WO2017032676A1 - Drehgestellrahmen für ein schienenfahrzeug - Google Patents

Drehgestellrahmen für ein schienenfahrzeug Download PDF

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WO2017032676A1
WO2017032676A1 PCT/EP2016/069562 EP2016069562W WO2017032676A1 WO 2017032676 A1 WO2017032676 A1 WO 2017032676A1 EP 2016069562 W EP2016069562 W EP 2016069562W WO 2017032676 A1 WO2017032676 A1 WO 2017032676A1
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WO
WIPO (PCT)
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bogie frame
car body
longitudinal
cross member
spring elements
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PCT/EP2016/069562
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Weidenfelder
Erhard ROSSMANN
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Siemens AG Oesterreich
Original Assignee
Siemens AG Oesterreich
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Ceased legal-status Critical Current

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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
    • B61F5/50—Other details
    • B61F5/52—Bogie frames

Definitions

  • the present invention relates to a bogie frame for a rail vehicle, comprising two longitudinal beams and at least one cross member interconnecting the two longitudinal beams, wherein the two longitudinal beams are overlappingly mounted on the at least one cross member in the region of the attachment and wherein the at least one cross member means for Lutzsmit Spotify a car body having .
  • the bogie of a rail vehicle usually includes a bogie frame, at least two sets of wheels, each by means of a primary suspension with the
  • Bogie frame are connected, a secondary suspension, by means of which a car body of the rail vehicle is elastically connected to the bogie frame, as well as means for longitudinal driving, over which longitudinal and transverse forces are transmitted from the bogie frame to the car body.
  • the secondary suspension consists of spring elements, which are partially attached to the longitudinal members of the bogie frame. Since these spring elements still have a certain height even in a maximum-compressed state, the center of gravity of the car body should be as deep as possible, ie near the ground, and the bottom edge of the floor can not be pushed arbitrarily far upwards due to the height of the vehicle interior the side members of a bogie frame according to the prior art usually performed cranked. As a result, the lower edge of the car body is held at a small distance to the highest point of the bogie frame, which on the one hand prevents a beating of the car body on the bogie frame and on the other hand ensures that the center of gravity of the car body comes to lie as deep as possible.
  • the connection of the bogie frame with a car body should be such that the center of gravity of the car body as low as possible or the vehicle height is maintained as in a cranked side member. This is to be achieved without crimping the side members and without having to use a complex dome in the car body.
  • this object is in a bogie frame for a rail vehicle, which bogie frame comprises two side members and at least one cross member interconnecting the two side members, wherein the two side members are placed overlapping in the attachment to the at least one cross member and wherein the at least one cross member means for longitudinal driving a car body, achieved in that the longitudinal members are straight and that on the cross member on the longitudinal members facing the outside at least one means for fixing a spring element of a secondary suspension in the two areas between the receptacle and one of the two side members is provided.
  • the means for fastening the spring elements of the secondary suspension are partially fastened on or on the longitudinal members extending in the longitudinal direction.
  • cross member On the transversely extending to the longitudinal members cross member is the remaining part of the means provided for fastening the spring elements means.
  • the cross member also has means for longitudinal driving of the car body.
  • said spring elements can be positioned and mounted directly on the cross member, respectively, preferably symmetrically, between the means for Lijnsmit Vietnamese and one of the two side members.
  • the means of attachment of Spring elements can be designed, for example, as spring pots.
  • the straight version of the longitudinal members initially refers to the upper flange of the respective longitudinal member.
  • the lower flange of the respective longitudinal member may also be straight.
  • a cranking of the longitudinal beam bottom belt according to the invention may be provided, but only if at least the side rail upper straight, so un-cranked executed.
  • the sheet metal waste is reduced by approximately 30% compared with a bogie with cranked side members. Also associated with the processing of sheet metal blanks costs are lower because hardly sheets have to be bent and the blanks are easy to edit. Process-reliable welding through the straight-running weld seams and a higher degree of automation in welding are further advantages that result in the production of the bogie frame according to the invention.
  • head cross member which connects the side members at the ends together, depending on the requirements of the bogie can not be excluded.
  • the advantages which result from the longitudinal members which are just made can also be utilized with regard to the cross member, which further reduces the manufacturing costs for the bogie frame and further simplifies the production process.
  • the two side members are each welded in the region of the attachment to the cross member.
  • the bogie frame In order to connect the car body with the bogie frame and particularly stable to support the car body on the bogie frame, it is provided in a preferred embodiment of the bogie frame according to the invention with secondary suspension for connecting the bogie frame with the car body that the secondary suspension comprises at least two, preferably four, spring elements, which are each secured by means of one of the means for fixing a spring element to the bogie frame.
