EP1075408B1 - Drehgestell für schienenfahrzeuge - Google Patents

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EP1075408B1
EP1075408B1 EP99922127A EP99922127A EP1075408B1 EP 1075408 B1 EP1075408 B1 EP 1075408B1 EP 99922127 A EP99922127 A EP 99922127A EP 99922127 A EP99922127 A EP 99922127A EP 1075408 B1 EP1075408 B1 EP 1075408B1
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bogie
wheel
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rail
bearing housing
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ZF Friedrichshafen AG
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension
    • B61C9/50—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension in bogies
    • 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
    • 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
    • B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/30—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/32—Guides, e.g. plates, for axle-boxes
    • B61F5/325—The guiding device including swinging arms or the like to ensure the parallelism of the axles

Definitions

  • the invention relates to a bogie for rail vehicles according to the preamble of claim 1.
  • the wheel bearing housing for the rail wheels and the Gearbox housing form a unit, it can be in the longitudinal direction of the vehicle are connected to the swing arm, the wheel axle through the gearbox / bearing housing guided and stored in it.
  • At one end of the wheel axle is the rail wheel and at the other end a brake disc mounted so that the rail wheel and the brake disc with a brake caliper on opposite sides of the gearbox / bearing housing are arranged.
  • the rocker arm which the transmission / Connects the bearing housing of two rail wheels, offset to the bogie, so far that it lies outside an imaginary cylinder whose cross-section formed by the outer boundary of the rail wheels becomes. This is both on the outside of the Gearbox / bearing housing lying component as well as that the inner side easily accessible, easy to wait and assemble.
  • the arrangement of the rail wheel and the the brake disc are swapped with the brake caliper, so that with essentially the same components bogies for different track gauges are available can. It is particularly useful that the width the gearbox / bearing housing is selected so that at mounting the rail wheels on the inside narrow standard track, e.g. of 1000 mm, and when assembling the Rail wheels on the outside of the gearbox / bearing housing result in a wide standard track of 1435 mm. Because these gauges can be widespread through such a design most of the need for bogies covered become.
  • a bogie 1 On a bogie 1 is a not shown Car body can be swiveled around a vertical axis stored.
  • a swing arm bearing 3 On the bogie 1 is with a swing arm bearing 3 a rocker arm 10 articulated parallel to an axis 20 is pivotable to wheel axles 5.
  • the rocker 10 connects two gearbox / bearing housing 4 with each other.
  • the Swing arm 10 and the gearbox / bearing housing 4 expediently form a one-piece unit.
  • the swing arm bearings 3 can, as shown, outside the gearbox / bearing housing 4 arranged or in the gearbox / bearing housing be integrated to be more compact overall to build.
  • the wheel axles 5 are in the transmission / bearing housings 4 rotatably mounted, at one end a rail wheel 2 and at the other end a brake disc 6 are attached.
  • the brake disc 6 forms together with a brake caliper 7 the brake.
  • the rail wheels 2 and the brake discs 6 are releasably connected to the wheel axles 5, e.g. B. by Screw connections or press connections.
  • the width of the gearbox / bearing housing is expedient 4 chosen so that the different Arrangement of the rail wheels 2 two standard tracks 8 and 9 result, namely the narrow standard track 8 in the Rule 1 000 mm and the wide standard track 9 1 435 mm. Consequently is the bogie 1 with a high degree of identical parts suitable for the two most common track gauges.
  • the rail wheels 2 can each individually by one Electric motor 15 are driven.
  • the gear 11 are designed as spur gears and each have a gear 16, which is connected to the wheel axle 5 in a rotationally fixed manner is and meshes with an intermediate gear 17, which is driven by a drive pinion 18 is driven.
  • the connecting shaft 13 is influenced and damaged passed through the hollow rocker 10.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein derartiges Drehgestell ist aus der Druckschrift EP 0 571 961 A bekannt.
