WO1993013970A1 - Chassis member - Google Patents

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WO1993013970A1
WO1993013970A1 PCT/EP1992/002979 EP9202979W WO9313970A1 WO 1993013970 A1 WO1993013970 A1 WO 1993013970A1 EP 9202979 W EP9202979 W EP 9202979W WO 9313970 A1 WO9313970 A1 WO 9313970A1
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WO
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chassis
spar
wheel
brake
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/EP1992/002979
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Heinrich Scheucken
Hansjochen Girod
Gerhard Korn
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to EP93902126A priority Critical patent/EP0619788B1/en
Priority to DE59204378T priority patent/DE59204378D1/en
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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
    • B61F5/26—Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/30—Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/32—Guides, e.g. plates, for axle-boxes
    • B61F5/325—The guiding device including swinging arms or the like to ensure the parallelism of the axles
    • 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
    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/16—Types of bogies with a separate axle for each wheel

Definitions

  • the invention relates to a chassis beam for at least one single wheel of a rail vehicle.
  • a wheel guide rocker For single wheels of rail vehicles, a wheel guide rocker has been proposed in DE-C-35 46 493.
  • This wheel guide rocker is vertically movable at one end and is connected horizontally by a bearing block to a car body of the rail vehicle and is supported at the other end by a load spring on the car body. Because the wheel guide rocker is supported on the car body only via a load spring, the bearing block must also take on the support of the car body in addition to absorbing the longitudinal forces. The driving comfort during an acceleration and braking process is therefore not yet optimal.
  • the object of the present invention is to create a chassis beam of the type mentioned at the outset, which
  • the chassis beam according to the invention is connected to the body of the rail vehicle via a longitudinal stabilizer and is supported on the body by at least two load springs.
  • the vehicle support and the longitudinally elastic stabilization of the vehicle when the entering propulsion and braking forces are therefore separate. This enables a better absorption of the long vibrations as well as the transverse forces by the load springs, whereby at the same time the longitudinal forces occurring during an acceleration or braking process are better transferred from the chassis beam to the car body.
  • FIG. 1 shows a side view of a first embodiment of the chassis beam according to the invention
  • FIG. 4 shows a side view of a second embodiment of the underframe
  • FIG. 5 shows a section through the underframe along the
  • FIGS. 1-5 1 denotes a chassis beam, which is designed as a torsionally rigid and rigid support and which, for example. can be made of steel, light metal, carbon fiber reinforced plastic or combinations thereof.
  • the chassis beam 1 is vertically movable with its one end via a longitudinal stabilizer 2 and is horizontally fixed to the car body 3 of a rail vehicle and is supported at both ends by load springs 4 and 5 on the car body 3.
  • An individual wheel 6 is horizontally pivotably supported in the chassis beam 1 and can be steered horizontally by means of an actuator 7 relative to the chassis beam 1 about a pivot axis lying in the contact plane of the individual wheel 6. Due to the horizontal steerability of the individual wheel 6, the wagon running behavior in narrow curves is significantly improved.
  • the individual wheel 6 is mounted on the outside in the chassis beam 1. However, it is also possible to mount the individual wheel 6 on the inside.
  • the chassis beam 1 offers the possibility of rotatably mounting the individual wheel 6 in a wheel carrier which is held horizontally pivotably in the chassis beam 1.
  • a wheel carrier which is held horizontally pivotably in the chassis beam 1.
  • Such storage of a single wheel which is known from DE-C-35 46 493, offers the possibility in a simple manner, e.g. to integrate the wheel hub motor known from DE-C-35 38 513 into the wheel carrier.
  • an individual wheel 6 mounted in the chassis beam 1 can also be driven by the drive motor described in EP-B-0 247 389.
  • This traction motor is arranged axially outside the wheel shaft of the individual wheel 6 in the wheel housing 8 of the car body 3 and is axially outside the individual wheel 6 via a bevel gear or worm gear in driving connection with the wheel shaft.
  • the longitudinal stabilizer 2 is mounted in bearings 10, 11 in the body 3 and articulated to the chassis beam 1 with a horizontally guided bolt 12.
  • the chassis beam 1 is thus vertically movable, the transition of Propulsion and braking forces from the chassis beam 1 to the body 3 are longitudinally elastic and structure-borne noise-damped. This results in a significantly improved braking and acceleration behavior of the rail vehicle regardless of the arrangement of the individual wheels and regardless of whether it is a rotating or driven single wheel.
  • a guide element 9 is provided in the area of the individual wheel 6.
  • the guide element 9 is fastened at its lower end via a bearing 13 to the chassis beam 1 and at its upper end via a bearing 14 to a vibration absorber element 15 in the side wheel arch 8 of the car body 3.
  • the lower end of the guide element 9 is preferably connected to the chassis beam 1 above the hub of the individual wheel 6.
  • damping elements 16 and 17 connect the chassis beam 1 to the vibration absorber element 15 arranged in the wheel housing 8 (FIG. 1 + 2).
  • the vibration absorber element 15 can be designed as a cross or bell carrier.