  • the spring elements do not necessarily have to project beyond the longitudinal members. Depending on the particular body, which is connected by means of the spring elements with the bogie frame, however, it may be advantageous if the spring elements project beyond the highest point of the bogie frame at least in sections. Therefore, it is provided in a further preferred embodiment of the bogie frame according to the invention that the spring elements of the secondary suspension project beyond the longitudinal members in the height direction at least in the unloaded state.
  • the height direction thereby extends in a direction which is normal both to a longitudinal direction which runs parallel to the longitudinal carriers and also to a transverse direction which runs parallel to the longitudinal axis of the transverse carrier. Seen in the vertical direction, the cross member lies in front of the two side members.
  • the process of placing the car body is simplified to the spring elements.
  • the cross member is located lower than the two side members and although the Spring elements are secured to the cross member, a portion of each spring element projects beyond the highest point of the bogie frame, which is formed by the upper edges of the two side members.
  • the task of the secondary suspension is to ensure that unevenness in the track section is not transmitted directly to the car body.
  • the total spring force of the secondary suspension (usually two bogie frame) must be large enough to carry the weight of the car body can.
  • the spring elements project beyond the side members to an extent that the car body relative to the bogie all movements (rolling, pitching and compression) can exert collision free. Therefore, it is provided in a preferred embodiment of the bogie frame according to the invention that in the operating state, a portion of the spring element, which portion comprises at least 50 percent of the extension of the spring element in the height direction, projects beyond the side members in the height direction. As a rule, an approximately 50- to 65-percent share of each spring element projects beyond the side members in the height direction.
  • Fig. 1 is a schematic plan view of an inventive
  • Fig. 2 is a side view of that shown in Fig. 1
  • Fig. 3 is an axonometric view of the invention
  • Fig. 4 is a sectional view of the invention
  • Bogie frame of Fig. 3 with a car body Bogie frame of Fig. 3 with a car body.
  • Fig. 1 shows a bogie frame according to the invention in a plan view.
  • Two straight longitudinal members 1 are placed on a straight cross member 2 and interconnected by this cross member 2.
  • the longitudinal members 1 are welded to the cross member 2. This place is called area of attachment.
  • the cross member 2 has means 3 for longitudinal entrainment of a car body 6 (see FIG. 4). In the concrete embodiment, these are designed as a receptacle for a rotary ⁇ or immersion pin of the car body 6.
  • a means for fixing each of a spring element 5 of a secondary suspension is present.
  • the means 7 for fixing the spring elements 5 as
  • Federinnenzentrierungen formed, which hold the spring elements 5 in position. Conceivable, however, would be a realization as Wegfedertöpfe.
  • Fig. 2 shows a side view of the bogie frame shown in Fig. 1. It can be seen that the side members 1 are placed in the concrete embodiment substantially centrally on the cross member 2.
  • Fig. 3 shows an axonometric view of the bogie frame according to the invention, to which a secondary suspension is attached.
  • the secondary suspension comprises four formed as cylindrical coil springs spring elements 5, wherein two of these coil springs are arranged in the region 4 between the means 3 for longitudinal driving and the one longitudinal beam 1 and the other side member 1, namely in the longitudinal direction one behind the other.
  • the spring elements 5 project beyond the upper edges of the side members 1 in the vertical direction in sections.
  • Fig. 4 shows a sectional view of the bogie frame according to the invention, which is connected by means attached to the bogie frame secondary suspension with a car body 6, of which only the bottom is shown.
  • the secondary suspension carries the weight of the car body 6 and is thus in the operating state.
  • the spring elements 5 are already partially compressed, but can be further compressed, such as by loading the car body. 6
  • the means 7 for fixing the spring elements 5 are formed in the specific embodiment as a spring cup including spring support and spring supplements for adjusting the vehicle height.
  • a spring cup including spring support and spring supplements for adjusting the vehicle height.
  • Plastic supplement for electrical insulation or for acoustic decoupling enclosed
  • the pivot of the car body 6 protrudes in the concrete embodiment into the serving as a means 3 for longitudinal driving of the cross member 2 recording and is guided in this recording 3 by means of a suspension mechanism in transverse and in the longitudinal direction and against a directed in the direction of height slipping out of the receptacle. 3 fixed.
  • the carriage-side ends of the spring elements 5 are connected to the floor 8 of the car body 6 by screwing.
  • the floor 8 of the car body 6 shown in FIG. 4 is flat.
  • a substructure 9 of the floor 8 in this case extends from the floor 8 to a lower edge 10 of the substructure 9, which is closer to the bogie frame than the floor 8.
