EP3580111B1 - Fahrgestellaufhängung - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- 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
- B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
-
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- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
- B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
- B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
Definitions
- the invention relates to a chassis suspension for rail vehicles with a car body which is supported by a spring system on a chassis, the chassis suspension having an anti-lift device which has a stop element fixed with respect to the car body and a stop element fixed with respect to the chassis, between which there is a dead gear that limits the rebound travel of the spring system when the car body is raised.
- the stop element fixed with respect to the chassis is formed, for example, by a bracket projecting from the chassis, while the stop element fixed with respect to the car body is formed at the lower end of a bolt which extends downward from the car body and is axially movable by a bore formed in the base of the bracket extends.
- the stop element at the lower end of this bolt is thus located below the base of the dowel, which forms the chassis in this stop element.
- level adjustment devices are known with which the car body can be pulled hydraulically against the chassis against the force of the spring system, so that when the rail vehicle is lightly loaded the entry height is reduced.
- An example of such a level adjustment device is shown in DE 20 2015 101 275 U1 described.
- the known level adjustment devices require a certain amount of installation space in the chassis suspension, which is why it is difficult to retrofit existing rail vehicles with a level adjustment device.
- a chassis suspension of the type mentioned in which a low-tensioning device is formed by two hydraulic cylinders arranged on both sides of the anti-lift device.
- the object of the invention is to create a chassis suspension in which a level adjustment device is accommodated in a space-saving manner.
- an extendable actuator arranged between the two stop elements forms a level adjustment device for the car body, which stop element fixed with respect to the chassis is formed by a base leg of a bracket protruding from the chassis and that with respect to the car body fixed stop element is arranged at the lower end of a bolt which extends from the car body downwards through a bore of the stop element formed on the bracket, the actuator being a hydraulic cylinder, and the bolt extending coaxially and axially movably through the actuator.
- the stop elements of the anti-lift device that are already present are used for the level adjustment device. If the entry height of the car body is to be reduced, the actuator is extended so that the dead gear between the stop elements is bridged and then during the further extension movement the stop element on the car body side is pressed down against the force of the spring system, while the actuator on the chassis side is pressed down Stop element is supported.
- the level adjustment device primarily use the installation space that is required anyway for the stop elements of the anti-lift device and the dead aisle between them. This enables a cost-effective design of the level adjustment device and, in particular, a simple retrofitting of existing vehicles.
- the chassis suspension 10 shown serves for the mechanical connection of a car body 12, of which only part of a bottom wall 14 is shown here, with a chassis 16 of a rail vehicle.
- a spring system 18 is provided for spring-loaded support of the car body 12 on the chassis 16, which in this example is formed by two helical spring assemblies 20, each of which is supported with the lower end on the car body 16 and on the upper ends of the car body 12 not here shown abutment is supported.
- the car body 12 and the chassis 16 are connected by a vibration damper 22 which acts parallel to the spring system 18 and dampens its vibrations.
- a vibration damper 22 which acts parallel to the spring system 18 and dampens its vibrations.
- an anti-lift device 24 which serves to limit the rebound travel of the spring system 18 when the car body 12 is raised.
- Part of the anti-lift device 24 is formed by an inverted U-shaped bracket 26 projecting from the chassis 16, the base leg of which forms a first stop element 28 which is fixed with respect to the chassis.
- a second stop element 30, which is fixed with respect to the car body, is formed at the lower end of a bolt 32 which penetrates a hole in the first stop element 28 and is hinged at its upper end to the underside of the car body 12.
- An extendable actuator 34 is arranged between the two stop elements 28 and 30, which is formed, for example, by a hydraulic cylinder and an associated piston.
- the bolt 32 runs coaxially through the actuator 34 and is sealed so that no hydraulic fluid escapes.
- the installation of the chassis suspension 10 is based on the Fig. 2 which shows a complete view of a rail vehicle 36.
- the rail vehicle 36 is a five-part vehicle with three chassis modules 38, 40, 42, between each of which a sedan chair 44, 46 is held.
- Each of the three chassis modules 38, 40, 42 has a chassis 16 which is supported by two associated chassis suspensions 10 of the in FIG Fig. 1 type shown is connected to the car body 12 of the respective chassis module.
- the two chassis suspensions 10 per chassis module are arranged on opposite sides of the vehicle, that their vibration damper 22 and also the anti-lift devices 24 are each diagonally opposite.
- the diagonal arrangement of the anti-lift device 24 allows the chassis 16 to be raised in a stable manner when the car body 12 is raised with the aid of a lifting gear.
