EP0024294B1

EP0024294B1 - Drehgestell für Schienenfahrzeuge, z.B. Strassenbahnen

Info

Publication number: EP0024294B1
Application number: EP80103950A
Authority: EP
Inventors: Hansjochen Girod; Gerhard Korn
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1979-08-21
Filing date: 1980-07-10
Publication date: 1984-03-28
Also published as: DE2933706B2; EP0024294A1; US4461217A; CA1156873A; ATE6842T1; DE2933706A1; DE3067254D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge, z. B. Strassenbahnen, mit einem an dem Querträger des Drehgestells in Fahrtrichtung liegenden Antriebsmotor, der an seinen Stirnseiten je ein Winkelgetriebe für den Antrieb von in Schwingen gelagerten Laufrädern einer Gestellachse trägt. Ein solches Drehgestell ist aus der CH-A-201 497 bekannt. Die Erfindung geht nun von einem derartigen Drehgestell aus, bei dem jedoch zusätzlich zwischen den Winkelgetrieben und den Laufrädern je ein Differentialgetriebe eingeschaltet ist, das mittels Kardanwellen und Kupplungen mit den Laufrädern verbunden ist.
Ein derartiges Drehgestell, das durch die nicht vorveröffentlichte DE-A-2 901 989 beschrieben ist, ist noch verhältnismässig schwer und trägt den Bestrebungen nach einem Leichtbau von schnellen Fahrzeugen nicht voll Rechnung.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Drehgestell der eingangs genannten Art mit Mittelantrieb zu schaffen, das wesentlich leichter ist als die bisher üblichen. Dabei soll insbesondere die nicht gefederte Masse verringert werden. Sie besteht darin, dass die Schwingen doppelwandig ausgebildet sind, jeweils eines der Laufräder gelagert einschliessen, zusammen mit Elementen, die die sich gegenüberliegenden Schwingenenden einer Gestellachse miteinander verbinden, einen Rahmen bilden und an den der Gestellmitte zugewandten Enden gelenkig, z.B. über Silentblöcke, mit Seitenteilen des Drehgestells verbunden sind sowie sich etwa in ihrer Mitte unter Zwischenschaltung einer Feder an einem Ausleger der Seitenteile abstützen und als Motorgehäuse ein die Statorwicklungen beinhaltender Hohlmantel des Querträgers dient.
Es ist bei dem Drehgestell nach der schweizerischen Patentschrift CH-A-201 497 zwar bekannt, die Längsträger des Drehgestetls an den Flanken des Motorgehäuses anzubringen, so dass das Motorgehäuse als Querträger dient. Diese Massnahme ist aber im Zusammenhang mit starren Achsen bekanntgeworden.
Durch die Erfindung werden die zwischen den Wänden einer jeden Schwinge einzeln gelagerten Laufräder durch die rahmenartige Verbindung der Schwingen einer Gestellachse absolut parallel zueinander geführt. Im Gesamtergebnis fällt daher ein derartiges Gebilde als ungefederte Masse leichter aus als ein Schwingenpaar, dessen Einzelschwingen unabhängig voneinander sich bewegen können. Der Grund liegt in der besonderen Stabilität der Rahmenkonstruktion. Dagegen muss bei Einzelschwingen ein verhältnismässig hoher Gewichtsaufwand für ihre Parallelführung betrieben werden. Der allgemeinen Gewichtserleichterung dient ferner die Massnahme, dass das Motorgehäuse mit dem Querträger integriert ist. Ein derartiger Querträger ist erheblich leichter als ein herkömmlicher zusammen mit einem durch ihn gesondert getragenen Motorgehäuse.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Verbindung einer der Schwingen einer Gestellachse mit dem Seitenteil durch ein Doppelgelenk zu bewerkstelligen, dem das Doppelgelenk der weiteren Gestellachse diagonal gegenüberliegt. Die Anwendung dieser' Doppelgelenke erleichtert eine Schränkung der Achsen, wie sie z.B. beim Auflaufen eines Spurkranzes vorkommt.
Zweckmässig sind die Verbindungselemente, welche die Schwingen einer Gestellachse rahmenartig verbinden, als dünnwandige Rohre ausgeführt und gegebenenfalls aus Leichtmetall hergestellt. Auch die Schwingen können vorteilhaft aus demselben Material bestehen. Somit kann diese Konstruktion sehr leicht ausgeführt werden.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein durch einen Elektromotor angetriebenes Drehgestell in Seitenansicht;
Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht der Fig. 1 mit verschiedenen Motorausführungen;
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Elektromotor und
Fig. 4 eine Prinzipskizze für den Bewegungsmechanismus des Drehgestells beim Auflaufen eines Rades.

