EP3057843A1 - Drehgestell mit auf den lagerungen gelagertem radsatzantrieb - Google Patents

Drehgestell mit auf den lagerungen gelagertem radsatzantrieb

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EP3057843A1
EP3057843A1 EP14816170.6A EP14816170A EP3057843A1 EP 3057843 A1 EP3057843 A1 EP 3057843A1 EP 14816170 A EP14816170 A EP 14816170A EP 3057843 A1 EP3057843 A1 EP 3057843A1
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EP
European Patent Office
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wheelset
bogie
drive
wheel set
bearings
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EP14816170.6A
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EP3057843B1 (de
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Olaf KÖRNER
Hartmut Frank
Thomas Liebig
Thomas Oehler
Bernd Pfannschmidt
Tobias Stärz
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
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Publication of EP3057843A1 publication Critical patent/EP3057843A1/de
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    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension
    • B61C9/50—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension in bogies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C3/00—Electric locomotives or railcars
    • 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

Definitions

  • Bogie with wheelset drive mounted on the bearings The present invention relates to a bogie
  • the bogie has a chassis frame
  • chassis frame is resiliently mounted on bearings via a first spring device
  • a wheel set drive concentrically surrounds the wheelset shaft and acts on the wheelset shaft.
  • Such a bogie is for example from the
  • Drives for rail vehicles are known in various designs.
  • Such a direct drive is known, for example, under the Be ⁇ drawing INTRA ICE, in which the wheelset axle surrounds the concentric and di ⁇ rectly acts on the axle.
  • a wheel hub drive with integrated planetary gear is known in which the drive is integrated directly into the wheel of the rail vehicle.
  • the object of the present invention is to provide a bogie of the type mentioned in such a way that a bogie is created, the drive acts by means of a simple, reliable, virtually maintenance-free and easy to assemble construction on the wheelset, yet the unsprung masses are kept low.
  • the object is achieved by a bogie with the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments of the inventions ⁇ to the invention bogie are the subject of the dependent claims 2 to 9.
  • a bogie of the type mentioned is configured by
  • the two-plate clutch is formed as Doppelzahnkupp- ment. This can save space for the
  • Two-way clutch be kept minimal.
  • the space requirement of the rotation frame can be minimized further characterized in that the position ⁇ agreements between the wheels of the wheelset are arranged.
  • the second spring means may be formed as a group of buffer elements made of permanently elastic material ( "rubber buffer"). This embodiment is particularly inexpensive and low maintenance. Alternatively, the second spring means may be formed as a set of coil springs. Agent derarti ⁇ ger spring means can in particular in a simple manner large spring travel can be realized. In addition, a damping to Fede- tion is preferably implemented, it is possible that the second spring device itself already has a damping effect.. Alternatively there may be separate Dämpfungsele ⁇ elements. It is possible that the wheelset without the interposition of a transmission Alternatively, a transmission may be present, in which case the wheel set drive acts on the axle via the transmission. transmission is arranged in this case between the wheelset drive and the two-way clutch.
  • the transmission can be designed as needed in the case of its presence. In practice, it has proved to be advantageous if the transmission is designed as a planetary gear.
  • the planetary gear can have a rotatably drilled sun gear on a rotor shaft of the wheelset drive ⁇ orderly.
  • the wheelset shaft is preferably non-rotatably connected to a planetary carrier of the planetary gear via the two- plate clutch.
  • the wheel set drive is connected to an electrical supply by means of traction converters.
  • the traction converters are usually arranged on the roof of the car body of the rail vehicle. In some cases, they are located underfloor between the bogies of the rail vehicle. Due to the compact construction of the wheelset drive of the bogie of the present inven ⁇ tion, it is possible that the corresponding
  • Traction converter are arranged on the bogie itself. This ensures that the traction converters become part of a compact, self-contained bogie with a simple interface to the car body.
  • the traction converters are arranged directly on the chassis frame. In this case they are made ⁇ finally via the first spring means (so-called primary märfederung) suspension. As a result, they are exposed to increased vibration and shock loads during operation.
  • a car body carrier mounted on a third spring device relative to the chassis frame is generally mounted on the chassis frame. This suspension is usually referred to in practice as secondary suspension.