  • the vibration absorber element 15 is in the form of a cross-member, that is to say four-armed.
  • the arms 151 and 152 are parallel to the longitudinal axis of the vehicle, the other two arms 153 and 154 are parallel to the transverse axis of the vehicle. Between those pointing in the longitudinal direction
  • Spring elements 18 and 19 are arranged. Between the arms 153 and 154 pointing in the transverse direction and the wheel arch 8 Spring elements 20 and 21 arranged.
  • the spring elements 18 and 19 installed in the longitudinal direction absorb the high-frequency vibrations caused by short impacts, which result, for example, from rail corrugations or heavy soiling of the rail heads.
  • the spring elements 20 and 21 installed in the transverse direction which may have a different spring characteristic, take over in the transverse direction together with the guide element 9 and the bearings 13 and 14 the elastic stabilization of the lateral forces which occur due to the lateral acceleration of the car body 3 when driving through curves occur and cause a tipping moment between the wheel contact point and the chassis spar 1.
  • the transverse and torsional forces acting on the chassis beam 1 are absorbed by a guide element 22.
  • the guide element 22 is in turn fastened like the guide element 9 according to FIGS. 1-3 via bearings 13 and 14.
  • a damping element 23 is integrated in the guide element 22. This can be done constructively e.g. daduch be realized that the damping element 23 is integrated in a reinforced guide tube which is provided with arms. In this embodiment of the chassis beam 1, an optimal reduction of the high-frequency shocks is achieved with all payload conditions of the rail vehicle.
  • the load springs 4, 5 as well as the damping elements 16 and 17 (FIG. 1-3) and the damping element 23 (FIG. 4 + 5) can be connected via a compressed air line 24 (for reasons of overview). Only shown in dashed lines in FIG. 4) with compressed air. This achieves a continuous regulation of the damping forces as a function of the air pressure in the load springs 4 and 5 and thus the vehicle load.
  • the stops 25 and 26 shown in FIG. 5 serve only to prevent the chassis spar 1 from tilting excessively with respect to the car body 3.
  • the chassis beam 1 according to the invention is particularly well suited for being equipped with a rail brake device 27.
  • the rail brake device 27 is in this case arranged on the underside of the chassis spar 1, that is to say on the side facing the rail.
  • the rail brake device 27 comprises a brake body 28 which is fastened to the chassis spar 1 in a height-adjustable manner on a horizontally rotating brake carrier 29.
  • the brake carrier 29 is horizontally rotatably mounted in a driver device 30 which is firmly connected to the chassis beam 1.
  • the brake body 28 is provided with elongated holes and suspended with springs 31 and 32 on height-adjustable bolts 33 and 34 which can be screwed into the brake carrier 29. Due to the bolts 33 and 34 which can be screwed into the brake carrier 29, the drum wear occurring on the brake body 28 can be taken into account in a simple manner.
  • the braking force is transferred from the brake body 28 via the driver device 30 directly to the chassis beam 1 and by means of the longitudinal stabilizer 2 to the car body 3.
  • the brake carrier 29 is not loaded by the braking force, since the play between the brake body 28 and the driving device 30 is smaller than the play of the bolts 33 and 34 in the elongated holes of the brake body 28.
  • the setting of the brake body 28 on the rail run is carried out by the actuator 7, which is responsible for the horizontal steerability of the individual wheel 6.
  • the actuator 7 has a lever 35 connected to the brake body 28.
  • the determination of the course of the rail can be carried out by the rail course measuring device known from EP-A-0 374 290.
  • This measuring device detects the course of the rail by means of an optoelectronic or (electro) magnetic sensor device and determines the actuating pulses required for the actuator 7 in an electronic evaluation system as a function of the rail course.
  • the steering of the single wheel 6 can, however, also be carried out by the single wheel control device according to the European patent applications 91 101 065.0 and 91 111 580.6.
  • the brake body 28 can e.g. be connected to the steering lever for the single wheel 6 via a lever mechanism.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

The construction of a railway vehicle providing improved passenger comfort, especially during acceleration and braking, is facilitated by a chassis member (1) for at least an individual wheel (6) in which the chassis member (1) is secured at one end to the body (3) of the railway vehicle via a longitudinal stabiliser (2) to be vertically movable and horizontally fixed and is supported at both ends to the vehicle body (3) via compression springs (4, 5).

Description

FahrwerksholmChassis spar
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrwerksholm für wenigstens ein Einzelrad eines Schienenfahrzeugs.The invention relates to a chassis beam for at least one single wheel of a rail vehicle.
