EP3411278A1 - Fahrwerk für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Fahrwerk für ein schienenfahrzeug

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EP3411278A1
EP3411278A1 EP17702570.7A EP17702570A EP3411278A1 EP 3411278 A1 EP3411278 A1 EP 3411278A1 EP 17702570 A EP17702570 A EP 17702570A EP 3411278 A1 EP3411278 A1 EP 3411278A1
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EP
European Patent Office
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elastic bearing
drive motor
primärfedertopf
suspension according
chassis
Prior art date
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Granted
Application number
EP17702570.7A
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English (en)
French (fr)
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EP3411278B1 (de
Inventor
Marko Falkenstein
Christian KÜTER
Klaus Montesi-Heimerl
Martin Teichmann
Gerhard Weilguni
Stefan ZIERLER
Xabier GONZALEZ LARRACHE
Radovan Seifried
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Siemens Mobility Austria GmbH
Original Assignee
Siemens AG Oesterreich
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3411278A1 publication Critical patent/EP3411278A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3411278B1 publication Critical patent/EP3411278B1/de
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    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/50—Other details

Definitions

  • the invention relates to a chassis for a rail vehicle, in particular with internally mounted wheelsets, with at least one transmission, at least one transverse drive motor mounted, and with at least one chassis frame, the at least one cross member, at least a first
  • Side member and a second side member comprises.
  • a cross member with a low torsional rigidity requires a resilient structure with open profiles.
  • torques are introduced into the structure. Therefore, the cross member must be made torsionally rigid and you therefore usually uses closed profiles.
  • the Siemens chassis SF7000 is known in which a
  • Shear center of a cross member is suspended.
  • About a swash plate is a partial support of the drive motor to a transmission.
  • Between the drive motor, the transmission and the cross member is a support arm.
  • the invention is therefore based on the object to provide a comparison with the prior art improved chassis.
  • this object is achieved with a chassis of the type mentioned, in which at least a first elastic bearing, a second elastic bearing and a third elastic bearing between the drive motor and the chassis frame are arranged, wherein on at least one of the longitudinal members each one of the elastic bearings is arranged.
  • This arrangement of bearings between the drive motor and the chassis frame results in a reduction of the introduction of originating from the drive motor torques in the chassis frame. It mainly forces are initiated. The load on the chassis frame due to torques decreases. As a result, open profiles can be used for cross members. As a result, the torsional rigidity of the chassis frame is reduced, and in addition to a primary suspension, the chassis frame itself contributes to the compensation of track distortion. By using open profiles, a weight advantage can also be achieved.
  • the invention results in an advantageous, separate suspension of the drive motor and a transmission. Shares of the weight of the drive motor transmitted to the transmission are reduced. Thus can not
  • cushioned masses of the chassis are reduced, which u.a. Reduces costs on track maintenance.
  • Curved tooth coupling allows.
  • the curved tooth coupling is also compact in size and therefore allows building width maximization of the drive motor.
  • the transmission-side engine front remains freely accessible for air guidance.
  • the drive motor and the gearbox are in the
  • a mechanical decoupling between the drive motor and the chassis frame is achieved via at least the first elastic bearing, the second elastic bearing and the third elastic bearing.
  • the use of at least the first mounting module has the advantage of uniform and cost-effective interfaces on the chassis frame and the drive motor. Thus, without interface change on the chassis frame
  • Fixing module is detachably connected to the gearbox.
  • Fastening module in addition to its function of connecting the drive motor to the chassis frame as well
  • Torque support of the transmission acts and thus can be dispensed with additional components.
  • Cross member has open profiles.
  • Holes are arranged in the webs of the open profiles in such a way that in the open profiles introduced vertical forces near the shear centers of the open
  • first elastic bearing, the second elastic bearing and the third elastic bearing in the manner are arranged to form vertices of a triangle in a horizontal plane, and
  • the invention is based on
  • Fig. 3 A plan view of a third, exemplary
  • Embodiment of a chassis according to the invention wherein a drive motor is connected to a first side member and a second side member and to a cross member,
  • a section of a first, exemplary variant of a chassis according to the invention, shown in plan view in FIG. 1, comprises a chassis frame 1, a transverse drive motor 2, a transmission 3, a cross member 4, a first side member 5, a second side member 6, and a first primary spring cup 7, a second
  • the cross member 4 is made of open profiles.
  • the first side member 5 and the second side member 6 are
  • the drive motor 2 is connected to the cross member 4 via a first fastening module 11, on which a first elastic bearing 13 and a second elastic bearing 14 are arranged.
  • third elastic bearing 15 is the
  • Chassis frame 1 Consequently, 4 open profiles can be used for the cross member. This reduces the Verwindesteiftechnik the chassis frame 1 and in addition to the primary suspension carries the chassis frame 1 itself
  • the three-point suspension leads to a separate storage of the drive motor 2 and the transmission 3 in
  • Chassis thereby reducing a introduced into the transmission 3 proportion of the weight of the drive motor 2 and thus not sprung masses of the chassis.
  • first fastening module 11 and the second fastening module 12 results in using uniform interfaces on the chassis frame 1 different drive motors 2, in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 7 and Fig. 8 exemplary variants are shown, can be used.
  • the first elastic bearing 13 and the second elastic bearing 14 are arranged. In the area between the first elastic bearing
  • the drive motor 2 is connected to the first mounting module 11.
