EP2121408B1 - Undercarriage for a rail vehicle - Google Patents

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Publication number
EP2121408B1
EP2121408B1 EP08717775A EP08717775A EP2121408B1 EP 2121408 B1 EP2121408 B1 EP 2121408B1 EP 08717775 A EP08717775 A EP 08717775A EP 08717775 A EP08717775 A EP 08717775A EP 2121408 B1 EP2121408 B1 EP 2121408B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wheelset
undercarriage
transverse support
cross member
chassis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP08717775A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP2121408A1 (en
Inventor
Olaf KÖRNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2121408A1 publication Critical patent/EP2121408A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2121408B1 publication Critical patent/EP2121408B1/en
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/16—Centre bearings or other swivel connections between underframes and bolsters or bogies
    • 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
    • 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
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies

Definitions

  • the invention relates to a chassis for a rail vehicle, which has a chassis frame with two longitudinal members, a cross member connected thereto, two wheel sets mounted in wheelset bearings, each with a wheelset and two wheels and two recorded in the chassis frame drives for driving ever a wheelset.
  • the wheelset bearings are connected to the chassis frame. It is ever a bearing block on a top and bottom of the cross member for articulated connection of at least one train / pressure element arranged with a locomotive or car body.
  • the chassis is preferably a bogie, especially a drive bogie.
  • the rail vehicle may be, for example, a locomotive, a suburban train, a subway or a tram.
  • a chassis typically two drives are included, each driving a wheelset.
  • a drive typically has a traction motor and a transmission connected thereto.
  • only a driven wheelset can be added.
  • the wheelsets can be fixed gear sets or loose gear sets.
  • a chassis for a rail vehicle which has a chassis frame with two side rails and an associated cross member.
  • the chassis has two wheel sets mounted in wheelset bearings, each with a wheelset shaft and two wheels.
  • the chassis can be a bogie or a powered bogie.
  • each one bearing block is arranged on an upper and lower side of the cross member for articulated connection of a respective pull / push element with a locomotive or car body.
  • a device for transmitting tensile and braking forces between a chassis and the box of a rail vehicle has at least one articulated to the chassis or the vehicle body, pointing substantially in the vehicle longitudinal direction connecting rod which is coupled to the other vehicle part - vehicle body or chassis - via a movable intermediate member.
  • the intermediate member is pivotally connected to the other vehicle part - vehicle body or chassis - by at least one substantially transverse axis and guided vertically movable with respect to the two vehicle parts.
  • drives in coaxial design are arranged in the region of the cross member.
  • the transmission of tensile and compressive forces to the rail vehicle superstructure via a connected to the drive train / push rod takes the form of a Tiefzuganlenkung.
  • the drive has a non-coaxial design.
  • the drives are connected to each other via rods or rods. In each case two parallel superposed rods connect two drives together.
  • the drives have a coaxial design.
  • the two movably mounted on the cross member drives Tatzlagerantriebe or achsreitende drives, each with a traction motor and a transmission.
  • Tatzlagerantrieben the traction motors are connected to a coaxial with the wheelset rotatably mounted Tatzlagerrohr.
  • the traction motor has a torque arm, by means of which the respective traction motor is pivotally connected to the cross member.
  • dissipative drives the traction motors are mounted together on the cross member.
  • a traction arm is articulated between the lower bracket on the underside of the cross member and the torque arms.
  • the traction arm is advantageously a more direct initiation of the tensile and braking forces on the Tatzlagerantrieb in the cross member possible.
  • the traction arms on a longitudinal axis, which each extend in a longitudinal sectional plane through the center of the chassis.
  • the push / pull rods can be connected to both sides of the locomotive or car body out with this, that is, four pull / push rods are available, which connect the at least one cross member to the locomotive or car body. Alternatively, only two pull / push rods can be present, which connect the at least one cross member with the locomotive or car body.
  • the braking forces can be caused in addition to the drives in addition of a mechanical braking device, such as a disc brake or a magnetic rail brake, or by a non-contact eddy current brake.
  • a mechanical braking device such as a disc brake or a magnetic rail brake, or by a non-contact eddy current brake.
  • the traction arms are arranged parallel to a plane running through the axes of rotation of the wheel set shafts, it is possible to introduce the tensile and braking forces in a plane parallel to the traction / compression elements in the cross member.
  • the traction arms are arranged between the underside of the cross member and the lower tension / compression element.
  • the Radsatzlenker are arranged parallel to the traction arms. Due to the division of forces, the Radsatzlenker can be made softer compared to the solution without Switzerlandlenker with respect to the connection to the cross member. This is cheaper in terms of the arch ride of the landing gear.
  • the pulling / pushing elements each have a first end.
  • a bearing block is arranged at the top and at the bottom of the cross member.
  • the first ends of the pull / push elements form a joint with the bearing block.
  • the bracket may for example be welded, riveted or screwed to the cross member. It can also be an integral part of the crossbeam itself.
  • the joints are arranged in a cross-sectional plane through the center of the chassis.
  • the "cross-sectional plane” runs in particular through the (constructive) vehicle center. At the same time, it is perpendicular to the rail plane, that is to say orthogonal to a plane passing through the axes of rotation of the wheel set axles, when the wheels of the chassis have the same wheel diameter.
  • the cross-sectional plane runs parallel and in the middle of the axes of rotation of the wheelset shafts. In such an arrangement of the aforementioned components, the chassis construction simplifies again.
  • the joints are arranged in a longitudinal sectional plane through the center of the chassis.
  • longitudinal section plane is meant a plane perpendicular to the rail plane. It is therefore at the same time perpendicular to a plane passing through the axes of rotation of the axle when the wheels of the chassis have the same wheel diameter.
  • the straight line of the cross-sectional plane with the longitudinal section plane is at the same time a (constructive) mirror axis of the chassis.
  • the chassis center is typically the mirror axis of the components of the chassis.
  • the joints are spherical bearings or ball bearings.
  • the cross member has a longitudinal axis of symmetry which extends in a cross-sectional plane through the center of the chassis.
  • the cross member is preferably arranged in the (geometric) center of the chassis. It runs perpendicular to the rail plane and at the same time forms the line of intersection of the (constructive) longitudinal section plane with the (constructive) cross-sectional plane of the undercarriage. In such an arrangement of the cross member is also called a center cross member.
  • the at least one cross member on a transverse axis of symmetry, which extends in a longitudinal sectional plane through the center of the chassis. This simplifies the suspension structure again.
  • the longitudinal axis of symmetry and the transverse axis of symmetry of the at least one cross member run in a plane passing through the axes of rotation of the wheelset shafts.
  • the tension / compression elements have a longitudinal axis.
  • the longitudinal axes are parallel to each other. This arrangement allows in addition to the introduction of longitudinal forces advantageous introduction of torques from the drives in the locomotive or car body.
  • the tension / compression elements are arranged in mirror image to a plane passing through the axes of rotation of the axles.
  • the force resultant of two tensile / compressive elements in the initiation of the longitudinal forces in the locomotive or car body runs exactly in this plane and preferably along the line of intersection of the longitudinal section plane and extending through the axes of rotation of the wheelset plane.
  • the wheelset bearings in the chassis frame are each connected by means of a Radsatzlenkers with at least one cross member. This is advantageous in addition to an initiation of the longitudinal forces from the Radaufstandsembl over the wheelset and the Radsatzlenkern in the cross member also an introduction of lateral forces in the cross member possible.
  • the introduced forces are introduced via the tension / compression elements in the locomotive or car body.
  • the at least one cross member is laterally connected to the Radsatzschern.
  • the wheel set links can be locked by means of a comparatively stiff connecting element, such as e.g. a rubber-metal element, be connected to the cross member.
  • the recorded in the chassis frame two drives Tatzlagerantriebe with a traction motor and a transmission.
  • the traction motors are connected to a coaxial with the wheelset rotatably mounted Tatzlagerrohr.
  • the traction motor has a torque arm, by means of which the respective traction motor is pivotally connected to the cross member.
  • the Tatzlagerantrieben recorded in the chassis frame drives can be achsreitende drives, each with a traction motor and a transmission.
  • only one Tatzlagerantrieb be included in the chassis.
  • three or more Tatzlagerantriebe be added.
  • the traction motor sits, as it were, on the wheelset or on the wheelset shaft. Between the wheelset shaft and the Tatzlagerrohr Tatzlager are arranged, which to some extent, an axial relative movement of Tatzlagerrohr allow to the wheelset shaft. With “axial" directions are designated parallel to the axis of rotation of the axle.
  • the gearbox has intermeshing gears.
  • the transmission has a large gear and a small wheel, which is driven by the traction motor. The large wheel is rotatably connected to the wheelset.
  • the torque arms can be hinged to the underside of the cross member.
  • they can be hinged to the crossbeam via one pendulum each.
  • the latter embodiment allows a more elastic connection of the drives to the cross member.
  • only parts of the drive masses are primarily suspended in the vertical direction on the cross member. They therefore do not belong to the unsprung part of the wheelset masses.
  • the cross member has two side areas, which each face a traction motor.
  • a console is arranged in the side region of the cross member.
  • the upper end of the pendulum is articulated in the console.
  • the lower end of the pendulum is hinged to the torque arm of the respective drive motor.
  • a bearing block or bracket for articulated connection of the tension / compression elements on der.Ober- and underside of the cross member is arranged.
  • a traction arm is articulated between the lower bracket and the torque arms.
  • each two Tatzlager between the wheelset and the Tatzlagerrohr are arranged.
  • the Tatzlager form with the wheelset bearings each an integrated unit. This reduces the component costs for such a chassis.
  • two drives may be achsreitende drives, each with a traction motor and a transmission. It can be present in the chassis alternatively one, three or more achsreitende drives.
  • the traction motor is connected in particular transversely elastic with the cross member.
  • the traction motors can be attached, for example by means of a rubber element on the cross member. Due to the connection to the cross member of the traction motor is one of the so-called sprung masses.
  • the gearbox has intermeshing gears.
  • the transmission has a large wheel and a small wheel or alternatively a large wheel, an intermediate and a small wheel on.
  • the large wheel is rotatably connected to the wheelset.
  • the small wheel and a motor shaft of the drive motor can be connected via a toothed coupling.
  • the toothed coupling allows both axial and radial relative movements of the motor shaft to a transmission input shaft of the small wheel. By “radial" directions are referred to the axis of rotation of the motor shaft and away from it.
  • the toothed coupling decouples the sprung mass of the traction motor from the unsprung mass of the trailing gear.
  • one transmission has an even gear stage number and the other transmission has an odd gear stage number with a same gear ratio.
  • the first transmission is a single-stage transmission and the second transmission is a two-stage transmission.
  • the first transmission in two stages and the second transmission can be carried out in three stages.
  • the gearboxes of the axle-riding drives are connected to a bearing tube rotatably mounted coaxially with the wheelset shaft.
  • a bearing tube rotatably mounted coaxially with the wheelset shaft.
  • the tension / compression elements and / or the traction arms are rigid pull / push rods. You can have at the respective end of a hinge or ball joint. You can also have eyelets, which correspond with each corresponding bearing pin.
  • the two side members of the chassis frame are movably connected to the at least one cross member, e.g. over cylindrical springs or rubber elements. This increases the running comfort of the chassis.
  • FIG. 1 shows by way of example a chassis 1 with two drives 9 according to the prior art.
  • the chassis 1 shown comprises a chassis frame 2, consisting of two longitudinal members 3 and a cross member connected thereto 4.
  • the chassis 1 has two sets of wheels 7, each with a wheel set shaft 8 and two wheels 5.
  • the wheelsets 7 are mounted in wheelset bearings 6, which in the example of FIG. 2 are connected to the cross member 4.
  • two non-coaxial drives 9 are added.
  • the axis of rotation of the drive motor 10 is outside the axis of rotation of the axle 8.
  • Coaxial drives 9 are direct drives, for example.
  • the drive 9 located further in the image plane is connected via a pull / push rod 15 to a locomotive or vehicle body (not further shown).
  • the two drives 9 can each other via a in the FIG. 1 invisible rod to be hinged.
  • the two wheelsets 7 each have a braking device 12.
  • primary springs are designated. They are arranged between the chassis frame 2 and the wheelset bearings 6 for damping.
  • the longitudinal members 3 may be hinged to the cross member 4.
  • the Chassis 1 can be connected by means of large, designed as air springs secondary springs 14 to a bottom plate of the overlying and not shown rail vehicle.
  • FIG. 2 shows by way of example a wheelset 7 with a Tatzlagerantrieb 9 in a plan view of the prior art.
  • the traction motor 10 sits quasi on the wheelset 8. Between the traction motor 10 and the wheelset 8 is a coaxial to the wheelset 8 Tatzlagerrohr 20 can be seen.
  • the reference numeral 21 denotes two associated Tatzlager.
  • the drive motor 10 drives via a small wheel 23 a fixedly connected to the wheelset 8 large gear 24 at.
  • the traction motor 10 further has a traction motor suspension 22, via which the traction motor 10 can be hinged to a cross member 4.
  • FIG. 3 shows by way of example a wheel set 7 with an axle riding drive 9 in a plan view according to the prior art.
  • the traction motor 10 is attached via traction motor suspensions 29 to a cross member 4, not shown.
  • the traction motor 10 drives via a motor shaft 25 and via a subsequent toothed coupling 26 connected to the small gear 23 transmission input shaft 27 at.
  • the small wheel 23 drives a fixedly connected to the wheelset shaft 8 rotatably connected to large wheel 24.
  • Housing of the drive 11 is with a compared to the Tatzlagerrohr 20 in FIG. 2 example shorter bearing tube 20 connected.
  • FIG. 4 shows an example of a longitudinal section through a chassis 1 with two pendulum connected to a cross member 4 Tatzlagerantrieben 9 in a schematic representation of the prior art.
  • the two drive motors 10 are connected to a coaxial with the respective wheelset shaft 8 rotatably mounted Tatzlagerrohr 20.
  • chassis 1 alternatively, only one driven wheel set 7 can be accommodated. It can too several driven wheelsets 7 may be included, such as three or four.
  • the wheelsets 7 may be fixed gear sets or Losrad accounts.
  • the longitudinal section runs through the geometric center of the chassis 1.
  • the longitudinal section plane LSE is perpendicular to a rail plane SE.
  • a vertical axis passing through this center is at the same time the mirror axis of the chassis 1.
  • "perpendicular” denotes a parallel direction to the surface normal of the rail plane SE, on which the chassis 1 shown is.
  • FIG. 5 shows an example of a longitudinal section through a chassis 1 with a centrally arranged in the chassis frame 2 and two pull / pressure elements 41, 42 connected to a locomotive or car body 16 cross member 4 in a schematic representation.
  • cross member 4 each with at least one on an upper side OS and on an underside US of the cross member 4 articulated pull / push element 41, 42 pivotally connected to the locomotive or car body 16.
  • the illustrated tension / compression elements 41, 42 are preferably rigid pull / push rods.
  • the reference symbol LA denotes a longitudinal axis of symmetry LA and QA denotes a transverse axis of symmetry of the cross member 4.
  • the longitudinal axis of symmetry LA extends through the center of the chassis 1 in a cross-sectional plane QSE.
  • the crossbeam 4 is arranged in the chassis 1 such that the transverse symmetry axis QA runs through the middle of the chassis 1 in a longitudinal sectional plane LSE.
  • FD also extend the longitudinal axis of symmetry LA and the transverse symmetry axis QA of the cross member 4 in a plane passing through the axes of rotation RA of Radsatzwellen 8 level.
  • Vertical cuts through the cross member 4 along the longitudinal axis of symmetry LA and the transverse symmetry axis QA have at least predominantly a rectangular cross section.
  • pulling / pushing elements 41, 42 each have a first end 41a, 42a.
  • Second ends 41b, 42b each form a hinge 47, 48 with a locomotive or trolley-box-side bearing (not further shown).
  • one bearing bracket or one bracket 43, 44 is arranged on the upper side OS and on the lower side US of the cross-member 4. wherein the first ends 41a, 42a of the tension / compression elements 41, 42 with the respective bearing block 43, 44 each form a joint 45, 46.
  • the joints 45 to 48 described above are preferably spherical bearings or ball joints.
  • the joints 45, 46 are arranged through the middle of the chassis 1 both in a cross-sectional plane QSE and in a longitudinal section plane LSE.
  • the articulated pull / pressure elements 41, 42 extend parallel to one another and also in mirror image to the plane passing through the axes of rotation RA of the wheel set shafts 8.
  • each traction motor 10 has to initiate the torque originating from it or from the drive 9 to a torque arm 51, which is pivotally connected to the cross member 4.
  • torque arm 51 By way of the torque arm 51, it is also possible to introduce braking torques into the cross member 4 which originate, for example, from a mechanical braking device arranged in the wheel set 7.
  • the shown torque arms 51 are pivotally connected to the underside US of the cross member 4.
  • each with a traction motor 10 and a gear 11 may be added, the traction motors 10 are then connected in particular transversely elastic with the cross member 4.
  • the one transmission has an even number of transmission stages, in particular two stages, and the other transmission has an odd number of transmission stages, in particular one-stage, with the same transmission ratio.
  • the engine torques originating from the two traction motors 10 mounted on the cross member 4 largely compensate each other.
  • a torque arm is attached to each axle-riding gear 11, which in turn is pivotally connected to the cross member 4.
  • FIG. 6 shows an example of a chassis 1 in a constructive representation and in a plan view.
  • the center cross member 4 shown has a longitudinal and transverse axis of symmetry LA, QA, which are arranged in the cross-sectional plane QSE and in the longitudinal sectional plane LSE through the (geometric) center of the chassis 1.
  • the cross member 4 is movably connected via two guide elements 60 with two longitudinal members 3 of the chassis frame 2.
  • secondary springs 14 are arranged on the upper side OS of the cross member 4 . These serve for suspension of the "overlying" locomotive or car body 16, not shown.
  • the tension / compression elements 41, 42 are formed as pull / push rods.
  • two Tatzlagerantriebe 9 are each received with a traction motor 20 and a gear 11.
  • the traction motors 10 are on the one hand firmly connected to a Tatzlagerrohr 20, wherein the Tatzlagerrohr 20 is carried out coaxially mounted to the axle 8.
  • two Tatzlager 21 are each arranged, which each form an integral unit with the Radsatzlagern 6.
  • the two traction motors 10 are connected via a respective torque arm 51 for initiating the traction motor or drive-side torques articulated to the side region of the cross member 4.
  • the torque arms 51 are also connected via a respective pendulum 55 hinged to the cross member 4, which, however, are not visible in the present illustration.
  • the torque arms 51 are in the following FIG. 7 and FIG. 8 shown in detail. Furthermore, the wheelsets 7 are connected via wheelset link 49 to the cross member 4.
  • the wheelset bearings 6 can, as in FIG. 6 shown, be attenuated by way of example as a cylinder springs primary springs 13 relative to the respective Radsatzlenker 49.
  • the cross member 4 has a maximum width QB.
  • the cross member 4 is in the longitudinal extent LR of the chassis 1 seen between the wheelsets 7.
  • the ratio of the distance AB to the maximum width QB of the cross member 4 is less than 1/2.
  • the ratio has a value in a range of 1/4 to 1/3, so that an almost torque-free Introduction of the drive motor or drive-side torques in the cross member 4 can be done.
  • FIG. 7 shows a sectional view through the chassis 1 according to FIG. 6 along the in FIG. 6 Registered section line VII-VII.
  • Reference numeral FZ denotes a tensile force acting on the wheelset shaft 8, which is caused by the drives 9.
  • the reference symbol FD designates a pressure force acting on the wheelset shaft 8, which acts in the opposite direction to the tensile force FZ.
  • the reference numeral DM designates the drive torque acting on the respective wheelset shaft 8.
  • the tensile and compressive force FZ, FD are depending on the direction of travel of the chassis in particular driving forces or braking forces of the drives 9.
  • the torque DM and the longitudinal forces FZ, FD on the two pull / push rods 41, 42 are at least almost completely introduced into the locomotive or car body 16.
  • FIG. 8 shows a sectional view through the cross member 4 along in FIG. 6 Registered section line VIII-VIII in an enlarged view.
  • each one bracket 56 is arranged in the side region of the cross member 4.
  • the upper end of the pendulum 55 is pivotally received in the bracket 56, while the lower end of the pendulum 55 is pivotally connected to the torque arm 51 of the respective driving motor 10.
  • the oscillating connection allows a certain degree of dynamic compensation of lateral movements of the drive motor 10.
  • only parts of the drive masses in the vertical direction on the cross member 4 are primarily suspended. They therefore do not belong to the unsprung part of the wheelset masses.
  • the wheelset link 49 may be connected by means of a comparatively stiff connecting element, such as a rubber-metal element, with the cross member 4.
  • FIG. 9 shows a sectional view through the cross member 4 of a chassis according to the invention in an enlarged view.
  • FIG. 9 shows, is ever a bearing block 43, 44 arranged for articulated connection of the tension / compression elements 41, 42 on the upper and lower side OS, US of the cross member 4. It is also between the lower bracket 44 and the torque arms 51 each a traction arm 57 articulated.
  • the traction arms 57 have a longitudinal axis, which each extend in a longitudinal sectional plane through the center of the chassis 1. They are furthermore arranged parallel to a plane running through the axes of rotation of the wheel set shafts and between the underside US of the cross member 4 and the lower pull / push element 42 or the lower pull / push rod 42.
  • the traction arms 57 result in comparatively low bending moments due to the tensile and braking forces around the vertical axis of the cross member 4 in comparison to the introduction of these forces on the Radsatzscher 49th
  • the joints 58, 59 may be, for example, a spherical bearing, a ball bearing or a rubber-metal element.
  • the Radsatzscher 49 are arranged parallel to the Switzerlandkraftlenkern 57. Due to the division of forces, the wheelset link 49 can be made softer compared to the solution without traction link 57 with respect to the connection to the cross member. This is technically more favorable in terms of the bow travel of the chassis 1.