- Fig. 3 illustrates, which shows the car body 12 or its bottom wall 14 in a raised position.
- Fig. 1 shown in dash-dotted lines.
- the stop element 30 seated at the lower end of the bolt 32 has been raised together with the car body and the bolt 32 and now rests on the underside of the actuator 34, which is still supported with its upper end on the first stop element 28. If the car body 12 is raised further, the chassis 16 is also raised, the power flow from the car body 12 via the bolt 32, the stop element 30, the actuator 34, the stop element 28 and the bracket 26.
- the actuator 34 is connected via hydraulic lines (not shown) to a control device, also not shown, which controls the extension and, if applicable, retraction movements of the actuator 34.
- the control device receives the command to move the actuator 34 into the position shown in FIG Fig. 4 position shown.
- the dead gear normally existing between the stop elements 28 and 30 is thereby bridged, and during the further extension movement of the actuator 34 the stop element 30 is pressed down so that the car body 12 is also pulled down via the bolt 32, as shown in FIG Fig. 4 is shown.
- FIG Fig. 4 is shown.
- here is again according to the original position of the car body Fig. 1 shown in dash-dotted lines.
- the actuators 34 of the two diagonally opposite lift-out safeguards 24 in the two chassis suspensions 10 are controlled synchronously so that the entire car body is lowered in a stable manner while maintaining its horizontal orientation. If, for example, the litter 44 is to be lowered, the car bodies 12 of the two adjacent chassis modules 38 and 40 are lowered in this way, whereby the litter 44 held between these car bodies is lowered evenly, while the other litter 46 is tilted slightly, unless the car body of the chassis module 42 is also lowered.
- the actuators 34 can in principle be single-acting hydraulic cylinders. The retraction movement is then driven by the weight of the car body. In an advantageous embodiment, however, the actuators 34 are formed by double-acting hydraulic cylinders, so that the in Fig. 1 shown dead passage between the stop elements 28 and 30 can be actively restored.
- the control device for the actuators 34 can optionally be coupled to the braking system of the rail vehicle, so that when the rail vehicle is stopped and the brake is actuated, all sedan chairs are lowered evenly.
- the control device can also work independently of the brake system. For example, request buttons can be provided on the doors of the rail vehicle (in the sedan chairs 44, 46) with which passengers can request a lowering of the sedan chair if necessary, with the result that the car bodies 12 of the two adjacent chassis modules are lowered.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Fahrgestellaufhängung für Schienenfahrzeuge mit einem Wagenkasten, der über ein Federsystem auf einem Fahrgestell abgestützt ist, wobei die Fahrgestellaufhängung eine Aushebesicherung aufweist, die ein in Bezug auf den Wagenkasten festes Anschlagelement und ein in Bezug auf das Fahrgestell festes Anschlagelement aufweist, zwischen denen ein toter Gang besteht, der den Ausfederweg des Federsystems begrenzt, wenn der Wagenkasten angehoben wird.
- Eine solche Aushebesicherung ermöglicht es, das komplette Schienenfahrzeug mit einem am Wagenkasten angreifenden Hubgeschirr vom Gleis abzuheben, ohne dass die elastischen Elemente des Federsystems überdehnt werden. Bei bekannten Fahrgestellaufhängungen wird das in Bezug auf das Fahrgestell feste Anschlagelement beispielsweise durch einen vom Fahrgestell aufragenden Bügel gebildet, während das in Bezug auf den Wagenkasten feste Anschlagelement am unteren Ende eines Bolzens gebildet ist, der sich vom Wagenkasten aus nach unten erstreckt und axialbeweglich durch eine in der Basis des Bügels gebildete Bohrung verläuft. Das Anschlagelement am unteren Ende dieses Bolzens befindet sich somit unterhalb der Basis des Dübels, die das Fahrgestell bei diesem Anschlagelement bildet. Wenn der Wagenkasten angehoben wird und dabei die Federn des Federsystems ausfedern, so bewegt sich der Bolzen in der Bohrung des Bügels nach oben, bis das Anschlagelement am unteren Ende des Bolzens an der Basis des Bügels anschlägt und auf diese Weise den Ausfederweg begrenzt. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Wagenkastens wird dann das an der Aushebesicherung hängende Fahrgestell mit angehoben.