  • the longitudinal axes of the first elastic bearing 13 and the second elastic bearing 14 extend horizontally and in the longitudinal direction of the chassis.
  • FIG. 14 An exemplary embodiment of a first bore 16 is shown in FIG.
  • the first elastic bearing 13 and the second elastic bearing 14 are connected via a first screw connection 18 and a second screw connection 19, whose longitudinal axes are coaxial with the longitudinal axes of the first elastic bearing 13 and the second elastic bearing 14, with the first fastening module 11 and the cross member 4 braced. They are designed, for example, as rubber-metal elements of known design and allow a relative movement between the first mounting module 11 and the cross member 4 in
  • the second attachment module 12 is arranged, wherein one end of the second attachment module 12 is connected to the first side member 5 and another end of the second attachment module 12 to the drive motor 2.
  • the third elastic bearing 15 is embodied in an exemplary manner as an elastic bush of known design, is arranged between the second fastening module 12 and the first longitudinal member 5 and allows relative movement between the second fastening module 12 and the first longitudinal member 5 in the horizontal and vertical directions.
  • the longitudinal axis of the third elastic bearing 15 extends horizontally and in the transverse direction of the chassis.
  • the third elastic bearing 15 is inserted into a arranged on the first longitudinal member 5, second bore 17 and braced via a first mandrel 20 with the first side member 5.
  • the longitudinal axis of the first mandrel 20 extends coaxially to the longitudinal axis of the third elastic bearing 15.
  • An exemplary embodiment of the second bore 17 is shown in FIG.
  • All connections between the second fastening module 12, the drive motor 2 and the third elastic bearing 15 are in an advantageous embodiment non-positively and releasably, resulting in a rapid mounting and dismounting of the drive motor 2 and the second mounting module 12 results.
  • FIG. 2 shows a second
  • Fixing module 12 is connected to a drive motor 2 and a third elastic bearing 15 with a second side member 6. Otherwise, the principle shown in Fig. 2 corresponds to that embodiment, which is shown in Fig. 1.
  • FIG. 3 shows the plan view of a third, exemplary embodiment variant of a chassis according to the invention a chassis frame 1, in which between a drive motor 2 and a cross member 4, a first elastic bearing 13, between the drive motor 2 and a first side member 5, a second elastic bearing 14 and between the
  • a third elastic bearing 15 are arranged.
  • the longitudinal axis of the first elastic bearing 13 extends horizontally and in the longitudinal direction of the chassis.
  • the longitudinal axes of the second elastic bearing 14 and the third elastic bearing 15 extend horizontally and in the transverse direction of the chassis.
  • the first elastic bearing 13 is designed for example as a rubber-metal element and a first
  • Screw connection 18 clamped to the cross member 4.
  • the second elastic bearing 14 and the third elastic bearing 15 are for example as elastic bushings
  • the second elastic bearing 14 is connected between a first primary spring cup 7 and a second primary spring cup 8 via a first mandrel 20 with the first side member 5. Between a third primary spring pot 9 and a fourth primary spring pot 10, the third elastic bearing 15 via a second mandrel 21 on the second longitudinal member. 6
  • Fixing module 12 as shown in Fig. 1 and Fig. 2, is omitted in this embodiment.
  • Fig. 3 corresponds to those embodiments, which are shown in Fig. 1 and Fig. 2.
  • FIG. 4 shows the plan view of a fourth, exemplary embodiment of a chassis according to the invention with a chassis frame 1, in which between a drive motor 2 and a cross member 4, a first elastic bearing 13, between the drive motor 2 and a first side member 5, a second elastic bearing 14 and between the
  • a second mounting module 12 is provided. At the ends of the second attachment module 12, the second elastic bearing 14 and the third elastic bearing 15 are arranged.
  • the drive motor 2 is connected to the second fastening module 12.
  • Fig. 4 corresponds to those embodiments, which are shown in Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3.
  • FIG. 5 shows a detailed representation of a section through a first longitudinal member 5. In addition, a part of a cross member 4 is shown.
  • a third elastic bearing 15 is inserted with a first mandrel 20.
  • the cross member 4 has a first bore 16 in which a first elastic bearing 13 with a first
  • Screw connection 18 is arranged.
  • FIG. 6 shows a detailed representation of a section through a cross member 4.
  • a first elastic bearing 13 is arranged with a first screw connection 18 in a first bore 16.
  • FIG. 7 shows a detailed representation of a plan view of a fifth, exemplary embodiment of a inventive chassis.
  • a drive motor 2 is connected via a second mounting module 12 and a third elastic bearing 15 with a, at its end a first
  • the third elastic bearing 15 is disposed approximately adjacent to the first primary spring cup 7.
  • FIG. 7 Apart from the embodiment of the primary suspension, the principle shown in FIG. 7 corresponds to that variant of embodiment which is illustrated in FIG.
  • FIG. 8 shows a sixth
  • a chassis according to the invention in which a first attachment module 11 in addition to a connection with a drive motor 2 and a
  • Fixing module 11 in addition to its function of the connection of the drive motor 2 to a chassis frame 1 as well
  • Torque support of the transmission 3 acts and thus can be dispensed with additional components.