Abstract

An undercarriage (1) for a rail vehicle has an undercarriage frame (2) comprising two longitudinal supports (3) and at least one transverse support (4) connected thereto. The undercarriage has at least two wheelsets (7) supported in wheelset bearings (6), each wheelset having a wheelset shaft (8) and two wheels (5). The wheelset bearings (6) are connected to the undercarriage frame (2). The undercarriage (1) has at least one drive (9) accommodated in the undercarriage frame (2) for driving one wheelset shaft (8) each. The at least one drive (9) is suspended in a movable fashion on the at least one transverse support (4). According to the invention, the at least one transverse support (4) can be connected in an articulated fashion to a locomotive or railcar body (16) via at least one tension/pressure element (41, 42) disposed in an articulated fashion on a top side (OS) and a bottom side (US) of the transverse support (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, welches einen Fahrwerkrahmen mit zwei Längsträgern, einen damit verbundenen Querträger, zwei in Radsatzlagern gelagerte Radsätze mit je einer Radsatzwelle und zwei Rädern sowie zwei im Fahrwerkrahmen aufgenommene Antriebe zum Antreiben je einer Radsatzwelle aufweist. Die Radsatzlager sind mit dem Fahrwerkrahmen verbunden. Es ist je ein Lagerbock an einer Ober- und Unterseite des Querträgers zur gelenkigen Anbindung zumindest eines Zug-/Druckelementes mit einem Lok- oder Wagenkasten angeordnet.The invention relates to a chassis for a rail vehicle, which has a chassis frame with two longitudinal members, a cross member connected thereto, two wheel sets mounted in wheelset bearings, each with a wheelset and two wheels and two recorded in the chassis frame drives for driving ever a wheelset. The wheelset bearings are connected to the chassis frame. It is ever a bearing block on a top and bottom of the cross member for articulated connection of at least one train / pressure element arranged with a locomotive or car body.