Für Einzelräder von Schienenfahrzeugen ist in der DE-C-35 46 493 eine Radführungsschwinge vorgeschlagen worden. Diese Radführungsschwinge ist mit ihrem einen Ende vertikal beweglich und horizontal fest über einen Lager- bock mit einem Wagenkasten des Schienenfahrzeugs verbunden und mit ihrem anderen Ende über eine Lastfeder an dem Wagenkasten abgestützt. Dadurch, daß die Radführungs¬ schwinge nur über eine Lastfeder am Wagenkasten abgestützt ist, muß der Lagerbock neben der Aufnahme der Längskräfte auch die Abstützung des Wagenkastens übernehmen. Der Fahr¬ komfort während eines Beschleunigungs- und Bremsvorganges ist deshalb noch nicht optimal.For single wheels of rail vehicles, a wheel guide rocker has been proposed in DE-C-35 46 493. This wheel guide rocker is vertically movable at one end and is connected horizontally by a bearing block to a car body of the rail vehicle and is supported at the other end by a load spring on the car body. Because the wheel guide rocker is supported on the car body only via a load spring, the bearing block must also take on the support of the car body in addition to absorbing the longitudinal forces. The driving comfort during an acceleration and braking process is therefore not yet optimal.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrwerks- holm der eingangs genannten Art zu schaffen, der dieThe object of the present invention is to create a chassis beam of the type mentioned at the outset, which
Konstruktion eines fahrgastfreundlichen Schienenfahrzeugs mit einem, insbesondere auch bei Beschleunigungs- und Bremsvorgängen, verbesserten Fahrkomfort ermöglicht.Construction of a passenger-friendly rail vehicle with improved driving comfort, in particular also during acceleration and braking processes.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelbst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 18 beschrieben.This object is achieved according to the invention by the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are described in claims 2 to 18.
Der erfindungsgemäße Fahrwerksholm ist über einen Längsstabilisator mit dem Wagenkasten des Schienenfahr¬ zeugs verbunden und über wenigstens zwei Lastfedern am Wagenkasten abgestützt. Die Fahrzeugabstützung sowie die längselastische Stabilisierung des Fahrzeugs bei auf- tretenden Vortriebs- und Bremskräften erfolgt also getrennt. Damit ist eine bessere Aufnahme der langen Schwingungen sowie der Querkräfte durch die Lastfedern möglich, wobei gleichzeitig die während eines Beschleu- nigungs- oder Bremsvorganges auftretenden Längskräfte besser vom Fahrwerksholm auf den Wagenkasten übergeleitet werden.The chassis beam according to the invention is connected to the body of the rail vehicle via a longitudinal stabilizer and is supported on the body by at least two load springs. The vehicle support and the longitudinally elastic stabilization of the vehicle when the entering propulsion and braking forces are therefore separate. This enables a better absorption of the long vibrations as well as the transverse forces by the load springs, whereby at the same time the longitudinal forces occurring during an acceleration or braking process are better transferred from the chassis beam to the car body.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungs¬ beispielen anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Ansprüchen 2 bis 18. Es zeigen:Further advantages and details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing and in conjunction with claims 2 to 18.
FIG 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrwerksholms,1 shows a side view of a first embodiment of the chassis beam according to the invention,
FIG 2 einen Schnitt durch den Fahrwerksholm entlang der2 shows a section through the chassis beam along the
Linie II-II in FIG 1, FIG 3 einen Schnitt durch den Fahrwerksholm entlang derLine II-II in Figure 1, Figure 3 shows a section through the chassis beam along the
Linie III-III in FIG 1, FIG 4 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrwerksholms, FIG 5 einen Schnitt durch den Fahrwerksholm entlang derLine III-III in FIG. 1, FIG. 4 shows a side view of a second embodiment of the underframe, FIG. 5 shows a section through the underframe along the
Linie V-V in FIG 4.Line V-V in FIG. 4.
In den FIG 1-5 ist mit 1 ein Fahrwerksholm bezeichnet, der als verwindungs- und biegesteifer Träger ausgebi ldet ist und der z .B . aus Stahl , Leichtmetall , kohlefaserverstärk¬ tem Kunststoff oder deren Kombinationen hergestellt werden kann . Der Fahrwerksholm 1 ist mit seinem einen Ende über einen Längsstabilisator 2 vertikal beweglich und hori¬ zontal fest mit dem Wagenkasten 3 eines Schienenfahrzeugs verbunden und mit beiden Enden über Lastfedern 4 und 5 am Wagenkasten 3 abgestützt . Im Fahrwerksholm 1 ist ein Einzelrad 6 horizontal schwenk¬ bar gelagert und mittels eines Stellgliedes 7 gegenüber dem Fahrwerksholm 1 um eine in der Aufstandsebene des Einzelrades 6 liegende Schwenkachse horizontal lenkbar. Durch die horizontale Lenkbarkeit des Einzelrades 6 wird das Wagenlaufverhalten in engen Gleisbögen wesentlich verbessert.In FIGS. 1-5, 1 denotes a chassis beam, which is designed as a torsionally rigid and rigid support and which, for example. can be made of steel, light metal, carbon fiber reinforced plastic or combinations thereof. The chassis beam 1 is vertically movable with its one end via a longitudinal stabilizer 2 and is horizontally fixed to the car body 3 of a rail vehicle and is supported at both ends by load springs 4 and 5 on the car body 3. An individual wheel 6 is horizontally pivotably supported in the chassis beam 1 and can be steered horizontally by means of an actuator 7 relative to the chassis beam 1 about a pivot axis lying in the contact plane of the individual wheel 6. Due to the horizontal steerability of the individual wheel 6, the wagon running behavior in narrow curves is significantly improved.
