EP1963159B1

EP1963159B1 - Radsatzführung für ein schienenfahrzeug

Info

Publication number: EP1963159B1
Application number: EP06830431.0A
Authority: EP
Inventors: Thilo Hoffmann; Klaus Six; Martin Teichmann; Herwig Waltensdorfer; Gerhard Weilguni
Original assignee: Siemens AG Oesterreich
Current assignee: Siemens AG Oesterreich
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2026-12-07
Also published as: EP1963159A1; AT503161A2; WO2007071564A1; AT503161A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einem Radsatz, der zumindest eine Radsatzwelle und zwei Radsatzlager mit Radsatzlagergehäusen zur Lagerung der Radsatzwelle aufweist. Ein solches Schienenfahrzeug ist von der DE 32 23 989 A1 bekannt. Unter dem Begriff "Radsatz" wird in diesem Dokument verstanden, dass jedes der Räder mit zumindest einer Radsatzwelle fest verbunden ist, sodass die Radsatzwelle mit den Rädern mitrotiert.
Bei herkömmlichen Fahrwerken bzw. Schienenfahrzeugen erfolgt die Radsatzführung meist über Radsatzlagergehäuse, die drehbar auf der Radsatzwelle gelagert sind. Dabei müssen die auftretenden horizontalen Radsatzführungskräfte über Anlenkungen stets nahe der Höhe der Radsatzachse bzw. Radsatzachsen in das Fahrwerk geführt werden, um Momente auf die Radsatzlagergehäuse und damit Verdrehungen dieser zu minimieren. Dies stellt eine große konstruktive Einschränkung dar.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Anlenkung der Radsatzlagergehäuse an beliebigen Stellen der Radsatzlagergehäuse zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird mit einem Schienenfahrzeug gemäss Anspruch gelöst. Durch die erfindungsgemäße Lösung werden die auftretenden Radsatzführungskräfte durch das Zwischenglied geführt, und können an beliebigen Stellen des Fahrzeuges bzw. Fahrwerkrahmens abgesetzt werden.
Der Bauteil kann beispielsweise ein Bremsträger und/oder ein Getriebe und/oder ein Motor sein.
Die Radsatzlager und das zumindest eine Zwischenglied sind bevorzugt über zumindest einen Dreieckslenker angelenkt. Weiters können die Radsatzlager und das zumindest eine Zwischenglied über maximal drei Binärlenker angelenkt sein. Durch diese Maßnahmen lassen sich statische Überbestimmungen vermeiden, wodurch die Freiheit bei der Dimensionierung des Fahrwerkgestells vergrößert wird, wobei das zumindest eine Zwischenglied und die Radsatzlagergehäuse einstückig ausgebildet sein können.
Eine hohe primäre Wanksteifigkeit lässt sich dadurch erzielen, dass die Radsatzlager über Schwingen angelenkt sind. Alternativ hierzu können die Radsatzlager mittels Federelementen angelenkt sein, wobei die Federelemente bevorzugterweise als Konusfedern ausgebildet sind.
Die Erfindung samt weiteren Vorteilen wird im Folgenden anhand einiger nicht einschränkender Ausführungsbeispiele näher erläutert, welche in der Zeichnung dargstellt sind. In dieser zeigen schematisch:

Fig. 1 einen Radsatz eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeuges;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeuges;
Fig. 3 und 4 je ein weiteres Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeuges und
Fig. 5 - Fig. 15 zeigen verschiedene Varianten von Radsatzanlenkungen eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeuges.