  • the spring elements 5 protrude through openings of the substructure 9 in the direction of the floor 8 and are, as also on the bogie, connected via an internal centering with the floor 8 and secured against slipping.
  • a dome is a component commonly used in vehicle technology for fastening spring elements 5, which project beyond the floor 8 of the car body 6 in the vertical direction. In this case, such a dome is placed on the floor 8 and receives in its interior the spring elements 5. A newly executed Floor 8 is thus no longer possible (or only above the dome with loss of height for the interior of the car body) as soon as a dome for fastening the spring elements 5 to the car body 6 is used.
  • the spring elements 5 which are designed here as cylindrical coil springs, takes place in each case in the area 4 between the receptacle 3 and the one or the other side member 1.
  • the spring elements 5 are positioned closer to the longitudinal beams 1 as on the means 3 for longitudinal driving.
  • a suitable choice of the type and shape of the spring elements 5 but also a positioning of the spring elements 5 in the vicinity of the receptacle 3 is conceivable.
  • a more than 50 percent share of each spring element 5 projects beyond the side members 1 in the height direction, wherein the part of the car body 6, which receives the spring element 5, approximately the same height as the Side member 1 has.
  • the proportion of the spring elements which is covered by the longitudinal member 1 and taken from the car body approximately the same size.
  • the carbody 6 is connected near its longitudinal ends by means of secondary suspension with two bogie frames according to the invention. Together they carry
  • the spring elements 5 can be further compressed. Even in its maximum-compressed state, the spring elements 5 do not allow contact between the car body 6 and the side rails 1 of the bogie frame.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehgestellrahmen für ein Schienenfahrzeug, umfassend zwei Längsträger (1) sowie zumindest einen die beiden Längsträger (1) miteinander verbindenden Querträger (2), wobei die beiden Längsträger (1) im Bereich der Befestigung auf den zumindest einen Querträger (2) überlappend aufgesetzt sind und wobei der zumindest eine Querträger (2) ein Mittel (3) zur Längsmitnahme eines Wagenkastens (6) aufweist, wobei die Längsträger (1) gerade ausgeführt sind und wobei am Querträger (2) auf der den Längsträgern zugewandten Außenseite jeweils zumindest ein Mittel zur Befestigung eines Federelementes (5) einer Sekundärfederung in den beiden Bereichen (4) zwischen dem Mittel (3) zur Längsmitnahme und einem der beiden Längsträger (1) vorgesehen ist.

Description

Beschreibung
Drehgestellrahmen für ein Schienenfahrzeug Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehgestellrahmen für ein Schienenfahrzeug, umfassend zwei Längsträger sowie zumindest einen die beiden Längsträger miteinander verbindenden Querträger, wobei die beiden Längsträger im Bereich der Befestigung auf den zumindest einen Querträger überlappend aufgesetzt sind und wobei der zumindest eine Querträger Mittel zur Längsmitnahme eines Wagenkastens aufweist .
Stand der Technik
Das Drehgestell eines Schienenfahrzeugs umfasst üblicherweise einen Drehgestellrahmen, zumindest zwei Radsätze, welche jeweils mittels einer Primärfederung mit dem
Drehgestellrahmen verbunden sind, eine Sekundärfederung, mittels welcher ein Wagenkasten des Schienenfahrzeugs elastisch mit dem Drehgestellrahmen verbunden ist, sowie Mittel zur Längsmitnahme, über welche Längs- und Querkräfte von dem Drehgestellrahmen auf den Wagenkasten übertragen werden .
Dabei besteht die Sekundärfederung aus Federelementen, welche teilweise an den Längsträgern des Drehgestellrahmens angebracht sind. Da diese Federelemente selbst in einem maximal-komprimierten Zustand noch eine gewisse Höhe aufweisen, der Schwerpunkt des Wagenkastens gleichzeitig jedoch möglichst tief, also in Bodennähe, liegen soll und die Fußbodenunterkante auf Grund der Höhe des Fahrzeuginnenraumes nicht beliebig weit nach oben geschoben werden kann, sind die Längsträger eines Drehgestellrahmens nach dem Stand der Technik üblicherweise gekröpft ausgeführt. Dadurch wird die Unterkante des Wagenkastens in geringem Abstand zum höchsten Punkt des Drehgestellrahmens gehalten, wodurch einerseits ein Aufschlagen des Wagenkastens auf dem Drehgestellrahmen verhindert und andererseits sichergestellt wird, dass der Schwerpunkt des Wagenkastens möglichst tief zu liegen kommt.