Das Fahrwerk ist vorzugsweise ein Drehgestell, insbesondere ein Triebdrehgestell. Das Schienenfahrzeug kann beispielsweise eine Lokomotive, eine S-Bahn, eine U-Bahn oder eine Straßenbahn sein. In einem Fahrwerk sind typischerweise zwei Antriebe aufgenommen, welche jeweils eine Radsatzwelle antreiben. Ein Antrieb weist typischerweise einen Fahrmotor und ein damit verbundenes Getriebe auf. Im Fahrwerk kann alternativ nur ein angetriebener Radsatz aufgenommen sein. Es können auch mehrere angetriebene Radsätze aufgenommen sein, wie z.B. drei oder vier. Neben den angetriebenen Radsätzen können auch antriebslose Radsätze im Fahrwerk angeordnet sein. Die Radsätze können Starrradsätze oder Losradsätze sein.The chassis is preferably a bogie, especially a drive bogie. The rail vehicle may be, for example, a locomotive, a suburban train, a subway or a tram. In a chassis typically two drives are included, each driving a wheelset. A drive typically has a traction motor and a transmission connected thereto. In the chassis, alternatively, only a driven wheelset can be added. There may also be included a plurality of driven wheelsets, such as e.g. three or four. In addition to the driven wheelsets and drive-less wheelsets can be arranged in the chassis. The wheelsets can be fixed gear sets or loose gear sets.

Aus der Offenlegungsschrift GB 399,373 A ist ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug bekannt, welches einen Fahrwerkrahmen mit zwei Längsträgern sowie einen damit verbundenen Querträger aufweist. Das Fahrwerk weist zwei in Radsatzlagern gelagerte Radsätze mit je einer Radsatzwelle und zwei Rädern auf. Das Fahrwerk kann ein Laufdrehgestell oder ein angetriebenes Drehgestell sein. Weiterhin ist je ein Lagerbock an eine Ober- und Unterseite des Querträgers zur gelenkigen Anbindung je eines Zug-/Druckelementes mit einem Lok- oder Wagenkasten angeordnet.From the publication GB 399,373 A is a chassis for a rail vehicle is known, which has a chassis frame with two side rails and an associated cross member. The chassis has two wheel sets mounted in wheelset bearings, each with a wheelset shaft and two wheels. The chassis can be a bogie or a powered bogie. Furthermore, each one bearing block is arranged on an upper and lower side of the cross member for articulated connection of a respective pull / push element with a locomotive or car body.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 27 42 850 A1 ist eine Vorrichtung zur Übertragung von Zug- und Bremskräften zwischen einem Fahrgestell und dem Kasten eines Schienenfahrzeugs offenbart. Die Vorrichtung weist mindestens eine mit dem Fahrgestell oder dem Fahrzeugskasten gelenkig verbundene, im Wesentlichen in Fahrzeug-Längsrichtung weisende Verbindungsstange auf, welche mit dem anderen Fahrzeugteil - Fahrzeugkasten bzw. Fahrgestell - über ein bewegliches Zwischenglied gekoppelt ist. Das zwischenglied ist mit dem anderen Fahrzeugteil - Fahrzeugkasten bzw. Fahrgestell - um mindes tens eine im Wesentlichen querliegende Achse schwenkbar verbunden und bezüglich der beiden Fahrzeugteile höhenbeweglich geführt.From the German patent application DE 27 42 850 A1 a device for transmitting tensile and braking forces between a chassis and the box of a rail vehicle is disclosed. The device has at least one articulated to the chassis or the vehicle body, pointing substantially in the vehicle longitudinal direction connecting rod which is coupled to the other vehicle part - vehicle body or chassis - via a movable intermediate member. The intermediate member is pivotally connected to the other vehicle part - vehicle body or chassis - by at least one substantially transverse axis and guided vertically movable with respect to the two vehicle parts.

In der internationalen Veröffentlichung WO 01/079049 A1 ist ein derartiges Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug beschrieben. In einer Ausführungsform sind im Bereich des Querträgers Antriebe in koaxialer Bauweise angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Übertragung von Zug- und Druckkräften zum Schienenfahrzeugoberbau über eine mit dem Antrieb verbundene Zug-/Druckstange in Form einer Tiefzuganlenkung. Der Antrieb weist eine nicht koaxiale Bauweise auf. In einer weitern Ausführungsform sind die Antriebe über Stangen oder Stäbe miteinander verbunden. Jeweils je zwei parallel übereinander angeordnete Stangen verbinden zwei Antriebe miteinander. Bei dieser Ausführungsform weisen die Antriebe eine koaxiale Bauweise auf.In the international publication WO 01/079049 A1 Such a chassis for a rail vehicle is described. In one embodiment, drives in coaxial design are arranged in the region of the cross member. In a further embodiment, the transmission of tensile and compressive forces to the rail vehicle superstructure via a connected to the drive train / push rod takes the form of a Tiefzuganlenkung. The drive has a non-coaxial design. In a further embodiment, the drives are connected to each other via rods or rods. In each case two parallel superposed rods connect two drives together. In this embodiment, the drives have a coaxial design.

Aus dem Stand der Technik sind weiterhin Fahrwerke mit Tatzlagerantrieben oder achsreitenden Antrieben allgemein bekannt.From the state of the art continue to chassis with Tatzlagerantrieben or achsreitenden drives are well known.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug anzugeben, bei welchem die Einleitung von Zug- und Bremskräften verbessert ist.It is an object of the invention to provide a chassis for a rail vehicle, in which the introduction of tensile and braking forces is improved.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Fahrwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Fahrwerks sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 12 genannt.The object of the invention is achieved with a chassis with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the landing gear are mentioned in the dependent claims 2 to 12.

Erfindungsgemäß sind die beiden beweglich am Querträger aufgehängten Antriebe Tatzlagerantriebe oder achsreitende Antriebe mit je einem Fahrmotor und einem Getriebe. Im Falle von Tatzlagerantrieben sind die Fahrmotoren mit einem koaxial zur Radsatzwelle drehbar gelagerten Tatzlagerrohr verbunden. Der Fahrmotor weist eine Drehmomentstütze auf, mittels derer der jeweilige Fahrmotor gelenkig mit dem Querträger verbunden ist. Im Falle von achsreitenden Antrieben sind die Fahrmotoren gemeinsam am Querträger angebracht. Es ist an jedem achsreitenden Getriebe eine Drehmomentstütze angebracht, die ihrerseits gelenkig mit dem Querträger verbunden ist. Für beide Antriebsvarianten ist zwischen dem unteren Lagerbock an der Unterseite des Querträgers und den Drehmomentstützen jeweils ein Zugkraftlenker gelenkig angeordnet.According to the invention, the two movably mounted on the cross member drives Tatzlagerantriebe or achsreitende drives, each with a traction motor and a transmission. In the case of Tatzlagerantrieben the traction motors are connected to a coaxial with the wheelset rotatably mounted Tatzlagerrohr. The traction motor has a torque arm, by means of which the respective traction motor is pivotally connected to the cross member. In the case of dissipative drives, the traction motors are mounted together on the cross member. There is a torque arm attached to each axle-transmitting gear, which in turn is hinged to the cross-member. For both drive variants, a traction arm is articulated between the lower bracket on the underside of the cross member and the torque arms.

Mittels der Zugkraftlenker ist vorteilhaft eine direktere Einleitung der Zug- und Bremskräfte über den Tatzlagerantrieb in den Querträger möglich. Insbesondere weisen die Zugkraftlenker eine Längsachse auf, welche jeweils in einer Längsschnittebene durch die Mitte des Fahrwerks verlaufen.By means of the traction arm is advantageously a more direct initiation of the tensile and braking forces on the Tatzlagerantrieb in the cross member possible. In particular, the traction arms on a longitudinal axis, which each extend in a longitudinal sectional plane through the center of the chassis.

Die Zug-/Druckstangen können zu beiden Seiten zum Lok- oder Wagenkasten hin mit diesem verbunden sein, das heißt, dass vier Zug-/Druckstangen vorhanden sind, welche den zumindest einen Querträger mit dem Lok- oder Wagenkasten verbinden. Alternativ können auch nur zwei Zug-/Druckstangen vorhanden sein, welche den zumindest einen Querträger mit dem Lok- oder Wagenkasten verbinden.The push / pull rods can be connected to both sides of the locomotive or car body out with this, that is, four pull / push rods are available, which connect the at least one cross member to the locomotive or car body. Alternatively, only two pull / push rods can be present, which connect the at least one cross member with the locomotive or car body.

Die Bremskräfte können neben den Antrieben zusätzlich von einer mechanischen Bremseinrichtung, wie z.B. von einer Scheibenbremse oder von einer Magnetschienenbremse, oder auch von einer berührungslos arbeitenden Wirbelstrombremse hervorgerufen werden.The braking forces can be caused in addition to the drives in addition of a mechanical braking device, such as a disc brake or a magnetic rail brake, or by a non-contact eddy current brake.

Sind die Zugkraftlenker gemäß einer weiteren Ausführungsform parallel zu einer durch die Drehachsen der Radsatzwellen verlaufenden Ebene angeordnet, so ist eine Einleitung der Zug-und Bremskräfte in einer Ebene parallel zu den Zug-/Druckelementen in den Querträger möglich.If, according to a further embodiment, the traction arms are arranged parallel to a plane running through the axes of rotation of the wheel set shafts, it is possible to introduce the tensile and braking forces in a plane parallel to the traction / compression elements in the cross member.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Zugkraftlenker zwischen der Unterseite des Querträgers und dem unteren Zug-/Druckelement angeordnet. Durch diese Anordnung können die über die Drehmomentstützen weitergeleiteten und betragsmäßig kleineren Zug- und Bremskräfte möglichst nahe in Bezug auf die durch die Drehachsen der Radsatzwellen verlaufende Ebene in den Querträger eingeleitet werden.According to a further embodiment, the traction arms are arranged between the underside of the cross member and the lower tension / compression element. As a result of this arrangement, the tensile and braking forces transmitted via the torque supports and smaller in terms of magnitude can be introduced as close as possible into the cross member with respect to the plane passing through the axes of rotation of the wheelset shafts.

Vorzugsweise sind die Radsatzlenker parallel zu den Zugkraftlenkern angeordnet. Durch die kräftemäßige Aufteilung können die Radsatzlenker im Vergleich zur Lösung ohne Zugkraftlenker hinsichtlich der Anbindung an den Querträger weicher ausgeführt werden. Dies ist hinsichtlich der Bogenfahrt des Fahrwerks lauftechnisch günstiger.Preferably, the Radsatzlenker are arranged parallel to the traction arms. Due to the division of forces, the Radsatzlenker can be made softer compared to the solution without Zuglenker with respect to the connection to the cross member. This is cheaper in terms of the arch ride of the landing gear.

Im Falle einer mittigen Anordnung der Zugkraftlenker, das heißt einer Anordnung der Zugkraftlenker in der Ebene der Radsatzwellen und der Längsschnittebene des Fahrwerks, resultieren vergleichsweise geringe Biegemomente um die Hochachse des Querträgers infolge der Zug- und Bremskräfte im Vergleich zur Einleitung dieser Kräfte über die Radsatzlenker.In the case of a central arrangement of the traction arms, that is an arrangement of the traction arms in the plane of the wheelset and the longitudinal section plane of the chassis, resulting comparatively low bending moments about the vertical axis of the cross member due to the tensile and braking forces compared to the introduction of these forces on the Radsatzlenker.