Mit 1 ist ein Querträger bezeichnet, der die Seitenteile 18 des Drehgestells verbindet, indem er in dem betroffenen Bereich selbst als Drehgestellseitenteil ausgebildet ist. In der Längsmitte des Drehgestells ist ein Hohlmantel 2 eingeschweisst, der als elektrisch wirksames Motorgehäuse für den Gestellantrieb dient und in den die Statorwicklungen 3 eingeschoben sind. Der Hohlmantel 2 kann, wie in Fig. 3 gestrichelt gezeichnet, gegebenenfalls auch längsgeteilt ausgeführt sein, wodurch die Montage der Statorwicklungen 3 erleichtert wird.
Der Hohlmantel 2 ist auf der linken Seite, der Fig. 2 stirnseitig von einem Lagerschild 4 (stellvertretend für beide Mantelenden) verschlossen, gegen den ein am Hohlmantel 2 befestigtes Winkelgetriebe 5 anliegt und in dem der Motorläufer 6 gelagert ist. Bei der Ausführung auf der rechten Seite der Fig. 2 ist der Hohlmantel 2 unmittelbar von dem Flansch 7 des Winkelgetriebes 5a (stellvertretend für beide Mantelenden) verschlossen, wobei die Welle 6a des Motorläufers 6 mit in Lagern 8 des Ritzels des Winkelgetriebes 5a gelagert ist. Die Winkelgetriebe 5 oder 5a treiben über Kardanwellen 9 und 9a und Gelenkkupplungen 10, 11 und 11a die Laufräder 12 an. Diese sind im oberen Teil der Fig. 2 zur Erzielung eines möglichst grossen Gelenkabstandes der Kardanwelle 9a im Falle von Schränkungen auf Hohlwellen 13 gelagert, wobei die Kardanwelle 9a die Hohlwelle 13 durchdringt und mit dieser durch die Gelenkkupplung 11a verbunden ist, die auf der Drehgestellaussenseite liegt.
Die Laufräder 12 sind in Schwingen 14 gelagert, die jeweils zwei in Fahrtrichtung parallel zueinander verlaufende Stege besitzen und mit diesen jeweils ein Laufrad 12 einschliessen. Die Stege sind an den Enden 15 und 15a fest miteinander verbunden. Zwei Schwingen 14 jeweils einer Gestellachse sind ausserdem an den sich gegenüberliegenden Enden 15 bzw. 15a durch dünnwandige Rohre 16 miteinander verbunden, so dass dadurch zusammen mit den Schwingen ein jochartiges Gebilde entsteht.
An ihren Enden 15a sind die Schwingen 14 gelenkig mit den Seitenteilen 18 des Drehgestells verbunden. Dabei ist ein Gelenk jeder Gestellachse als Einfachgelenk 17 und das weitere Gelenk als Doppelgelenk 17a ausgebildet, wobei sich die Doppelgelenke 17a jeder Gestellachse diagonal gegenüberliegen. Diese Anwendung der Doppelgelenke 17a erleichtert eine Schränkung der Achsen, wie sie z. B. beim Auflaufen eines Spurkranzes vorkommt (vergl. Fig. 4). In ihrer Mitte sind die Schwingen 14 unter Zwischenschaltung einer Feder 19 an einem Ausleger 20 der Seitenteile 18 abgestützt. Auf diese Weise sind die Schwingen 14 einschliesslich der Laufräder 12 gegenüber dem übrigen Drehgestetl gefedert abgestützt, so dass auf eine aufwendige Einzelabfederung der Räder verzichtet werden kann.
Auf den Seitenteilen 18 des Drehgestells ist der Wagenkasten in üblicher Weise unter Zwischenschaltung von Federn 21 (Sekundärfederung) abgestützt, die auch Luft- oder Hydraulikfedern sein können.

Claims

1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge, z.B. Strassenbahnen, mit einem an dem Querträger (1) des Drehgestells in Fahrtrichtung liegenden Antriebsmotor (2, 3, 6), der an seinen Stirnseiten je ein Winkelgetriebe (5a) für den Antrieb von in Schwingen (14) gelagerten Laufrädern (12) einer Gestellachse trägt, wobei zwischen den Winketgetrieben (5a) und den- Laufrädern (12) je eIn- Differentialgetriebe eingeschaltet ist, das mittels Kardanwellen (9, 9a) und Kupplungen (10, 11, 11a) mit den Laufrädern (12) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingen (14) doppelwandig ausgebildet sind, jeweils eines der Laufräder (12) gelagert einschliessen, zusammen mit Elementen, die die sich gegenüberliegenden Schwingenenden einer Gestellachse miteinander verbinden, einen Rahmen bilden und an den der Gestellmitte zugewandten Enden gelenkig, z. B. über Silentblöcke, mit Seitenteilen (18) des Drehgestells verbunden sind sowie sich etwa in ihrer Mitte unter Zwischenschaltung einer Feder (19) an einem Ausleger (20) der Seitenteile abstützen und als Motorgehäuse ein die Statorwicklungen (3) beinhaltender Hohlmantel (2) des Querträgers (1) dient.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung einer der Schwingen (14) einer Gestellachse mit dem Seitenteil (18) durch ein Doppelgelenk (17a) bewerkstelligt ist, dem das Doppelgelenk der weiteren Gestellachse diagonal gegenüberliegt.

3. Drehgestell nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente, welche die Schwingen (14) einer Gestellachse rahmenartig verbinden, als dünnwandige Rohre (16) ausgeführt sind.

4. Drehgestell nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingen (14) und die dünnwandigen Rohre (16) aus Leichtmetall bestehen.