Damit ist jedoch ein erheblicher Aufwand in der Produktion solcher gekröpfter Drehgestellrahmen im Vergleich zur Herstellung gerader, ungekröpfter, Drehgestellrahmen verbunden. Einerseits erschweren gekrümmt verlaufende Schweißnähte ein prozesssicheres Schweißen, andererseits kommt es vermehrt zu Blechverschnitt bei der Herstellung der benötigten Blechzuschnitte.
Will man gekröpfte Längsträger - etwa auf Grund der gerade beschriebenen Schwierigkeiten bei deren Herstellung vermeiden, so kennt der Stand der Technik auch die Möglichkeit, einen sogenannten „Dom" im Wagenkasten einzusetzen. Dabei handelt es sich jedoch um eher aufwändige Bauelemente, die zur wagenkastenseitigen Befestigung der Federelemente dienen und die Designmöglichkeiten insbesondere des Fußbodenaufbaus des Wagenkastens stark einschränken. Des Weiteren muss das Ständergerüst für das Interieur und die Verrohrung bzw. Verkabelung des Wagenkastens an den „Dom" angepasst werden, was wiederum zu Mehrkosten führt. Hohe Geräte, wie beispielsweise ein Fahrmotorlüfter, welche zumeist in diesem Bereich angeordnet werden müssen, können in der Standardausführung nicht verwendet werden.
Aufgabe der Erfindung
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehgestellrahmen bereit zu stellen, welcher einfach und kostengünstig in der Herstellung ist. Gleichzeitig soll die Verbindung des Drehgestellrahmens mit einem Wagenkasten so erfolgen können, dass der Schwerpunkt des Wagenkastens möglichst tief zu liegen kommt bzw. die Fahrzeughöhe wie bei einem gekröpften Längsträger erhalten bleibt. Dies soll erreicht werden, ohne die Längsträger kröpfen zu müssen und ohne einen aufwendigen Dom im Wagenkasten einsetzen zu müssen.
Darstellung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Drehgestellrahmen für ein Schienenfahrzeug, welcher Drehgestellrahmen zwei Längsträger sowie zumindest einen die beiden Längsträger miteinander verbindenden Querträger umfasst, wobei die beiden Längsträger im Bereich der Befestigung auf den zumindest einen Querträger überlappend aufgesetzt sind und wobei der zumindest eine Querträger ein Mittel zur Längsmitnahme eines Wagenkastens aufweist, dadurch gelöst, dass die Längsträger gerade ausgeführt sind und dass am Querträger auf der den Längsträgern zugewandten Außenseite jeweils zumindest ein Mittel zur Befestigung eines Federelementes einer Sekundärfederung in den beiden Bereichen zwischen der Aufnahme und einem der beiden Längsträger vorgesehen ist.
Bei bekannten Drehgestellrahmen nach dem Stand der Technik sind die Mittel zur Befestigung der Federelemente der Sekundärfederung teilweise auf bzw. an den in Längsrichtung verlaufenden Längsträgern befestigt. Auf dem in Querrichtung zu den Längsträgern verlaufenden Querträger befindet sich der übrige Teil der zur Befestigung der Federelemente vorgesehenen Mittel. Der Querträger weist zudem auch Mittel zur Längsmitnahme des Wagenkastens auf.
Durch das erfindungsgemäße Versetzen der zur Befestigung der Federelemente vorgesehenen Mittel in Querrichtung nach innen, können die genannten Federelemente direkt auf dem Querträger, jeweils, vorzugsweise symmetrisch, zwischen dem Mittel zur Längsmitnahme und einem der beiden Längsträger positioniert und angebracht werden. Die Mittel zur Befestigung der Federelemente können dabei beispielsweise als Federtöpfe ausgeführt sein.
Da die Längsträger des erfindungsgemäßen Drehgestellrahmens auf den Querträger aufgesetzt sind, befindet sich bereits ein wesentlicher Anteil der unbelasteten Federelemente unterhalb des höchsten Punktes des Drehgestellrahmens, also unterhalb der Oberkanten der Längsträger. Wird nun der Wagenkasten des Schienenfahrzeugs auf den Drehgestellrahmen aufgesetzt, erfahren die Federelemente eine Belastung und werden in der Folge komprimiert. Dabei nimmt der Anteil der Federelemente, welcher die Längsträger in Höhenrichtung überragt, weiter ab.
Da im Betriebszustand des Schienenfahrzeugs, selbst im maximal-belasteten Zustand der Federelemente, üblicherweise lediglich jeweils ein Anteil der Federelemente längs des Federweges die geraden Längsträger in Höhenrichtung überragt, kann dieser Anteil ohne großen Aufwand, beispielsweise im Fußbodenaufbau des Wagenkastens, vom Wagenkasten aufgenommen werden.