- Im Hinblick auf eine behindertengerechte Gestaltung von Personennahverkehrssystemen ist es bei Schienenfahrzeugen erwünscht, dass der Niveauunterschied zwischen dem Bahnsteig und dem Einstieg des Schienenfahrzeugs beladungsunabhängig auf maximal 50 mm begrenzt werden kann. Dazu sind Niveauanpassungseinrichtungen bekannt, mit denen der Wagenkasten entgegen der Kraft des Federsystems hydraulisch gegen das Fahrgestell gezogen werden kann, so dass bei geringer Beladung des Schienenfahrzeugs die Einstiegshöhe reduziert wird. Ein Beispiel einer solchen Niveauanpassungseinrichtung wird in
DE 20 2015 101 275 U1 beschrieben. - Die bekannten Niveauanpassungseinrichtungen erfordern jedoch einen gewissen Bauraum in der Fahrgestellaufhängung, weshalb es schwierig ist, bestehende Schienenfahrzeuge mit einer Niveauanpassungseinrichtung nachzurüsten.
- Aus
DE 10 2014 200 592 A1 ist eine Fahrgestellaufhängung der eingangs genannten art bekannt, bei der durch zwei beiderseits der Aushebesicherung angeordnete Hydraulikzylinder eine Niederspannvorrichtung gebildet wird. - Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrgestellaufhängung zu schaffen, in der eine Niveauanpassungseinrichtung platzsparend untergebracht ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass durch ein zwischen den beiden Anschlagelementen angeordnetes ausfahrbares Stellglied eine Niveauanpassungseinrichtung für den Wagenkasten gebildet wird, das in Bezug auf das Fahrgestell feste Anschlagelement durch einen Basisschenkel eines von dem Fahrgestellaufragenden Bügels gebildet wird und das in Bezug auf den Wagenkasten feste Anschlagelement am unteren Ende eines Bolzens angeordnet ist, der sich vom Wagenkasten aus nach unten durch eine Bohrung des an dem Bügel gebildeten Anschlagelements erstreckt, wobei das Stellglied ein Hydraulikzylinder ist, und der Bolzen koaxial und axialbeweglich durch das Stellglied verläuft.
- Erfindungsgemäß werden somit die ohnehin vorhandenen Anschlagelemente der Aushebesicherung für die Niveauanpassungseinrichtung genutzt. Wenn die Einstiegshöhe des Wagenkastens reduziert werden soll, so wird das Stellglied ausgefahren, so dass der tote Gang zwischen den Anschlagelementen überbrückt wird und dann bei der weiteren Ausfahrbewegung das wagenkastenseitige Anschlagelement entgegen der Kraft des Federsystems nach unten gedrückt wird, während sich das Stellglied am Fahrgestellseitigen Anschlagelement abstützt. Auf diese Weise lässt sich für die Niveauanpassungseinrichtung in erster Linie der Bauraum nutzen, der für die Anschlagelemente der Aushebesicherung und den zwischen ihnen bestehenden toten Gang ohnehin benötigt wird. Das ermöglicht eine kostengünstige Gestaltung der Niveauanpassungseinrichtung sowie insbesondere auch eine einfache Nachrüstung von Bestandsfahrzeugen.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
- Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Prinzipskizze wesentlicher Teile einer Fahrgestellaufhängung eines Schienenfahrzeugs;
- Fig. 2
- eine Komplettansicht des Schienenfahrzeugs;
- Fig. 3
- eine Darstellung analog zu
Fig. 1 , zur Illustration der Wirkung einer Aushebesicherung; und - Fig. 4
- eine Darstellung analog zu
Figuren 1 und3 , zur Illustration der Wirkungsweise einer Niveauanpassungseinrichtung. - Die in
Fig. 1 gezeigte Fahrgestellaufhängung 10 dient zur mechanischen Verbindung eines Wagenkastens 12, von dem hier nur ein Teil einer Bodenwand 14 gezeigt ist, mit einem Fahrgestell 16 eines Schienenfahrzeugs. Zur gefederten Abstützung des Wagenkastens 12 auf dem Fahrgestell 16 ist ein Federsystem 18 vorgesehen, das in diesem Beispiel durch zwei Schraubenfederpakete 20 gebildet wird, die sich jeweils mit dem unteren Ende auf den Wagenkasten 16 abstützen und auf deren oberen Enden der Wagenkasten 12 über hier nicht gezeigte Widerlager abgestützt ist. - Zusätzlich sind der Wagenkasten 12 und das Fahrgestell 16 durch einen Schwingungsdämpfer 22 verbunden, der parallel zu dem Federsystem 18 wirkt und dessen Schwingungen dämpft. Symmetrisch zu dem Schwingungsdämpfer 22 ist auf der entgegengesetzten Seite des Federsystems 18 eine Aushebesicherung 24 angeordnet, die dazu dient, den Ausfederweg des Federsystems 18 zu begrenzen, wenn der Wagenkasten 12 angehoben wird.