  • the Traction converter arranged on a bottom of Wagenkastenträ ⁇ gers. This allows the bogie (including the arranged on the bogie converter) continue to be kept compact and self-sufficient.
  • FIG 5 shows an alternative to FIG 4 embodiment
  • FIG. 6 shows a section through the bogie of Figure 2 and 3 along a in Figures 2 and 3 with VI-VI denote ⁇ th line.
  • the rail vehicle 1 is electrically trie ⁇ ben. It takes from a catenary 4 by means of a pantograph 5 electrical power. Alternatively, for example, a supply via a third rail, one on the
  • Rail vehicle 1 arranged energy storage or arranged on the rail vehicle 1 internal combustion engine possible.
  • the rail vehicle 1 has a plurality of - generally two - bogies 6.
  • the design of the bogies 6 is the subject of the present invention.
  • the design of one of the bogies 6 will be explained in more detail in connection with FIGS. 2 to 4.
  • the other bogies 6 may also be formed.
  • the bogie 6 a chassis ⁇ frame 7 on.
  • the chassis frame 7 is resiliently mounted on bearings 7b via a first spring device 7a (primary suspension).
  • a wheelset shaft 8 of a wheelset is mounted in the bearings 7b .
  • a set of wheels is, as is generally üb ⁇ Lich, from the wheel set 8 and the two at the both ends of the axle 8 with the wheelset shaft 8 rotatably comparable-bound wheels 2.
  • the bearings 7b arranged between the wheels 2 of the wheelset.
  • Most are mounted on the Drehge ⁇ stell 6 more sets of wheels, for example, two or in some cases, three wheelsets.
  • the number of wheelsets per bogie 6 is of minor importance.
  • the wheel set shaft 8 is provided with a wheelset drive 9, which - see FIG 4 - the wheelset 8 concentrically surrounds.
  • the wheel set drive 9 has a rotor shaft 10 which is rotatably mounted in the wheel set drive 9 in drive bearings 11.
  • the rotor shaft 10 is rotatably connected as shown in FIGS 2 to 4 with a one ⁇ input shaft 12 of a transmission. 13
  • An output shaft 14 of the transmission 13 acts via a two ⁇ up clutch 15 on the axle 8.
  • the transmission 13 could be omitted. In this case, the rotor shaft 10 would be connected directly to the two-plate clutch 15.
  • the wheelset drive 9 can be designed as such as needed. It can, for example, as - be provided with permanent magnet excitation and Radi ⁇ al. Adjust synchronous machine - especially a high pin. Alternatively, however, other designs are possible, such as asynchronous machines, reluctance machines (with or without permanent magnetic arousal) and others more.
  • the cooling of the wheel ⁇ set drive 9 can be configured as required as water jacket cooling, as air cooling, as notedwindkühlung and so on.
  • the wheelset 9 is arranged relative to the axle 8 axially as well as radially movable. And angular ⁇ movement, thus tilting of the Radsatzantriebs 9 relative to the axle 8, is also possible.
  • the wheel set drive 9 is spring-loaded for this purpose by means of a second spring device 16 on the bearings 7b.
  • the second Federeinrich ⁇ device 16 may be formed, for example, as shown in FIG 4 as a group of buffer elements 17, where ⁇ in the buffer elements 17 are made of permanently elastic material be ⁇ .
  • the permanently elastic material may be, for example, a metal-rubber mixture.
  • the second spring means 16 may be formed as a group of coil springs 18 as shown in FIG.
  • the gear 13 may be formed, for example, as a planetary gear.
  • the transmission 13 is a Son ⁇ nenrad 19, a plurality of planet gears 20 and a ring gear 21.
  • the sun gear 19 is preferably hollow drilled and rotatably mounted on the rotor shaft 10.
  • the sun gear 19 corresponds to the input shaft 12.
  • the ring gear 21 is preferably
  • the planet gears 20 are arranged on a planet carrier 22.
  • the Planetenträ ⁇ ger 22 preferably corresponds to the output shaft 14.
  • the Rad ⁇ set shaft 8 is in the case of this embodiment on the
  • the two-way clutch 15 is capable of both radial displacements and axial displacements as well
  • the two-way clutch 15 is designed for this purpose as a double-toothed coupling. Double-toothed couplings are known to those skilled in the art and therefore need not be explained in detail.
