EP0025409B1

EP0025409B1 - Schienengebundenes elektrisches Triebfahrzeug

Info

Publication number: EP0025409B1
Application number: EP80730055A
Authority: EP
Inventors: Roman Susdorf; Manfred Möbius
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-09-07
Filing date: 1980-08-07
Publication date: 1983-12-14
Also published as: DE2936733C2; ATE5576T1; EP0025409A3; DE2936733A1; EP0025409A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein schienengebundenes elektrisches Triebfahrzeug, bei welchem ein in Fahrzeuglängsrichtung angeordneter elektrischer Fahrmotor zwei Treibachsen antreibt, indem jede Treibachse über eine elastische Kupplung, eine sie umgebende Kardanhohlwelle und eine weitere elastische Kupplung mit dem Grossrad eines Getriebes verbunden ist, dessen Ritzel von einem Ende der Läuferwelle des Fahrmotors angetrieben ist, wobei Fahrmotor und Getriebe federnd aufgehängt sind.
Ein derartiges Triebfahrzeug ist aus der US-PS 3 626 862 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung dienen zur federnden Aufhängung des Fahrmotors und der Getriebegehäuse im Fahr- bzw. Drehgestell jeweils Gummifedern, die zwischen einer mit dem Fahr- bzw. Drehgestell verbundenen Platte und einer mit dem Fahrmotor bzw. dem Getriebegehäuse verbundenen Platte angeordnet sind. Dadurch wird eine Entkopplung der Massen des Fahrmotors und der Getriebe von dem Fahr- bzw. Drehgestell erzielt und somit eine Verringerung der ungefederten Massen. Diese Aufhängung bedingt aber einen verhältnismässig grossen Durchmesser der Kardanhohlwelle, um die zwischen Fahr- bzw. Drehgestell und der Treibachse möglichen Federwege aufzunehmen. Dies verringert aber den Platz für den elektrischen Fahrmotor.
Diese bekannte Aufhängung über Gummifedern ist aber für eine Aufhängung des Fahrmotors bzw. Antriebsaggregates am Wagenkasten nicht geeignet, weil durch die Sekundärfeder des Wagenkastens noch ein weiterer Federweg hinzukommt, was eine weitere Vergrösserung des Durchmessers der Kardanhohlwelle erforderlich machen würde.
Weiterhin ist aus der DE-A-2 650 035 ein schienengebundenes elektrisches Triebfahrzeug mit einer Drehgestellanordnung bekannt, wobei ein parallel zur Treibachse eingebauter elektrischer Fahrmotor als Einzelachsantrieb mittels Pendel am Wagenkasten aufgehängt ist. Ausserdem ist zwischen Fahrmotor und Fahrgestell ein in Längsrichtung liegender Lenker angeordnet. Die Pendel der Fahrmotoraufhängung sind starr ausgebildet. Durch den Einsatz von Gummimetallverbundgelenken wird lediglich eine Schwingungsentkopplung erreicht. Das Schwingungsverhalten des so aufgehängten Queraggregates wird durch die Längen der eingesetzten Pendel bestimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei schienengebundenen Triebfahrzeugen mit Zweiachslängsantrieb Massen aus dem gefederten Radsatzbereich in den sekundär gefederten Wagenkastenbereich zu verlegen, um höhere Fahrgeschwindigkeiten erzielen zu können.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen gemäss der Erfindung bei einem Triebfahrzeug der eingangs beschriebenen Art zur Aufhängung gelenkig befestigte, beidseitig zum Fahrmotor angeordnete Pendel, deren einer Gelenkpunkt am Wagenkasten und deren anderer Gelenkpunkt unterhalb der Mittellinie der Treibachse liegend am Fahrmotor bzw. am aus Fahrmotor und Getriebe gebildeten Antriebsaggregat liegt, die Pendel enthalten ein gefedertes, niveaugeregeltes Element und zwischen Fahrmotor bzw. Antriebsaggregat und dem Fahr- bzw. Drehgestell sind mindestens zwei in Längsrichtung liegende Lenker angeordnet.
Man sieht also eine am Wagenkasten pendelnd befestigte, gefederte und niveaugeregelte Aufhängung des Fahrmotors bzw. Antriebsaggregates in Verbindung mit einem Kardanantrieb vor. Die gesamte Masse des Antriebsaggregates, abgesehen von der Kardanhohlwelle ist somit den sekundärgefederten Massen zuzuzählen. Dies verbessert den Fahrkomfort. Trotz der dadurch gegebenen grösseren Federwege, zumal die Federwege nun vom Gewicht des Triebfahrzeuges und somit von der Fahrgastzahl abhängig werden können, übernimmt der Kardanantrieb nur kleine Federwege, weil grössere Federwege von der Niveauregelung ausgeglichen werden, die in an sich bekannter Weise pneumatisch oder hydraulisch ausgebildet sein kann. Dadurch kann der Durchmesser der Kardanhohlwelle verhältnismässig klein gehalten werden.
Eine solche Aufhängung erlaubt die räumliche Anordnung des Fahrmotors und der Getriebe bzw. des Antriebsaggregates im Bereich des Fahr- bzw. Drehgestells bei gleichzeitiger Erniedrigung des Massenschwerpunktes des Wagenkastens durch die zusätzliche, daran tief aufgehängte Masse des Fahrmotors mit Getriebe bzw. des Antriesaggregates. Dieser Vorteil macht sich insbesondere bei Kurvenfahrt mit relativ hohen Geschwindigkeiten bemerkbar, weil das auf den Wagenkasten einwirkende Kippmoment verkleinert wird.
Zur Stabilisierung in Längsrichtung sind mindestens zwei horizontale Lenker vorgesehen, die mit ihren Befestigungspunkten am Fahrmotor bzw. Aggregat und am Fahr- bzw. Drehgestellrahmen gelagert sind und vertikale Bewegungen zulassen. Durch eine derartige Ausbildung der Aufhängung werden das Fahrverhalten und der Fahrkomfort des Triebfahrzeuges auch bei hohen Fahrgeschwindigkeiten wesentlich verbessert.
Es ist zweckmässig, dass das in den Pendeln der Aufhängung vorgesehene niveaugeregelte Element mit einer Dämpfung versehen ist. Dadurch wird verhindert, dass sich der Fahrmotor bzw. das Aggregat in seinen Pendelbewegungen schwingungsmässig aufschaukelt.
Im folgenden sei die Erfindung noch anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt in Fig. 1, teilweise geschnitten, eine schematische Draufsicht auf das Drehgestell eines elektrischen Triebfahrzeuges, von unterhalb des Wagenkastens gesehen. Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt entlang der Schnittlinie 11-11 in Fig. 1 und Fig. 3 ebenfalls einen Schnitt entlang der Linie 111-111 in Fig. 2, wobei allerdings der Fahrmotor ungeschnitten und schematisch dargestellt ist.
Bei einem schienengebundenen Triebfahrzeug, das insbesondere für den Nahverkehr eingesetzt wird, werden jeweils die beiden innerhalb eines Drehgestells 1 liegenden Treibachsen 2 von einem quer zwischen ihnen in Längsrichtung des Triebfahrzeuges angeordneten elektrischen Fahrmotor 3 angetrieben. Dazu ist jede Treibachse 2 über einer aus Lenkern 4 bestehende elastische Kupplung, eine die Treibachse 2 mit Spiel umgebende Kardanhohlwelle 5 und eine weitere aus einer Gummiringfeder 6 gebildeten elastischen Kupplung mit einer die Kardanhohlwelle 5 umgebenden Hohlwelle 7 verbunden, die das nicht dargestellte Grossrad eines Winkelgetriebes trägt. Das Ritzel dieses Getriebes ist jeweils von einem Ende der Läuferwelle des Fahrmotors 3 angetrieben.
Der elektrische Fahrmotor 3 und die an seinen Stirnseiten liegenden Getriebegehäuse 8 sind jeweils zu einem Antriebsaggregat 9 zusammengefasst. Dieses ist über zwei auf jeder Seite des Fahrmotors 3 gelenkig befestigte Pendel 10 im Wagenkasten 11 aufgehängt. Dazu sind die Pendel 10 jeweils über einen Gelenkpunkt 12 am Wagenkasten 11 und einen Gelenkpunkt 13 unterhalb der Mittellinie der Treibachse 2 am Fahrmotor 3 befestigt. Diese Gelenkpunkte 12 und 13 sind jeweils mit einer Gummieinlage versehen, um den Verschleiss zu verringern. Ausserdem enthält jedes Pendel 10 ein gefedertes, niveaugeregeltes Element 14. Dieses gefederte, niveaugeregelte Element 14 gleicht die zwischen dem Wagenkasten 11 und dem Antriebsaggregat 9 möglichen grossen Federwege, vergrössert noch durch die Sekundärfeder des Wagenkastens, aus. Die Kardanhohlwelle 5 braucht daher nur verhältnismässig kleine Wege aufzunehmen, so dass ihr Durchmesser klein gehalten werden kann.
Zur Stabilisierung des Antriebsaggregates 9 in Längsrichtung sind zwei horizontale Lenker 15 vorgesehen, die mit einem Befestigungspunkt 16 am Antriebsaggregat 9 und mit dem anderen Befestigungspunkt 17 am Drehgestell liegen.
Diese Aufhängung des Antriebsaggregates 9 über gelenkige Pendel 10 mit einem niveaugeregelten Element 14 am Wagenkasten 11 ergibt eine grosse Verbesserung des Fahrkomforts, weil somit die gesamte Masse des Antriebsaggregates den sekundär gefederten Massen des Wagenkastens zuzurechnen sind. Diese Aufhängung wird durch das Vorsehen einer Dämpfung im niveaugeregelten Element 14 und durch die längsgerichteten horizontalen Lenker 15 stabilisiert.

