DE60216855T2

DE60216855T2 - Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug

Info

Publication number: DE60216855T2
Application number: DE60216855T
Authority: DE
Inventors: Christophe Eche; Jean-Christophe Loiseau; Alain Rodet
Original assignee: Alstom SA
Current assignee: Alstom SA
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2022-06-18
Also published as: JP3983114B2; ES2273981T3; DE60216855D1; AU4891902A; CA2391566C; CA2391566A1; FR2826328B1; US6601520B2; AU779297B2; JP2003025989A; ATE348742T1; FR2826328A1; US20020195018A1; EP1270359A1; EP1270359B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug und insbesondere auf ein Rahmendrehgestell, das über eine Primärfederung auf vier Rädern ruht, wobei der Rahmen mindestens einen Motor trägt, der auf einer Seite des Rahmens angeordnet und durch Antriebsmittel mit mindestens einem Rad verbunden ist.
Die Erfindung ist insbesondere für Straßenbahnen geeignet, bei denen ein niedriger Boden den Ein- und Ausstieg für Kinder, Senioren und Körperbehinderte vereinfacht.
Aus dem Patentantrag FR 2 637 861 , den die Antragstellerin eingereicht hat, ist ein Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug bekannt, das einen Rahmen umfasst, der über eine Primärfederung auf zwei Radachsen ruht, wobei der Rahmen Triebmotoren trägt, die sich seitlich auf dem Drehgestell befinden und über außerhalb der Räder angeordnete Antriebsmittel mit den Rädern verbunden sind. Ein solches Drehgestell weist jedoch den Nachteil auf, dass die Achsen und Achslager den Raum zwischen den Rädern einnehmen und also dazu zwingen, den Boden oberhalb der Achsen anzuordnen.
Das Dokument EP-B1-0 698 540 legt ein Triebdrehgestell für Niederflurschienenfahrzeug offen, das einen Rahmen hat, der auf vier einzeln montierten Rädern ohne Verbindung durch Achswelle ruht und zwei Motoren trägt, die seitlich auf dem Drehgestell angeordnet sind. Jeder Motor hat zwei Ausgangswellen in direkter Verbindung mit einem Untersetzungsgetriebe, das außerhalb der Räder angeordnet ist und mit einem der Räder über eine Kupplung vom Typ Hohlwelle verbunden ist, die den vertikalen Radausschlag zulässt. Ein solches Drehgestell hat den Vorteil, keine Verbindung durch Achswelle zwischen den einzelnen Rädern zu haben, was das weitere Absenken des Bodens erlaubt, jedoch den Nachteil hat, Radwellen zu umfassen, die von den Achslagern geführt werden, die im Radinnern angeordnet sind, was den Raum im Radinnern besetzt und also die für den Boden verfügbare Breite an den Drehgestellen beschränkt.
Ein solches Drehgestell weist auch den Nachteil vorhandener Bremsausrüstungen auf, die an den Untersetzungsgetrieben plaziert und also spezifisch für das Triebdrehgestell sind, was dazu führt, auf einem Schienenfahrzeug auf den Triebdrehgestellen andere Bremsausrüstungen zu haben, als auf den Laufdrehgestellen, was die Wartungsarbeiten kompliziert gestaltet.
Aus dem Dokument DE-OS-29 10 392 ist ein Drehgestell gemäß Präambel des Patentanspruchs 1 bekannt.
Ein Ziel dieser Erfindung ist also, diese verschiedenen Nachteile aufzuheben und ein Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug vorzuschlagen, bei dem ein Boden am Drehgestell möglich ist, der sich auf sehr geringer Höhe und über eine Breite nahe an der Radspur erstreckt. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, ein Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug vorzuschlagen, das leicht zugängliche Bremsausrüstungen hat, und die beliebig Laufdrehgestelle und Triebdrehgestelle ausrüsten können.
Gegenstand der Erfindung ist ein Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug mit einem Rahmen, der über eine Primärfederung auf vier Rädern ruht, wobei der Rahmen mindestens einen Motor trägt, der auf einer Seite des Rahmens angeordnet und durch Antriebsmittel mit mindestens einem Rad verbunden ist, wobei jedes Rad eine individuelle Radwelle umfasst, die von einem Achslager getragen wird, wobei die Antriebsmittel ein Untersetzungsgetriebe umfassen, das direkt mit der Radwelle gekuppelt ist, und einen Teleskopantrieb vom Typ mit Doppelkardangelenk, der zwischen dem Untersetzungsgetriebe und dem Motor angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe außen am Rad plaziert wird und ein Gehäuse umfasst, in dem sich das Achslager der Radwelle befindet, wobei das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes auch als Stützelement für eine Primärfederung dient, auf die sich der Rahmen stützt.
Nach besonderen Ausführungsmodi kann das erfindungsgemäße Triebdrehgestell eines oder mehrere der Merkmale aufweisen, die getrennt genommen werden oder nach allen technisch möglichen Kombinationen:

– auf dem Rahmen sind zwei Motoren befestigt und in Längsrichtung beidseitig des Rahmens angeordnet, wobei jeder Motor die beiden hintereinander an der Seite des Rahmens angeordneten Räder antreibt, und dies vermittels eines Teleskopantriebs vom Typ mit Doppelkardangelenk, der zwischen dem Motor und einem Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, das direkt an die Radwelle gekuppelt ist, wobei jedes Untersetzungsgetriebe ein Gehäuse umfasst, in dem sich das Achslager befindet und auch als Stützelement für eine Primärfederung dient;
– Mindestens ein Rad hat eine Welle, die durch das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes nach außerhalb des Drehgestells verläuft, wobei die Radwelle mit einer Bremsscheibe fest verbunden ist, die außerhalb des Untersetzungsgetriebes montiert ist;
– Jede Seite des Drehgestells umfasst ein Rad mit einer Welle, die durch das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes verläuft und fest mit einer Bremsscheibe verbunden ist, wobei letztere außerhalb des Untersetzungsgetriebes und an der Außenseite des Rades montiert ist;
– Die Motoren haben einen einzigen mit zwei Ausgangswellen versehenen Rotor, die zu zwei entgegengesetzten Seiten führen;
– Die Ausrüstungen der Primärfederungen bestehen aus einem „Sandwich" aus Metallplatten und Elastomermaterial und sind zwischen eine Stützfläche der Außenseite der Gehäuse der Untersetzungsgetriebe und einer Stützfläche des Rahmens zwischengeschoben;
– Der Rahmen besteht aus zwei länglichen Drehgestellwangen, die außen an den Rädern angeordnet und durch Querträger miteinander verbunden sind, die einen abgesenkten Mittelteil haben, der sich unterhalb der Höhe der Radachse erstreckt.