- Ein Teil der Aushebesicherung 24 wird durch einen vom Fahrgestell 16 aufragenden, umgekehrt-U-förmigen Bügel 26 gebildet, dessen Basisschenkel ein erstes, in Bezug auf das Fahrgestell festes Anschlagelement 28 bildet. Ein zweites, in Bezug auf den Wagenkasten festes Anschlagelement 30 ist am unteren Ende eines Bolzens 32 gebildet, der eine Bohrung des ersten Anschlagelements 28 durchsetzt und mit seinem oberen Ende gelenkig an der Unterseite des Wagenkastens 12 aufgehängt ist.
- Zwischen den beiden Anschlagelementen 28 und 30 ist ein ausfahrbares Stellglied 34 angeordnet, das beispielsweise durch einen Hydraulikzylinder und einem zugehörigen Kolben gebildet wird. Der Bolzen 32 verläuft koaxial durch das Stellglied 34 und ist so abgedichtet, dass keine Hydraulikflüssigkeit austritt.
- Die Einbauweise der Fahrgestellaufhängung 10 soll anhand der
Fig. 2 erläutert werden, die eine Komplettansicht eines Schienenfahrzeugs 36 zeigt. Bei dem Schienenfahrzeug 36 handelt es sich im gezeigten Beispiel um ein fünfteiliges Fahrzeug mit drei Fahrwerkmodulen 38, 40, 42, zwischen denen jeweils eine Sänfte 44, 46 gehalten ist. - Jedes der drei Fahrwerkmodule 38, 40, 42 weist ein Fahrgestell 16 auf, das durch zwei zugehörige Fahrgestellaufhängungen 10 der in
Fig. 1 gezeigten Art mit dem Wagenkasten 12 des jeweiligen Fahrwerkmoduls verbunden ist. Die beiden Fahrgestellaufhängungen 10 je Fahrwerkmodul sind so auf entgegengesetzten Fahrzeugseiten angeordnet, dass sich ihre Schwingungsdämpfer 22 sowie auch die Aushebesicherungen 24 jeweils diagonal gegenüber liegen. - Die diagonale Anordnung der Aushebsicherungen 24 erlaubt es, das Fahrgestell 16 stabil anzuheben, wenn der Wagenkasten 12 mit Hilfe eines Hubgeschirrs angehoben wird.
- Die Wirkungsweise der Aushebesicherung 24 ist in
Fig. 3 illustriert, die den Wagenkasten 12 bzw. dessen Bodenwand 14 in einer angehobenen Position zeigt. Zum Vergleich ist die ursprüngliche Position gemäßFig. 1 strichpunktiert eingezeichnet. - Das am unteren Ende des Bolzens 32 sitzende Anschlagelement 30 ist zusammen mit dem Wagenkasten und dem Bolzen 32 angehoben worden und liegt nun an der Unterseite des Stellglieds 34 an, das sich mit seinem oberen Ende weiterhin an dem ersten Anschlagelement 28 abstützt. Wenn nun der Wagenkasten 12 weiter angehoben wird, so wird das Fahrgestell 16 mit angehoben, wobei der Kraftfluss vom Wagenkasten 12 über den Bolzen 32, das Anschlagelement 30, das Stellglied 34, das Anschlagelement 28 und den Bügel 26 verläuft.
- Das Stellglied 34 ist über nicht gezeigte Hydraulikleitungen mit einer gleichfalls nicht gezeigten Steuereinrichtung verbunden, die die Ausfahr- und gegebenenfalls Einzugsbewegungen des Stellglieds 34 steuert.