  • the bogie 6 explained above is very compact. In particular, it is possible in the described embodiment with gear 13 that the gear 13 seen in the direction of Ro ⁇ tion axis 23 requires only about 20% to about 35% of the total available for the drive of the wheelset shaft 8 space. For the actual wheelset 9 so that the remaining 65% are up to 80% of the building space for Ver ⁇ addition.
  • the wheelset drive 9 can therefore - compared with a direct drive, in which no gear is available - apply about 65% to about 80% of its torque.
  • a relatively high reduction can be achieved, for example, of about 3: 1.
  • the effective torque required in particular during start-up can therefore be approximately 200% to approximately 250% of the torque that could be exerted on the wheelset shaft 8 by means of a direct drive requiring the same installation space as the wheelset drive 9 including the transmission 13.
  • the wheelset drive 9 of the bogie 6 according to the invention also requires, viewed in the direction of travel, only a relatively small installation space. It is therefore - compared to conventional bogies 6 - alternatively a shortening of the bogie 6 or an exploitation of the unused space for other purposes possible. In particular, it is possible, as shown in FIG. 6, in this installation space and thus in particular on the bogie 6 itself
  • Traction converter 25 to order.
  • Traction converter 25 is the wheelset 9 in operation on a
  • connected electrical supply for example, be ⁇ already mentioned overhead line. 4
  • the traction converter 25 In principle, it is possible to arrange the traction converter 25 directly on the chassis frame 7. In this case, the traction converter 25 would be almost unsprung or only primary spring.
  • a car body support 27 On the chassis frame 7, however, a car body support 27 is mounted via a third spring device 26 (secondary suspension).
  • the car body support 27 is at am Rail vehicle 1 mounted bogie 6 fixed to a car body 28 (see FIG 1) of the rail vehicle 1 verbun ⁇ the.
  • the car body support 27 can be designed, for example, as a cross-beam, as shown in FIGS. 3 and 6.
  • the traction converters 25 are arranged ent ⁇ accordingly the representation in FIG 6 at an underside 29 of the car body support 27.
  • the present invention has many advantages.
  • the bogie 6 according to the invention made ⁇ light with gear a high starting and braking torque. It is particularly suitable for rail vehicles 1, which must start and stop the ⁇ fte- ren such as rail vehicles 1 in public transport.
  • a bogie 6 comprises a chassis frame 7.
  • the chassis frame 7 is resiliently mounted on bearings 7b via a first spring device 7a.
  • a wheelset shaft 8 of a wheelset is mounted in the bearings 7b .
  • a wheelset 9 surrounds the wheelset 8 concentric. It acts on the wheel set shaft 8.
  • the wheelset drive 9 is supported 9 proprietary associated second spring means 16 spring-mounted on the supports by means of the wheel 7b ⁇ set of drive. Between the wheelset 9 and the wheelset 8 a two-way clutch ⁇ 15 is arranged.

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Abstract

Ein Drehgestell (6) weist einen Fahrwerkrahmen (7) auf. Der Fahrwerkrahmen (7) ist über eine erste Federeinrichtung (7a) federnd an Lagerungen (7b) gelagert. In den Lagerungen (7b) ist eine Radsatzwelle (8) eines Radsatzes gelagert. Ein Radsatzantrieb (9) umgibt die Radsatzwelle (8) konzentrisch. Er wirkt auf die Radsatzwelle (8). Der Radsatzantrieb (9) ist mittels einer dem Radsatzantrieb (9) proprietär zugeordneten zweiten Federeinrichtung (16) auf den Lagerungen (7b) gefedert gelagert. Zwischen dem Radsatzantrieb (9) und der Radsatzwelle (8) ist eine Zweiebenenkupplung (15) angeordnet.

Description

Beschreibung
Drehgestell mit auf den Lagerungen gelagertem Radsatzantrieb Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehgestell,
- wobei das Drehgestell einen Fahrwerkrahmen aufweist,
- wobei der Fahrwerkrahmen über eine erste Federeinrichtung federnd an Lagerungen gelagert ist,
- wobei in den Lagerungen eine Radsatzwelle eines Radsatzes gelagert ist,
- wobei ein Radsatzantrieb die Radsatzwelle konzentrisch umgibt und auf die Radsatzwelle wirkt.