Es ist also weder nötig, die Längsträger gekröpft auszuführen, um dadurch die Position der Federelemente relativ zum höchsten Punkt des Drehgestellrahmens abzusenken, noch ist ein aufwändiger Dom, also eine eigens zur Aufnahme und Befestigung der Federelemente dienende Konstruktion, im Wagenkasten notwendig.
Durch die gerade, also ungekröpft, ausgeführten Längsträger wird der Herstellungsprozess des Drehgestellrahmens erheblich vereinfacht und die damit verbundenen Kosten reduzieren sich deutlich. Die gerade Ausführung der Längsträger bezieht sich dabei zunächst auf den Obergurt des jeweiligen Längsträgers. Um den größten wirtschaftlichen Nutzen zu erzielen, kann auch der Untergurt des jeweiligen Längsträgers gerade ausgeführt sein. Allerdings soll an dieser Stelle betont werden, dass eine Kröpfung des Längsträgeruntergurtes erfindungsgemäß vorgesehen sein kann, jedoch nur dann, wenn zumindest der Längsträgerobergurt gerade, also ungekröpft, ausgeführt ist.
Schlechte Gleisqualität erfordert nämlich oft höhere Primär- und Sekundärfederwege, was auch dazu führt, dass längere Federn verwendet werden müssen. Dieser Umstand kann dazu führen, dass die Querträgeroberkante relativ zur Längsträgerunterkante einen Höhenversatz aufweist. Dieser Höhenversatz bedingt eine einseitige Kröpfung des Längsträgeruntergurtes.
Durch die gerade bzw. überwiegend gerade Ausführung der Längsträger reduziert sich etwa der Blechverschnitt im Vergleich zu einem Drehgestell mit gekröpften Längsträgern um ca. 30%. Auch sind die mit der Bearbeitung der Blechzuschnitte verbundenen Kosten geringer, da kaum Bleche gebogen werden müssen und die Zuschnitte einfach zu bearbeiten sind. Prozesssicheres Schweißen durch die gerade verlaufenden Schweißnähte sowie ein höherer Automatisierungsgrad beim Schweißen sind weitere Vorteile, die sich bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Drehgestellrahmens ergeben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehgestellrahmens ist genau ein Querträger vorgesehen und dieser Querträger ist gerade ausgeführt.
Sogenannte „Kopfquerträger" , welche die Längsträger an deren Enden miteinander verbindet, sind abhängig von den Anforderungen des Drehgestells nicht auszuschließen.
Durch gerade Querträger können die Vorteile, die sich aus den gerade ausgeführten Längsträgern ergeben, auch in Hinblick auf den Querträger genützt werden, wodurch sich die Herstellungskosten für den Drehgestellrahmen weiter verringern und der Herstellungsprozess weiter vereinfacht wird . Um eine besonders einfache und gleichzeitig stabile Verbindung zwischen den Längsträgern und dem Querträger herzustellen, ist es bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehgestellrahmens vorgesehen, dass die beiden Längsträger jeweils im Bereich der Befestigung mit dem Querträger verschweißt sind.
Um den Wagenkasten mit dem Drehgestellrahmen zu verbinden und den Wagenkasten besonders stabil auf dem Drehgestellrahmen abzustützen, ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehgestellrahmens mit Sekundärfederung zum Verbinden des Drehgestellrahmens mit dem Wagenkasten vorgesehen, dass die Sekundärfederung zumindest zwei, vorzugsweise vier, Federelemente umfasst, welche jeweils mittels eines der Mittel zur Befestigung eines Federelementes an dem Drehgestellrahmen befestigt sind.
Dabei müssen die Federelemente die Längsträger nicht zwingend überragen. Abhängig von dem jeweiligen Wagenkasten, welcher mittels der Federelemente mit dem Drehgestellrahmen verbunden wird, kann es jedoch vorteilhaft sein, wenn die Federelemente den höchsten Punkt des Drehgestellrahmens zumindest abschnittsweise überragen. Daher ist bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehgestellrahmens vorgesehen, dass die Federelemente der Sekundärfederung zumindest im unbelasteten Zustand die Längsträger in Höhenrichtung überragen. Die Höhenrichtung erstreckt sich dabei in eine Richtung, die sowohl normal auf eine Längsrichtung, welche parallel zu den Längsträgern verläuft, als auch normal auf eine Querrichtung, welche parallel zu der Längsachse des Querträgers verläuft, steht. In Höhenrichtung betrachtet, liegt der Querträger vor den beiden Längsträgern.