  • Fig. 8 corresponds to that embodiment, which is shown in Fig. 1.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, insbesondere mit innengelagerten Radsätzen, mit zumindest einem Getriebe (3), zumindest einem quer liegend gelagerten Antriebsmotor (2) sowie zumindest einem Fahrwerksrahmen (1). Der Fahrwerksrahmen (1) umfasst zumindest einen Querträger (4) sowie zumindest einen ersten Längsträger (5) und einen zweiten Längsträger (6). Um vorteilhafte Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass zumindest ein erstes elastisches Lager (13), ein zweites elastisches Lager (14) und ein drittes elastisches Lager (15) zwischen dem Antriebsmotor (2) und dem Fahrwerksrahmen (1) angeordnet sind, wobei auf zumindest einem der Längsträger (5, 6) je eines der elastischen Lager (13, 14, 15) angeordnet ist.

Description

Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, insbesondere mit innengelagerten Radsätzen, mit zumindest einem Getriebe, zumindest einem quer liegend gelagerten Antriebsmotor, sowie mit zumindest einem Fahrwerksrahmen, der zumindest einen Querträger, zumindest einen ersten
Längsträger und einen zweiten Längsträger umfasst.
Fahrwerke für Schienenfahrzeuge müssen entgleisungssicher sein. Entgleisungssicherheit kann dadurch erzielt werden, dass das Fahrwerk nachgiebig auf Gleisverwindungen reagiert. Nachgiebigkeit in Bezug auf Gleisverwindungen wird
üblicherweise in erster Linie über eine entsprechende
Ausgestaltung einer Primärfederung realisiert. Darüber hinaus trägt die Eigenschaft einer geringen Verwindesteifigkeit des Fahrwerksrahmens zu Nachgiebigkeit und damit zu einem
Ausgleich von Gleisverwindungen bei.
Entgleisungssicherheit auf der einen sowie Anforderungen aus der Einschränkungsberechnung z.B. nach dem Merkblatt 505-1 der Union internationale des chemins de fer (UIC) oder der Europäischen Norm (EN) 15273 auf der anderen Seite führen häufig zu Auslegungskonflikten, die einen größeren Anteil des Fahrwerksrahmens selbst am Ausgleich von Gleisverwindungen wünschenswert werden lassen. Dies lässt sich beispielsweise durch einen Querträger mit einer geringen Torsionssteifigkeit oder durch eine gelenkige Verbindung des Querträgers mit einem ersten Längsträger und einem zweiten Längsträger des Fahrwerksrahmens realisieren.
Ein Querträger mit einer geringen Torsionssteifigkeit bedarf einer nachgiebigen Struktur mit offenen Profilen. Im Fall einer herkömmlichen Aufhängung eines Antriebsmotors an einem Querträger, beispielsweise über Konsolen, werden Drehmomente in die Struktur eingeleitet. Deshalb muss der Querträger torsionssteif ausgeführt werden und man verwendet daher üblicherweise geschlossene Profile. Nach dem Stand der Technik ist m diesem Zusammenhang z.B. das Siemens-Fahrwerk SF7000 bekannt, bei dem ein
Antriebsmotor über Konsolen an einem Querträger mit
geschlossenen Profilen und daher einer hohen
Torsionssteifigkeit aufgehängt ist.
Weiterhin sind drei Konstruktionen bekannt, die einen
Querträger mit einer geringen Torsionssteifigkeit
ermöglichen .
So beschreibt das US 4,046,080 das Prinzip des „Wegmann- Fahrwerks", bei dem ein Antriebsmotor in einem
Schubmittelpunkt eines Querträgers aufgehängt ist. Über eine Taumelscheibe erfolgt eine Teilabstützung des Antriebsmotors an einem Getriebe. Zwischen dem Antriebsmotor, dem Getriebe und dem Querträger befindet sich ein Stützlenker.
Außerdem wird ein Fahrwerk von Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles (CAF) erwähnt, wie es in Fahrzeugen der
Istanbuler Metro auf der Linie M4 zum Einsatz kommt. Hier erfolgt eine Aufhängung eines Antriebsmotors an einem
Längsträger. Über eine Taumelscheibe erfolgt eine
Teilabstützung des Antriebsmotors an einem Getriebe. Das Getriebe ist über einen Lenker mit einem Querträger
verbunden .
Aus der WO 2012/123438 AI ist eine Konstruktion bekannt, bei der sich ein Antriebsmotor an einem ersten Längsträger und einem zweiten Längsträger eines Fahrwerks sowie über eine Taumelscheibe an einem Getriebe abstützt.
Die genannten Ansätze weisen in den bekannten Formen den Nachteil einer gemeinsamen Aufhängung eines Antriebsmotors und eines Getriebes an einem Fahrwerksrahmen eines Fahrwerk auf .
Dadurch wird ein Teil der Gewichtskraft des Antriebsmotors auf das Getriebe übertragen und es werden folglich nicht abgefederte Massen des Fahrwerks erhöht.
Darüber hinaus ist aufgrund einer zwischen dem Antriebsmoto und dem Getriebe angeordneten Taumelscheibe eine getrennte Demontierbarkeit des Antriebsmotors und des Getriebes zu Instandhaltungszwecken für die genannten Ansätze nicht gegeben .
Ferner würde ein Tausch des Antriebsmotors gegen ein nicht schnittstellengleiches Modell eines Antriebsmotors eine Änderung der Schnittstellen zwischen dem Antriebsmotor und dem Fahrwerksrahmen erfordern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrwerk anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Fahrwerk der eingangs genannten Art, bei dem zumindest ein erstes elastisches Lager, ein zweites elastisches Lager und ein drittes elastisches Lager zwischen dem Antriebsmotor und dem Fahrwerksrahmen angeordnet sind, wobei auf zumindest einem der Längsträger je eines der elastischen Lager angeordnet ist .
