EP0337135A2 - Radsatzführung für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen, insbesondere Fahrzeuge des Nahverkehrs - Google Patents

Radsatzführung für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen, insbesondere Fahrzeuge des Nahverkehrs Download PDF

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EP0337135A2
EP0337135A2 EP89104546A EP89104546A EP0337135A2 EP 0337135 A2 EP0337135 A2 EP 0337135A2 EP 89104546 A EP89104546 A EP 89104546A EP 89104546 A EP89104546 A EP 89104546A EP 0337135 A2 EP0337135 A2 EP 0337135A2
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frame
bogie
vehicles
gear
wheelset
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Wolfgang-Dieter Dipl.-Ing. Richter
Engelbert Dipl.-Ing. Weeger (Fh)
Erhard Dipl.-Ing. Förster
Lutz Dipl.-Ing. Uebel
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BREMER STRASSENBAHN A.G.;DAIMLERCHRYSLER RAIL SYST
Original Assignee
MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Bremer Strassenbahn AG
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    • B61—RAILWAYS
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    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D13/00—Tramway vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/02—Types of bogies with more than one axle
    • B61F3/04—Types of bogies with more than one axle with driven axles or wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/16—Types of bogies with a separate axle for each wheel

Definitions

  • the invention relates to a wheelset guide for bogies of rail vehicles, in particular local transport vehicles, in which wheels of a wheelset are pivotally connected to a cross member of a bogie frame by a frame via a horizontal and transverse axis of rotation, and between wheelset bearings and long girders of the bogie frame Primary springs are provided, and a car body is suspended via secondary springs against the long beams of the bogie frame.
  • the invention has for its object to provide a powered bogie so that a continuous floor at a low level can be used, and that at the same time the guiding property of wheelsets with a continuous wheelset shaft is largely preserved.
  • all four wheels of the bogie are designed as idler gears, two of these idler gears each forming a wheel set, that each of the idler gears is connected to the frame in a tilt-proof manner with pillow block bearings, the U-shaped frame being designed as a torsionally rigid hollow box profile is connected to two bearings in the vicinity of the long girders and within the same in the same way pivotably in the vertical direction to a cross member in each case, that the idler wheels of the wheel set are connected to one another torsionally rigid via transmission means and can be driven by a traction motor.
  • a motor bogie in particular for multi-unit tram cars, is shown in a side view in FIG.
  • Two wheel sets 1 and 2 are guided in a bogie frame 3.
  • the guidance of the wheel sets is accomplished according to the invention by a frame 4 which is connected to the bogie frame 3 by means of elastic joints 5 such that the frame 4 can perform vertical rotary movements about a horizontally lying axis of rotation 6.
  • the frame 4 is cushioned against the bogie frame 3 by primary springs 7.
  • the gear sets 1 and 2 are designed as idler gears 8, which are connected to the frame 4 in a tilt-proof manner in pillow blocks 9.
  • the frame 4 is designed as a torsion-resistant hollow box profile.
  • the joints 5 are stiff when viewed in the direction of travel, but are soft against entanglements of the frame 4 against the bogie frame 3 as they occur when driving through bumps in the track.
  • the bogie in the example shown consists of the non-driven wheel set 1 and the driven wheel set 2.
  • the transmission of a torque of a drive motor, not shown, to the wheel set 2 takes place via a cardan shaft and transmission means 10, also not shown, which is connected to a loose wheel 8 on the front side Reduction gear 11 are formed.
  • the secondary springs 13 can advantageously be designed as rubber springs.
  • FIG. 2 A top view of the bogie is shown in FIG. 2.
  • the idler gears 8 of the wheel sets 1 and 2 are connected to the torsion-resistant frame 4 via the pillow block 9, which is connected to a cross member 5 of the bogie frame 3 by means of wear-free joints 5.
  • the idler gears 8 of the driven gear set 2 are each driven by a reduction gear 11.
  • the two reduction gears 11 are connected in a torsionally rigid manner via a connecting shaft 14.
