EP0025484B1

EP0025484B1 - Drehgestell für Schienenfahrzeuge, z.B. Strassenbahnen

Info

Publication number: EP0025484B1
Application number: EP80103999A
Authority: EP
Inventors: Hansjochen Girod; Gerhard Korn
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1979-09-12
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1983-02-16
Also published as: DE2936771C2; ATE2499T1; CA1163863A; US4388872A; DE2936771A1; EP0025484A1; DE3062025D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge, wie Straßenbahnen, mit im Querträger durch senkrechte Zapfen horizontal schwenkbar gelagerten und durch Spurstangen miteinander verbundenen Halbdrehgestellen (Pendelrahmen), in denen die Laufräder jeweils einer Radachse seitenunabhängig voneinander gelagert und angetrieben sind.
Es ist bekannt, die Laufräder statt auf sie starr verbindenden Achsen, die bei Kurvenfahrt Quietschgeräusche verursachen, auf Halbachsen anzuordnen, die jeweils in Halbdrehgestellen gelagert sind, wo sie entweder einzeln oder seitenweise angetrieben werden. Dabei sind die Halbdrehgestelle im Querträger durch senkrechte Zapfen gehalten, die die Halbdrehgestelle gegen seitliches Kippen sichern, ihnen aber den notwendigen horizontalen Winkelaufschlag ermöglichen. Außerdem sind die Halbdrehgestelle beiderseits des Zapfens durch zwei Spurstangen auf Abstand gehalten (Zeitschrift: ETR (26) vom 7.8.1977, Seite 519, Bild 8).
Schwierigkeiten bestehen bei dieser Bauweise, wenn die Laufräder, wie meist gefordert wird, in den Halbdrehgestellen unter Zwischenschaltung von Federn gelagert werden sollen. Es besteht dann leicht die Gefahr, daß sich die Räder unter dem Einfluß quergerichteter, in der Höhe der Schienenoberkante angreifender Kräfte in den Halbdrehgestellen etwas schräg stellen und damit die Spurweite verändern, wodurch eine Entgieisungsgefahr gegeben ist. Man hat diese Gefahr durch eine zwangsweise Parallelführung der Achsbüchsen mit Hilfe zweier Führungshebel zu vermeiden versucht, die durch eine am Drehgestellrahmen gelagerte Querwelle verbunden sind. Es ist einzusehen, daß diese Hebel aufgrund der Größe der wirksamen Kräfte sehr stark ausgeführt sein müssen, wenn sie eine zufriedenstellende Wirkung erzielen sollen, wofür aber auch ein entsprechender Raum nötig ist, ganz abgesehen von der unerwünschten Gewichtserhöhung.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Nachteile solcher Halbdrehgestelle mit gefedert gelagerten Laufrädern unter Anwendung einfachster Mittel zu beseitigen und ein Drehgestell mit möglich geringen, nicht abgefederten Massen zu schaffen, das auch den Anforderungen des Leichtbaues genügt.
Sie besteht darin, daß der Querträger über die Zapfen kreuzgelenkartig mit den Halbdrehgestellen verbunden ist, sich auf ihnen mittels beiderseits der Zapfen angeordneter Federelemente abstützt und die Antriebseinheiten ortsfest aufnimmt.
Die kreuzgelenkartige Halterung kann prinzipiell sowohl im Halbdrehgestell als auch im Querträger des Drehgestells angeordnet sein. Für die konstruktive Gestaltung ist es günstiger, wenn der senkrechte Zapfen fest im Querträger und das Kreuzgelenk im Halbdrehgestell angeordnet ist, und zwar derart, daß der Zapfen einen festen Teil des Querträgers bildet, unter Verdreh- und Verschiebemöglichkeit in eine lotrechte Büchse eingreift, die im Halbdrehgestell quer zur Fahrtrichtung gelenkig lagert.
Zweckmäßig besteht das Halbdrehgestell aus Leichtmetall, um das Gewicht der nicht abgefederten Massen zu verringern.
Der Antrieb der Laufräder kann auf verschiedene Weise erfolgen. Eine besonders vorteilhafte Bauweise, bei der auch die abgefederten Massen klein gehalten werden, besteht darin, daß am Querträger zwischen den Laufrädern jeder Radachse ein Motorgehäuse mit zwei voneinander unabhängigen Läufern angeordnet ist, die einzeln über ein stirnseitig angeflanschtes Planetengetriebe und eine Kardanwelle mit Längenausgieich sowie zwei Gelenkkupplungen ein Laufrad antreiben.
Um an der Kardanwelle einen genügend großen Abstand der Gelenkkupplungen zu erhalten, der den Schwenkbewegunger, der Halbdrehgestelle Rechnung trägt, ist zweckmäßig die Welle der Laufräder als Hohlwelfe ausgebildet, wobei die Kardanwelie die Hohlwellen durchdringt und mit dieser durch eine auf der Drehgestellaußenseite gelegene Gelenkkupplung verbunden ist. Zur Abfederung von Stößen kann die Kardanwelle zusätzlich noch als Torsionswelle ausgebildet sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft das Lager der Läufräder lotrecht geteilt und im Teiiungsbere:ch mit einem Deckel verkleidet. Dadurch ist ein Ausbau der Räder möglich, ohne den Wagen abzuheben und die Drehgestelle auszubauen.
Die Erfindung kann, soweit die Halterung der Halbdrehgestelle am Querträger betroffen ist, selbstverständlich auch bei nicht angetriebenen, sogenannten Laufdrehgestellen in Anwendung kommen.
im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeipiels näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 ein Drehgestell in Seitenansicht und
Figur 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht der Fig. 1 mit verschiedenen Motorausführungen.