Diese Anordnung von Lagerstellen zwischen dem Antriebsmotor und dem Fahrwerksrahmen ergibt eine Reduktion der Einleitung von aus dem Antriebsmotor stammenden Drehmomenten in den Fahrwerksrahmen. Es werden hauptsächlich Kräfte eingeleitet. Die Belastung des Fahrwerksrahmens durch Drehmomente sinkt. Dadurch können für Querträger offene Profile eingesetzt werden. Folglich verringert sich die Verwindesteifigkeit des Fahrwerksrahmens und neben einer Primärfederung trägt der Fahrwerksrahmen selbst zum Ausgleich von Gleisverwindungen bei. Durch einen Einsatz von offenen Profilen kann ferner ein Gewichtsvorteil erzielt werden.
Weiterhin ergibt sich durch die Erfindung eine vorteilhafte, getrennte Aufhängung des Antriebsmotors und eines Getriebes. Auf das Getriebe übertragene Anteile der Gewichtskraft des Antriebsmotors verringern sich. Somit können nicht
abgefederte Massen des Fahrwerks reduziert werden, was sich u.a. kostensenkend auf die Gleisinstandhaltung auswirkt.
Außerdem wird dadurch der Einsatz einer herkömmlichen und in Anschaffung und Instandhaltung kostengünstigen Bogenzahnkupplung ermöglicht. Die Bogenzahnkupplung ist ferner kompakt in ihren Abmessungen und erlaubt daher eine Baubreitenmaximierung des Antriebsmotors. Im Fall eines eigenbelüfteten Antriebsmotors bleibt die getriebeseitige Motorfront für die Luftführung frei zugänglich. Darüber hinaus sind der Antriebsmotor und das Getriebe in der
Instandhaltung separat demontierbar.
Weiterhin wird über zumindest das erste elastische Lager, das zweite elastische Lager und das dritte elastische Lager eine mechanische Entkopplung zwischen dem Antriebsmotor und dem Fahrwerksrahmen erzielt.
Günstig ist es, wenn zwischen dem Antriebsmotor und dem Fahrwerksrahmen zumindest ein erstes Befestigungsmodul, das mit dem Antriebsmotor und mit dem Fahrwerksrahmen lösbar verbunden ist, angeordnet ist.
Der Einsatz zumindest des ersten Befestigungsmoduls hat den Vorteil einheitlicher und kostengünstiger Schnittstellen auf dem Fahrwerksrahmen und dem Antriebsmotor. Somit können ohne Schnittstellenänderung auf dem Fahrwerksrahmen
unterschiedliche Antriebsmotoren eingesetzt werden.
Darüber hinaus ergibt sich aus dem Einsatz lösbarer
Verbindungen der Vorteil einer einfachen und raschen Montier- und Demontierbarkeit des Antriebsmotors und des zumindest ersten Befestigungsmoduls.
Eine bevorzugte Lösung ergibt sich, wenn das erste
Befestigungsmodul lösbar mit dem Getriebe verbunden ist.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass das erste
Befestigungsmodul neben seiner Funktion der Anbindung des Antriebsmotors an den Fahrwerksrahmen auch als
Drehmomentenstütze des Getriebes fungiert und somit auf zusätzliche Komponenten verzichtet werden kann.
Weiterhin können durch die Anordnung des ersten
Befestigungsmoduls unterschiedliche Getriebe ohne
Schnittstellenänderungen auf dem Fahrwerksrahmen eingesetzt werden . Darüber hinaus ergibt sich aus dem Einsatz lösbarer
Verbindungen der Vorteil einer einfachen und raschen Montier- und Demontierbarkeit des Getriebes und des
Befestigungsmoduls .
Eine vorteilhafte Ausgestaltung erhält man, wenn der
Querträger offene Profile aufweist.
Dadurch wird eine geringe Torsionssteifigkeit des Querträgers und somit ein teilweiser Ausgleich von Gleisverwindungen durch den Fahrwerksrahmens selbst erzielt.
Eine bevorzugte Lösung ergibt sich, wenn für die Verbindung des Antriebsmotors mit dem Fahrwerksrahmen vorgesehene
Bohrungen in den Stegen der offenen Profile in der Weise angeordnet sind, dass in die offenen Profile eingeleitete Vertikalkräfte nahe den Schubmittelpunkten der offenen
Profile verlaufen.
Diese Maßnahme ergibt einfache und kostengünstige
Schnittstellen für die Anordnung des Antriebsmotors auf dem Fahrwerksrahmen.
Ferner wird durch die Maßnahme eine Reduktion der
Torsionsbelastungen auf die offenen Profile erzielt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung erhält man, wenn an jedem Ende des ersten Längsträgers ein erster Primärfedertopf und ein zweiter Primärfedertopf vorgesehen sind und zwischen dem ersten Primärfedertopf und dem zweiten Primärfedertopf das dritte elastische Lager angeordnet ist.
Durch diese Maßnahme ergibt sich eine Konzentration der Krafteinleitung in den ersten Längsträger und in den zweiten Längsträger im Bereich des ersten Primärfedertopfes und des zweiten Primärfedertopfes und somit eine Reduktion der
Belastung des ersten Längsträgers und des zweiten
Längsträgers durch Drehmomente.