  • the same effect is achieved by the connecting shaft 14 as if the two idler gears 8 of the gear set 2 were directly connected by a gear set shaft.
  • the space between the idler wheels 8 remains free for a deep, continuous floor 6 of the car body 12 (FIG. 1).
  • the quasi torsionally rigid connection of the idler gears 8 avoids the disadvantageous starting of the idler gears 8 on the rails, because the sinusoidal motion known in rigid wheel sets occurs in an elongated form.
  • the frame 3 shows a front view of the bogie, partly as section III-III.
  • the frame 4 is pivotally connected to the cross member 14 of the bogie frame 3 by the joints 5 in the vertical direction.
  • the frame 4 is cushioned by the primary spring 7 against the bogie frame 3 and this in turn by the secondary spring 13 against the car body 12.
  • the primary spring 7 is designed as a rubber-metal composite spring.
  • the floor 16 can be carried out deep down.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radsatzführung für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen, insbesondere Fahrzeuge des Nahverkehrs. Bei solchen Fahrzeugen ist ein durchlaufender Fußboden (16) auf möglichst niedrigem Niveau erwünscht. Erfindungsgemäß wird ein Drehgestell mit Losrädern (10) vorgeschlagen, bei dem die Losräder (10) in Stehlagern (9) gelagert sind und diese mit einem Rahmen (4) verbunden sind, der in vertikaler Richtung schwenkbar an den Drehgestellrahmen angeschlossen ist. Einer der Radsätze (2) ist antreibbar, wobei die Losräder über Getriebemittel (10) torsionssteif verbunden sind, so daß lauftechnisch der gleiche Effekt erreicht wird, als ob der angetriebene Radsatz (2) mit einer starren Radsatzwelle verbunden wäre, ohne daß diese allerdings dem Fußboden (16) im Wege steht, so daß ein mit diesen Drehgestellen ausgerüstetes Fahrzeug einem durchgehenden Fußboden (16) auf niedrigem Niveau aufweisen kann.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Radsatzführung für Drehge­stelle von Schienenfahrzeugen, insbesondere Fahrzeuge des Nah­verkehrs, bei der Räder eines Radsatzes durch einen Rahmen über eine horizontal und quer zur Fahrtrichtung liegende Drehachse schwenkbar mit einem Querträger eines Drehgestell­rahmens verbunden sind, und zwischen Radsatzlagern und Lang­trägern des Drehgestellrahmens Primärfedern vorgesehen sind, sowie ein Wagenkasten über Sekundärfedern gegen die Langträger des Drehgestellrahmens abgefedert ist.
  • Aus DE-OS 21 44 157 ist es für die Führung von Radsätzen in Drehgestellen von Schienenfahrzeugen bekannt, den Radsatz durch einen Rahmen an einem Querträger eines Drehgestellrahmens so zu führen, daß der Radsatz Schwenkbewegungen in senkrechter Richtung ausführungen kann. Die Rädar jedes Radsatzes sind da­bei torsionssteif über eine Radsatzwelle verbunden. Die Primär­federung des Radsatzes gegenüber dem Drehgestellrahmen erfolgt über Schraubenfedern beiderseits eines Achslagergehäuses. Eine derartige Radsatzführung hat den Nachteil, daß die durchgehende Radsatzwelle der Anwendung tiefliegender Fußböden entgegen­steht.
  • Es ist ferner bekannt, in einem Drehgestell einen Radsatz in Losradausführung und den anderen Radsatz mit durchgehender Radsatzwelle auszuführen.
  • Nachteil dieser Konstruktion ist die bei einem der Radsätze durchgehende Welle, welche einem niedrig liegenden Fußboden im Wege steht (Organ für den Fortschritt des Eisenbahnwesens" Heft 17/18, September 1942, Seite 268 - 273).
  • Gegenüber dem gattungsgemäßen Drehgestell liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Triebdrehgestell so auszubilden, daß ein durchlaufender auf niedrigem Niveau liegender Fußbo­den anwendbar ist, und daß gleichzeitig die Führungseigen­schaft von Radsätzen mit durchgehender Radsatzwelle weitgehend erhalten bleibt.
  • Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß alle vier Räder des Drehgestelles als Losräder ausgeführt sind, wo­bei jeweils zwei dieser Losräder einen Radsatz bilden, daß jedes der Losräder mit Stehlagern mit dem Rahmen kippsicher verbunden ist, wobei der u-förmig als torsionssteifes Hohl­kastenprofil ausgebildete Rahmen an zwei Lagern in der Um­gebung der Langträger und innerhalb derselben in vertikaler Richtung schwenkbar an je einen Querträger angeschlossen ist, daß die Losräder des Radsatzes über Getriebemittel torsions­steif untereinander verbunden und von einem Fahrmotor antreib­bar sind.
  • Durch die strikte Anwendung von Losrädern an beiden Rad­sätzen kann ein Fußboden des Wagenkastens durchgehend auf niedrigen Niveau gehalten werden, da die Radsatzwellen ent­fallen. Das bei Losrädern nachteilige Anlaufen der Spurkränze an den Schienen mangels Führung durch die kegeligen Laufflächen der untereinander torsionssteif verbundenen Räder wird erfin­dungsgemäß erheblich dadurch gemindert, daß einer der Radsätze angetrieben ist und durch Getriebemittel die beiden Losräder torsionssteif verbunden werden, so, als ob eine Radsatzwelle vorhanden wäre.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteran­sprüchen zu entnehmen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
    • Figur 1 eine Seitenansicht gemäß Schnitt I-I eines Drehge­stells mit Rahmen und Getriebemittel
    • Figur 2 eine Draufsicht auf das Drehgestell
    • Figur 3 einen Schnitt III-III
  • Ein Triebdrehgestell, insbesondere für mehrgliederige Straßenbahnwägen ist in einer Seitenansicht in Figur 1 dargestellt. Zwei Radsätze 1 und 2 sind in einem Drehgestell­rahmen 3 geführt. Die Führung der Radsätze wird dabei erfin­dungsgemäß durch einen Rahmen 4 bewerkstelligt, der mittels elastischer Gelenke 5 an den Drehgestellrahmen 3 so ange­schlossen ist, daß der Rahmen 4 vertikale Drehbewegungen um eine horizontal liegende Drehachse 6 ausführen kann. Der Rahmen 4 ist durch Primärfedern 7 gegen den Drehgestellrahmen 3 abgefedert. Die Radsätze 1 und 2 sind als Losräder 8 ausge­bildet, die in Stehlagern 9 kippsicher an den Rahmen 4 ange­schlossen sind. Der Rahmen 4 ist zu diesem Zweck als torsions­steifes Hohlkastenprofil ausgeführt. Die Gelenke 5 sind in Fahrtrichtung gesehen steif, jedoch gegen Verschränkungen des Rahmens 4 gegen den Drehgestellrahmen 3 wie sie beim Durchfahren von Gleisunebenheiten auftreten, weich. Das Dreh­gestell im dargestellten Beispiel besteht aus dem nicht an­getriebenen Radsatz 1 und dem angetriebenen Radsatz 2. Die Übertragung eines Drehmoments eines nicht dargestellten Fahr­motors auf den Radsatz 2 erfolgt über eine ebenfalls nicht dargestellte Kardanwelle und Getriebemittel 10, welche als stirnseitig an je ein Losrad 8 angeschlossenes Untersetzungs­getriebe 11 ausgebildet sind.
  • Zur Abfederung ist ein Wagenkasten 12 über Sekundärfedern 13 gegen den Drehgestellrahmen 3 abgefedert. Die Sekundär­federn 13 können dabei vorteilhafterweise als Gummifedern ausgebildet sein.