Bei Schienenfahrzeugen wird der Wagenkasten des Fahrzeugs über Drehgestelle mit den Schienenrädern verbunden. Dabei ist der Wagenkasten um eine vertikale Achse schwenkbar auf dem Drehgestell gelagert. Die Schienenräder sind an Achsen befestigt, die in Rad-Lagergehäusen gelagert sind. Diese werden über Längs- und Querlenker relativ zum Drehgestell geführt. Die Rad-Lagergehäuse können durch eine Achsbrücke verbunden sein, die über eine Drehschwinge am Drehgestell um eine horizontale Achse schwenkbar angelenkt ist. Die Drehschwinge übernimmt die Lenkung der Achse. Dadurch kann die Achse bzw. können die Rad-Lagergehäuse sich vertikal zum Drehgestell und damit zum Wagenkasten bewegen. Zur Dämpfung von Stößen und Schwingungen sind zwischen dem Rad-Lagergehäuse und dem Drehgestell bzw. zwischen der Schwinge und dem Drehgestell Federn und Dämpfungselemente angeordnet.
Die zu einem Drehgestell gehörenden Schienenräder können einzeln durch Elektromotoren oder durch einen Elektromotor gemeinsam über ein Differentialgetriebe und eine entsprechende Verbindungswelle angetrieben werden. Hierzu werden in der Regel an den Außenseiten der Schienenräder auf den verlängerten Radachsen Stirnradgetriebe angeordnet, die in separaten Getriebegehäusen gelagert sind. Werden die Getriebe zweier Schienenräder über eine Verbindungswelle miteinander gekoppelt, ist ein kardanisches Wellengelenk und ein axialer Längenausgleich erforderlich, um einen Achsversatz zwischen den Getrieben ausgleichen zu können. Durch die Vielzahl der Bauteile sind die Herstellung und Montage aufwendig und ist die Anzahl von Fehlerquellen sehr groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anlenkung der Schienenräder an das Drehgestell zu vereinfachen und die Teilevielfalt zu verringern. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach der Erfindung bilden die bzw. das Getriebegehäuse mit den Rad-Lagergehäusen und der Schwinge eine Einheit. Dadurch entfällt ein separates Rad-Lagergehäuse und es ergibt sich eine starre Anbindung des Getriebe-/Lagergehäuses an die Drehschwinge und eine starre Verbindung zwischen den Getriebe-/Lagergehäusen zweier Räder. Zwar besteht die Möglichkeit, daß das Getriebe-/Lagergehäuse sich im elastischen Bereich verformt, jedoch sind diese Bewegungen im Bereich der Verbindungswelle so gering, daß kardanische Wellengelenke für den Antrieb nicht erforderlich sind.
Da das Rad-Lagergehäuse für die Schienenräder und die Getriebegehäuse eine Einheit bilden, kann es in Längsrichtung des Fahrzeugs an die Drehschwinge angeschlossen werden, wobei die Radachse durch das Getriebe-/Lagergehäuse geführt und in ihm gelagert ist. An einem Ende der Radachse ist das Schienenrad und an dem anderen Ende eine Bremsscheibe montiert, so daß das Schienenrad und die Bremsscheibe mit einem Bremssattel auf gegenüberliegenden Seiten des Getriebe-/Lagergehäuses angeordnet sind. In vorteilhafter Weise wird hierbei die Schwinge, die die Getriebe-/ Lagergehäuse zweier Schienenräder miteinander verbindet, zum Drehgestell hin versetzt, und zwar so weit, daß sie außerhalb eines gedachten Zylinders liegt, dessen Querschnitt durch die äußere Begrenzung der Schienenräder gebildet wird. Dadurch ist sowohl das auf der Außenseite des Getriebe-/Lagergehäuse liegende Bauteil als auch das auf der inneren Seite liegende leicht zugänglich, einfach zu warten und zu montieren.