Ein derartiges Drehgestell ist beispielsweise aus der
EP 0 918 676 Bl bekannt. Bei diesem Drehgestell ist der Rad¬ satzantrieb direkt auf der Radsatzwelle gelagert. An der vom Getriebe abgewandten Seite ist eine elastische Lagerung rea¬ lisiert. An der dem Getriebe zugewandten Seite ist eine Ver¬ bindung mit einer Kupplung realisiert, die ihrerseits mittels elastischer Elemente gegen die Radsatzwelle abgestützt ist.
Antriebe für Schienenfahrzeuge sind in den verschiedensten Ausgestaltungen bekannt. So ist beispielsweise unter der Be¬ zeichnung INTRA ICE ein Direktantrieb bekannt, bei dem der Radsatzantrieb die Radsatzwelle konzentrisch umgibt und di¬ rekt auf die Radsatzwelle wirkt. Weiterhin ist beispielsweise für Straßenbahnen und dergleichen ein Radnabenantrieb mit integriertem Planetengetriebe bekannt, bei welchem der Antrieb direkt in das Laufrad des Schienenfahrzeugs integriert ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Drehgestell der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass ein Drehgestell geschaffen wird, dessen Antrieb mittels einer einfachen, zuverlässigen, praktisch wartungsfreien und montagefreundlichen Konstruktion auf die Radsatzwelle wirkt, wobei dennoch die ungefederten Massen gering gehalten werden. Die Aufgabe wird durch ein Drehgestell mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfin¬ dungsgemäßen Drehgestells sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 9.
Erfindungsgemäß wird ein Drehgestell der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,
- dass der Radsatzantrieb mittels einer dem Radsatzantrieb proprietär zugeordneten zweiten Federeinrichtung auf den Lagerungen gefedert gelagert ist und
- dass zwischen dem Radsatzantrieb und der Radsatzwelle eine Zweiebenenkupplung angeordnet ist.
Vorzugsweise ist die Zweiebenenkupplung als Doppelzahnkupp- lung ausgebildet. Dadurch kann der Platzbedarf für die
Zweiebenenkupplung minimal gehalten werden.
An voneinander beabstandeten Enden der Radsatzwelle sind Laufräder des Radsatzes angeordnet. Der Raumbedarf des Dreh- gestells kann weiter dadurch minimiert werden, dass die Lage¬ rungen zwischen den Rädern des Radsatzes angeordnet sind.
Die zweite Federeinrichtung kann als Gruppe von Pufferelementen aus dauerelastischem Material („Gummipuffer") ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung ist besonders kostengünstig und wartungsarm. Alternativ kann die zweite Federeinrichtung als Gruppe von Schraubenfedern ausgebildet sein. Mittels derarti¬ ger Federeinrichtungen kann insbesondere auf einfache Weise ein großer Federweg realisiert werden. Zusätzlich zur Fede- rung ist vorzugsweise auch eine Dämpfung realisiert. Es ist möglich, dass die zweite Federeinrichtung selbst bereits dämpfend wirkt. Alternativ können eigenständige Dämpfungsele¬ mente vorhanden sein. Es ist möglich, dass der Radsatzantrieb ohne Zwischenordnung eines Getriebes auf die Radsatzwelle wirkt. Alternativ kann ein Getriebe vorhanden sein. In diesem Fall wirkt der Radsatzantrieb über das Getriebe auf die Radsatzwelle. Das Ge- triebe ist in diesem Fall zwischen dem Radsatzantrieb und der Zweiebenenkupplung angeordnet.
Das Getriebe kann im Falle seines Vorhandenseins nach Bedarf ausgebildet sein. In der Praxis hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Getriebe als Planetengetriebe ausgebildet ist. In diesem Fall kann insbesondere das Planetengetriebe ein drehfest auf einer Rotorwelle des Radsatzantriebs an¬ geordnetes hohlgebohrtes Sonnenrad aufweisen. Die Radsatzwel- le ist in diesem Fall vorzugsweise über die Zweiebenen¬ kupplung drehfest mit einem Planetenträger des Planetengetriebes verbunden.