Günstig ist es, wenn das erste elastische Lager, das zweite elastische Lager und das dritte elastische Lager in der Weise angeordnet sind, dass sie Eckpunkte eines Dreiecks in einer Horizontalebene bilden, und
wenn der Antriebsmotor in der Weise angeordnet ist, dass sich die horizontale Schwerpunktlage des Antriebsmotors innerhalb des Dreiecks befindet.
Diese Maßnahme führt zu einer Homogenisierung der Belastung auf das erste elastische Lager, das zweite elastische Lager und das dritte elastische Lager.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen beispielhaft:
Eine Draufsicht auf ein Seitenteil eines ersten, beispielhaften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrwerks mit innengelagerten Radsätzen, einem Antriebsmotor und einem Getriebe, mit einem ersten Primärfedertopf und einem zweiten Primärfedertopf, wobei der Antriebsmotor über ein erstes Befestigungsmodul mit einem Querträger und über ein zweites Befestigungsmodul mit einem ersten Längsträger verbunden ist,
Eine Draufsicht auf ein Seitenteil eines zweiten, beispielhaften Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrwerks mit innengelagerten Radsätzen, einem Antriebsmotor und einem Getriebe, mit einem ersten Primärfedertopf und einem zweiten Primärfedertopf, wobei der Antriebsmotor über ein erstes Befestigungsmodul mit einem Querträger und über ein zweites Befestigungsmodul mit einem zweiten Längsträger verbunden ist,
Fig. 3: Eine Draufsicht auf eine dritte, beispielhafte
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrwerks, wobei ein Antriebsmotor mit einem ersten Längsträger und einem zweiten Längsträger sowie mit einem Querträger verbunden ist,
Eine Draufsicht auf eine vierte, beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrwerks, wobei ein Antriebsmotor mit einem ersten Längsträger und einem zweiten Längsträger sowie mit einem Querträger verbunden ist und zwischen dem Antriebsmotor und dem ersten Längsträger sowie dem zweiten Längsträger ein Befestigungsmodul
angeordnet ist,
Eine Detaildarstellung eines Schnitts durch einen ersten Längsträger, wobei rechts unten ein in einem Steg des ersten Längsträgers angeordnetes, drittes elastisches Lager dargestellt ist und links oben ein in einem Querträger angeordnetes, erstes elastisches Lager gezeigt wird,
Eine Detaildarstellung eines Schnitts durch einen Querträger, wobei in einem Steg eines offenen Profils des Querträgers ein erstes elastisches Lager angeordnet ist,
Eine Detaildarstellung einer Draufsicht auf ein Seitenteil eines fünften, beispielhaften
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Fahrwerks mit innengelagerten Radsätzen, einem Antriebsmotor und einem Getriebe, mit einem ersten Primärfedertopf, wobei der Antriebsmotor über ein erstes Befestigungsmodul mit einem Querträger und über ein zweites Befestigungsmodul mit einem ersten Längsträger verbunden ist, und
Eine Draufsicht auf ein Seitenteil eines sechsten, beispielhaften Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Fahrwerks mit innengelagerten Radsätzen, einem Antriebsmotor und einem Getriebe, mit einem ersten Primärfedertopf und einem zweiten Primärfedertopf, wobei ein erstes Befestigungsmodul den Antriebsmotor mit einem Querträger und dem Getriebe sowie ein zweites Befestigungsmodul den Antriebsmotor mit einem ersten Längsträger
verbindet . Ein in Fig. 1 in Draufsicht dargestellter Ausschnitt einer ersten, beispielhaften Variante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks umfasst einen Fahrwerksrahmen 1, einen quer liegenden Antriebsmotor 2, ein Getriebe 3, einen Querträger 4, einen ersten Längsträger 5, einen zweiten Längsträger 6, sowie einen ersten Primärfedertopf 7, einen zweiten
Primärfedertopf 8, einen dritten Primärfedertopf 9 und einen vierten Primärfedertopf 10. In vorteilhafter Ausführung ist der Querträger 4 aus offenen Profilen hergestellt. Der erste Längsträger 5 und der zweite Längsträger 6 sind
beispielsweise mit dem Querträger 4 verschweißt.
Der Antriebsmotor 2 ist über ein erstes Befestigungsmodul 11, auf dem ein erstes elastisches Lager 13 und ein zweites elastisches Lager 14 angeordnet sind, mit dem Querträger 4 verbunden .
Über ein zweites Befestigungsmodul 12 und einem darauf angeordneten, dritten elastischen Lager 15 ist der
Antriebmotor 2 mit dem ersten Längsträger 5 verbunden.
Dadurch ergibt sich eine besonders vorteilhafte
Dreipunktaufhängung und es erfolgt keine Einleitung von aus dem Antriebsmotor 2 stammenden Drehmomenten in den
Fahrwerksrahmen 1. Folglich können für den Querträger 4 offene Profile eingesetzt werden. Hierdurch verringert sich die Verwindesteifigkeit des Fahrwerksrahmens 1 und neben der Primärfederung trägt der Fahrwerksrahmen 1 selbst zum
Ausgleich von Gleisverwindungen bei. Durch den Einsatz von offenen Profilen kann im Vergleich zu geschlossenen Profilen ferner ein Gewichtsvorteil erzielt werden.
Weiterhin führt die Dreipunktaufhängung zu einer getrennten Lagerung des Antriebsmotors 2 und des Getriebes 3 im
Fahrwerk, wodurch sich ein in das Getriebe 3 eingeleiteter Anteil der Gewichtskraft des Antriebsmotors 2 und somit nicht abgefederte Massen des Fahrwerks verringern.