Ferner kann die Anordnung des Schienenrades und die der Bremsscheibe mit dem Bremssattel vertauscht werden, so daß mit im wesentlichen gleichen Bauteilen Drehgestelle für unterschiedliche Spurweiten zu Verfügung gestellt werden können. Dabei ist es besonders zweckmäßig, daß die Breite des Getriebe-/Lagergehäuses so gewählt ist, daß sich bei der Montage der Schienenräder auf der Innenseite eine schmale Normspur, z.B. von 1000 mm, und bei der Montage der Schienenräder auf der Außenseite der Getriebe-/Lagergehäuse eine breite Normspur von 1435 mm ergeben. Da diese Spurweiten weit verbreitet sind, kann durch eine solche Gestaltung der größte Anteil des Bedarfs an Drehgestellen abgedeckt werden.
In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Getriebe als Stirnradgetriebe mit einem Zahnrad auf der Radachse, einem Zwischenrad und einem Antriebsritzel ausgebildet sind. Dadurch läßt sich ein Achsversatz zwischen der Radachse und der Verbindungswelle so gestalten, daß die Verbindungswelle durch die hohle Schwinge geführt werden kann und somit gegen Umgebungseinflüsse und Beschädigungen geschützt ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigt:
Fig. 1
eine schematisch gehaltene Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Drehgestell und
Fig. 2
einen schematisch gehaltenen Schnitt entsprechend Linie II-II in Fig. 1.
Auf einem Drehgestell 1 ist ein nicht näher dargestellter Wagenkasten um eine vertikale Achse schwenkbar gelagert. An dem Drehgestell 1 ist mit einem Schwingenlager 3 eine Schwinge 10 angelenkt, die um eine Achse 20 parallel zu Radachsen 5 schwenkbar ist. Die Schwinge 10 verbindet zwei Getriebe-/Lagergehäuse 4 miteinander. Die Schwinge 10 und die Getriebe-/Lagergehäuse 4 bilden zweckmäßigerweise eine einstückige Baueinheit. Die Schwingenlager 3 können, wie dargestellt, außerhalb der Getriebe-/Lagergehäuse 4 angeordnet oder aber auch im Getriebe-/Lagergehäuse integriert sein, um insgesamt kompakter zu bauen.
In den Getriebe-/Lagergehäusen 4 sind die Radachsen 5 drehbar gelagert, an deren einem Ende ein Schienenrad 2 und an deren anderem Ende eine Bremsscheibe 6 befestigt sind. Die Bremsscheibe 6 bildet zusammen mit einem Bremssattel 7 die Bremse. Die Schienenräder 2 und die Bremsscheiben 6 sind lösbar mit den Radachsen 5 verbunden, z. B. durch Schraubverbindungen oder Preßverbindungen. Dabei sind die Anschlüsse so gestaltet, daß die Anordnung der Bremsscheiben 6 mit der Anordnung der Schienenräder 2 vertauscht werden kann. Zweckmäßigerweise wird die Breite des Getriebe-/Lagergehäuses 4 so gewählt, daß sich bei der unterschiedlichen Anordnung der Schienenräder 2 zwei Normspuren 8 und 9 ergeben, und zwar beträgt die schmale Normspur 8 in der Regel 1 000 mm und die weite Normspur 9 1 435 mm. Somit ist das Drehgestell 1 mit einem hohen Maß an Gleichteilen für die beiden gängigsten Spurweiten geeignet.
Damit die Schienenräder 2 auf der Innenseite zwischen den Getriebe-/Lagergehäusen 4 montiert werden können, entfällt eine sonst übliche Achsbrücke im Bereich der Radachsen 5. Sie ist durch die Schwinge 10 ersetzt, die soweit zum Drehgestell 1 hin versetzt angeordnet ist, daß sie außerhalb eines gedachten Zylinders 12 liegt, dessen Querschnitt von dem äußeren Umfang der Schienenräder 2 bestimmt wird. Die Schwinge 10 bzw. die Getriebe-/Lagergehäuse 4 stützen sich über Feder- und Dämpfungselemente gegenüber dem Drehgestell 1 ab. Fig. 2 zeigt hiervon eine Primärfeder 19.