Die Ziele, Aspekte und Vorteile dieser Erfindung werden nach der Beschreibung verständlicher, die nachstehend von einem besonderen Ausführungsmodus der Erfindung gegeben und hier als nicht einschränkendes Beispiel mit Verweis auf die im Anhang beigefügten Zeichnungen vorgestellt wird, von denen:
Die 1 eine Draufsicht auf ein Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug nach einem besonderen Ausführungsmodus der Erfindung ist;
Die 2 eine Perspektivansicht des Triebdrehgestells der 1 ist.
Zur Vereinfachung der Lesbarkeit der Zeichnung sind nur die Teile dargestellt worden, die zum Verstehen der Erfindung notwendig sind. Die gleichen Teile tragen auf allen Figuren die gleichen Referenzen.
Die 1 und 2 stellen ein Triebdrehgestell einer Straßenbahn dar, das einen Rahmen 1 hat, der über eine Primärfederung 3 auf vier Rädern 2 ruht und einen vertikalen Radausschlag von ± 15 mm zulässt. Die vier Räder 2 sind auf klassische Weise nach zwei Laufwerken verteilt, die jeweils auf eine Schiene des Gleises kommen, wobei jedes der Räder 2 eine individuelle Radwelle umfasst, die auf ein Achslager montiert ist, und die nicht durch eine Achswelle miteinander verbunden sind.
Gemäß 2 umfasst der Rahmen 1 eine Struktur, die hauptsächlich von zwei länglichen Drehgestellwangen 11 gebildet wird, die mit zwei Querträgern 12 miteinander verbunden sind, wobei die länglichen Drehgestellwangen 11 außen an den Rädern 2 angeordnet sind und sich auf einer Höhe über der Achse der Räder 2 erstrecken. Die Querträger 12 erstrecken sich senkrecht zu den länglichen Drehgestellwangen 11 und haben einen abgesenkten Mittelteil, der in der Zone angeordnet ist, die von den vier Rädern 2 abgegrenzt wird, und er erstreckt sich auf einer Höhe unter der Achse der Räder 2 und ermöglicht dabei, möglichst viel Raum zwischen den Rädern 2 für den Einbau eines Bodens freizugeben.
Die länglichen Drehgestellwangen 11 tragen auf ihrer Oberseite Ausrüstungen einer Sekundärfederung 4, die für die Aufnahme des Straßenbahnkastens über einen nicht dargestellten Lastquerträger bestimmt sind.
Jede längliche Drehgestellwange 11 trägt auch einen Triebmotor 5, der seitlich unter der Drehgestellwange 11 angeordnet ist, so dass die Achse des Motors 5 außerhalb der Längsebene der beiden Räder 2 des Laufwerks ist. Diese Motoren 5 haben einen mit zwei Ausgangswellen versehenen Läufer, wobei jede Ausgangswelle mit dem nächstgelegenen Rad 2 vermittels eines Teleskopantriebs 6 mit Doppelkardangelenk verbunden ist, wobei der Antrieb selbst mit einem Untersetzungsgetriebe 7 mit Kegelradgetrieben verbunden ist, das direkt auf die Welle des Rades 2 montiert ist.
Jedes Untersetzungsgetriebe 7 ist außerhalb der Ebene des Rades 2 montiert und hat ein Gehäuse, in dem sich das Achslager des Rades 2 befindet, wobei das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes auch als Stützelement für 2 Ausrüstungen der Primärfederung 3 bekannten Typs dient, die als „Sandwich" aus Metallplatten und Elastomermaterial auftreten, wie auf der 2 zu sehen ist.
Sekundäre Querträger 8 verbinden die Gehäuse der Untersetzungsgetriebe 7 der beiden Laufwerke miteinander, wobei diese Querträger 8 beidseitig von jedem Rad 2 in einer Höhe montiert sind, die etwa identisch mit der Höhe des abgesenkten Mittelteils der Querträger 12 des Rahmens 1 sind. Diese sekundären Querträger 8 gewährleisten die Erhaltung der Radspur und der Parallelität der Räder 2 der beiden Laufwerke.
Jedes Laufwerk hat ein Rad 2, das eine Radwelle umfasst, die das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes 7 in Richtung außerhalb des Drehgestells durchquert und ein Ende aufweist, das fest mit einer Bremsscheibe 9 verbunden ist, wobei letztere mit einem Bremsbügel 10 zusammenwirkt, der an der länglichen Drehgestellwange 11 und am Gehäuse des Untersetzungsgetriebes befestigt ist. Diese aus der Bremsscheibe 9 und dem Bügel 10 gebildete Bremsausrüstung ermöglicht das Bremsen aller zwei Räder 2 des Laufwerks, wobei letztere vom gemeinsamen Rotor des Triebmotors 5 mechanisch gekuppelt sind.
Das vorher beschriebene Triebdrehgestell, bei dem die Achslager in die Gehäuse der Untersetzungsgetriebe integriert sind, und bei dem diese Gehäuse als Stützelement für die Ausrüstung der Primärfederung dienen, zeigt den Vorteil, einen vollkommen freien Raum zwischen den Rädern bis in Höhe der abgesenkten Querträger des Rahmens zu haben, was die Ausführung eines tiefen Bodens erlaubt, der in Höhe der Drehgestelle eine Breite fast wie die Radspur aufweist.
Die Einbindung der Achslager in das Gehäuse der Untersetzungsgetriebe sichert außerdem nicht nur geringeren Platzbedarf und eine Gewichtseinsparung, sondern ermöglicht auch, für den Einbau von Bremsausrüstungen außen an den Rädern Platz freizumachen, wobei letztere dann den Vorteil leichter Wartungsarbeiten aufweisen. Bei einem solchen Bremseinbau können auch die gleichen Bremsscheiben und Bremsbügel eingesetzt werden wie bei den einfachen Laufdrehgestellen, die das Schienenfahrzeug ausrüsten, was ermöglicht, die Bremsausrüstungen zwischen den Triebdrehgestellen und den Laufdrehgestellen zu vereinheitlichen und also die Fertigungs- und Wartungskosten der Bremsausrüstungen des Schienenfahrzeugs zu senken.
Schließlich bietet der Einbau eines direkt an das Rad gekoppelten und über einen Teleskopantrieb mit dem Motor verbundenen Untersetzungsgetriebes den Vorteil, am Teleskopantrieb ein geringeres Kraftmoment zu generieren als das vom Untersetzungsgetriebe an das Rad übermittelte Kraftmoment, was Teleskopantriebe mit geringerem Platzbedarf ermöglicht.
Die Erfindung ist natürlich keineswegs auf den beschriebenen und bebilderten Ausführungsmodus begrenzt, der nur als Beispiel gegeben wurde. Änderungen bleiben möglich, insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Zusammenstellung der verschiedenen Teile oder des Ersatzes durch technisch gleichwertige Elemente, ohne deshalb aus dem Schutzbereich der Erfindung herauszutreten.
So kann bei einer nicht dargestellten Ausführungsvariante der Triebmotor mit doppelter Ausgangswelle der Laufwerke durch einen Triebmotor mit zwei mechanisch unabhängigen und hintereinander angeordneten Rotoren oder durch zwei Triebmotoren ersetzt werden. In einem solchen Fall kann jede Radwelle zum Beispiel mit einer Bremsscheibe ausgerüstet werden, damit das Bremsen auf allen vier Rädern sichergestellt ist.