Bei den in FIG 1-5 gezeigten Ausführungsbeispielen ist das Einzelrad 6 außenseitig im Fahrwerksholm 1 gelagert. Es ist jedoch auch eine innenseitige Lagerung des Einzelrades 6 möglich.In the exemplary embodiments shown in FIGS. 1-5, the individual wheel 6 is mounted on the outside in the chassis beam 1. However, it is also possible to mount the individual wheel 6 on the inside.
Darüber hinaus bietet der erfindungsgemäße Fahrwerksholm 1 die Möglichkeit, das Einzelrad 6 in einem Radträger, der im Fahrwerksholm 1 horizontal schwenkbar gehalten ist, drehbar zu lagern. Eine derartige Lagerung eines Einzel¬ rades, die aus der DE-C-35 46 493 bekannt ist, bietet die Möglichkeit auf einfache Weise, z.B. den aus der DE-C-35 38 513 bekannten Radnabenmotor in den Radträger zu integrieren. Anstelle eines Radnabenantriebs kann ein im Fahrwerksholm 1 gelagertes Einzelrad 6 auch von dem in der EP-B-0 247 389 beschriebenen Fahrmotor angetrieben werden. Dieser Fahrmotor ist axial außerhalb der Radwelle des Einzelrades 6 im Radkasten 8 des Wagenkastens 3 angeordnet und steht axial außerhalb des Einzelrades 6 über ein Kegelrad- oder Schneckengetriebe in Mitnahmeverbindung mit der Radwelle.In addition, the chassis beam 1 according to the invention offers the possibility of rotatably mounting the individual wheel 6 in a wheel carrier which is held horizontally pivotably in the chassis beam 1. Such storage of a single wheel, which is known from DE-C-35 46 493, offers the possibility in a simple manner, e.g. to integrate the wheel hub motor known from DE-C-35 38 513 into the wheel carrier. Instead of a wheel hub drive, an individual wheel 6 mounted in the chassis beam 1 can also be driven by the drive motor described in EP-B-0 247 389. This traction motor is arranged axially outside the wheel shaft of the individual wheel 6 in the wheel housing 8 of the car body 3 and is axially outside the individual wheel 6 via a bevel gear or worm gear in driving connection with the wheel shaft.
Der Längsstabilisator 2 ist in Lagern 10,11 im Wagenkasten 3 gelagert und mit einem horizontal geführten Bolzen 12 an den Fahrwerksholm 1 angelenkt. Der Fahrwerksholm 1 ist damit vertikal beweglich, wobei die Überleitung der Vortriebs- und Bremskräfte vom Fahrwerksholm 1 auf den Wagenkasten 3 längselastisch federnd und körperschall- gedämpft erfolgt. Damit ergibt sich unabhängig von der Anordnung der Einzelräder und unabhängig davon, ob es sich um ein mitlaufendes oder angetriebenes Einzelrad handelt, ein wesentlich verbessertes Brems- und Beschleunigungs¬ verhalten des Schienenfahrzeugs.The longitudinal stabilizer 2 is mounted in bearings 10, 11 in the body 3 and articulated to the chassis beam 1 with a horizontally guided bolt 12. The chassis beam 1 is thus vertically movable, the transition of Propulsion and braking forces from the chassis beam 1 to the body 3 are longitudinally elastic and structure-borne noise-damped. This results in a significantly improved braking and acceleration behavior of the rail vehicle regardless of the arrangement of the individual wheels and regardless of whether it is a rotating or driven single wheel.
Zur Aufnahme und elastischen Stabilisierung von Quer- und Verdrehkräften, die z.B. bei der Seitenbeschleunigung des Wagenkastens 3 beim Durchfahren von Kurven auftreten, ist im Bereich des Einzelrades 6 ein Führungselement 9 vorge¬ sehen. Das Führungselement 9 ist hierzu an seinem unteren Ende über ein Lager 13 am Fahrwerksholm 1 und an seinem oberen Ende über ein Lager 14 an einem Schwingungsabsor¬ berelement 15 im seitlichen Radkasten 8 des Wagenkastens 3 befestigt. Das untere Ende des Führungselements 9 ist hierbei vorzugsweise oberhalb der Nabe des Einzelrades 6 mit dem Fahrwerksholm 1 verbunden.For the absorption and elastic stabilization of transverse and torsional forces, e.g. occur in the lateral acceleration of the car body 3 when driving through curves, a guide element 9 is provided in the area of the individual wheel 6. For this purpose, the guide element 9 is fastened at its lower end via a bearing 13 to the chassis beam 1 and at its upper end via a bearing 14 to a vibration absorber element 15 in the side wheel arch 8 of the car body 3. The lower end of the guide element 9 is preferably connected to the chassis beam 1 above the hub of the individual wheel 6.