Der vorteilhafte Einsatz des ersten Befestigungsmoduls 11 und des zweiten Befestigungsmoduls 12 ergibt, dass unter Einsatz einheitlicher Schnittstellen auf dem Fahrwerksrahmen 1 unterschiedliche Antriebsmotoren 2, in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 7 und Fig. 8 sind beispielhafte Varianten dargestellt, eingesetzt werden können.
An den Enden des ersten Befestigungsmoduls 11 sind das erste elastische Lager 13 und das zweite elastische Lager 14 angeordnet. Im Bereich zwischen dem ersten elastischen Lager
13 und dem zweiten elastischen Lager 14 ist der Antriebsmotor 2 mit dem ersten Befestigungsmodul 11 verbunden.
Die Längsachsen des ersten elastischen Lagers 13 und des zweiten elastischen Lagers 14 verlaufen horizontal und in Längsrichtung des Fahrwerks.
Das erste elastische Lager 13 und das zweite elastische Lager
14 sind in auf dem Querträger 4 angeordnete Bohrungen eingesetzt. Eine beispielhafte Ausführungsvariante einer ersten Bohrung 16 ist in Fig. 6 dargestellt.
Das erste elastische Lager 13 und das zweite elastische Lager 14 sind über eine erste Schraubenverbindung 18 und eine zweite Schraubenverbindung 19, deren Längsachsen koaxial zu den Längsachsen des ersten elastischen Lagers 13 und des zweiten elastischen Lagers 14 verlaufen, mit dem ersten Befestigungsmodul 11 und dem Querträger 4 verspannt. Sie sind beispielsweise als Gummi-Metall-Elemente bekannter Bauform ausgeführt und ermöglichen eine Relativbewegung zwischen dem ersten Befestigungsmodul 11 und dem Querträger 4 in
horizontaler und in vertikaler Richtung.
Alle Verbindungen zwischen dem ersten Befestigungsmodul 11, dem Antriebsmotor 2 sowie dem ersten elastischen Lager 13 und dem zweiten elastischen Lager 14 sind in vorteilhafter
Ausführung kraftschlüssig und lösbar, wodurch sich eine rasche Montier- und Demontierbarkeit des Antriebsmotors 2 und des ersten Befestigungsmoduls 11 ergibt.
Zwischen dem Antriebsmotor 2 und dem ersten Längsträger 5 ist das zweite Befestigungsmodul 12 angeordnet, wobei ein Ende des zweiten Befestigungsmoduls 12 mit dem ersten Längsträger 5 und ein anderes Ende des zweiten Befestigungsmoduls 12 mit dem Antriebsmotor 2 verbunden ist. Das dritte elastische Lager 15 ist in beispielhafter Weise als elastische Buchse bekannter Bauform ausgeführt, ist zwischen dem zweiten Befestigungsmodul 12 und dem ersten Längsträger 5 angeordnet und ermöglicht eine Relativbewegung zwischen dem zweiten Befestigungsmodul 12 und dem ersten Längsträger 5 in horizontaler und vertikaler Richtung.
Die Längsachse des dritten elastischen Lagers 15 verläuft horizontal und in Querrichtung des Fahrwerks.
Das dritte elastische Lager 15 ist in eine auf dem ersten Längsträger 5 angeordnete, zweite Bohrung 17 eingesetzt und über einen ersten Dorn 20 mit dem ersten Längsträger 5 verspannt. Die Längsachse des ersten Dorns 20 verläuft koaxial zu der Längsachse des dritten elastischen Lagers 15. Eine beispielhafte Ausführungsvariante der zweiten Bohrung 17 ist in Fig. 5 dargestellt.
Die zweite Bohrung 17 für die Aufnahme des dritten
elastischen Lagers 15 ist zwischen dem ersten Primärfedertopf 7 und dem zweiten Primärfedertopf 8 angeordnet. Durch diese Eigenschaft sinkt die Drehmomentenbelastung auf den ersten Längsträger 5.
Alle Verbindungen zwischen dem zweiten Befestigungsmodul 12, dem Antriebsmotor 2 sowie dem dritten elastischen Lager 15 sind in vorteilhafter Ausführung kraftschlüssig und lösbar, wodurch sich eine rasche Montier- und Demontierbarkeit des Antriebsmotors 2 und des zweiten Befestigungsmoduls 12 ergibt .
Im Unterschied zu Fig. 1 zeigt Fig. 2 eine zweite,
beispielhafte Ausführungsvariante, bei der ein zweites
Befestigungsmodul 12 mit einem Antriebsmotor 2 und über ein drittes elastisches Lager 15 mit einem zweiten Längsträger 6 verbunden ist. Ansonsten entspricht das in Fig. 2 gezeigte Prinzip jener Ausführungsvariante, die in Fig. 1 dargestellt ist .
Fig. 3 zeigt die Draufsicht einer dritten, beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks mit einem Fahrwerksrahmen 1, bei der zwischen einem Antriebsmotor 2 und einem Querträger 4 ein erstes elastisches Lager 13, zwischen dem Antriebsmotor 2 und einem ersten Längsträger 5 ein zweites elastisches Lager 14 sowie zwischen dem
Antriebsmotor 2 und einem zweiten Längsträger 6 ein drittes elastisches Lager 15 angeordnet sind. Die Längsachse des ersten elastischen Lagers 13 verläuft horizontal und in Längsrichtung des Fahrwerks. Die Längsachsen des zweiten elastischen Lagers 14 und des dritten elastischen Lagers 15 verlaufen horizontal und in Querrichtung des Fahrwerks.
