direkt an einem Motor oder am Getriebegehäuse angeordnet ist und auf minde stens eine Radscheibe des zugehörigen Radsatzes einwirkt. Dadurch entfällt äusserst vorteil haft eine komplizierte, kosten- und wartungsintensive Anbringung der Bremsvorrichtung am Drehgestellrahmen und die Bremseinrichtung kann sehr einfach direkt an der Antriebsein richtung angebracht werden, wobei sie jede Bewegung der Radsätze mit ausführt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines einstellbaren Drehgestells mit drei Radsätzen für ein Schienenfahrzeug und

Fig. 2 eine Darstellung des Ausführungsbeispiels des Drehgestells nach Fig. 1 in der Sei tenansicht.

Die in der Zeichnung verwendeten Bezugszeichen und deren Bedeutung sind in der Bezugs zeichenliste zusammengefasst aufgelistet. Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel eines Drehgestells mit drei Radsät zen für ein Schienenfahrzeug. Darin sind die Radsätze 3, 12 des Drehgestells gängigerweise durch zwei Endradsätze 3 und eine Mittelradsatz 12 gebildet. Die beide Endradsätze 3 und der Mittelradsatz 12 sind in einem Drehgestellrahmen 2 angeordnet, wobei die beiden Endradsätze 3 gegenüber der Längsrichtung des Drehgestellrahmens 2 ausdrehbar sind, d. h. eine Ausdrehbewegung durchführen können und somit bei Kurvenfahrt durch einen Gleisbo gen radial einstellbar sind. Jeder Radsatz 3, 12 umfasst eine Antriebseinheit, die einen Motor 6 und ein Getriebegehäuse 11 mit darin angeordnetem Getriebe aufweist. Gemäss Fig. 1 sind die beiden Endradsätze 3 erfindungsgemäss an ihren Antriebseinheiten mit jeweils minde stens einem Schräglenker 1 mit dem Drehgestellrahmen 2 verbunden. Zudem ist der Mittel radsatz 12 mit mindestens einem parallel zur Längsrichtung des Drehgestellrahmens 2 ge führten Längslenker 4 am Drehgestellrahmen 2 verbunden. Durch diese Anordnung des Längslenkers 4 und des Schräglenkers 2 wird erreicht, dass gängige Koppelstangen einge spart werden können. Desweiteren führt der Mittelradsatz 12, aufgrund dieser Kopplung des Mittelradsatzes 12, nur ein Querbewegung aus. Demzufolge stellt der Mittelradsatz 12 und insbesondere seine Antriebseinheit ein Koppelglied zwischen den Endradsätzen 3 dar, über das Zug- und Bremskraft übertragbar ist. Dabei sind die Radsätze 3, 12 radial einstellbar, wo bei, wie eingangs erwähnt, die beiden Endradsätze 3 ausdrehbar sind und der Mittelradsatz 12 eine Querbewegung ausführen kann.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemässen Drehgestells gemäss Fig. 1 und ge mäss Fig. 2, welche eine Seitenansicht des Drehgestells gemäss Fig. 1 darstellt, sind die Endradsätze 3 über jeweils mindestens einen Querlenker 5a, b und über einen am Querlenker 5a, b in Wirkverbindung angeordneten Antriebseinheitsausleger 13 mit der Antriebseinheit des Mittelradsatzes 12 verbunden und zwar derart, dass bei einer Querbewegung des Mittel radsatzes 12 die Endradsätze mitgekoppelt sind und dass zudem bei einer Ausdrehbewegung der Endradsätze 3 diese gegensinnig gekoppelt sind. Durch diese Ausgestaltung des erfindungsgemässen Drehgestells wird die Ausdrehbewegung der Endradsätze 3 und die Querbe wegung des Mittelradsatzes 12 erleichtert, so dass die Radsätze sich besonders leicht radial einstellen lassen und dies zügig abläuft.

Gemäss Fig. 1 ist die Verbindung zwischen einem Endradsatz 3 und dem Mittelradsatz 12 so aufgebaut, dass der Querlenker 5a an der Antriebseinheit dieses Endradsatzes 3 angeordnet ist und über den am Querlenker 5a an in Wirkverbindung angeordneten Antriebseinheitsausleger 13 mit der Antriebseinheit des Mittelradsatzes 12 verbunden ist.

Weiterhin ist eine weiterer Verbindung zwischen dem weiteren Endradsatz 3 und dem Mittel radsatz 12 so aufgebaut, dass der Querlenker 5b an der Antriebseinheit dieses Mittelradsatzes 12 angeordnet ist und über den am Querlenker 5b an in Wirkverbindung angeordneten An triebseinheitsausleger 13 mit der Antriebseinheit des weiteren Endradsatzes 3 verbunden ist.

Denkbar, jedoch im Ausführungsbeispiel nicht dargestellt, ist, dass jeweils ein Antriebsein heitssausleger 13 entweder an jeder Antriebseinheit der Endradsätze 3 angeordnet ist, oder dass sämtliche Antriebseinheitsausleger 13 an der Antriebseinheit des Mittelradsatzes 13 an geordnet sind. Jeder Endradsatz 3 ist dann, wie eingangs erwähnt, über den Querlenker 5a, b und über den zugehörigen am Querlenker 5a, b in Wirkverbindung angeordneten Antriebsein heitsausleger 13 mit der Antriebseinheit des Mittelradsatzes 12 verbunden.