Nach einer Ausführungsform weisen die Zug-/Druckelemente jeweils ein erstes Ende auf. An der Oberseite und an der Unterseite des Querträgers ist je ein Lagerbock angeordnet. Die ersten Enden der Zug-/Druckelemente bilden mit dem Lagerbock je ein Gelenk. Der Lagerbock kann beispielsweise am Querträger angeschweißt, angenietet oder angeschraubt sein. Er kann auch integraler Bestandteil des Querträgers selbst sein.According to one embodiment, the pulling / pushing elements each have a first end. At the top and at the bottom of the cross member a bearing block is arranged. The first ends of the pull / push elements form a joint with the bearing block. The bracket may for example be welded, riveted or screwed to the cross member. It can also be an integral part of the crossbeam itself.

Im Besonderen sind die Gelenke nach einer weiteren Ausführungsform in einer Querschnittsebene durch die Mitte des Fahrwerks angeordnet.In particular, according to another embodiment, the joints are arranged in a cross-sectional plane through the center of the chassis.

Die "Querschnittsebene" verläuft insbesondere durch die (konstruktive) Fahrzeugmitte. Zugleich ist sie senkrecht zur Schienenebene, das heißt orthogonal zu einer durch die Drehachsen der Radsatzwellen verlaufenden Ebene, wenn die Räder des Fahrwerkes einen gleichen Raddurchmesser aufweisen. Zudem verläuft die Querschnittsebene parallel und mittig zu den Drehachsen der Radsatzwellen. Bei einer derartigen Anordnung der zuvor genannten Komponenten vereinfacht sich die Fahrwerkskonstruktion nochmals.The "cross-sectional plane" runs in particular through the (constructive) vehicle center. At the same time, it is perpendicular to the rail plane, that is to say orthogonal to a plane passing through the axes of rotation of the wheel set axles, when the wheels of the chassis have the same wheel diameter. In addition, the cross-sectional plane runs parallel and in the middle of the axes of rotation of the wheelset shafts. In such an arrangement of the aforementioned components, the chassis construction simplifies again.

Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Gelenke in einer Längsschnittebene durch die Mitte des Fahrwerks angeordnet. Mit "Längsschnittebene" ist eine senkrecht zur Schienenebene verlaufende Ebene bezeichnet. Sie ist daher zugleich senkrecht zu einer durch die Drehachsen der Radsatzwelle verlaufenden Ebene, wenn die Räder des Fahrwerkes einen gleichen Raddurchmesser aufweisen. Die Schnittgerade der Querschnittsebene mit der Längsschnittebene ist dabei zugleich eine (konstruktive) Spiegelachse des Fahrwerkes. Die Fahrwerksmitte ist typischerweise die Spiegelachse der Komponenten des Fahrwerkes.According to a further embodiment, the joints are arranged in a longitudinal sectional plane through the center of the chassis. By "longitudinal section plane" is meant a plane perpendicular to the rail plane. It is therefore at the same time perpendicular to a plane passing through the axes of rotation of the axle when the wheels of the chassis have the same wheel diameter. The straight line of the cross-sectional plane with the longitudinal section plane is at the same time a (constructive) mirror axis of the chassis. The chassis center is typically the mirror axis of the components of the chassis.

Für den Fall, dass die Gelenke sowohl in der Querschnittsebene als auch in der Längsschnittebene des Fahrwerkes angeordnet sind, erfolgt in vorteilhafter Weise eine möglichst zentrale, mittige Einleitung der Längskräfte aus dem Querträger über die Zug-/Druckstangen in den Lok- oder Wagenkasten. Dadurch vereinfacht sich die Fahrwerkskonstruktion nochmals.In the event that the joints are arranged both in the cross-sectional plane and in the longitudinal section plane of the chassis, as central as possible, central introduction of the longitudinal forces from the cross member via the pull / push rods in the locomotive or car body. This simplifies the suspension structure again.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind die Gelenke Sphärolager oder Kugellager. Dadurch ist eine momentenfreie Einleitung der Längskräfte; das heißt der Zug- und Druckkräfte, aus dem Querträger in den Lok- oder Wagenkasten möglich.According to a particularly advantageous embodiment, the joints are spherical bearings or ball bearings. As a result, a torque-free introduction of the longitudinal forces; that is the tensile and compressive forces, from the cross member in the locomotive or car body possible.

Vorzugsweise weist der Querträger eine Längssymmetrieachse auf, welche in einer Querschnittsebene durch die Mitte des Fahrwerks verläuft. Der Querträger ist vorzugsweise in der (geometrischen) Mitte des Fahrwerkes angeordnet. Sie verläuft senkrecht zur Schienenebene und bildet zugleich die Schnittgerade der (konstruktiven) Längsschnittebene mit der (konstruktiven) Querschnittsebene des Fahrwerkes. Bei einer derartigen Anordnung des Querträgers spricht man auch von einem Mittenquerträger.Preferably, the cross member has a longitudinal axis of symmetry which extends in a cross-sectional plane through the center of the chassis. The cross member is preferably arranged in the (geometric) center of the chassis. It runs perpendicular to the rail plane and at the same time forms the line of intersection of the (constructive) longitudinal section plane with the (constructive) cross-sectional plane of the undercarriage. In such an arrangement of the cross member is also called a center cross member.

Vorzugsweise weist der zumindest eine Querträger eine Quersymmetrieachse auf, welche in einer Längsschnittebene durch die Mitte des Fahrwerks verläuft. Dadurch vereinfacht sich die Fahrwerkskonstruktion nochmal.Preferably, the at least one cross member on a transverse axis of symmetry, which extends in a longitudinal sectional plane through the center of the chassis. This simplifies the suspension structure again.

Im Besonderen verlaufen die Längssymmetrieachse und die Quersymmetrieachse des zumindest einen Querträgers in einer durch die Drehachsen der Radsatzwellen verlaufenden Ebene.In particular, the longitudinal axis of symmetry and the transverse axis of symmetry of the at least one cross member run in a plane passing through the axes of rotation of the wheelset shafts.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Zug-/Druckelemente eine Längsachse auf. Die Längsachsen verlaufen parallel zueinander. Diese Anordnung ermöglicht neben der Einleitung von Längskräften vorteilhaft eine Einleitung von Drehmomenten von den Antrieben in den Lok- oder Wagenkasten.According to a further advantageous embodiment, the tension / compression elements have a longitudinal axis. The longitudinal axes are parallel to each other. This arrangement allows in addition to the introduction of longitudinal forces advantageous introduction of torques from the drives in the locomotive or car body.

Einer weiteren Ausführungsform zufolge sind die Zug-/Druckelemente spiegelbildlich zu einer durch die Drehachsen der Radsatzwellen verlaufenden Ebene angeordnet. In diesem Fall verläuft die Kraftresultierende zweier Zug-/Druckelemente bei der Einleitung der Längskräfte in den Lok- oder Wagenkasten genau in dieser Ebene und vorzugsweise entlang der Schnittlinie aus der Längsschnittebene und der durch die Drehachsen der Radsatzwellen verlaufenden Ebene. Dadurch ist eine nahezu drehmomentfreie Einleitung der von den Antrieben stammenden Drehmomente in den Lok- oder Wagenkasten möglich. Die in den Querträger eingeleiteten Drehmomente werden sogleich weiter über die Zug-/Druckelemente in den Lok- oder Wagenkasten eingeleitet. Eine drehmomentbehaftete Belastung des Fahrwerkrahmens selbst erfolgt nur in geringem Maße.According to a further embodiment, the tension / compression elements are arranged in mirror image to a plane passing through the axes of rotation of the axles. In this case, the force resultant of two tensile / compressive elements in the initiation of the longitudinal forces in the locomotive or car body runs exactly in this plane and preferably along the line of intersection of the longitudinal section plane and extending through the axes of rotation of the wheelset plane. As a result, an almost torque-free introduction of the engine-originating torques in the locomotive or car body is possible. The introduced into the cross member torques are immediately further introduced via the tensile / compressive elements in the locomotive or car body. A load of the chassis frame itself, which is subject to high torque, occurs only to a slight extent.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform sind die Radsatzlager im Fahrwerkrahmen jeweils mittels eines Radsatzlenkers mit zumindest einen Querträger verbunden. Dadurch ist vorteilhaft neben einer Einleitung der Längskräfte aus den Radaufstandspunkten über das Radsatzlager und den Radsatzlenkern in den Querträger auch eine Einleitung von Querkräften in den Querträger möglich. Die eingeleiteten Kräfte werden über die Zug-/Druckelemente in den Lok- oder Wagenkasten eingeleitet.According to a particular embodiment, the wheelset bearings in the chassis frame are each connected by means of a Radsatzlenkers with at least one cross member. This is advantageous in addition to an initiation of the longitudinal forces from the Radaufstandspunkte over the wheelset and the Radsatzlenkern in the cross member also an introduction of lateral forces in the cross member possible. The introduced forces are introduced via the tension / compression elements in the locomotive or car body.

Vorzugsweise ist der zumindest eine Querträger seitlich mit den Radsatzlenkern verbunden. Die Radsatzlenker können mittels eines vergleichsweise steifen Verbindungselementes, wie z.B. eines Gummi-Metall-Elementes, mit dem Querträger verbunden sein.Preferably, the at least one cross member is laterally connected to the Radsatzlenkern. The wheel set links can be locked by means of a comparatively stiff connecting element, such as e.g. a rubber-metal element, be connected to the cross member.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die im Fahrwerkrahmen aufgenommenen zwei Antriebe Tatzlagerantriebe mit je einem Fahrmotor und einem Getriebe. Die Fahrmotoren sind mit einem koaxial zur Radsatzwelle drehbar gelagerten Tatzlagerrohr verbunden. Der Fahrmotor weist eine Drehmomentstütze auf, mittels derer der jeweilige Fahrmotor gelenkig mit dem Querträger verbunden ist. Alternativ zu den Tatzlagerantrieben können die im Fahrwerkrahmen aufgenommenen Antriebe achsreitende Antriebe mit je einem Fahrmotor und einem Getriebe sein. Alternativ kann im Fahrwerk nur ein Tatzlagerantrieb aufgenommen sein. Es können alternativ auch drei oder mehrere Tatzlagerantriebe aufgenommen sein.According to a preferred embodiment, the recorded in the chassis frame two drives Tatzlagerantriebe with a traction motor and a transmission. The traction motors are connected to a coaxial with the wheelset rotatably mounted Tatzlagerrohr. The traction motor has a torque arm, by means of which the respective traction motor is pivotally connected to the cross member. As an alternative to the Tatzlagerantrieben recorded in the chassis frame drives can be achsreitende drives, each with a traction motor and a transmission. Alternatively, only one Tatzlagerantrieb be included in the chassis. Alternatively, three or more Tatzlagerantriebe be added.

Dadurch ist vorteilhaft eine Abstützung der Antriebs- bzw. Bremsmomente des Tatzlagerantriebes am Querträger möglich.As a result, it is advantageously possible to support the drive or braking torques of the Tatzlagerantriebes on the cross member.

Bei dieser Ausführungsform sitzt der Fahrmotor sozusagen auf dem Radsatz bzw. auf der Radsatzwelle. Zwischen der Radsatzwelle und dem Tatzlagerrohr sind Tatzlager angeordnet, welche in gewissem Maße auch eine axiale Relativbewegung von Tatzlagerrohr zur Radsatzwelle zulassen. Mit "axial" sind Richtungen parallel zur Drehachse der Radsatzwelle bezeichnet. Das Getriebe weist miteinander kämmende Zahnräder auf. Üblicherweise weist das Getriebe ein Großrad und ein Kleinrad auf, welches durch den Fahrmotor angetrieben wird. Das Großrad ist drehfest mit der Radsatzwelle verbunden.In this embodiment, the traction motor sits, as it were, on the wheelset or on the wheelset shaft. Between the wheelset shaft and the Tatzlagerrohr Tatzlager are arranged, which to some extent, an axial relative movement of Tatzlagerrohr allow to the wheelset shaft. With "axial" directions are designated parallel to the axis of rotation of the axle. The gearbox has intermeshing gears. Usually, the transmission has a large gear and a small wheel, which is driven by the traction motor. The large wheel is rotatably connected to the wheelset.