Der Radsatzantrieb wird mittels Traktionsstromrichtern an ei- ne elektrische Versorgung angeschaltet. Im Stand der Technik sind die Traktionsstromrichter üblicherweise auf dem Dach des Wagenkastens des Schienenfahrzeugs angeordnet. In manchen Fällen sind sie unterflur zwischen den Drehgestellen des Schienenfahrzeugs angeordnet. Aufgrund des kompakten Aufbaus des Radsatzantriebs des Drehgestells der vorliegenden Erfin¬ dung ist es möglich, dass die entsprechenden
Traktionsstromrichter auf dem Drehgestell selbst angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, dass die Traktionsstromrichter zu einem Teil eines kompakten, autarken Drehgestells mit ei- ner einfachen Schnittstelle zum Wagenkasten hin werden.
Im einfachsten Fall sind die Traktionsstromrichter direkt am Fahrwerkrahmen angeordnet. In diesem Fall sind sie aus¬ schließlich über die erste Federeinrichtung (sogenannte Pri- märfederung) gefedert. Dadurch sind sie im Betrieb erhöhten Schwingungs- und Schockbelastungen ausgesetzt. Um derartige erhöhte Schwingungs- und Schockbelastungen vom Wagenkasten fernzuhalten, ist in der Regel am Fahrwerkrahmen ein über eine dritte Federeinrichtung relativ zum Fahrwerkrahmen gefe- derter Wagenkastenträger gelagert. Diese Federung wird in der Praxis meist als Sekundärfederung bezeichnet. Über den Wagenkastenträger ist der Wagenkasten selbst mit dem Drehgestell verbunden. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Traktionsstromrichter an einer Unterseite des Wagenkastenträ¬ gers angeordnet. Dadurch kann das Drehgestell (einschließlich der am Drehgestell angeordneten Stromrichter) weiterhin kompakt und autark gehalten werden. Auch die einfache Schnitt- stelle zum Wagenkasten hin kann beibehalten werden. Durch die Anordnung der Stromrichter am Wagenkastenträger werden die Schwingungs- und Schockbelastungen jedoch auf das Maß (oder darunter) reduziert, dem sie auch bei einer konventionellen Anordnung - d.h. auf dem Dach des Schienenfahrzeugs oder unterflur zwischen den Drehgestellen - ausgesetzt wären.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam- menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:
FIG 1 ein Schienenfahrzeug,
FIG 2 ein Drehgestell von der Seite,
FIG 3 das Drehgestell von FIG 2 von oben,
FIG 4 einen Schnitt durch das Drehgestell der FIG 2 und 3 längs einer in FIG 2 mit IV-IV bezeichneten Linie,
FIG 5 eine zu FIG 4 alternative Ausgestaltung und
FIG 6 einen Schnitt durch das Drehgestell der FIG 2 und 3 längs einer in den FIG 2 und 3 mit VI-VI bezeichne¬ ten Linie.
Gemäß FIG 1 rollt ein Schienenfahrzeug 1 mit Rädern 2 auf Schienen 3. Das Schienenfahrzeug 1 ist elektrisch angetrie¬ ben. Es entnimmt aus einer Oberleitung 4 mittels eines Stromabnehmers 5 elektrischen Strom. Alternativ ist beispielsweise eine Versorgung über eine dritte Schiene, einen auf dem
Schienenfahrzeug 1 angeordneten Energiespeicher oder eine auf dem Schienenfahrzeug 1 angeordnete Verbrennungskraftmaschine möglich . Das Schienenfahrzeug 1 weist mehrere - in der Regel zwei - Drehgestelle 6 auf. Die Ausgestaltung der Drehgestelle 6 ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Nachfolgend wird in Verbindung mit den FIG 2 bis 4 die Ausgestaltung eines der Drehgestelle 6 näher erläutert. Die anderen Drehgestelle 6 können ebenso ausgebildet sein.