Parallel zu den Lastfedern 4 und 5 verbinden Dämpfungs¬ elemente 16 und 17 den Fahrwerksholm 1 mit dem im Rad¬ kasten 8 angeordneten Schwingungsabsorberelement 15 (FIG 1+2). Das Schwingungsabsorberelement 15 kann als Kreuz- oder Glockenträger ausgebildet sein. Im vorliegen¬ den Ausführungsbeispiel ist das Schwingungsabsorberelement 15 als Kreuzträger, also vierar ig ausgebildet. Die Arme 151 und 152 sind parallel zur Fahrzeuglängsachse, die beiden anderen Arme 153 und 154 liegen parallel zur Fahr- zeugquerachse. Zwischen den in Längsrichtung zeigendenIn parallel to the load springs 4 and 5, damping elements 16 and 17 connect the chassis beam 1 to the vibration absorber element 15 arranged in the wheel housing 8 (FIG. 1 + 2). The vibration absorber element 15 can be designed as a cross or bell carrier. In the present exemplary embodiment, the vibration absorber element 15 is in the form of a cross-member, that is to say four-armed. The arms 151 and 152 are parallel to the longitudinal axis of the vehicle, the other two arms 153 and 154 are parallel to the transverse axis of the vehicle. Between those pointing in the longitudinal direction
Armen 151 und 152 und dem Radkasten 8 sind Federelemente 18 und 19 angeordnet. Zwischen den in Querrichtung zeigenden Armen 153 und 154 und dem Radkasten 8 sind Federelemente 20 und 21 angeordnet. Die in Längsrichtung eingebauten Federelemente 18 und 19 nehmen die von kurzen Stößen verursachten hochfrequenten Schwingungen auf, die z.B. von Schienenverriffelungen oder starken Verschmut- zungen der Schienenköpfe herrühren. Die in Querrichtung eingebauten Federelemente 20 und 21, die eine andere Federcharakteristik haben können, übernehmen in der Quer¬ richtung gemeinsam mit dem Führungselement 9 und den Lagern 13 und 14 die elastische Stabilisierung der Seitenkräfte, die aufgrund der Seitenbeschleunigung des Wagenkastens 3 beim Durchfahren von Kurven auftreten und ein Kippmoment zwischen Radaufstandspunkt und Fahrwerks¬ holm 1 entstehen lassen. Durch die Lagerung des Führungs¬ elementes 9 in den Lagern 13 und 14 ist eine Längsbewegung des Fahrwerksholms 1 gegenüber dem Wagenkasten 3 innerhalb des Federweges des Längsstabilisators 2 als Folge der auftretenden Vortriebs- und Bremskräfte möglich.Arms 151 and 152 and the wheel housing 8, spring elements 18 and 19 are arranged. Between the arms 153 and 154 pointing in the transverse direction and the wheel arch 8 Spring elements 20 and 21 arranged. The spring elements 18 and 19 installed in the longitudinal direction absorb the high-frequency vibrations caused by short impacts, which result, for example, from rail corrugations or heavy soiling of the rail heads. The spring elements 20 and 21 installed in the transverse direction, which may have a different spring characteristic, take over in the transverse direction together with the guide element 9 and the bearings 13 and 14 the elastic stabilization of the lateral forces which occur due to the lateral acceleration of the car body 3 when driving through curves occur and cause a tipping moment between the wheel contact point and the chassis spar 1. By mounting the guide element 9 in the bearings 13 and 14, a longitudinal movement of the chassis beam 1 relative to the car body 3 is possible within the spring travel of the longitudinal stabilizer 2 as a result of the propulsion and braking forces that occur.
In den FIG 4 und 5 werden die auf den Fahrwerksholm 1 wirkenden Quer- und Verdrehkräfte durch ein Führungs¬ element 22 aufgenommen. Das Führungselement 22 ist hierbei wiederum wie das Führungselement 9 gemäß den FIG 1-3 über Lager 13 bzw.14 befestigt. In das Führungselement 22 ist ein Dämpfungselement 23 integriert. Konstruktiv kann dies z.B. daduch realisiert werden, daß das Dämpfungselement 23 in einem verstärkten Führungsrohr, das mit Armen versehen ist, integriert ist. Bei dieser Ausführungsform des Fahr¬ werksholms 1 wird eine optimale Reduzierung der hoch¬ frequenten Stöße bei allen Zuladungsverhältnissen des Schienenfahrzeugs erzielt.4 and 5, the transverse and torsional forces acting on the chassis beam 1 are absorbed by a guide element 22. The guide element 22 is in turn fastened like the guide element 9 according to FIGS. 1-3 via bearings 13 and 14. A damping element 23 is integrated in the guide element 22. This can be done constructively e.g. daduch be realized that the damping element 23 is integrated in a reinforced guide tube which is provided with arms. In this embodiment of the chassis beam 1, an optimal reduction of the high-frequency shocks is achieved with all payload conditions of the rail vehicle.