Die Schienenräder 2 können jeweils einzeln von einem Elektromotor 15 angetrieben werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 treibt der Elektromotor 15 über ein Differentialgetriebe 14 und eine einfache Verbindungswelle 13 ohne ein Kardangelenk sowie über zwei Getriebe 11 die Schienenräder 2 gemeinsam an. Die Getriebe 11 sind als Stirnradgetriebe ausgebildet und besitzen jeweils ein Zahnrad 16, das mit der Radachse 5 drehfest verbunden ist und mit einem Zwischenrad 17 kämmt, das von einem Antriebsritzel 18 angetrieben wird. Zum Schutz gegen äußere Einflüsse und Beschädigungen ist die Verbindungswelle 13 durch die hohle Schwinge 10 geführt.
Bezugszeichen
1
Drehgestell
2
Schienenrad
3
Schwingenlager
4
Getriebe-/Lagergehäuse
5
Radachse
6
Bremsscheibe
7
Bremssattel
8
Normspur
9
Normspur
10
Schwinge
11
Getriebe
12
Zylinder
13
Verbindungswelle
14
Differentialgetriebe
15
Elektromotor
16
Zahnrad
17
Zwischenrad
18
Antriebsritzel
19
Primärfeder
20
Achse

Claims (9)

  1. Drehgestell (1) für Schienenfahrzeuge, bei dem ein linkes und ein rechtes Schienenrad (2) eines Schienenradpaares in einem jeweils zugeordneten, seitlich angeordneten Getriebe/Rad-Lagergehäuse (4) gelagert ist, wobei jedes Schienenrad (2) über ein in dem Getriebe/Rad-Lagergehäuse (4) untergebrachtes Getriebe (11) angetrieben wird, wobei die Getriebe/Rad-Lagergehäuse (4) über eine Schwinge (10) am Drehgestell angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die den Schienenrädern zugeordneten Getriebe/Rad-Lagergehäuse (4) und die Schwinge (10) eine Einheit bilden, wobei die Getriebe/Rad-Lagergehäuse über die Schwinge starr miteinander verbunden sind.
  2. Drehgestell (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Radachse (5) durch das Getriebe-/Lagergehäuse (4) geführt ist und an einem Ende das Schienenrad (2) und am anderen Ende eine Bremsscheibe (6) trägt.
  3. Drehgestell (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinge (10) zum Drehgestell (1) hin versetzt ist und außerhalb eines gedachten Zylinders (12) liegt, dessen Querschnitt durch die äußere Begrenzung der Schienenräder (2) bestimmt wird.
  4. Drehgestell (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebe (11) triebmäßig über eine Verbindungswelle (13) miteinander gekoppelt sind und die Verbindungswelle (13) durch die hohle Schwinge geführt ist.
  5. Drehgestell (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebe (11) trieblich über ein Differentialgetriebe (14) gekoppelt sind.
  6. Drehgestell (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebe (11) Stirnradgetriebe mit einem Zahnrad (16) auf der Radachse (5), einem Zwischenrad (17) und einem Antriebsritzel (18) sind.
  7. Drehgestell (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Bremsscheibe (6) mit der des Schienenrads (2) vertauschbar ist.
  8. Drehgestell (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenräder (2) an den Radachsen (5) angeschraubt sind.
  9. Drehgestell (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Getriebe-/Lagergehäuses (4) so gewählt ist, dass sich bei der Montage der Schienenräder (2) auf der Innenseite eine schmale Normspur (8) und bei der Montage der Schienenräder (2) auf der Außenseite eine breitere Normspur (9) ergibt.
EP99922127A 1998-04-30 1999-04-26 Drehgestell für schienenfahrzeuge Expired - Lifetime EP1075408B1 (de)

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