Der Querträger 1 eines Drehgestells ist auf jeder Seite mit einem senkrecht nach unten verlaufenden Zapfen 2 versehen. Die Zapfen 2 greifen in je eine Büchse 3 ein, die in der Mitte der Halbdrehgestelle 4 quer zur Fahrtrichtung gelenkig gelagert sind. Dazu dienen je zwei Bolzen 5, die in den Gestellen stecken und seitlich in die Büchsen 3 eingreifen. Durch diese kardanische Halterung können die Halbdrehgestelle 4 neben einer horizontalen Schwenkbewegung um den Zapfen 2 mit einem Winkel α noch eine vertikale Kippbewegung um die Bolzen 5 mit einem Winkel ß ausführen. Damit die horizontale Schwenkbewegung, die beim Durchfahren von Kurven eintritt, bei beiden Halbdrehgestellen 4 gleich ist, sind diese durch zwei Spurstangen 7 miteinander verbunden.
Zwischen dem Querträger 1 und den Halbdrehgestellen 4 sind in Fahrtrichtung beiderseits des Zapfens 2 Schraubenfedern 8 angeordnet, welche die beim Überfahren von Gleisunebenheiten auftretenden Kippbewegungen abfedern. Durch diese Anordnung wird die früher übliche Einzelfederung der Laufräder 9 ersetzt, so daß diese nunmehr fest in den Halbdrehgestellen 4 gelagert werden können.
Die Radlager sind vertikal geteilt, damit die Laufräder 9 ausgebaut werden können, ohne den Wagen anheben zu müssen. Der Teilungsbereich ist mit einem Deckel 21 abgedeckt.
Auf dem Querträger 1 ist der Wagenkasten 10 beiderseits durch je eine weitere Feder 11 (Sekundärfeder), die auch eine Luft- oder Hydraulikfeder sein kann, abgestützt. Seitliche Lenker 12 dienen dazu, den Wagenkasten 10 gegenüber den Antriebs- und Bremskräften am Querträger 1 zu halten.
Am Querträger 1 ist, in der Mittellinie der Laufräder 9 gelegen; je ein Motorgehäuse 13 angeordnet, die zusammen mit den in ihnen befindlichen, voneinander unabhängigen zwei Läufern 14- und 14a und je einem stirnseitig angeflanschten Planetengetriebe 15 je eine Antriebseinheit 6 bilden. Kardanwellen 16, die von den Planetengetrieben 15 ausgehen und Längenausgleich besitzen, treiben über zwischengeschaltete Gelenkkupplungen 17 und 18 die Laufräder 9 an. Um einen möglichst großen Gelenkabstand zum Ausgleich der Ausschläge der Halbdrehgestelle 4 an der Kardanwelle 16 zu erhalten, sind die Wellen der Laufräder 9 als Hohlwellen 19 ausgebildet, wobei die Kardanwelle 16 die Hohlwelle 19 durchdringt und mit dieser durch die auf der Drehgestellaußenseite gelegene Gelenkkupplung 18 verbunden ist. Die Kardanwelle 16 ist als Torsionswelle ausgebildet. Auf der rechten Seite der Fig. 2 sind die Motorläufer 14 und 14a beidseitig und fettgeschmiert gelagert, auf der linken Seite dagegen sind sie fliegend auf der Antriebswelle 20 des Planetengetriebes 15 angeordnet. Die letztgenannte Bauweise hat den Vorteil, daß die Läuferwelle in ölgeschmierten Lagern gelagert werden und daher höhere Drehzahlen als bei der üblichen Lagerung in fettgeschmierten Lagern erreichen kann.

Claims

1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge, wie Straßenbahnen, mit im Querträger (1) durch senkrechte Zapfen (2) horizontal schwenkbar gehaltenen und durch Spurstangen miteinander verbundenen Halbdrehgestellen (4) (Pendelrahmen), in denen die Laufräder (9) jeweils einer Radachse seitenunabhängig voneinander gelagert und angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (1) über die Zapfen (2) kreuzgelenkartig mit den Halbdrehgestellen (4) verbunden ist, sich auf ihnen mittels beiderseits der Zapfen (2) angeordneter Federelemente (8) abstützt und die Antriebseinheiten (6) ortsfest aufnimmt.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (2) zur Bildung des Kreuzgelenkes einen festen Teil des Querträgers (1) bildet, unter Verdreh- und Verschiebemöglichkeit in eine lotrechte Büchse (3) eingreift, die im Halbdrehgestell (4) quer zur Fahrtrichtung gelenkig lagert.

3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbdrehgestell (4) aus Leichtmetall besteht.

4. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Querträger (1) zwischen den Laufrädern (9) jeder Radachse ein Motorgehäuse (13) mit zwei voneinander unabhängigen Läufern (14, 14a) angeordnet ist, die einzeln über ein stirnseitig angeflanschtes Planetengetriebe (15) und eine Kardanwelle (16) mit Längenausgleich sowie zwei Gelenkkupplungen (17, 18) ein Laufrad (9) antreiben.

5. Drehgestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle der Laufräder (9) als Hohlwelle - (19) ausgebildet ist, wobei die Kardanwelle (16) die Hohlwelle durchdringt und mit dieser durch eine auf der Drehgestellaußenseite gelegene Gelenkkupplung (18) verbunden ist.

6. Drehgestell nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kardanwelle (16) als Torsionswelle ausgebildet ist.

7. Drehgestell nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch lotrechte Teilung des Lagers der Laufräder (9) und Verkleidung des Teilungsbereiches mit einem Deckel (21).