Des Weiteren können die Drehmomentstützen mit der Unterseite des Querträgers gelenkig verbunden sein. Sie können alternativ über je ein Pendel gelenkig mit dem Querträger verbunden sein. Die letztere Ausführungsform erlaubt eine elastischere Anbindung der Antriebe an den Querträger. Somit sind nur Teile der Antriebsmassen in vertikaler Richtung am Querträger primär aufgehängt. Sie zählen daher nicht zu dem ungefederten Teil der Radsatzmassen.Furthermore, the torque arms can be hinged to the underside of the cross member. Alternatively, they can be hinged to the crossbeam via one pendulum each. The latter embodiment allows a more elastic connection of the drives to the cross member. Thus, only parts of the drive masses are primarily suspended in the vertical direction on the cross member. They therefore do not belong to the unsprung part of the wheelset masses.

Einer weiteren Ausführungsform zufolge weist der Querträger zwei Seitenbereiche auf, welche je einem Fahrmotor gegenüberliegen. Je eine Konsole ist im Seitenbereich des Querträgers angeordnet. Das obere Ende der Pendel ist gelenkig in der Konsole aufgenommen. Das untere Ende der Pendel ist gelenkig mit der Drehmomentstütze des jeweiligen Fahrmotors verbunden. Durch die in gewissem Umfang pendelnde Aufhängung des Fahrmotors bzw. des Antriebs können Ausgleichsbewegungen der Fahrmotoren während der Fahrt besser ausgeglichen werden.According to another embodiment, the cross member has two side areas, which each face a traction motor. Depending on a console is arranged in the side region of the cross member. The upper end of the pendulum is articulated in the console. The lower end of the pendulum is hinged to the torque arm of the respective drive motor. By swinging to some extent suspension of the drive motor or the drive compensating movements of the traction motors can be better balanced while driving.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist je ein Lagerbock bzw. Konsole zur gelenkigen Anbindung der Zug-/Druckelemente an der.Ober- und Unterseite des Querträgers angeordnet. Zusätzlich ist zwischen dem unteren Lagerbock und den Drehmomentstützen jeweils ein Zugkraftlenker gelenkig angeordnet.According to a further advantageous embodiment, depending on a bearing block or bracket for articulated connection of the tension / compression elements on der.Ober- and underside of the cross member is arranged. In addition, a traction arm is articulated between the lower bracket and the torque arms.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform sind je zwei Tatzlager zwischen der Radsatzwelle und dem Tatzlagerrohr angeordnet. Die Tatzlager bilden mit den Radsatzlagern je eine integrierte Baueinheit. Dadurch reduziert sich der Komponentenaufwand für ein solches Fahrwerk.According to a particularly advantageous embodiment, each two Tatzlager between the wheelset and the Tatzlagerrohr are arranged. The Tatzlager form with the wheelset bearings each an integrated unit. This reduces the component costs for such a chassis.

Alternativ zu den Tatzlagerantrieben können die im Fahrwerkrahmen aufgenommenen zwei Antriebe achsreitende Antriebe mit je einem Fahrmotor und einem Getriebe sein. Es können im Fahrwerk alternativ ein, drei oder mehrere achsreitende Antriebe vorhanden sein.As an alternative to the Tatzlagerantrieben recorded in the chassis frame two drives may be achsreitende drives, each with a traction motor and a transmission. It can be present in the chassis alternatively one, three or more achsreitende drives.

Bei dieser Ausführungsform ist der Fahrmotor insbesondere querelastisch mit dem Querträger verbunden. Die Fahrmotoren können beispielsweise mittels eines Gummielements am Querträger befestigt sein. Durch die Anbindung an den Querträger zählt der Fahrmotor zu den sogenannten gefederten Massen. Das Getriebe weist miteinander kämmende Zahnräder auf. Üblicherweise weist das Getriebe ein Großrad und ein Kleinrad oder alternativ ein Großrad, ein Zwischenrad und ein Kleinrad auf. Das Großrad ist drehfest mit der Radsatzwelle verbunden. Zur Drehmomentübertragung können das Kleinrad und eine Motorwelle des Fahrmotors über eine Zahnkupplung verbunden sein. Die Zahnkupplung erlaubt sowohl axiale als auch radiale Relativbewegungen der Motorwelle zu einer Getriebeeingangswelle des Kleinrades. Mit "radial" sind Richtungen hin zur Drehachse der Motorwelle und weg von ihr bezeichnet. Durch die Zahnkupplung erfolgt eine Entkopplung der gefederten Masse des Fahrmotors von der ungefederten Masse des achsreitenden Getriebes.In this embodiment, the traction motor is connected in particular transversely elastic with the cross member. The traction motors can be attached, for example by means of a rubber element on the cross member. Due to the connection to the cross member of the traction motor is one of the so-called sprung masses. The gearbox has intermeshing gears. Usually, the transmission has a large wheel and a small wheel or alternatively a large wheel, an intermediate and a small wheel on. The large wheel is rotatably connected to the wheelset. For torque transmission, the small wheel and a motor shaft of the drive motor can be connected via a toothed coupling. The toothed coupling allows both axial and radial relative movements of the motor shaft to a transmission input shaft of the small wheel. By "radial" directions are referred to the axis of rotation of the motor shaft and away from it. The toothed coupling decouples the sprung mass of the traction motor from the unsprung mass of the trailing gear.

In einer besonderen Ausführungsform weist das eine Getriebe eine gerade Getriebestufenzahl und das andere Getriebe eine ungerade Getriebestufenzahl mit einem gleichen Übersetzungsverhältnis auf. Vorzugsweise ist das erste Getriebe ein einstufiges Getriebe und das zweite Getriebe ein zweistufiges Getriebe. Alternativ kann beispielsweise das erste Getriebe zweistufig und das zweite Getriebe dreistufig ausgeführt sein.In a particular embodiment, one transmission has an even gear stage number and the other transmission has an odd gear stage number with a same gear ratio. Preferably, the first transmission is a single-stage transmission and the second transmission is a two-stage transmission. Alternatively, for example, the first transmission in two stages and the second transmission can be carried out in three stages.

Dadurch kompensieren sich die am Querträger wirkenden Reaktionsmomente der Fahrmotoren.As a result, the reaction moments of the traction motors acting on the crossbeam compensate each other.

Vorzugsweise sind die Getriebe der achsreitenden Antriebe mit einem koaxial zur Radsatzwelle drehbar gelagerten Lagerrohr verbunden. Dadurch ist eine axiale Relativbewegung von Lagerrohr zur Radsatzwelle in geringem Maße möglich.Preferably, the gearboxes of the axle-riding drives are connected to a bearing tube rotatably mounted coaxially with the wheelset shaft. As a result, an axial relative movement of the bearing tube to the wheelset shaft is possible to a small extent.

Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Zug-/Druckelemente und/oder die Zugkraftlenker starre Zug-/Druckstangen. Sie können an dem jeweiligen Ende ein Scharnier- oder Kugelgelenk aufweisen. Sie können auch Ösen aufweisen, welche mit jeweils korrespondierenden Lagerbolzen korrespondieren.According to a further embodiment, the tension / compression elements and / or the traction arms are rigid pull / push rods. You can have at the respective end of a hinge or ball joint. You can also have eyelets, which correspond with each corresponding bearing pin.

Nach einer weiteren Ausführungsform sind die beiden Längsträger des Fahrgestellrahmens beweglich mit dem zumindest einen Querträger verbunden, wie z.B. über Zylinderfedern oder Gummielemente. Dadurch wird der Laufkomfort des Fahrwerkes erhöht.According to a further embodiment, the two side members of the chassis frame are movably connected to the at least one cross member, e.g. over cylindrical springs or rubber elements. This increases the running comfort of the chassis.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungen der Erfindung werden im Weiteren anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen

FIG 1
beispielhaft ein Fahrwerk mit zwei Antrieben nach dem Stand der Technik,
FIG 2
beispielhaft einen Radsatz mit einem Tatzlager- antrieb in einer Draufsicht nach dem Stand der Technik,
FIG 3
beispielhaft einen Radsatz mit einem achsreitenden Antrieb in einer Draufsicht nach dem Stand der Technik,
FIG 4
beispielhaft einen Längsschnitt durch ein Fahrwerk mit zwei pendelnd mit einem Querträger verbundenen Tatzlagerantrieben in einer Prinzipdarstellung nach dem Stand der Technik,
FIG 5
beispielhaft einen Längsschnitt durch ein Fahrwerk mit einem im Fahrwerkrahmen mittig angeordneten und über zwei Zug-/Druckelemente mit einem Lok- oder Wagenkasten verbundenen Querträger in einer Prin- zipdarstellung,
FIG 6
beispielhaft ein Fahrwerk in einer konstruktiven Darstellung und in einer Draufsicht,
FIG 7
eine Schnittdarstellung durch das Fahrwerk gemäß FIG 6 entlang der in FIG 6 eingetragenen Schnittli- nie VII-VII,
FIG 8
eine Schnittdarstellung durch den Querträger ent- lang der in FIG 6 eingetragenen Schnittlinie VIII- VIII in einer vergrößerten Darstellung und
FIG 9
eine Schnittdarstellung durch den Querträger eines erfindungsgemäßen Fahrwerks in einer vergrößerten Darstellung.
The invention and advantageous embodiments of the invention will be described in more detail below with reference to the following figures. Show it
FIG. 1
exemplified a chassis with two drives according to the prior art,
FIG. 2
by way of example a wheel set with a Tatzlager- drive in a plan view of the prior art,
FIG. 3
by way of example a wheel set with an axle-riding drive in a plan view according to the prior art,
FIG. 4
Example, a longitudinal section through a chassis with two pendulum connected to a cross member Tatzlagerantrieben in a schematic representation of the prior art,
FIG. 5
For example, a longitudinal section through a chassis with a centrally arranged in the chassis frame and two train / pressure elements connected to a locomotive or car body cross member in a principle,
FIG. 6
Example, a chassis in a constructive representation and in a plan view,
FIG. 7
a sectional view through the chassis according to FIG. 6 along the in FIG. 6 registered section line VII-VII,
FIG. 8
a sectional view through the cross member along the in FIG. 6 Registered section line VIII-VIII in an enlarged view and
FIG. 9
a sectional view through the cross member of a chassis according to the invention in an enlarged view.

FIG 1 zeigt beispielhaft ein Fahrwerks 1 mit zwei Antrieben 9 nach dem Stand der Technik. FIG. 1 shows by way of example a chassis 1 with two drives 9 according to the prior art.

Das gezeigte Fahrwerk 1 umfasst einen Fahrwerkrahmen 2, bestehend aus zwei Längsträgern 3 und einem damit verbundenen Querträger 4. Im Beispiel der FIG 1 weist das Fahrwerk 1 zwei Radsätze 7 mit je einer Radsatzwelle 8 und zwei Rädern 5 auf. Die Radsätze 7 sind in Radsatzlagern 6 gelagert, die im Beispiel der FIG 2 mit dem Querträger 4 verbunden sind. Im Fahrwerkrahmen 2 sind zwei nicht koaxiale Antriebe 9 aufgenommen. In diesem Fall liegt die Drehachse des Fahrmotors 10 außerhalb der Drehachse der Radsatzwelle 8. Koaxiale Antriebe 9 sind z.B. Direktantriebe. Zur Einleitung von Längskräften, das heißt von Zug-und Druckkräften, insbesondere von Antriebs- und Bremskräften des Fahrwerkes, ist der in der Bildebene weiter hinten liegende Antrieb 9 über eine Zug-/Druckstange 15 mit einem nicht weiter gezeigten Lok- oder Wagenkasten verbunden. Die beiden Antriebe 9 können untereinander über eine in der FIG 1 nicht sichtbare Stange gelenkig verbunden sein.The chassis 1 shown comprises a chassis frame 2, consisting of two longitudinal members 3 and a cross member connected thereto 4. In the example of FIG. 1 The chassis 1 has two sets of wheels 7, each with a wheel set shaft 8 and two wheels 5. The wheelsets 7 are mounted in wheelset bearings 6, which in the example of FIG. 2 are connected to the cross member 4. In the chassis frame 2, two non-coaxial drives 9 are added. In this case, the axis of rotation of the drive motor 10 is outside the axis of rotation of the axle 8. Coaxial drives 9 are direct drives, for example. To initiate longitudinal forces, that is to say of tensile and compressive forces, in particular of drive and braking forces of the chassis, the drive 9 located further in the image plane is connected via a pull / push rod 15 to a locomotive or vehicle body (not further shown). The two drives 9 can each other via a in the FIG. 1 invisible rod to be hinged.