Claims

1. Schienengebundenes elektrisches Triebfahrzeug, bei welchem ein in Fahrzeuglängsrichtung angeordneter elektrischer Fahrmotor (3) zwei Treibachsen (2) antreibt, indem jede Treibachse (2) über eine elastische Kupplung (4), eine sie umgebende Kardanhohlwelle (5) und eine weitere elastische Kupplung (6) mit dem Grossrad eines Getriebes verbunden ist, dessen Ritzel von einem Ende der Läuferwelle des Fahrmotors (3) angetrieben ist, wobei Fahrmotor (3) und Getriebe federnd aufgehängt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufhängung gelenkig befestigte, beidseitig zum Fahrmotor (3) angeordnete Pendel (10) dienen, deren einer Gelenkpunkt (12) am Wagenkasten (11) und deren anderer Gelenkpunkt (13) unterhalb der Mittellinie der Treibachse (2) liegend am Fahrmotor (3) bzw. am aus Fahrmotor (3) und Getriebe gebildeten Antriebsaggregat (9) liegt, dass die Pendel (10) ein gefedertes, niveaugeregeltes Element (14) enthalten und dass zwischen Fahrmotor (3) bzw. Antriebsaggregat (9) und dem Fahr- bzw. Drehgestell (1) mindestens zwei in Längsrichtung liegende Lenker (15) angeordnet sind.

2. Triebfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das niveaugeregelte Element (14) mit einer Dämpfung versehen ist.