Jeder Querlenker 5a, b ist mit dem daran in Wirkverbindung angeordnetem Antriebseinheits ausleger 13 dreidimensional gelagert. Dadurch können vorteilhaft Kräfte zwischen Querlen ker 5a, b und Antriebseinheitsausleger 13, die zur Radialeinstellung der Radsätze notwendig sind, auch unter Zug- und Bremskrafteinfluss auf das Drehgestell sowie unter räumlich auf das Drehgestell einwirkenden Kräften übertragen werden.

Gemäss Fig. 2 sind sämtlichen Achsen 14 der Antriebseinheiten der Radsätze 3,12 mittels einer Achslagervorrichtung 7 tatzgelagert, so dass die Achsen 14 vorteilhaft vertikal und quer zur Längsrichtung des Drehgestellrahmens 2 lagernd abgestützt sind.

Erfindungsgemäss umfasst jede Antriebseinheit gemäss Fig. 1 jeweils mindestens eine Brem seinrichtung 8, wobei jede Bremseinrichtung direkt am Motor 6 oder am Getriebegehäuse 11 angeordnet ist. Dabei wirkt jede Bremseinrichtung 8 auf mindestens eine Radscheibe 10 des zugehörigen Radsatzes 3, 12. Durch diese Anordnung der Bremseinrichtung 8 kann diese jegliche Bewegung des zugehörigen Radsatzes 3, 12 mit ausführen, wodurch eine kompli zierte sowie wartungs- und kostenintensive Anbringung einer Bremsvorrichtung am Drehge stellrahmen 2 entfällt. Desweiteren hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, dass die Bremsein richtung über eine zwischen Motor 6 oder Getriebegehäuse 11 angeordnete Haltevorrichtung 9 am Motor 6 oder Getriebegehäuse 11 angeordnet ist. Es ist dadurch möglich die Bremsein richtung 8 in kurzer Zeit zu warten. Die Bremseinrichtung 8 ist vorteilhafterweise eine Bremsklotzeinrichtung, da diese für ein dreiachsiges Drehgestell mit der hohen Anzahl zu bremsender Radscheiben 10 eine äusserst kostengünstige Bremseinrichtung 8 darstellt. Eine ebenfalls sehr günstige Ausführungsform der Bremseinrichtung 8 stellt eine nicht dargestellte Radscheibenbremseinrichtung dar, die direkt auf die Radscheibe 10 des zugehörigen Radsat zes 3, 12 einwirkt, wobei die Radscheibe 10 eine Bremsscheibe darstellt.

Bezugszeichenliste

1

Schräglenker

2

Drehgestellrahmen

3

Endradsatz

4

Längslenker

5

a, b Querlenker

6

Motor

7

Achslagervorrichtung

8

Bremseinrichtung

9

Haltevorrichtung

10

Radscheibe

11

Getriebegehäuse

12

Mittelradsatz

13

Antriebseinheitsausleger

14

Achsen

Claims

1. Einstellbares Drehgestell mit drei Radsätzen für ein Schienenfahrzeug, wobei die Radsät ze, gebildet durch einen Mittelradsatz (12) und zwei Endradsätze (3), in einem Drehge stellrahmen (2) angeordnet sind und jeder Radsatz (3, 12) eine Antriebseinheit umfasst und die beiden Endradsätze (3) bei Kurvenfahrt gegenüber der Längsrichtung des Drehge stellrahmens (2) ausdrehbar sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Endradsätze (3) an ihren Antriebseinheiten mit jeweils mindestens einem Schräglenker (1) mit dem Drehgestellrahmen (2) verbunden sind und
dass der Mittelradsatz (12) mit mindestens einem parallel zur Längsrichtung des Drehge stellrahmens (2) geführtem Längslenker (4) am Drehgestellrahmen verbunden ist.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endradsätze (3) über je weils mindestens einen Querlenker (5a, b) und über einen am Querlenker (5a, b) in Wirk verbindung angeordneten Antriebseinheitsausleger (13) mit der Antriebseinheit des Mit telradsatzes (12) derart verbunden sind, dass bei einer Querbewegung des Mittelradsatzes (12) die Endradsätze (3) mitgekoppelt sind und dass bei einer Ausdrehbewegung der Endradsätze (3) diese gegensinnig gekoppelt sind.

3. Drehgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querlenker (5a, b) dreidi mensional mit dem Antriebseinheitsausleger (13) gelagert ist.

4. Drehgestell nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Achsen (14) der Antriebsein heiten der Radsätze (3, 12) mittels einer Achslagervorrichtung (7) tatzgelagert sind.

5. Drehgestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten jeweils mindestens eine Bremseinrichtung (8) umfassen, wobei jede Bremseinrichtung (8) direkt am Motor (6) oder am Getriebegehäuse (11) angeordnet ist und auf mindestens eine Rad scheibe (10) des zugehörigen Radsatzes (3, 12) einwirkt.

6. Drehgestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (8) über eine zwischen Motor (6) oder Getriebegehäuse (11) angeordnete Haltevorrichtung (9) am Motor (6) oder am Getriebegehäuse (11) angeordnet ist.

7. Drehgestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (8) eine Bremsklotzeinrichtung ist.

8. Drehgestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (8) eine Radscheibenbremseinrichtung ist.