Gemäß den FIG 2 bis 4 weist das Drehgestell 6 einen Fahrwerk¬ rahmen 7 auf. Der Fahrwerkrahmen 7 ist über eine erste Feder- einrichtung 7a (Primärfederung) federnd an Lagerungen 7b gelagert. In den Lagerungen 7b ist eine Radsatzwelle 8 eines Radsatzes gelagert. Ein Radsatz besteht, wie allgemein üb¬ lich, aus der Radsatzwelle 8 und den beiden an den beiden Enden der Radsatzwelle 8 mit der Radsatzwelle 8 drehfest ver- bundenen Rädern 2. Vorzugsweise sind entsprechend der Dar¬ stellung in den FIG 2 bis 4 die Lagerungen 7b zwischen den Rädern 2 des Radsatzes angeordnet. Meist sind an dem Drehge¬ stell 6 mehrere Radsätze gelagert, beispielsweise zwei oder in Einzelfällen auch drei Radsätze. Die Anzahl an Radsätzen pro Drehgestell 6 ist jedoch von untergeordneter Bedeutung.
Die Radsatzwelle 8 ist mit einem Radsatzantrieb 9 versehen, der - siehe FIG 4 - die Radsatzwelle 8 konzentrisch umgibt. Der Radsatzantrieb 9 weist eine Rotorwelle 10 auf, die im Radsatzantrieb 9 in Antriebslagern 11 drehbar gelagert ist. Die Rotorwelle 10 ist gemäß den FIG 2 bis 4 mit einer Ein¬ gangswelle 12 eines Getriebes 13 drehfest verbunden. Eine Ausgangswelle 14 des Getriebes 13 wirkt über eine Zwei¬ ebenenkupplung 15 auf die Radsatzwelle 8. Alternativ könnte das Getriebe 13 entfallen. In diesem Fall wäre die Rotorwelle 10 direkt mit der Zweiebenenkupplung 15 verbunden.
Der Radsatzantrieb 9 kann als solches nach Bedarf ausgebildet sein. Er kann beispielsweise als - insbesondere höherpolige - Synchronmaschine mit permanentmagnetischer Erregung und Radi¬ alflussausführung ausgebildet sein. Alternativ sind jedoch auch andere Gestaltungen möglich wie beispielsweise Asynchronmaschinen, Reluktanzmaschinen (mit oder ohne permanent- magnetische Erregung) und andere mehr. Die Kühlung des Rad¬ satzantriebs 9 kann nach Bedarf als Wassermantelkühlung, als Luftkühlung, als Fahrtwindkühlung usw. ausgebildet sein. Der Radsatzantrieb 9 ist relativ zur Radsatzwelle 8 sowohl axial als auch radial beweglich angeordnet. Auch eine Winkel¬ bewegung, also ein Verkippen des Radsatzantriebs 9 relativ zur Radsatzwelle 8, ist möglich. Der Radsatzantrieb 9 ist zu diesem Zweck mittels einer zweiten Federeinrichtung 16 auf den Lagerungen 7b gefedert gelagert. Die zweite Federeinrich¬ tung 16 kann beispielsweise entsprechend der Darstellung in FIG 4 als Gruppe von Pufferelementen 17 ausgebildet sein, wo¬ bei die Pufferelemente 17 aus dauerelastischem Material be¬ stehen. Das dauerelastische Material kann beispielsweise ein Metall-Gummi-Gemisch sein. Alternativ kann die zweite Federeinrichtung 16 entsprechend der Darstellung in FIG 5 als Gruppe von Schraubenfedern 18 ausgebildet sein.
Das Getriebe 13 kann beispielsweise als Planetengetriebe aus- gebildet sein. In diesem Fall weist das Getriebe 13 ein Son¬ nenrad 19, mehrere Planetenräder 20 und ein Hohlrad 21 auf. Das Sonnenrad 19 ist vorzugsweise hohlgebohrt und drehfest auf der Rotorwelle 10 angeordnet. Das Sonnenrad 19 entspricht der Eingangswelle 12. Das Hohlrad 21 ist vorzugsweise
drehfest am Radsatzantrieb 9 angeordnet. Die Planetenräder 20 sind auf einem Planetenträger 22 angeordnet. Der Planetenträ¬ ger 22 entspricht vorzugsweise der Ausgangswelle 14. Die Rad¬ satzwelle 8 ist im Falle dieser Ausgestaltung über die
Zweiebenenkupplung 15 drehfest mit dem Planetenträger 22 des Planetengetriebes 13 verbunden.