Darüber hinaus weisen die beiden Radsätze 7 je eine Bremseinrichtung 12 auf. Mit dem Bezugszeichen 13 sind Primärfedern bezeichnet. Sie sind zwischen dem Fahrwerkrahmen 2 und den Radsatzlagern 6 zur Dämpfung angeordnet. Die Längsträger 3 können mit dem Querträger 4 gelenkig verbunden sein. Das Fahrwerk 1 kann mittels großer, als Luftfedern ausgebildeter Sekundärfedern 14 an eine Bodenplatte des darüber liegenden und nicht weiter gezeigten Schienenfahrzeugs angebunden sein.In addition, the two wheelsets 7 each have a braking device 12. By the reference numeral 13 primary springs are designated. They are arranged between the chassis frame 2 and the wheelset bearings 6 for damping. The longitudinal members 3 may be hinged to the cross member 4. The Chassis 1 can be connected by means of large, designed as air springs secondary springs 14 to a bottom plate of the overlying and not shown rail vehicle.

FIG 2 zeigt beispielhaft einen Radsatz 7 mit einem Tatzlagerantrieb 9 in einer Draufsicht nach dem Stand der Technik. FIG. 2 shows by way of example a wheelset 7 with a Tatzlagerantrieb 9 in a plan view of the prior art.

Wie die FIG 2 zeigt, sitzt der Fahrmotor 10 quasi auf der Radsatzwelle 8. Zwischen dem Fahrmotor 10 und der Radsatzwelle 8 ist ein zur Radsatzwelle 8 koaxiales Tatzlagerrohr 20 zu sehen. Mit dem Bezugszeichen 21 sind zwei zugehörige Tatzlager bezeichnet. Der Fahrmotor 10 treibt über ein Kleinrad 23 ein fest mit der Radsatzwelle 8 verbundenes Großrad 24 an. Der Fahrmotor 10 weist weiterhin eine Fahrmotoraufhängung 22 auf, über welche der Fahrmotor 10 gelenkig an einem Querträger 4 angebunden sein kann.As the FIG. 2 shows, the traction motor 10 sits quasi on the wheelset 8. Between the traction motor 10 and the wheelset 8 is a coaxial to the wheelset 8 Tatzlagerrohr 20 can be seen. The reference numeral 21 denotes two associated Tatzlager. The drive motor 10 drives via a small wheel 23 a fixedly connected to the wheelset 8 large gear 24 at. The traction motor 10 further has a traction motor suspension 22, via which the traction motor 10 can be hinged to a cross member 4.

FIG 3 zeigt beispielhaft einen Radsatz 7 mit einem achsreitenden Antrieb 9 in einer Draufsicht nach dem Stand der Technik. FIG. 3 shows by way of example a wheel set 7 with an axle riding drive 9 in a plan view according to the prior art.

Im Beispiel der FIG 3 ist der Fahrmotor 10 über Fahrmotoraufhängungen 29 an einem nicht dargestellten Querträger 4 befestigt. Der Fahrmotor 10 treibt über eine Motorwelle 25 und über eine nachfolgende Zahnkupplung 26 eine mit dem Kleinrad 23 verbundene Getriebeeingangswelle 27 an. Das Kleinrad 23 treibt ein fest mit der Radsatzwelle 8 drehfest verbundenes Großrad 24 an. Das nicht weiter bezeichnete.Gehäuse des Antriebes 11 ist mit einem im Vergleich zum Tatzlagerrohr 20 in FIG 2 beispielhaft kürzeren Lagerrohr 20 verbunden.In the example of FIG. 3 the traction motor 10 is attached via traction motor suspensions 29 to a cross member 4, not shown. The traction motor 10 drives via a motor shaft 25 and via a subsequent toothed coupling 26 connected to the small gear 23 transmission input shaft 27 at. The small wheel 23 drives a fixedly connected to the wheelset shaft 8 rotatably connected to large wheel 24. The not further designated. Housing of the drive 11 is with a compared to the Tatzlagerrohr 20 in FIG. 2 example shorter bearing tube 20 connected.

FIG 4 zeigt beispielhaft einen Längsschnitt durch ein Fahrwerk 1 mit zwei pendelnd mit einem Querträger 4 verbundenen Tatzlagerantrieben 9 in einer Prinzipdarstellung nach dem Stand der Technik. Die beiden Fahrmotoren 10 sind mit einem koaxial zur jeweiligen Radsatzwelle 8 drehbar gelagerten Tatzlagerrohr 20 verbunden. Im Fahrwerk 1 kann alternativ nur ein angetriebener Radsatz 7 aufgenommen sein. Es können auch mehrere angetriebene Radsätze 7 aufgenommen sein, wie z.B. drei oder vier. Neben den angetriebenen Radsätzen 7 können auch antriebslose Radsätze 7 im Fahrwerk 1 angeordnet sein. Die Radsätze 7 können Starrradsätze oder Losradsätze sein. Im Beispiel der FIG 4 verläuft der Längsschnitt durch die geometrische Mitte des Fahrwerkes 1. Die Bildebene gemäß FIG 4 entspricht daher der Längsschnittebene LSE. Die Längsschnittebene LSE verläuft senkrecht zu einer Schienenebene SE. Eine durch diese Mitte senkrecht verlaufende Achse ist zugleich die Spiegelachse des Fahrwerkes 1. Mit "senkrecht" ist eine parallele Richtung zur Flächennormalen der Schienenebene SE bezeichnet, auf der das gezeigte Fahrwerk 1 steht. FIG. 4 shows an example of a longitudinal section through a chassis 1 with two pendulum connected to a cross member 4 Tatzlagerantrieben 9 in a schematic representation of the prior art. The two drive motors 10 are connected to a coaxial with the respective wheelset shaft 8 rotatably mounted Tatzlagerrohr 20. In chassis 1, alternatively, only one driven wheel set 7 can be accommodated. It can too several driven wheelsets 7 may be included, such as three or four. In addition to the driven wheelsets 7 and drive-less wheelsets 7 can be arranged in the chassis 1. The wheelsets 7 may be fixed gear sets or Losradsätze. In the example of FIG. 4 The longitudinal section runs through the geometric center of the chassis 1. The image plane according to FIG. 4 therefore corresponds to the longitudinal section plane LSE. The longitudinal section plane LSE is perpendicular to a rail plane SE. A vertical axis passing through this center is at the same time the mirror axis of the chassis 1. "perpendicular" denotes a parallel direction to the surface normal of the rail plane SE, on which the chassis 1 shown is.

FIG 5 zeigt beispielhaft einen Längsschnitt durch ein Fahrwerk 1 mit einem im Fahrwerkrahmen 2 mittig angeordneten und über zwei Zug-/Druckelemente 41, 42 mit einem Lok- oder Wagenkasten 16 verbundenen Querträger 4 in einer Prinzipdarstellung. FIG. 5 shows an example of a longitudinal section through a chassis 1 with a centrally arranged in the chassis frame 2 and two pull / pressure elements 41, 42 connected to a locomotive or car body 16 cross member 4 in a schematic representation.

Es ist der Querträger 4 mit jeweils zumindest einem an einer Oberseite OS und an einer Unterseite US des Querträgers 4 gelenkig verbundenen Zug-/Druckelement 41, 42 mit dem Lok- oder Wagenkasten 16 gelenkig verbindbar. Die dargestellten Zug-/Druckelemente 41, 42 sind vorzugsweise starre Zug/Druckstangen. Dadurch können in den Querträger 4 eingeleitete Drehmomente DM sowie Zug- und Druckkräfte FZ, FD mittels der erfindungsgemäßen Anordnung direkt und unter Umgehung des Fahrgestellrahmens in den Lok- oder Wagenkasten 16 eingeleitet werden.It is the cross member 4, each with at least one on an upper side OS and on an underside US of the cross member 4 articulated pull / push element 41, 42 pivotally connected to the locomotive or car body 16. The illustrated tension / compression elements 41, 42 are preferably rigid pull / push rods. As a result, introduced into the cross member 4 torques DM and tensile and compressive forces FZ, FD can be initiated by means of the inventive arrangement directly and bypassing the chassis frame in the locomotive or car body 16.

Weiterhin ist mit dem Bezugszeichen LA eine Längssymmetrieachse LA und mit QA eine Quersymmetrieachse des Querträgers 4 bezeichnet. Es verläuft die Längssymmetrieachse LA in einer Querschnittsebene QSE durch die Mitte des Fahrwerks 1. Weiterhin ist der Querträger 4 derart im Fahrwerk 1 angeordnet, dass die Quersymmetrieachse QA in einer Längsschnittebene LSE durch die Mitte des Fahrwerks 1 verläuft. Zur möglichst drehmomentfreien Weiterleitung der aus den Radsatzaufstandspunkten eingeleiteten Zug- und Druckkräfte FZ, FD verlaufen zudem die Längssymmetrieachse LA und die Quersymmetrieachse QA des Querträgers 4 in einer durch die Drehachsen RA der Radsatzwellen 8 verlaufenden Ebene. Senkrechte Schnitte durch den Querträger 4 entlang der Längssymmetrieachse LA sowie der Quersymmetrieachse QA weisen zumindest überwiegend einen rechteckigen Querschnitt auf.Furthermore, the reference symbol LA denotes a longitudinal axis of symmetry LA and QA denotes a transverse axis of symmetry of the cross member 4. The longitudinal axis of symmetry LA extends through the center of the chassis 1 in a cross-sectional plane QSE. Furthermore, the crossbeam 4 is arranged in the chassis 1 such that the transverse symmetry axis QA runs through the middle of the chassis 1 in a longitudinal sectional plane LSE. For possible torque-free forwarding from the Radsatzaufstandspunkte introduced tensile and compressive forces FZ, FD also extend the longitudinal axis of symmetry LA and the transverse symmetry axis QA of the cross member 4 in a plane passing through the axes of rotation RA of Radsatzwellen 8 level. Vertical cuts through the cross member 4 along the longitudinal axis of symmetry LA and the transverse symmetry axis QA have at least predominantly a rectangular cross section.

Die in FIG 5 gezeigten Zug-/Druckelemente 41, 42 weisen jeweils ein erstes Ende 41a, 42a auf. Zweite Enden 41b, 42b bilden mit einem lok- oder wagenkastenseitigen und nicht weiter dargestellten Lager jeweils ein Gelenk 47, 48. Weiterhin ist je ein Lagerbock bzw. eine Konsole 43, 44 an der Oberseite OS und an der Unterseite US des Querträgers 4 angeordnet, wobei die ersten Enden 41a, 42a der Zug-/Druckelemente 41, 42 mit dem jeweiligen Lagerbock 43, 44 je ein Gelenk 45, 46 bilden. Die zuvor beschriebenen Gelenke 45 bis 48 sind vorzugsweise Sphärolager oder Kugelgelenke.In the FIG. 5 shown pulling / pushing elements 41, 42 each have a first end 41a, 42a. Second ends 41b, 42b each form a hinge 47, 48 with a locomotive or trolley-box-side bearing (not further shown). Furthermore, one bearing bracket or one bracket 43, 44 is arranged on the upper side OS and on the lower side US of the cross-member 4. wherein the first ends 41a, 42a of the tension / compression elements 41, 42 with the respective bearing block 43, 44 each form a joint 45, 46. The joints 45 to 48 described above are preferably spherical bearings or ball joints.