- Wenn an einer Haltestelle der Wagenkasten 12 abgesenkt werden soll, damit der Einstieg des Schienenfahrzeugs mit dem Bahnsteig nivelliert wird, so erhält die Steuereinrichtung den Befehl, das Stellglied 34 in die in
Fig. 4 gezeigte Position auszufahren. Der normalerweise zwischen den Anschlagelementen 28 und 30 bestehende tote Gang wird dadurch überbrückt, und bei der weiteren Ausfahrbewegung des Stellglieds 34 wird das Anschlagelement 30 nach unten gedrückt, so dass über den Bolzen 32 auch der Wagenkasten 12 nach unten gezogen wird, wie inFig. 4 gezeigt ist. Zum Vergleich ist hier wieder die ursprüngliche Position des Wagenkastens gemäßFig. 1 strichpunktiert eingezeichnet. - Die Stellglieder 34 der beiden einander diagonal gegenüberliegenden Aushebesicherungen 24 in den beiden Fahrgestellaufhängungen 10 werden dabei synchron angesteuert, so dass der gesamte Wagenkasten stabil abgesenkt wird und dabei seine horizontale Ausrichtung behält. Wenn z.B. die Sänfte 44 abgesenkt werden soll, so werden die Wagenkästen 12 der beiden angrenzenden Fahrwerkmodule 38 und 40 in dieser Weise abgesenkt, wodurch auch die zwischen diesen Wagenkästen gehaltene Sänfte 44 gleichmäßig abgesenkt wird, während die andere Sänfte 46 leicht gekippt wird, sofern nicht auch der Wagenkasten des Fahrwerkmoduls 42 abgesenkt wird.
- Bei den Stellgliedern 34 kann es sich im Prinzip um einfach wirkende Hydraulikzylinder handeln. Die Einfahrbewegung wird dann durch das Gewicht des Wagenkastens angetrieben. In einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Stellglieder 34 jedoch durch doppelt wirkende Hydraulikzylinder gebildet, so dass der in
Fig. 1 gezeigte tote Gang zwischen den Anschlagelementen 28 und 30 aktiv wieder hergestellt werden kann. - Die Steuereinrichtung für die Stellglieder 34 kann wahlweise mit dem Bremssystem des Schienenfahrzeugs gekoppelt sein, so dass bei einem Halt des Schienenfahrzeugs und bei Betätigung der Bremse alle Sänften gleichmäßig abgesenkt werden. Die Steuereinrichtung kann jedoch auch unabhängig vom Bremssystem arbeiten. Beispielsweise können an den Türen des Schienenfahrzeugs (in den Sänften 44, 46) Anforderungstasten vorgesehen sein, mit denen Fahrgäste bei Bedarf eine Absenkung der betreffenden Sänfte anfordern können, mit dem Ergebnis, dass die Wagenkästen 12 der beiden angrenzenden Fahrwerkmodule abgesenkt werden.
Claims (3)
- Fahrgestellaufhängung (10) für Schienenfahrzeuge (36) mit einem Wagenkasten (12), der über ein Federsystem (18) auf einem Fahrgestell (16) abgestützt ist, wobei die Fahrgestellaufhängung (10) eine Aushebesicherung (24) aufweist, die ein in Bezug auf den Wagenkasten (12) festes Anschlagelement (30) und ein in Bezug auf das Fahrgestell (16) festes Anschlagelement (28) aufweist, zwischen denen ein toter Gang besteht, der den Ausfederweg des Federsystems (18) begrenzt, wenn der Wagenkasten (12) angehoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein zwischen den beiden Anschlagelementen (28, 30) angeordnetes ausfahrbares Stellglied (34) eine Niveauanpassungseinrichtung für den Wagenkasten (12) gebildet wird, das in Bezug auf das Fahrgestell feste Anschlagelement (28) durch einen Basisschenkel eines von dem Fahrgestell (16) aufragenden Bügels (26) gebildet wird und das in Bezug auf den Wagenkasten (12) feste Anschlagelement (30) am unteren Ende eines Bolzens (32) angeordnet ist, der sich vom Wagenkasten (12) aus nach unten durch eine Bohrung des an dem Bügel (26) gebildeten Anschlagelements (28) erstreckt, wobei das Stellglied (34) ein Hydraulikzylinder ist, und der Bolzen (32) koaxial und axialbeweglich durch das Stellglied (34) verläuft.
- Fahrgestellaufhängung nach Anspruch 1, bei der die Aushebesicherung (24) und ein Schwingungsdämpfer (22) symmetrisch auf entgegengesetzten Seiten des Federsystems (18) angeordnet sind.
- Fahrgestellaufhängung nach Anspruch 2, mit zwei auf entgegengesetzten Seiten des Schienenfahrzeugs angeordneten Baugruppen mit je einem Federsystem (18), einem Schwingungsdämpfer (22) und einer Aushebesicherung (24), bei der die beiden Aushebesicherungen und die beiden Schwingungsdämpfer (22) so angeordnet sind, dass sie einander jeweils diagonal gegenüber liegen.
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