Die Lastfedern 4,5 sowie die Dämpfungselemente 16 und 17 (FIG 1-3) sowie das Dämpfungselement 23 (FIG 4+5) können über eine Druckluftleitung 24 (aus Gründen der Ubersicht- lichkeit nur in FIG 4 gestrichelt dargestellt) mit Druck¬ luft beaufschlagt werden. Hierdurch wird eine stufenlose Regelung der Dämpfungskräfte als Funktion des Luftdruckes in den Lastfedern 4 und 5 und damit der Wagenbelastung erreicht.The load springs 4, 5 as well as the damping elements 16 and 17 (FIG. 1-3) and the damping element 23 (FIG. 4 + 5) can be connected via a compressed air line 24 (for reasons of overview). only shown in dashed lines in FIG. 4) with compressed air. This achieves a continuous regulation of the damping forces as a function of the air pressure in the load springs 4 and 5 and thus the vehicle load.
Durch die lastabhängige Beaufschlagung der Lastfedern 4 und 5 mit Druckluft sowie durch die lastabhängige Steuerung des Dämpfungsgrades der Dämpfungselemente 16,17 bzw.23 ist auf einfache Weise eine Niveauregulierung möglich, die gewährleistet, daß die untere Grenze der Bodenfreiheit bei kleinstmöglicher Einstiegshöhe nicht unterschritten wird.By the load-dependent loading of the load springs 4 and 5 with compressed air and by the load-dependent control of the degree of damping of the damping elements 16, 17 and 23, a level control is possible in a simple manner, which ensures that the lower limit of the ground clearance is not fallen below with the smallest possible entry height.
Die in FIG 5 dargestellten Anschläge 25 und 26 dienen lediglich dazu, ein übermäßiges Neigen des Fahrwerksholms 1 gegenüber dem Wagenkasten 3 zu verhindern.The stops 25 and 26 shown in FIG. 5 serve only to prevent the chassis spar 1 from tilting excessively with respect to the car body 3.
Aufgrund seiner längselastischen Stabilisierung durch den Längsstabilisator 2 ist der erfindungsgemäße Fahrwerksholm 1 besonders gut für die Ausstattung mit einer Schienen¬ bremsvorrichtung 27 geeignet.Because of its longitudinally elastic stabilization by the longitudinal stabilizer 2, the chassis beam 1 according to the invention is particularly well suited for being equipped with a rail brake device 27.
Die Schienenbremsvorrichtung 27 ist hierbei an der Unter- seite des Fahrwerksholms 1, also an der der Schiene zuge¬ wandten Seite angeordnet. Die Schienenbremsvorrichtung 27 umfaßt einen Bremskörper 28, der an einem horizontal dreh¬ beweglichen Bremsträger 29 höhenverstellbar am Fahrwerks¬ holm 1 befestigt ist. Der Bremsträger 29 ist in einer mit dem Fahrwerksholm 1 fest verbundenen Mitnehmereinrichtung 30 horizontal drehbar gelagert. Der Bremskörper 28 ist mit Langlδchern versehen und mit Federn 31 und 32 an höhen¬ verstellbaren Bolzen 33 und 34, die im Bremsträger 29 einschraubbar sind, aufgehängt. Durch die im Bremsträger 29 einschraubbaren Bolzen 33 und 34 kann auf einfache Weise der am Bremskörper 28 auftre¬ tende Bandagenverschleiß berücksichtigt werden. Die Brems¬ kraft wird vom Bremskörper 28 über die Mitnehmereinrich- tung 30 direkt auf den Fahrwerksholm 1 und mittels des Längsstabilisators 2 auf den Wagenkasten 3 übergeleitet. Der Bremsträger 29 wird von der Bremskraft nicht belastet, da das Spiel zwischen dem Bremskörper 28 und der Mit¬ nehmereinrichtung 30 kleiner ist als das Spiel der Bolzen 33 und 34 in den Langlöchern des Bremskörpers 28.The rail brake device 27 is in this case arranged on the underside of the chassis spar 1, that is to say on the side facing the rail. The rail brake device 27 comprises a brake body 28 which is fastened to the chassis spar 1 in a height-adjustable manner on a horizontally rotating brake carrier 29. The brake carrier 29 is horizontally rotatably mounted in a driver device 30 which is firmly connected to the chassis beam 1. The brake body 28 is provided with elongated holes and suspended with springs 31 and 32 on height-adjustable bolts 33 and 34 which can be screwed into the brake carrier 29. Due to the bolts 33 and 34 which can be screwed into the brake carrier 29, the drum wear occurring on the brake body 28 can be taken into account in a simple manner. The braking force is transferred from the brake body 28 via the driver device 30 directly to the chassis beam 1 and by means of the longitudinal stabilizer 2 to the car body 3. The brake carrier 29 is not loaded by the braking force, since the play between the brake body 28 and the driving device 30 is smaller than the play of the bolts 33 and 34 in the elongated holes of the brake body 28.