Das erste elastische Lager 13 ist beispielsweise als Gummi- Metall-Element ausgeführt und über eine erste
Schraubenverbindung 18 mit dem Querträger 4 verspannt.
Das zweite elastische Lager 14 und das dritte elastische Lager 15 sind beispielsweise als elastische Buchsen
ausgeführt .
Das zweite elastische Lager 14 ist zwischen einem ersten Primärfedertopf 7 und einem zweiten Primärfedertopf 8 über einen ersten Dorn 20 mit dem ersten Längsträger 5 verbunden. Zwischen einem dritten Primärfedertopf 9 und einem vierten Primärfedertopf 10 ist das dritte elastische Lager 15 über einen zweiten Dorn 21 auf dem zweiten Längsträger 6
angeordnet .
Auf ein erstes Befestigungsmodul 11 und ein zweites
Befestigungsmodul 12, wie in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt, wird in dieser Ausführungsvariante verzichtet. Der
Antriebsmotor 2 ist über das erste elastische Lager 13, das zweite elastische Lager 14 und das dritte elastische Lager 15 unmittelbar mit dem Fahrwerksrahmen 1 verbunden.
Ansonsten entspricht das in Fig. 3 gezeigte Prinzip jenen Ausführungsvarianten, die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt sind .
Fig. 4 zeigt die Draufsicht einer vierten, beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks mit einem Fahrwerksrahmen 1, bei der zwischen einem Antriebsmotor 2 und einem Querträger 4 ein erstes elastisches Lager 13, zwischen dem Antriebsmotor 2 und einem ersten Längsträger 5 ein zweites elastisches Lager 14 sowie zwischen dem
Antriebsmotor 2 und einem zweiten Längsträger 6 ein drittes elastisches Lager 15 angeordnet sind.
Im Unterschied zu der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsvariante ist zwischen dem Antriebsmotor 2 sowie dem zweiten
elastischen Lager 14 und dem dritten elastischen Lager 15 ein zweites Befestigungsmodul 12 vorgesehen. An den Enden des zweiten Befestigungsmoduls 12 sind das zweite elastische Lager 14 und das dritte elastische Lager 15 angeordnet.
Zwischen dem zweiten elastischen Lager 14 und dem dritten elastischen Lager 15 ist der Antriebsmotor 2 mit dem zweiten Befestigungsmodul 12 verbunden.
Ansonsten entspricht das in Fig. 4 gezeigte Prinzip jenen Ausführungsvarianten, die in Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt sind.
Fig. 5 zeigt eine Detaildarstellung eines Schnitts durch einen ersten Längsträger 5. Außerdem ist ein Teil eines Querträgers 4 abgebildet.
In eine, in einem Steg des ersten Längsträgers 5 angeordnete, zweite Bohrung 17 ist ein drittes elastisches Lager 15 mit einem ersten Dorn 20 eingesetzt.
Der Querträger 4 weist eine erste Bohrung 16 auf, in der ein erstes elastisches Lager 13 mit einer ersten
Schraubenverbindung 18 angeordnet ist.
Fig. 6 zeigt eine Detaildarstellung eines Schnitts durch einen Querträger 4.
Außerdem ist auch ein Teil eines ersten Längsträgers 5 dargestellt .
In einem Steg eines offenen Profils des Querträgers 4 ist in einer ersten Bohrung 16 ein erstes elastisches Lager 13 mit einer ersten Schraubenverbindung 18 angeordnet.
Fig. 7 zeigt eine Detaildarstellung einer Draufsicht auf eine fünfte, beispielhafte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks. Ein Antriebsmotor 2 ist über ein zweites Befestigungsmodul 12 und ein drittes elastisches Lager 15 mit einem, an seinem Ende einen ersten
Primärfedertopf 7 umfassenden, ersten Längsträger 5
verbunden. Das dritte elastische Lager 15 ist annähernd angrenzend an den ersten Primärfedertopf 7 angeordnet.
Dadurch wird eine Reduktion der Drehmomentenbelastung auf den ersten Längsträger 5 erzielt.
Bis auf die Ausführung der Primärfederung entspricht das in Fig. 7 gezeigte Prinzip jener Ausführungsvariante, die in Fig. 1 dargestellt ist.
Im Unterschied zu Fig. 1 zeigt Fig. 8 eine sechste,
beispielhafte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks, bei der ein erstes Befestigungsmodul 11 neben einer Verbindung mit einem Antriebsmotor 2 auch eine
Verbindung mit einem Getriebe 3 aufweist.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das erste
Befestigungsmodul 11 neben seiner Funktion der Anbindung de Antriebsmotors 2 an einen Fahrwerksrahmen 1 auch als
Drehmomentenstütze des Getriebes 3 fungiert und somit auf zusätzliche Komponenten verzichtet werden kann.
Ansonsten entspricht das in Fig. 8 gezeigte Prinzip jener Ausführungsvariante, die in Fig. 1 dargestellt ist.