Dadurch wird der Vorgang des Aufsetzens des Wagenkastens auf die Federelemente vereinfacht. Obwohl der Querträger tiefer gelegen ist als die beiden Längsträger und obwohl die Federelemente an dem Querträger befestigt sind, überragt ein Anteil jedes Federelementes den höchsten Punkt des Drehgestellrahmens, welcher durch die Oberkanten der beiden Längsträger gebildet wird.
Die Aufgabe der Sekundärfederung besteht einerseits darin, sicherzustellen, dass Unebenheiten in der Gleisstrecke nicht direkt auf den Wagenkasten übertragen werden. Andererseits muss die gesamte Federkraft der Sekundärfederung (üblicherweise zweier Drehgestellrahmen) auch groß genug sein, um das Gewicht des Wagenkastens tragen zu können.
Um also zu verhindern, dass beispielsweise Unebenheiten in der Strecke, abrupte Bremsung oder starke Beschleunigung oder schwere Beladung des Wagenkastens dazu führen, dass der Wagenkasten seitlich auf die Längsträger aufschlägt und dadurch entweder selbst Schaden nimmt oder den Drehgestellrahmen beschädigt, sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Drehgestellrahmens mit dem Wagenkasten vor, dass die Federelemente der Sekundärfederung im unbelasteten Zustand die Längsträger in Höhenrichtung derart überragen, dass selbst bei einer vorgegebenen maximal zulässigen Belastung der Federelemente kein Kontakt zwischen dem Wagenkasten und den Längsträgern möglich ist.
Um dabei den Schwerpunkt des Wagenkastens im Betriebszustand des Schienenfahrzeugs möglichst in Bodennähe zu halten, ist es zweckmäßig, dass die Federelemente die Längsträger in einem Ausmaß überragen, dass der Wagenkasten relativ zum Drehgestell alle Bewegungen (Wanken, Nicken und Einfedern) kollisionsfrei ausüben kann. Daher ist bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehgestellrahmens vorgesehen, dass im Betriebszustand ein Abschnitt des Federelementes, welcher Abschnitt zumindest 50 Prozent der Erstreckung des Federelementes in Höhenrichtung umfasst, die Längsträger in Höhenrichtung überragt. In der Regel überragt ein etwa 50- bis 65-prozentiger Anteil jedes Federelementes die Längsträger in Höhenrichtung. Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Aufsicht eines erfindungsgemäßen
Drehgestellrahmens
Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten
Drehgestellrahmens
Fig. 3 eine axonometrische Ansicht des erfindungsgemäßen
Drehgestellrahmens mit Federelementen einer Sekundärfederung
Fig. 4 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen
Drehgestellrahmens aus Fig. 3 mit einem Wagenkasten .
Wege zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Drehgestellrahmen in einer Aufsicht. Zwei gerade ausgeführte Längsträger 1 sind dabei auf einen geraden Querträger 2 aufgesetzt und durch diesen Querträger 2 miteinander verbunden. An der Stelle, an welcher die Längsträger 1 auf den Querträger 2 aufgesetzt sind, sind die Längsträger 1 mit dem Querträger 2 verschweißt. Diese Stelle wird Bereich der Befestigung genannt . Der Querträger 2 weist Mittel 3 zur Längsmitnahme eines Wagenkastens 6 (siehe Fig. 4) auf. Im konkreten Ausführungsbeispiel sind diese als Aufnahme für einen Dreh¬ oder Tauchzapfen des Wagenkastens 6 ausgebildet. Denkbar wäre jedoch auch eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Drehgestellrahmens, bei der ein Dreh- oder Tauchzapfen an dem Drehgestellrahmen selbst befestigt ist und somit das Mittel 3 zur Längsmitnahme des Wagenkastens 6 ausbildet, welcher seinerseits wiederum eine Aufnahme für den Dreh- oder Tauchzapfen aufweist.
In einem Bereich 4, welcher sich zwischen dem Mittel 3 zur Längsmitnahme des Wagenkastens und einem der beiden Längsträger 1 befindet, ist ein Mittel zur Befestigung jeweils eines Federelementes 5 einer Sekundärfederung vorhanden. Im konkreten Ausführungsbeispiel sind die Mittel 7 zur Befestigung der Federelemente 5 als
Federinnenzentrierungen ausgebildet, welche die Federelemente 5 in Position halten. Denkbar wäre jedoch auch eine Realisierung als Außenfedertöpfe .
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Drehgestellrahmens. Dabei ist zu erkennen, dass die Längsträger 1 im konkreten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen mittig auf den Querträger 2 aufgesetzt sind.