  • Eine Draufsicht auf das Drehgestell zeigt Figur 2. Die Los­räder 8 der Radsätze 1 und 2 sind über die Stehlager 9 kipp­sicher mit dem torsionssteifen Rahmen 4 verbunden, der durch verschleißfrei ausgebildete Gelenke 5 an einen Querträger 5 des Drehgestellrahmens 3 angeschlossen ist. Die Losräder 8 des angetriebenen Radsatzes 2 werden durch je ein Unter­setzungsgetriebe 11 angetrieben. Die beiden Untersetzungs­getriebe 11 sind erfindungsgemäß über eine Verbindungs­welle 14 torsionssteif verbunden. Durch die Verbindungswelle 14 wird der gleiche Effekt erreicht, als wären die beiden Los­räder 8 des Radsatzes 2 durch eine Radsatzwelle unmittelbar verbunden. Jedoch bleibt der Raum zwischen den Losrädern 8 für einen tiefliegenden durchgehenden Fußboden 6 des Wagen­kastens 12 (Figur 1) frei. Durch die quasi torsionssteife Verbindung der Losräder 8 wird das nachteilige Anlaufen der Losräder 8 an den Schienen vermieden, denn es tritt der bei starren Radsätzen bekannte Sinuslauf in gestreckter Form auf.
  • Eine Stirnansicht des Drehgestelles, teils als Schnitt III-III, stellt Figur 3 dar. Der Rahmen 4 wird durch die Gelenke 5 in vertikaler Richtung schwenkbar an den Querträger 14 des Dreh­gestellrahmens 3 angeschlossen. Der Rahmen 4 ist über die Primärfeder 7 gegen den Drehgestellrahmen 3 und dieser wiederum durch die Sekundärfeder 13 gegen den Wagenkasten 12 abgefedert. Die Primärfeder 7 ist als Gummimetall-Verbundfeder ausgebildet.
  • Durch die Ausbildung der Rädar als Losrädar 8 und die Über­tragung des Drehmoments eines nicht dargestellten Fahrmotors über die Verbindungswelle 14 auf die Losräder des Radsatzes 2 kann der Fußboden 16 durchgehend tiefliegend ausgeführt werden.

Claims (3)

1. Radsatzführung für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen, insbesondere Fahrzeuge des Nahverkehrs, bei der Räder eines Radsatzes durch einen Rahmen über eine horizontal und quer zur Fahrtrichtung liegende Drehachse schwenkbar mit einem Querträger eines Drehgestellrahmens verbunden sind, und zwischen Radsatzlagern und Langträgern des Dreh­gestellrahmens Primärfedern vorgesehen sind, sowie ein Wagenkasten über Sekundärfedern gegen die Langträger des Drehgestellrahmens abgefedert ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier Räder des Drehgestelles als Losräder 8 aus­geführt sind, wobei jeweils zwei dieser Losräder einen Radsatz 1 bzw. 2 bilden, daß jedes der Losräder 8 mit Stehlagern 9 mit dem Rahmen 4 kippsicher verbunden ist, wobei der u-förmig als torsionssteifes Hohlkastenprofil ausgebildete Rahmen 4 an zwei Lagern 5 in der Umgebung der Langträger und innerhalb derselben in vertikaler Rich­tung schwenkbar an je einen Querträger 15 angeschlossen ist, daß die Losrädar 8 des Radsatzes 2 über Getriebe­mittel 10 torsionssteif untereinander verbunden und von einem Fahrmotor antreibbar sind.
2. Radsatzführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lager 5 so ausgebildet sind, daß sie in Fahrtrichtung steif, jedoch gegen Verwindungen des Rahmens 4 gegenüber dem Drehgestellrahmen 3 nachgiebig sind.
3. Radsatzführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebemittel aus je einem stirnseitig an ein Losrad 8 des angetriebenen Radsatzes 2 angeschlossenen Untersetzungsgetriebe 11 gebildet werden, daß dabei beide Untersetzungsgetriebe 11 torsionssteif durch eine Über­tragungswelle 14 untereinander verbunden sind, und daß eines der Untersetzungsgetriebe 11 über eine Kardanwelle mit einem Fahrmotor verbunden ist.
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