Im Beispiel der FIG 5 sind die Gelenke 45, 46 sowohl in einer Querschnittsebene QSE als auch in einer Längsschnittebene LSE durch die Mitte des Fahrwerks 1 angeordnet. Die damit gelenkig verbundenen Zug-/Druckelemente 41, 42 verlaufen parallel zueinander und zudem spiegelbildlich zu der durch die Drehachsen RA der Radsatzwellen 8 verlaufenden Ebene.In the example of FIG. 5 the joints 45, 46 are arranged through the middle of the chassis 1 both in a cross-sectional plane QSE and in a longitudinal section plane LSE. The articulated pull / pressure elements 41, 42 extend parallel to one another and also in mirror image to the plane passing through the axes of rotation RA of the wheel set shafts 8.

Im Fahrwerkrahmen 2 sind zwei Antriebe 9 mit je einem Fahrmotor 10 und einem Getriebe 11 aufgenommen. Bei den Antrieben 9 handelt es sich um Tatzlagerantriebe 9, deren Fahrmotoren 10 mit einem koaxial zur Radsatzwelle 8 drehbar gelagerten Tatzlagerrohr 20 verbunden sind. Jeder Fahrmotor 10 weist zur Einleitung des von ihm bzw. vom Antrieb 9 stammenden Drehmoments eine Drehmomentstütze 51 auf, welche gelenkig mit dem Querträger 4 verbunden ist. Über die Drehmomentstütze 51 können auch Bremsdrehmomente in den Querträger 4 eingeleitet werden, die z.B. von einer im Radsatz 7 angeordneten mechanischen Bremseinrichtung stammen. Die gezeigten Drehmomentstützen 51 sind mit der Unterseite US des Querträgers 4 gelenkig verbunden.In the chassis frame 2, two drives 9, each with a traction motor 10 and a gear 11 are added. The drives 9 are Tatzlagerantriebe 9, the traction motors 10 are connected to a coaxial with the wheelset shaft 8 rotatably mounted Tatzlagerrohr 20. Each traction motor 10 has to initiate the torque originating from it or from the drive 9 to a torque arm 51, which is pivotally connected to the cross member 4. By way of the torque arm 51, it is also possible to introduce braking torques into the cross member 4 which originate, for example, from a mechanical braking device arranged in the wheel set 7. The shown torque arms 51 are pivotally connected to the underside US of the cross member 4.

Alternativ können im Fahrwerkrahmen 2 achsreitende Antriebe 9 mit je einem Fahrmotor 10 und einem Getriebe 11 aufgenommen sein, wobei die Fahrmotoren 10 dann insbesondere querelastisch mit dem Querträger 4 verbunden sind. Es ist bei dieser Antriebsvariante von besonderem Vorteil, wenn das eine Getriebe eine gerade Getriebestufenzahl, insbesondere zweistufig, und das andere Getriebe eine ungerade Getriebestufenzahl, insbesondere einstufig, mit einem gleichen Übersetzungsverhältnis aufweist. Dadurch kompensieren sich weitestgehend die von den beiden am Querträger 4 angebrachten Fahrmotoren 10 stammenden Motordrehmomente. Zur Einleitung der von den Getrieben 11 stammenden Drehmomente in den Querträger 4 ist an jedem achsreitenden Getriebe 11 eine Drehmomentstütze angebracht, die ihrerseits gelenkig mit dem Querträger 4 verbunden ist.Alternatively, in the chassis frame 2 axle driving 9, each with a traction motor 10 and a gear 11 may be added, the traction motors 10 are then connected in particular transversely elastic with the cross member 4. In this drive variant, it is particularly advantageous if the one transmission has an even number of transmission stages, in particular two stages, and the other transmission has an odd number of transmission stages, in particular one-stage, with the same transmission ratio. As a result, the engine torques originating from the two traction motors 10 mounted on the cross member 4 largely compensate each other. To initiate the originating from the transmissions 11 torques in the cross member 4 a torque arm is attached to each axle-riding gear 11, which in turn is pivotally connected to the cross member 4.

FIG 6 zeigt beispielhaft ein Fahrwerk 1 in einer konstruktiven Darstellung und in einer Draufsicht. FIG. 6 shows an example of a chassis 1 in a constructive representation and in a plan view.

Der gezeigte Mittenquerträger 4 weist eine Längs- und Quersymmetrieachse LA, QA, die in der Querschnittsebene QSE bzw. in der Längsschnittebene LSE durch die (geometrische) Mitte des Fahrwerks 1 angeordnet sind. Der Querträger 4 ist über zwei Führungselemente 60 mit zwei Längsträgern 3 des Fahrwerkrahmens 2 beweglich verbunden. An der Oberseite OS des Querträgers 4 sind zudem Sekundärfedern 14 angeordnet. Diese dienen zur Federung des nicht dargestellten "darüberliegenden" Lok- oder Wagenkastens 16.The center cross member 4 shown has a longitudinal and transverse axis of symmetry LA, QA, which are arranged in the cross-sectional plane QSE and in the longitudinal sectional plane LSE through the (geometric) center of the chassis 1. The cross member 4 is movably connected via two guide elements 60 with two longitudinal members 3 of the chassis frame 2. On the upper side OS of the cross member 4 also secondary springs 14 are arranged. These serve for suspension of the "overlying" locomotive or car body 16, not shown.

In der projizierten geometrischen Fahrwerksmitte befindet sich auf der Oberseite OS des Querträgers 4 ein Lagerbock 43, mit dem das obere Zug-/Druckelement 41 gelenkig verbunden ist. Das andere Ende des oberen Zug-/Druckelements 41 ist gleichfalls gelenkig mit einem nur ansatzweise dargestellten Lok- oder Wagenkasten 16 verbunden. Das untere Zug-/Druckelement 42, welches horizontal parallel zum oberen Zug-/Druckelement 41 angeordnet ist, ist in dieser Darstellung durch das obere Zug-/Druckelement 41 verdeckt und daher nicht sichtbar. In der konstruktiven Ausgestaltung des gezeigten Fahrwerkes 1 sind die Zug-/Druckelemente 41, 42 als Zug-/Druckstangen ausgebildet.In the projected geometric chassis center is located on the upper side OS of the cross member 4, a bearing block 43 to which the upper tension / compression element 41 is pivotally connected. The other end of the upper tension / compression element 41 is also hingedly connected to a locomotive or car body 16 only partially shown. The lower pull / push element 42, which is arranged horizontally parallel to the upper tension / compression element 41, is hidden in this illustration by the upper tension / compression element 41 and therefore not visible. In the structural design of the chassis 1 shown, the tension / compression elements 41, 42 are formed as pull / push rods.

Im Fahrwerk 1 sind zwei Tatzlagerantriebe 9 mit je einem Fahrmotor 20 und einem Getriebe 11 aufgenommen. Die Fahrmotoren 10 sind zum einen fest mit einem Tatzlagerrohr 20 verbunden, wobei das Tatzlagerrohr 20 koaxial zur Radsatzwelle 8 gelagert ausgeführt ist. Zwischen der Radsatzwelle 8 und dem Tatzlagerrohr 20 sind je zwei Tatzlager 21 angeordnet, welche mit den Radsatzlagern 6 je eine integrale Baueinheit bilden. Zum anderen sind die beiden Fahrmotoren 10 über je eine Drehmomentstütze 51 zur Einleitung der fahrmotor- bzw. antriebsseitigen Drehmomente gelenkig an den Seitenbereich des Querträgers 4 angebunden. Die Drehmomentstützen 51 sind zudem über je ein Pendel 55 gelenkig mit dem Querträger 4 verbunden, welche jedoch in der vorliegenden Darstellung nicht sichtbar sind. Die Drehmomentstützen 51 sind in den nachfolgenden FIG 7 und FIG 8 im Detail dargestellt. Des Weiteren sind die Radsätze 7 über Radsatzlenker 49 mit dem Querträger 4 verbunden. Die Radsatzlager 6 können, wie in FIG 6 gezeigt, beispielhaft über als Zylinderfedern ausgeführte Primärfedern 13 gegenüber dem jeweiligen Radsatzlenker 49 gedämpft sein.In chassis 1, two Tatzlagerantriebe 9 are each received with a traction motor 20 and a gear 11. The traction motors 10 are on the one hand firmly connected to a Tatzlagerrohr 20, wherein the Tatzlagerrohr 20 is carried out coaxially mounted to the axle 8. Between the wheelset shaft 8 and the Tatzlagerrohr 20 two Tatzlager 21 are each arranged, which each form an integral unit with the Radsatzlagern 6. On the other hand, the two traction motors 10 are connected via a respective torque arm 51 for initiating the traction motor or drive-side torques articulated to the side region of the cross member 4. The torque arms 51 are also connected via a respective pendulum 55 hinged to the cross member 4, which, however, are not visible in the present illustration. The torque arms 51 are in the following FIG. 7 and FIG. 8 shown in detail. Furthermore, the wheelsets 7 are connected via wheelset link 49 to the cross member 4. The wheelset bearings 6 can, as in FIG. 6 shown, be attenuated by way of example as a cylinder springs primary springs 13 relative to the respective Radsatzlenker 49.

Im Beispiel der FIG 6 weist der Querträger 4 eine maximale Breite QB auf. In der projizierten Darstellung des Fahrwerks 1 liegt der Querträger 4 in der Längserstreckung LR des Fahrwerks 1 gesehen zwischen den Radsätzen 7. Mit AR ist der Abstand der Drehachsen RA der Radsatzwellen 8 zueinander, mit AB der Abstand von der Längssymmetrieachse LA des Querträgers 4 zur Lagerachse des Gelenks 52 in der Längserstreckung LR des Fahrwerks 1 bezeichnet. Das Verhältnis der Abstands AB zur maximalen Breite QB des Querträgers 4 beträgt weniger als 1/2. Insbesondere weist das Verhältnis einen Wert in einem Bereich von 1/4 bis 1/3 auf, so dass eine nahezu drehmomentfrei Einleitung der fahrmotor- bzw. antriebsseitigen Drehmomente in den Querträger 4 erfolgen kann. Hier ist eine möglichst nahe Einleitung der Drehmomente in Bezug auf die Längssymmetrieachse LA des Querträgers 4 wünschenswert. Weiterhin sind im Beispiel der FIG 6 die Radsatzlager 6 im Fahrwerkrahmen 2 zur Verbesserung der Laufeigenschaften des gezeigten Fahrwerks 1 jeweils mittels eines Radsatzlenkers 49 mit dem Querträger 4, insbesondere seitlich mit dem Querträger 4, verbunden.In the example of FIG. 6 the cross member 4 has a maximum width QB. In the projected representation of the chassis 1, the cross member 4 is in the longitudinal extent LR of the chassis 1 seen between the wheelsets 7. With AR, the distance between the axes of rotation RA of Radsatzwellen 8 to each other, with AB the distance from the longitudinal axis of symmetry LA of the cross member 4 to the bearing axis of the joint 52 in the longitudinal extension LR of the chassis 1. The ratio of the distance AB to the maximum width QB of the cross member 4 is less than 1/2. In particular, the ratio has a value in a range of 1/4 to 1/3, so that an almost torque-free Introduction of the drive motor or drive-side torques in the cross member 4 can be done. Here is the closest possible initiation of the torques in relation to the longitudinal axis of symmetry LA of the cross member 4 is desirable. Furthermore, in the example of FIG. 6 the wheelset 6 in the chassis frame 2 to improve the running characteristics of the chassis 1 shown in each case by means of a Radsatzlenkers 49 with the cross member 4, in particular laterally connected to the cross member 4.