Fig. 3 zeigt eine axonometrische Ansicht des erfindungsgemäßen Drehgestellrahmens, an welchem eine Sekundärfederung angebracht ist. Im konkreten
Ausführungsbeispiel umfasst die Sekundärfederung vier als zylinderförmige Schraubenfedern ausgebildete Federelemente 5, wobei jeweils zwei dieser Schraubenfedern in dem Bereich 4 zwischen dem Mittel 3 zur Längsmitnahme und dem einen Längsträger 1 bzw. dem anderen Längsträger 1 angeordnet sind, nämlich in Längsrichtung hintereinander. Dabei überragen die Federelemente 5 die Oberkanten der Längsträger 1 in Höhenrichtung abschnittsweise. Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Drehgestellrahmens, welcher mittels der am Drehgestellrahmen befestigten Sekundärfederung mit einem Wagenkasten 6 verbunden ist, von dem lediglich der Boden dargestellt ist. Die Sekundärfederung trägt das Gewicht des Wagenkastens 6 und befindet sich somit im Betriebszustand. In diesem belasteten Zustand sind die Federelemente 5 zwar bereits teilweise komprimiert, können jedoch noch weiter komprimiert werden, etwa durch Belastung des Wagenkastens 6.
Die Mittel 7 zur Befestigung der Federelemente 5 sind im konkreten Ausführungsbeispiel als Federtopf inklusive Federauflage und Federbeilagen zum Einstellen der Fahrzeughöhe ausgebildet. Zusätzlich wird eine
Kunststoffbeilage zur elektrischen Isolierung bzw. zur akustischen Entkoppelung beigelegt.
Der Drehzapfen des Wagenkastens 6 ragt im konkreten Ausführungsbeispiel in die als Mittel 3 zur Längsmitnahme des Querträgers 2 dienende Aufnahme hinein und ist in dieser Aufnahme 3 mittels eines Federungsmechanismus in Quer- als auch in Längsrichtung geführt und gegen ein in Höhenrichtung gerichtetes Hinausgleiten aus der Aufnahme 3 fixiert.
Die wagenkastenseitigen Enden der Federelemente 5 sind mit dem Fußboden 8 des Wagenkastens 6 durch Verschraubung verbunden. Im Gegensatz zu einer einen Dom aufweisenden Ausführung des Fußbodens 8 ist der Fußboden 8 des in Fig. 4 dargestellten Wagenkastens 6 eben ausgeführt. Ein Unterbau 9 des Fußbodens 8 erstreckt sich hierbei von dem Fußboden 8 bis zu einer Unterkante 10 des Unterbaus 9, welche dem Drehgestellrahmen näher ist als der Fußboden 8. Die Federelemente 5 ragen durch Öffnungen des Unterbaus 9 hindurch in Richtung Fußboden 8 und sind, wie auch am Drehgestell, über eine Innenzentrierung mit dem Fußboden 8 verbunden und gegen Verrutschen gesichert.
Ein Dom ist ein in der Fahrzeugtechnik gebräuchliches Bauteil zur Befestigung von Federelementen 5, welche den Fußboden 8 des Wagenkastens 6 in Höhenrichtung überragen. Dabei wird ein solcher Dom auf dem Fußboden 8 aufgesetzt und nimmt in seinem Inneren die Federelemente 5 auf. Ein eben ausgeführter Fußboden 8 ist somit nicht mehr (oder nur oberhalb des Doms unter Verlust von Höhe für das Innere des Wagenkastens) möglich, sobald ein Dom zur Befestigung der Federelemente 5 an dem Wagenkasten 6 zum Einsatz kommt.
Die Funktionsweise der Erfindung soll nun anhand des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels und Fig. 4 näher erläutert werden : Da die Federelemente 5 der Sekundärfederung erfindungsgemäß nicht auf den Längsträgern 1 montiert sind, sondern mittels Federzentrierung direkt mit dem Querträger 2 verbunden sind, können die Längsträger 1 gerade, also ungekröpft, ausgeführt sein .
Obwohl ein gekröpft ausgeführter Querträger 2 dem Erfindungsgedanken nicht widersprechen würde, ist auch der Querträger 2 im konkreten Ausführungsbeispiel gerade ausgeführt. Die als Mittel 3 zur Längsmitnahme dienende Aufnahme für den Drehzapfen des Wagenkastens 6 ist im Wesentlichen mittig an dem Querträger 2 angeordnet.