Claims

Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug mit einem Rahmen (1), der über eine Primärfederung (3) auf vier Rädern (2) ruht, wobei der besagte Rahmen (1) mindestens einen Motor (5) trägt, der auf einer Seite des Rahmens (1) angeordnet und durch Antriebsmittel (6, 7) mit mindestens einem Rad (2) verbunden ist, wobei jedes Rad (2) eine individuelle Radwelle umfasst, die von einem Achslager getragen wird, wobei die besagten Antriebsmittel ein Untersetzungsgetriebe (7) umfassen, das direkt an die Welle des besagten Rades (2) gekuppelt ist, und einen Teleskopantrieb (6) vom Typ mit Doppelkardangelenk, das zwischen dem Untersetzungsgetriebe (7) und dem Motor (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Untersetzungsgetriebe (7) außen am Rad (2) plaziert ist und ein Gehäuse umfasst, in das das Achslager der Radwelle (2) integriert ist, wobei das besagte Gehäuse des Untersetzungsgetriebes (7) als Stützteil für eine Ausrüstung der Primärfederung (3) dient, auf dem sich der Rahmen (1) stützt.
Triebdrehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Motoren (5) umfasst, die auf dem Rahmen (1) befestigt und in Längsrichtung auf jeder Seite des Rahmens (1) angeordnet sind, wobei jeder Motor (5) die beiden Räder (2) antreibt, die hintereinander auf der Seite des Rahmens (1) angeordnet sind, und dies vermittels eines Teleskopantriebs (6) vom Typ mit Doppelkardangelenk, das zwischen dem Motor (5) und einem Untersetzungsgetriebe (7) angeordnet ist, das direkt an die Radwelle (2) gekuppelt ist, wobei jedes Untersetzungsgetriebe (7) ein Gehäuse umfasst, in das das Achslager der Radwelle (2) integriert ist, und das als Stützteil für eine Ausrüstung der Primärfederung (3) dient.
Triebdrehgestell nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rad (2) ein Welle umfasst, die das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes (7) nach außerhalb des Drehgestells durchquert, wobei die besagte Radwelle (2) fest mit einer Bremsscheibe (9) verbunden ist, die außerhalb des Untersetzungsgetriebes (7) montiert ist.
Triebdrehgestell nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seite des Drehgestells ein Rad (2) mit einer Welle umfasst, die das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes (7) durchquert und fest mit einer Bremsscheibe (9) verbunden ist, wobei die besagte Bremsscheibe (9) außerhalb des Untersetzungsgetriebes (7) und an der Außenseite des Rades (2) montiert ist.
Triebdrehgestell nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Motoren (5) einen einzigen Rotor mit zwei Ausgangswellen umfassen, die jeweils zu entgegengesetzten Seiten führen.
Triebdrehgestell nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Ausrüstungen der Primärfederung (3) aus einem „Sandwich" aus Metallplatten und Elastomermaterial gebildet werden und zwischen eine Stützfläche der Außenseite der Gehäuse der Untersetzungsgetriebe (7) und eine Stützfläche des Rahmens (1) eingeschoben werden.
Triebdrehgestell nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Rahmen (1) aus zwei länglichen Drehgestellwangen (11) gebildet wird, die außerhalb der Räder (2) angeordnet sind und mit Querträgern (12) miteinander verbunden sind, die einen abgesenkten Mittelteil haben, der sich unter der Höhe der Achse der Räder (2) erstreckt.