Die Einstellung des Bremskörpers 28 auf den Schienenver¬ lauf erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch das Stellglied 7, welches für die horizontale Lenkbarkeit des Einzelrades 6 verantwortlich ist. Das Stellglied 7 weist hierzu einen mit dem Bremskörper 28 verbundenen Hebel 35 auf.In the present exemplary embodiment, the setting of the brake body 28 on the rail run is carried out by the actuator 7, which is responsible for the horizontal steerability of the individual wheel 6. For this purpose, the actuator 7 has a lever 35 connected to the brake body 28.
Die zur Lenkung des Einzelrades 6 und zur Einstellung des Bremskörpers 28 notwendige Ermittlung des Schienenverlaufs kann durch die aus der EP-A-0 374 290 bekannte Schienen¬ verlauf-Meßeinrichtung erfolgen. Diese Meßeinrichtung erfaßt den Schienenverlauf mittels einer opto-elektroni- schen oder (elektro-)magnetischen Sensoreinrichtung und ermittelt in Abhängigkeit vom Schienenverlauf die für das Stellglied 7 erforderlichen Stellimpulse in einer Auswerteelektronik.The determination of the course of the rail, which is necessary for steering the individual wheel 6 and for adjusting the brake body 28, can be carried out by the rail course measuring device known from EP-A-0 374 290. This measuring device detects the course of the rail by means of an optoelectronic or (electro) magnetic sensor device and determines the actuating pulses required for the actuator 7 in an electronic evaluation system as a function of the rail course.
Die Lenkung des Einzelrades 6 kann jedoch auch durch die Einzelrad-Steuervorrichtung gemäß den europäischen Patent¬ anmeldungen 91 101 065.0 und 91 111 580.6 erfolgen. Der Bremskδrper 28 kann in diesem Fall z.B. über einen Hebelmechanismus mit dem Lenkhebel für das Einzelrad 6 verbunden sein. The steering of the single wheel 6 can, however, also be carried out by the single wheel control device according to the European patent applications 91 101 065.0 and 91 111 580.6. In this case, the brake body 28 can e.g. be connected to the steering lever for the single wheel 6 via a lever mechanism.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Fahrwerksholm (1) für wenigstens ein Einzelrad (6) eines Schienenfahrzeugs, wobei der Fahrwerksholm (1) mit einem Ende über einen Längsstabilisator (2) vertikal beweglich und horizontal fest mit einem Wagenkasten (3) des Schienenfahrzeugs verbunden und mit beiden Enden über Lastfedern (4,5) an dem Wagenkasten (3) abgestützt ist.1. chassis spar (1) for at least one single wheel (6) of a rail vehicle, the chassis spar (1) with one end via a longitudinal stabilizer (2) vertically movable and horizontally fixed to a car body (3) of the rail vehicle and with both ends Load springs (4,5) on the car body (3) is supported.
2. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 1, wobei das Einzelrad (6) horizontal schwenkbar in dem Fahrwerksholm (1) gelagert und mittels wenigstens eines Stellgliedes (7) gegenüber dem Fahrwerksholm (6) horizontal lenkbar ist.2. landing gear spar (1) according to claim 1, wherein the single wheel (6) horizontally pivoted in the landing gear spar (1) and horizontally steerable by means of at least one actuator (7) relative to the landing gear spar (6).
3. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lastfedern (4,5) als lastabhängig mit Druckluft beaufschlagbare Druckluftfedern ausgebildet sind.3. landing gear spar (1) according to claim 1 or 2, wherein the load springs (4, 5) are constructed as compressed air springs which can be acted upon with compressed air.
4. Fahrwerksholm (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei im Bereich des Einzelrades (6) wenigstens ein4. chassis spar (1) according to any one of claims 1 to 3, wherein in the region of the single wheel (6) at least one
Führungselement (9,22) zur Aufnahme von Quer- und Verdreh- kräften vorgesehen ist, welches an seinem unteren Ende am Fahrwerksholm (1) und an seinem oberen Ende im seitlichen Radkasten (8) des Wagenkastens (3) befestigt ist.Guide element (9, 22) is provided for absorbing transverse and torsional forces, which is attached at its lower end to the chassis beam (1) and at its upper end in the side wheel arch (8) of the car body (3).
5. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 4, wobei das Führungs¬ element (9,22) oberhalb der Nabe des Einzelrades (6) mit dem Fahrwerksholm (1) verbunden ist.5. chassis spar (1) according to claim 4, wherein the guide element (9.22) above the hub of the single wheel (6) with the chassis spar (1) is connected.
6. Fahrwerksholm (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei im Bereich des Einzelrades (6) ein in Längs- und/ oder Querrichtung wirkendes Schwingungsabsorberelement (15) vorgesehen ist, das mit dem Fahrwerksholm (1) verbunden ist und im seitlichen Radkasten (8) des Wagenkastens (3) angeordnet ist.6. chassis spar (1) according to one of claims 1 to 5, wherein in the region of the single wheel (6) acting in the longitudinal and / or transverse direction vibration absorber element (15) is provided, which with the chassis spar (1) is connected and is arranged in the side wheel arch (8) of the car body (3).
7. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 6, wobei das Schwin- gungsabsorberelement (15) vierarmig ausgebildet ist und zwei Arme (151,152) parallel zur Fahrzeuglängsachse und zwei Arme (153, 154) parallel zur Fahrzeugquerachse zeigen.7. chassis spar (1) according to claim 6, wherein the vibration absorber element (15) is four-armed and two arms (151, 152) parallel to the vehicle's longitudinal axis and two arms (153, 154) parallel to the vehicle's transverse axis.
8. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 7, wobei zwischen den in Längsrichtung zeigenden Armen (151,152) des Schwin¬ gungsabsorberelementes (15) und dem Radkasten (8) Feder¬ elemente (18,19) zur Aufnahme der hochfrequenten Sto߬ anregungen angeordnet sind.8. chassis spar (1) according to claim 7, wherein between the longitudinally pointing arms (151, 152) of the vibration absorber element (15) and the wheel housing (8), spring elements (18, 19) for receiving the high-frequency shock excitations are arranged .
9. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 7, wobei an den in Querrichtung zeigenden Armen (153,154) des Schwingungs¬ absorberelementes (15) und dem Radkasten (8) Federelemente (20,21) zur Aufnahme der Querbeschleunigungskräfte angeordnet sind.9. Chassis spar (1) according to claim 7, wherein on the arms (153, 154) pointing in the transverse direction of the vibration absorber element (15) and the wheel arch (8), spring elements (20, 21) are arranged to absorb the transverse acceleration forces.
10. Fahrwerksholm (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zwischen den Lastfedern (4,5) und der Nabe des Einzelrades (6) jeweils ein mit dem Radkasten (8) des Wagenkastens (3) verbundenes Dämpfungselement (16,17) zur Aufnahme der langen Schwingungen angeordnet ist.10. chassis spar (1) according to any one of claims 1 to 9, wherein between the load springs (4,5) and the hub of the individual wheel (6) each have a damping element (16, 17) connected to the wheel housing (8) of the vehicle body (3) ) is arranged to absorb the long vibrations.
11. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 7 und 10, wobei das Dämpfungselement (16,17) mit den parallel zur Fahrzeug- längsachse angeordneten Ar - (151,152) des ~* wingungs- absorberelements (15) ver i ist. 11. Chassis spar (1) according to claim 7 and 10, wherein the damping element (16, 17) with the Ar - (151, 152) of the wing suspension absorber element (15) arranged parallel to the longitudinal axis of the vehicle is ver i.
12. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 5, wobei in das12. chassis beam (1) according to claim 5, wherein in the
Führungselement (22) ein Dämpfungselement (23) integriert ist.Guide element (22), a damping element (23) is integrated.
13. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 10 oder 12, wobei der Dämpfungsgrad der Dämpfungselemente (16,17,23) last¬ abhängig steuerbar ist.13. chassis beam (1) according to claim 10 or 12, wherein the degree of damping of the damping elements (16,17,23) can be controlled depending on the load.
14. Fahrwerksholm (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei an seiner der Schiene zugewandten Seite eine14 chassis spar (1) according to any one of claims 1 to 13, wherein on its side facing the rail one
Schienenbremsvorrichtung (27) angeordnet ist, die einen horizontal drehbeweglichen, höhenverstellbaren Bremskörper (28) umfaßt.Rail brake device (27) is arranged, which comprises a horizontally rotatable, height-adjustable brake body (28).
15. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 14, wobei der15 chassis spar (1) according to claim 14, wherein the
Bremskörper (28) über einen horizontal drehbeweglichen Bremsträger (29) am Fahrwerksholm (1) höhenverstellbar befestigt ist.The brake body (28) is fastened to the chassis beam (1) in a height-adjustable manner by means of a horizontally rotatable brake carrier (29).
16. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 15, wobei die16. chassis beam (1) according to claim 15, wherein the
Schienenbremsvorrichtung (27) eine mit dem Fahrwerksholm (1) fest verbundene Mitnehmereinrichtung (30) umfaßt, in welcher der Bremsträger (29) horizontal drehbar gelagert ist.Rail brake device (27) comprises a driver device (30) which is fixedly connected to the chassis beam (1) and in which the brake carrier (29) is rotatably mounted horizontally.
17. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 16, wobei der Brems¬ körper (28) gegenüber dem Bremsträger (29) in Längsrich¬ tung bis zur Begrenzung durch die Mitnehmereinrichtung (30) verschiebbar ist.17 chassis spar (1) according to claim 16, wherein the brake body (28) relative to the brake carrier (29) in the longitudinal direction to the limit by the driver device (30) is displaceable.
18. Fahrwerksholm (1) nach Anspruch 17, wobei der Brems¬ körper (28) mit Langlöchern versehen ist, in denen im Bremsträger (29) einschraubbare Bolzen (33,34) geführt sind. 18 chassis spar (1) according to claim 17, wherein the Brems¬ body (28) is provided with slots, in which in the brake carrier (29) screw-in bolts (33,34) are guided.
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