Die Befestigung der Federelemente 5, welche hier als zylinderförmige Schraubenfedern ausgeführt sind, erfolgt jeweils in dem Bereich 4 zwischen der Aufnahme 3 und dem einen bzw. dem anderen Längsträger 1. Um den Wagenkasten, welcher mittels der Sekundärfederung elastisch an dem Drehgestellrahmen gelagert ist, möglichst stabil zu halten, sind die Federelemente 5 näher an den Längsträgern 1 als an dem Mittel 3 zur Längsmitnahme positioniert. Bei geeigneter Wahl der Art und Form der Federelemente 5 ist jedoch auch eine Positionierung der Federelemente 5 in der Nähe der Aufnahme 3 denkbar. In diesem Beispiel überragt ein mehr als 50-prozentiger Anteil jedes Federelementes 5 die Längsträger 1 in Höhenrichtung, wobei der Teil des Wagenkastens 6, welcher das Federelement 5 aufnimmt, in etwa die selbe Höhe wie die Längsträger 1 hat. Somit ist der Anteil der Federelemente welcher vom Längsträger 1 überdeckt bzw. vom Wagenkasten aufgenommen wird, in etwa gleich groß.
Üblicherweise ist der Wagenkasten 6 nahe seinen längsseitigen Enden mittels Sekundärfederung mit zwei erfindungsgemäßen Drehgestellrahmen verbunden. Zusammen tragen die
Sekundärfederungen dieser beiden Drehgestellrahmen das gesamte Gewicht des Wagenkastens 6. In diesem Betriebszustand der Sekundärfederung sind die Federelemente 5 teilweise komprimiert. Die Unterkante 10 des Unterbaus 9 des Wagenkastens 6 befindet sich, in Höhenrichtung gesehen, in einem Abstand zu den Oberkanten der Längsträger 1. Eine weitere Komprimierung der Federelemente 5 ist jedoch noch möglich .
Kommt es nun, sei es aufgrund von Zuladung, Beschleunigungs- , Brems-, oder Kurvenmanövern, zu einer noch stärkeren Belastung einzelner oder aller Federelemente 5, so können die Federelemente 5 noch weiter komprimiert werden. Selbst in ihrem maximal-komprimierten Zustand erlauben die Federelemente 5 keinen Kontakt zwischen dem Wagenkasten 6 und den Längsträgern 1 des Drehgestellrahmens.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Längsträger
2 Querträger
3 Mittel zur Längsmitnahme eines Wagenkastens 6 (Aufnahme)
4 Bereich zwischen Mittel 3 und einem der Längsträger 1
5 Federelement
6 Wagenkasten
7 Mittel zur Befestigung der Federelemente 5
8 Fußboden des Wagenkastens 6
9 Unterbau des Fußbodens 8
10 Unterkante des Unterbaus 9

Claims

Patentansprüche
1. Drehgestellrahmen für ein Schienenfahrzeug, umfassend zwei Längsträger (1) sowie zumindest einen die beiden Längsträger (1) miteinander verbindenden Querträger (2),
- wobei die beiden Längsträger (1) im Bereich der Befestigung auf den zumindest einen Querträger (2) überlappend aufgesetzt sind und
- wobei der zumindest eine Querträger (2) ein Mittel (3) zur Längsmitnahme eines Wagenkastens (6) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Längsträger (1) gerade ausgeführt sind und
- dass am Querträger (2) auf der den Längsträgern zugewandten Außenseite jeweils zumindest ein Mittel zur Befestigung eines Federelementes (5) einer Sekundärfederung in den beiden Bereichen (4) zwischen dem Mittel (3) zur Längsmitnahme und einem der beiden Längsträger (1) vorgesehen ist.
2. Drehgestellrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein Querträger (2) vorgesehen ist und dieser Querträger (2) gerade ausgeführt ist.
3. Drehgestellrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Längsträger (1) jeweils im Bereich der Befestigung mit dem Querträger (2) verschweißt sind.
4. Drehgestellrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit Sekundärfederung zum Verbinden des Drehgestellrahmens mit einem Wagenkasten (6) des Schienenfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärfederung zumindest zwei, vorzugsweise vier, Federelemente (5) umfasst, welche jeweils mittels eines der Mittel zur Befestigung eines Federelementes (5) an dem Drehgestellrahmen befestigt sind. Drehgestellrahmen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (5) der Sekundärfederung zumindest im unbelasteten Zustand die Längsträger (1) in Höhenrichtung überragen.
Drehgestellrahmen nach Anspruch 5 mit einem Wagenkasten (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (5) der Sekundärfederung im unbelasteten Zustand die Längsträger (1) in Höhenrichtung derart überragen, dass selbst bei einer vorgegebenen maximal zulässigen Belastung der Federelemente (5) kein Kontakt zwischen dem Wagenkasten (6) und den Längsträgern (1) möglich ist .
Drehgestellrahmen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Betriebszustand ein Abschnitt des Federelementes (5) , welcher Abschnitt zumindest 50 Prozent der Erstreckung des Federelementes (5) in Höhenrichtung umfasst, die Längsträger (1) in Höhenrichtung überragt.
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