Liste der Bezeichnungen
1 Fahrwerksrahmen
2 Antriebsmotor
3 Getriebe
4 Querträger
5 Erster Längsträger
6 Zweiter Längsträger
7 Erster Primärfedertopf
8 Zweiter Primärfedertopf
9 Dritter Primärfedertopf
10 Vierter Primärfedertopf
11 Erstes Befestigungsmodul
12 Zweites Befestigungsmodul
13 Erstes elastisches Lager
14 Zweites elastisches Lager
15 Drittes elastisches Lager
16 Erste Bohrung
17 Zweite Bohrung
18 Erste Schraubenverbindung
19 Zweite Schraubenverbindung
20 Erster Dorn
21 Zweiter Dorn

Claims

Patentansprüche
1. Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, insbesondere mit innengelagerten Radsätzen, mit zumindest einem Getriebe, zumindest einem quer liegend gelagerten Antriebsmotor, sowie mit zumindest einem Fahrwerksrahmen, der zumindest einen Querträger, zumindest einen ersten Längsträger und einen zweiten Längsträger umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erstes elastisches Lager (13) , ein zweites elastisches Lager (14) und ein drittes elastisches Lager (15) zwischen dem Antriebsmotor (2) und dem Fahrwerksrahmen (1) angeordnet sind, wobei auf zumindest einem der Längsträger (5, 6) je eines der elastischen Lager (13, 14, 15) angeordnet ist .
2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elastische Lager (13) und das zweite elastische Lager (14) zwischen dem Antriebsmotor (2) und dem Querträger (4) sowie das dritte elastisches Lager (15) zwischen dem
Antriebsmotor (2) und dem ersten Längsträger (5) angeordnet sind .
3. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elastische Lager (13) und das zweite elastische Lager (14) zwischen dem Antriebsmotor (2) und dem Querträger (4) sowie das dritte elastische Lager (15) zwischen dem
Antriebsmotor (2) und dem zweiten Längsträger (6) angeordnet sind .
4. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elastische Lager (13) zwischen dem Antriebsmotor (2) und dem Querträger (4), das zweite elastische Lager (14) zwischen dem Antriebsmotor (2) und dem ersten Längsträger (5) und das dritte elastische Lager (15) zwischen dem
Antriebsmotor (2) und dem zweiten Längsträger (6) angeordnet sind .
5. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebsmotor (2) und dem Fahrwerksrahmen (1) zumindest ein erstes Befestigungsmodul (11), das mit dem Antriebsmotor (2) und mit dem Fahrwerksrahmen (1) lösbar verbunden ist, angeordnet ist.
6. Fahrwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Befestigungsmodul (11) lösbar mit dem Getriebe (3) verbunden ist.
7. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (4) offene Profile aufweist .
8. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder 7
dadurch gekennzeichnet, dass für die Verbindung des
Antriebsmotors (2) mit dem Fahrwerksrahmen (1) vorgesehene Bohrungen in den Stegen der offenen Profile in der Weise angeordnet sind, dass in die offenen Profile eingeleitete Vertikalkräfte nahe den Schubmittelpunkten der offenen
Profile verlaufen.
9. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende des ersten Längsträgers (5) ein erster Primärfedertopf (7) und ein zweiter Primärfedertopf (8) vorgesehen sind und zwischen dem ersten Primärfedertopf (7) und dem zweiten Primärfedertopf (8) das dritte elastische Lager (15) angeordnet ist.
10. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende des zweiten Längsträgers (6) ein dritter Primärfedertopf (9) und ein vierter Primärfedertopf (10) vorgesehen sind und zwischen dem dritten Primärfedertopf (9) und dem vierten Primärfedertopf (10) das dritte elastische Lager (15) angeordnet ist.
11. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende des ersten Längsträgers (5) ein erster Primärfedertopf (7) und ein zweiter Primärfedertopf (8) sowie an jedem Ende des zweiten Längsträgers (6) ein dritter
Primärfedertopf (9) und ein vierter Primärfedertopf (10) vorgesehen sind und zwischen dem ersten Primärfedertopf (7) und dem zweiten Primärfedertopf (8) das zweite elastische Lager (14) sowie zwischen dem dritten Primärfedertopf (9) und dem vierten Primärfedertopf (10) das dritte elastische Lager (15) angeordnet ist.
12. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende des ersten Längsträgers (5) ein erster Primärfedertopf (7) vorgesehen ist und annähernd angrenzend an den ersten Primärfedertopf (7) das dritte elastische Lager (15) angeordnet ist.
13. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende des zweiten Längsträgers (6) ein dritter Primärfedertopf (9) vorgesehen ist und annähernd angrenzend an den dritten Primärfedertopf (9) das dritte elastische Lager (15) angeordnet ist.
14. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Ende des ersten Längsträgers (5) ein erster Primärfedertopf (7) sowie an jedem Ende des zweiten
Längsträgers (6) ein dritter Primärfedertopf (9) vorgesehen sind und annähernd angrenzend an den ersten Primärfedertopf (7) das zweite elastische Lager (14) sowie annähernd
angrenzend an den dritten Primärfedertopf (9) das dritte elastische Lager (15) angeordnet ist.
15. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elastische Lager (13), das zweite elastische Lager (14) und das dritte elastische Lager (15) in der Weise angeordnet sind, dass sie Eckpunkte eines Dreiecks in einer Horizontalebene bilden, und dass der Antriebsmotor (2) in der Weise angeordnet ist, sich die horizontale Schwerpunktlage des Antriebsmotors innerhalb des Dreiecks befindet.
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