Gemäß Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßer Radsatz RAS eines Schienenfahrzeuges mindestens eine Radsatzwelle RAW, zwei Radscheiben RAD, und zwei Radsatzlager mit Radsatzlagergehäusen RAL auf. Die beiden Radscheiben RAD sind mit der Radsatzwelle RAW starr verbunden und können sich gegenüber dieser nicht drehen.
Obwohl bei der hier dargestellten Ausführungsform eine durchgehende Radsatzwelle RAW gezeigt ist, ist auch eine Ausführungsform der Erfindung möglich, bei welcher die Radsatzwelle RAW nicht durchgehend ist. Die Radsatzlagergehäuse RAL befinden sich in der hier dargestellten Ausführungsform der Erfindung zwischen den Radscheiben RAD (Innenlagerung).
Weiters sind die Radsatzlagergehäuse RAL, wie aus Fig. 2 ersichtlich, über Lenker LEN an einen Fahrwerksrahmen FAW des Schienenfahrzeugs SCH angelenkt. Die Radsatzlagergehäuse RAL können aber auch an einen Wagenkasten oder einen anderen Bauteil des Schienenfahrzeuges SCH angelenkt sein.
Erfindungsgemäß sind die beiden Radsatzlagergehäuse RAL mittels eines oder mehrerer außerhalb der zumindest einen Radsatzwelle RAW verlaufenden Zwischengliedes ZWG miteinander verbunden, sodass Momente um die Rotationsachse des Radsatzes RAS ohne wesentliche Verdrehung der Radsatzlagergehäuse RAL zueinander übertragen werden können. Das Zwischenglied ZWG ist durch ein Gehäuse eines zwischen den Radsatzlagergehäusen RAL angeordneten Bauteils des Schienenfahrzeuges SCH, beispielsweise einer Bremse, gebildet. Die Radsatzlagergehäuse RAL können auch einstückig mit dem Zwischenglied ZWG ausgebildet sein. So können beispielsweise die Radsatzlagergehäuse RAL und das Bremsgehäuse einstückig ausgebildet sein.
Natürlich sind die oben angeführten Beispiele nicht erschöpfend, wesentlich ist jedoch, dass die beiden Radsatzlagergehäuse RAL miteinander mittels des Zwischengliedes ZWG miteinander verbunden sind, wodurch Momente um die Rotationsachse des Radsatzes RAS ohne wesentliche Verdrehung der Radsatzlagergehäuse RAL zueinander übertragbar sind und die Radsatzführungskräfte an einer beliebigen Stelle des Fahrzeuges bzw. Fahrwerkrahmens FAW abgesetzt werden können.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahme können die Radsatzführungskräfte an beliebigen Stellen der Radsatzlagergehäuse RAL oder des Zwischengliedes ZWG geführt werden. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, können die Stellen, an welchen die Lenker LEN an den Radsatzlagergehäusen RAL angelenkt werden auch außermittig, d. h. nicht auf Höhe der Radsatzwelle RAW gewählt werden. Durch diese Maßnahme lässt sich der über bzw. unter den Radsatzlagergehäusen RAL zur Verfügung stehende Einbauraum für weiters Bauelemente, wie z. B. Primärfedern FED, optimal dimensionieren und ausnutzen.
Wie in Fig. 3 bis 5 dargestellt, können die aus der nicht in der Höhe der Radsatzachse befindlichen Anlenkungen der Radsatzlagergehäuse RAL resultierenden Momente um die Rotationsachse des Radsatzes RAS bzw. die resultierenden Antriebs- bzw. Bremskräfte über eine oder mehrerer Zug/Druckstangen ZDS an beliebigen Stellen des Fahrwerks FAW bzw. anderen Bauteilen des Schienenfahrzeuges SCH abgesetzt sein.
Gemäß Fig. 6 können die Radsatzlager RAL mittels Schwingen SCH an den Fahrwerksrahmen FWR angelenkt sein. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass mit ihr eine hohe primäre Wanksteifigkeit erzielt wird.
Wie in Fig. 7 dargestellt sind die Lagergehäuse der Radsatzlager RAL und das Zwischenglied ZWG einstückig ausgebildet, wobei die Zwischenglied ZWG bevorzugterweise ein Gehäuse eines Motors ist.
Gemäß Fig. 7 und 8 ist die Einheit aus Zwischenglied ZWG und Radsatzlagergehäusen mittels zweier Dreieckslenker DRL und eines in Binärlenkers BIL an das Schienenfahrzeug angelenkt.
Wie in Fig. 9 und 10 gezeigt können das Zwischenglied ZWG und die Radsatzlager RAL über zwei Binär- BIL und einen Dreieckslenker DRL an das Schienenfahrzeug angelenkt sein.
In der Ausführungsform nach Fig. 11 erfolgt die Anlenkung der Radsatzlager RAL mittels zweier Dreieckslenker DRL.
Gemäß Fig. 12 und 13 können die Radsatzlager RAL auch über Federelemente FED, beispielsweise über mit den Radsatzlagergehäusen RAL verschraubte Konusfedern, an das Schienenfahrzeug SCH angelenkt sein.
Wie in den Figuren 14 und 15 dargestellt können die Radsatzlager RAL und das Zwischenglied ZWG über drei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende Binärlenker BIL an das Schienenfahrzeug angelenkt sein. Gemäß Fig. 14 kann zusätzlich zu den drei in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Binärlenkern BIL ein quer zur Fahrzeugslängsrichtung angeordneter Binärlenker BIL vorgesehen sei kann.

Claims

Schienenfahrzeug (SCH) mit einem Radsatz (RAS), der zumindest eine Radsatzwelle (RAW) und zwei Radsatzlager mit Radsatzlagergehäusen (RAL) zur Lagerung der Radsatzwelle (RAW) aufweist, wobei die beiden Radsatzlagergehäuse (RAL) mittels zumindest eines außerhalb der zumindest einen Radsatzwelle (RAW) verlaufenden Zwischengliedes (ZWG) miteinander verbunden sind, sodass Momente um die Rotationsachse (a) des Radsatzes (RAS) im wesentlichen ohne Verdrehung der Radsatzlagergehäuse (RAL) zueinander übertragbar sind und die Radsatzlagergehäuse (RAL) über Lenker (LEN) außermittig angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Zwischenglied (ZWG) als Gehäuse eines zwischen den beiden Radsatzlagern angeordneten Bauteils ausgebildet ist.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil ein Bremsträger und/oder ein Getriebe und/oder ein Motor ist.
Schienenfahrzeug nach Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Zwischenglied (ZWG) und die Radsatzlagergehäuse (RAL) einstückig ausgebildet sind.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Radsatzlagergehäuse (RAL) und zumindest eine Zwischenglied (ZWG) in Fahrzeugslängsrichtung über maximal drei Binärlenker (BIL) angelenkt sind.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Radsatzlagergehäuse (RAL) als Schwingen (SCH) ausgebildet sind.
Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Radsatzlagergehäuse (RAL) mittels Federelementen (FED) angelenkt sind.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (FED) als Konusfedern ausgebildet sind.