FIG 7 zeigt eine Schnittdarstellung durch das Fahrwerk 1 gemäß FIG 6 entlang der in FIG 6 eingetragenen Schnittlinie VII-VII. FIG. 7 shows a sectional view through the chassis 1 according to FIG. 6 along the in FIG. 6 Registered section line VII-VII.

Im rechten Teil der FIG 7 sind die beiden übereinander angeordneten und parallel zur Schienenebene SE angeordneten Zug-/Druckstangen 41, 42 zu sehen. Mit dem Bezugszeichen FZ ist eine an der Radsatzwelle 8 wirkende Zugkraft bezeichnet, die durch die Antriebe 9 bewirkt wird. Mit dem Bezugszeichen FD ist eine an der Radsatzwelle 8 wirkende Druckkraft bezeichnet, die in entgegengesetzter Richtung zur Zugkraft FZ wirkt. Mit dem Bezugszeichen DM ist das an der jeweiligen Radsatzwelle 8 wirkende Antriebsmoment bezeichnet. Die Zug- und Druckkraft FZ, FD sind je nach Fahrtrichtung des Fahrwerkes insbesondere Antriebskräfte bzw. Bremskräfte der Antriebe 9. Wie die FIG 7 weiter zeigt, können das Drehmoment DM sowie die Längskräfte FZ, FD über die beiden Zug-/Druckstangen 41, 42 zumindest nahezu vollständig in den Lok- oder Wagenkasten 16 eingeleitet werden.In the right part of the FIG. 7 the two stacked and parallel to the rail plane SE arranged pull / push rods 41, 42 can be seen. Reference numeral FZ denotes a tensile force acting on the wheelset shaft 8, which is caused by the drives 9. The reference symbol FD designates a pressure force acting on the wheelset shaft 8, which acts in the opposite direction to the tensile force FZ. The reference numeral DM designates the drive torque acting on the respective wheelset shaft 8. The tensile and compressive force FZ, FD are depending on the direction of travel of the chassis in particular driving forces or braking forces of the drives 9. Like the FIG. 7 shows further, the torque DM and the longitudinal forces FZ, FD on the two pull / push rods 41, 42 are at least almost completely introduced into the locomotive or car body 16.

In dieser Darstellung ist die gelenkige Anbindung der Fahrmotoren 10 über je eine Drehmomentstütze 51 und über je ein Pendel 55 im Seitenbereich des Querträgers 4 gut erkennbar.In this illustration, the articulated connection of the traction motors 10 via a respective torque arm 51 and a respective pendulum 55 in the side region of the cross member 4 is clearly visible.

FIG 8 zeigt eine Schnittdarstellung durch den Querträger 4 entlang der in FIG 6 eingetragenen Schnittlinie VIII-VIII in einer vergrößerten Darstellung. FIG. 8 shows a sectional view through the cross member 4 along in FIG. 6 Registered section line VIII-VIII in an enlarged view.

In dieser Darstellung ist erkennbar, dass je eine Konsole 56 im Seitenbereich des Querträgers 4 angeordnet ist. Das obere Ende der Pendel 55 ist gelenkig in der Konsole 56 aufgenommen, während das untere Ende der Pendel 55 gelenkig mit der Drehmomentstütze 51 des jeweiligen Fahrmotors 10 verbunden ist. Die pendelnde Anbindung erlaubt in einem gewissen Maße einen fahrdynamischen Ausgleich von Querbewegungen des Fahrmotors 10. Somit sind nur Teile der Antriebsmassen in vertikaler Richtung am Querträger 4 primär aufgehängt. Sie zählen daher nicht zu dem ungefederten Teil der Radsatzmassen.In this illustration, it can be seen that each one bracket 56 is arranged in the side region of the cross member 4. The upper end of the pendulum 55 is pivotally received in the bracket 56, while the lower end of the pendulum 55 is pivotally connected to the torque arm 51 of the respective driving motor 10. The oscillating connection allows a certain degree of dynamic compensation of lateral movements of the drive motor 10. Thus, only parts of the drive masses in the vertical direction on the cross member 4 are primarily suspended. They therefore do not belong to the unsprung part of the wheelset masses.

Weiterhin ist in der FIG 8 die Anbindung der Radsatzlenker 49 im seitlichen Bereich des Querträgers 4 zu sehen. Die Radsatzlenker 49 können mittels eines vergleichsweise steifen Verbindungselementes, wie z.B. eines Gummi-Metall-Elementes, mit dem Querträger 4 verbunden sein.Furthermore, in the FIG. 8 to see the connection of the wheelset link 49 in the lateral region of the cross member 4. The wheelset link 49 may be connected by means of a comparatively stiff connecting element, such as a rubber-metal element, with the cross member 4.

FIG 9 zeigt eine Schnittdarstellung durch den Querträger 4 eines erfindungsgemäßen Fahrwerks in einer vergrößerten Darstellung. FIG. 9 shows a sectional view through the cross member 4 of a chassis according to the invention in an enlarged view.

Wie FIG 9 zeigt, ist je ein Lagerbock 43, 44 zur gelenkigen Anbindung der Zug-/Druckelemente 41, 42 an der Ober- und Unterseite OS, US des Querträgers 4 angeordnet. Es ist zudem zwischen dem unteren Lagerbock 44 und den Drehmomentstützen 51 jeweils ein Zugkraftlenker 57 gelenkig angeordnet. Die Zugkraftlenker 57 weisen eine Längsachse auf, welche jeweils in einer Längsschnittebene durch die Mitte des Fahrwerks 1 verlaufen. Sie sind weiterhin parallel zu einer durch die Drehachsen der Radsatzwellen verlaufenden Ebene und zwischen der Unterseite US des Querträgers 4 und dem unteren Zug-/Druckelement 42 bzw. der unteren Zug-/Druckstange 42 angeordnet. Bei einer derartigen Anordnung der Zugkraftlenker 57 resultieren vergleichsweise geringe Biegemomente infolge der Zug- und Bremskräfte um die Hochachse des Querträgers 4 im Vergleich zur Einleitung dieser Kräfte über die Radsatzlenker 49.As FIG. 9 shows, is ever a bearing block 43, 44 arranged for articulated connection of the tension / compression elements 41, 42 on the upper and lower side OS, US of the cross member 4. It is also between the lower bracket 44 and the torque arms 51 each a traction arm 57 articulated. The traction arms 57 have a longitudinal axis, which each extend in a longitudinal sectional plane through the center of the chassis 1. They are furthermore arranged parallel to a plane running through the axes of rotation of the wheel set shafts and between the underside US of the cross member 4 and the lower pull / push element 42 or the lower pull / push rod 42. In such an arrangement, the traction arms 57 result in comparatively low bending moments due to the tensile and braking forces around the vertical axis of the cross member 4 in comparison to the introduction of these forces on the Radsatzlenker 49th

Wie FIG 9 weiter zeigt, weist jedes Ende der beiden gezeigten Zugkraftlenker 57 ein Gelenk 58, 59 auf. Die Gelenke 58, 59 können beispielsweise ein Sphärolager, ein Kugellager oder auch eine Gummi-Metall-Element sein.As FIG. 9 further shows, each end of the two traction arms 57 shown a joint 58, 59 on. The joints 58, 59 may be, for example, a spherical bearing, a ball bearing or a rubber-metal element.

Vorzugsweise sind die Radsatzlenker 49 parallel zu den Zugkraftlenkern 57 angeordnet. Durch die kräftemäßige Aufteilung können die Radsatzlenker 49 im Vergleich zur Lösung ohne Zugkraftlenker 57 hinsichtlich der Anbindung an den Querträger weicher ausgeführt werden. Dies ist hinsichtlich der Bogenfahrt des Fahrwerks 1 lauf technisch günstiger.Preferably, the Radsatzlenker 49 are arranged parallel to the Zugkraftlenkern 57. Due to the division of forces, the wheelset link 49 can be made softer compared to the solution without traction link 57 with respect to the connection to the cross member. This is technically more favorable in terms of the bow travel of the chassis 1.

Claims (12)

  1. Undercarriage for a rail vehicle, wherein the undercarriage has an undercarriage frame (2) having two longitudinal supports (3) and a transverse support (4) connected thereto, two wheelsets (7) which are mounted in wheelset bearings (6) each having a wheelset shaft (8) and two wheels (5), as well as two drives (9), accommodated in the undercarriage frame (2), for driving one wheelset shaft (8) in each case, wherein the wheelset bearings (6) are connected to the undercarriage frame (2), and wherein for the articulated connection of at least one tension/compression element (41, 42) to a locomotive body or railcar body (16) in each case one bearing block (43, 44) is arranged on an upper side (OS) and lower side (US) of the transverse support (4),
    characterized
    - in that, the two drives (9) which are suspended in a movable fashion on the transverse support (4) are cannon box drives or axial-riding drives with one traction motor (10) and one transmission (11) each,
    - in that, in the case of cannon box drives (9), the traction motors (10) are connected to a cannon box tube (20) which is rotatably mounted co-axially with respect to the wheelset shaft (8), and in that the traction motor (10) has a torque support (51) by means of which the respective traction motor (10) is connected in an articulated fashion to the transverse support (4), or
    - in that, in the case of axial-riding drives (9), the traction motors (10) are mounted together on the transverse support (4), and in that a torque support (51) is mounted on each axial-riding transmission (11) and is itself connected in an articulated fashion to the transverse support (4), and
    - in that in each case a traction force connecting rod (57) is connected in an articulated fashion between the lower bearing block (44) on the lower side (US) of the transverse support (4) and the torque supports (51).
  2. Undercarriage according to Claim 1, characterized in that the torque supports (51) are connected in an articulated fashion to the lower side (US) of the transverse support (4).
  3. Undercarriage according to Claim 1, characterized in that the torque supports (51) are connected in an articulated fashion to the transverse support (4) via one pendulum (55) each.
  4. Undercarriage according to one of the preceding claims, characterized in that the transverse support (4) has two side regions which each lie opposite a traction motor (10) of the cannon box drive (9), in that in each case one bracket (56) is arranged in the side region of the transverse support (4), in that the upper end of the pendulum (55) is accommodated in an articulated fashion in the bracket (56), and in that the lower end of the pendulum (55) is connected in an articulated fashion to the torque support (51) of the respective traction motor (10) of the cannon box drive (9).
  5. Undercarriage according to Claim 4, characterized in that the traction force connecting rods (57) have a longitudinal axis which each extend in a longitudinal-sectional plane (LSE) through the center of the undercarriage (1).
  6. Undercarriage according to Claim 4 or 5, characterized in that the traction force connecting rods (57) are arranged parallel to a plane extending through the rotational axes (RA) of the wheelset shafts (8).
  7. Undercarriage according to one of Claims 4 to 6, characterized in that in each case two cannon boxes (21) are arranged between the wheelset shaft (8) and the cannon box tube (20), and in that the cannon boxes (21) form in each case an integrated structural unit with the wheelset bearings (6).
  8. Undercarriage according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the one transmission (11) of the axial-riding drive (9) has an even number of transmission stages, and in that the other transmission (11) of the axial-riding drive (9) has an uneven number of transmission stages with the same transmission ratio.
  9. Undercarriage according to Claim 8, characterized in that the transmissions (11) are connected to a cannon box tube (20) which is rotatably mounted co-axially with respect to the wheelset shaft (8).
  10. Undercarriage according to one of the preceding claims, characterized in that the traction force connecting rods (57) and the tension/compression elements (41, 42) are rigid tension/compression rods.
  11. Undercarriage according to one of the preceding claims, characterized in that the two longitudinal supports (3) of the bogie frame (2) are connected in a movable fashion to the transverse support (4).
  12. Undercarriage according to one of the preceding claims, characterized in that the wheelset bearings (6) in the undercarriage frame (2) are each connected to the transverse support (4) by means of a wheelset connecting rod (49).
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