Die Zweiebenenkupplung 15 ist in der Lage, sowohl radiale Verschiebungen als auch axiale Verschiebungen als auch
Verkippungen des Radsatzantriebs 9 relativ zu einer Rotation- sachse 23 der Radsatzwelle 8 auszugleichen. Vorzugsweise ist die Zweiebenenkupplung 15 zu diesem Zweck als Doppelzahnkupplung ausgebildet. Doppelzahnkupplungen sind Fachleuten als solche bekannt und müssen daher nicht näher erläutert werden. Das obenstehend erläuterte Drehgestell 6 baut sehr kompakt. Insbesondere ist es in der beschriebenen Ausführungsform mit Getriebe 13 möglich, dass das Getriebe 13 in Richtung der Ro¬ tationsachse 23 gesehen nur ca. 20 % bis ca. 35 % des insge- samt für den Antrieb der Radsatzwelle 8 verfügbaren Bauraums benötigt. Für den eigentlichen Radsatzantrieb 9 stehen damit die verbleibenden ca. 65 % bis ca. 80 % des Bauraums zur Ver¬ fügung. Der Radsatzantrieb 9 kann daher - verglichen mit einem Direktantrieb, bei dem kein Getriebe vorhanden ist - ca. 65 % bis ca. 80 % von dessen Drehmoment aufbringen. Mittels des Getriebes 13 ist jedoch eine relativ hohe Untersetzung erreichbar, beispielsweise von ca. 3:1. Das insbesondere beim Anfahren benötigte effektive Drehmoment kann daher bei ca. 200 % bis ca. 250 % des Drehmoments liegen, das mittels eines den gleichen Bauraum wie der Radsatzantrieb 9 einschließlich Getriebe 13 benötigenden Direktantriebs auf die Radsatzwelle 8 ausgeübt werden könnte.
Weiterhin benötigt der Radsatzantrieb 9 des erfindungsgemäßen Drehgestells 6 auch in Fahrtrichtung gesehen nur einen relativ geringen Bauraum. Es ist daher - verglichen mit konventionellen Drehgestellen 6 - alternativ eine Verkürzung des Drehgestells 6 oder eine Ausnutzung des nicht beanspruchten Bauraums für andere Zwecke möglich. Insbesondere ist es ent- sprechend der Darstellung in FIG 6 möglich, in diesem Bauraum und damit insbesondere auf dem Drehgestell 6 selbst
Traktionsstromrichter 25 anzuordnen. Mittels der
Traktionsstromrichter 25 wird der Radsatzantrieb 9 im Betrieb an eine
elektrische Versorgung angeschaltet, beispielsweise die be¬ reits erwähnte Oberleitung 4.
Prinzipiell ist es möglich, die Traktionsstromrichter 25 direkt auf dem Fahrwerkrahmen 7 anzuordnen. In diesem Fall wä- ren die Traktionsstromrichter 25 nahezu ungefedert bzw. nur primärgefedert. Am Fahrwerkrahmen 7 ist jedoch über eine dritte Federeinrichtung 26 (Sekundärfederung) ein Wagenkastenträger 27 gelagert. Der Wagenkastenträger 27 ist bei am Schienenfahrzeug 1 montiertem Drehgestell 6 fest mit einem Wagenkasten 28 (siehe FIG 1) des Schienenfahrzeugs 1 verbun¬ den. Der Wagenkastenträger 27 kann entsprechend der Darstellung in den FIG 3 und 6 beispielsweise als Traverse ausgebil- det sein. Vorzugsweise sind die Traktionsstromrichter 25 ent¬ sprechend der Darstellung in FIG 6 an einer Unterseite 29 des Wagenkastenträgers 27 angeordnet.
Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbeson- dere kann auf einfache Weise ein integrierter, kompakt bauen¬ der konzentrischer Radsatzantrieb 9 mit oder ohne Getriebe 13 realisiert werden. Das erfindungsgemäße Drehgestell 6 ermög¬ licht mit Getriebe ein hohes Anfahr- und Bremsdrehmoment. Es ist besonders für Schienenfahrzeuge 1 geeignet, die des Öfte- ren anfahren und anhalten müssen wie beispielsweise Schienenfahrzeuge 1 im öffentlichen Personennahverkehr. Weiterhin ist es möglich, auch die Traktionsstromrichter 25 mit in das Drehgestell 6 zu integrieren. Durch diese Ausgestaltung wird weiterhin auch im Unterflurbereich Raum frei, der anderweitig genutzt werden kann.
Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung also fol¬ genden Sachverhalt: Ein Drehgestell 6 weist einen Fahrwerkrahmen 7 auf. Der Fahrwerkrahmen 7 ist über eine erste Federeinrichtung 7a federnd an Lagerungen 7b gelagert. In den Lagerungen 7b ist eine Radsatzwelle 8 eines Radsatzes gelagert. Ein Radsatzantrieb 9 umgibt die Radsatzwelle 8 konzentrisch. Er wirkt auf die Rad- satzwelle 8. Der Radsatzantrieb 9 ist mittels einer dem Rad¬ satzantrieb 9 proprietär zugeordneten zweiten Federeinrichtung 16 auf den Lagerungen 7b gefedert gelagert. Zwischen dem Radsatzantrieb 9 und der Radsatzwelle 8 ist eine Zweiebenen¬ kupplung 15 angeordnet.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge- schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Drehgestell,
- wobei das Drehgestell einen Fahrwerkrahmen (7) aufweist, - wobei der Fahrwerkrahmen (7) über eine erste Federeinrichtung (7a) federnd an Lagerungen (7b) gelagert ist,
- wobei in den Lagerungen (7b) eine Radsatzwelle (8) eines Radsatzes gelagert ist,
- wobei ein Radsatzantrieb (9) die Radsatzwelle (8) konzent- risch umgibt und auf die Radsatzwelle (8) wirkt,
- wobei der Radsatzantrieb (9) mittels einer dem Radsatzan¬ trieb (9) proprietär zugeordneten zweiten Federeinrichtung (16) auf den Lagerungen (7b) gefedert gelagert ist und
- wobei zwischen dem Radsatzantrieb (9) und der Radsatzwelle (8) eine Zweiebenenkupplung (15) angeordnet ist.
2. Drehgestell nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Zweiebenenkupplung (15) als Doppelzahnkupplung ausgebildet ist.
3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an voneinander beab- standeten Enden der Radsatzwelle (8) Räder (2) des Radsatzes angeordnet sind und dass die Lagerungen (7b) zwischen den Rä- dern (2) des Radsatzes angeordnet sind.
4. Drehgestell nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Federeinrich¬ tung (16) als Gruppe von Pufferelementen (17) aus dauerelas- tischem Material oder als Gruppe von Schraubenfedern (18) ausgebildet ist.
5. Drehgestell nach einem der obigen Ansprüche, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Radsatz- antrieb (9) über ein zwischen dem Radsatzantrieb (9) und der Zweiebenenkupplung (15) angeordnetes Getriebe (13) auf die Radsatzwelle (8) wirkt.
6. Drehgestell nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Getriebe (13) als Plane¬ tengetriebe ausgebildet ist.
7. Drehgestell nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Planetengetriebe (13) ein drehfest auf einer Rotorwelle (10) des Radsatzantriebs (9) angeordnetes hohlgebohrtes Sonnenrad (19) aufweist und dass die Radsatzwelle (8) über die Zweiebenenkupplung (15) drehfest mit einem Planetenträger (22) des Planetengetriebes (13) verbunden ist.
8. Drehgestell nach einem der obigen Ansprüche, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Traktions- Stromrichter (25), mittels derer der Radsatzantrieb (9) an eine elektrische Versorgung (4) angeschaltet wird, auf dem Drehgestell selbst angeordnet sind.
9. Drehgestell nach Anspruch 8, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , dass am Fahrwerkrahmen (7) ein über eine dritte Federeinrichtung (26) relativ zum Fahrwerkrahmen (7) gefederter Wagenkastenträger (27) gelagert ist und dass die Traktionsstromrichter (25) an einer Unterseite (28) des Wagenkastenträgers (27) angeordnet sind.
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