WO2018166582A1 - Fahrwerk für schienenfahrzeuge - Google Patents

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WO2018166582A1
WO2018166582A1 PCT/EP2017/055941 EP2017055941W WO2018166582A1 WO 2018166582 A1 WO2018166582 A1 WO 2018166582A1 EP 2017055941 W EP2017055941 W EP 2017055941W WO 2018166582 A1 WO2018166582 A1 WO 2018166582A1
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WO
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drive motor
support structure
chassis
suspension according
coupling element
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PCT/EP2017/055941
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English (en)
French (fr)
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Thilo Hoffmann
Andreas Kienberger
Martin Teichmann
Klemens Becher
Michael Sumnitsch
Reinhard WILDING
Michael Zekoll
Original Assignee
Siemens Ag Österreich
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Publication date
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Priority to US16/494,084 priority patent/US11400961B2/en
Priority to ES17711124T priority patent/ES2937717T3/es
Priority to PCT/EP2017/055941 priority patent/WO2018166582A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension
    • B61C9/50—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension in bogies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • 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
    • B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
    • B61F5/386—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles fluid actuated

Definitions

  • the invention relates to a chassis for rail vehicles, the at least one support structure, at least a first
  • Primary spring and a second primary spring at least a first drive motor gear unit, which is connected via at least one first suspension with the at least one support structure, at least a first gear and at least a first clutch, with the at least first
  • Wheel set is connected, has.
  • EP 0 235 644 B1 discloses a chassis with a drive motor mounted against a wheelset shaft and connected to a chassis frame via a coupling device.
  • the articulation device has two handlebars.
  • the drive motor is connected via two bearings with a wheelset.
  • US 4,046,080 describes the principle of the "Wegmann chassis", in which a drive motor is mounted on a crossbeam, and a support link is arranged between the drive motor, the gearbox and the crossbeam, and the drive motor is connected to a longitudinal member.
  • the AT 514023 AI discloses a chassis for a
  • WO 2009/056415 AI describes a bogie with a motor unit, which is connected via three attachment points transversely elastic with a bogie frame.
  • An axle-transmitting gear is arranged on a wheelset and connected via a transmission torque arm and a clutch to the motor unit.
  • the drive motor disclosed in EP 0 235 644 B1 is supported on a wheel set shaft and, on the one hand, increases its inertia with respect to rotations about a chassis vertical axis and, on the other hand, unsprung masses of the chassis.
  • Wheelset control with wheelset Actuators as used inter alia to stabilize driving conditions and off
  • the invention is therefore based on the object to provide a comparison with the prior art improved chassis.
  • first suspension element executes a bearing function with respect to the first drive-motor transmission unit, primarily forces in the direction of the chassis longitudinal axis from the first drive-motor transmission unit to the support structure are produced via the first coupling element
  • Torque curve achieved in the support structure which in turn causes a favorable mobility of the support structure relative to the first wheel.
  • a first cross-sectional area of the first coupling element is arranged in a vertical longitudinal center plane of the at least one support structure.
  • Coupling element is arranged.
  • Cross-sectional area of the at least first clutch is arranged in a vertical transverse center plane of the at least first wheelset. It is particularly advantageous if the second cross-sectional area is arranged centrally in the at least first clutch.
  • Wheelset and due to the resulting low inertia of the first set of wheels and low unsprung masses of the chassis can be executed with low resistance are further facilitated.
  • the invention is based on
  • Fig. 1 A plan view of a section of a
  • Drive motor gear unit is pivotally connected to a support structure and a first coupling element for a longitudinal force transmission from the first drive motor gear unit to the
  • Embodiments of support structures 1 conceivable.
  • the support structure 1 may be made in one piece or in several parts. In multi-part embodiments it is
  • the chassis also has a transverse
  • a first wheel set 21 is connected via a first wheel set bearing with a first Radsatzlagergeratiuse 24, a second Radsatzlager with a second Radsatzlagergeratiuse 25 and not shown in Fig. 1 Radsatz enclosures drivenen to the
  • the first wheel set 21 comprises a first wheel 26, a second wheel 27 and a wheelset shaft 23.
  • the chassis has an inner bearing, the first wheel set bearing with the first Radsatzlagergeophuse 24 and the second Radsatzlager with the second RadsatzlagergePFuse 25 are in a range between the first Wheel 26 and the second wheel 27 is arranged.
  • Support structure 1 a first primary spring 6 and a second primary spring 7 is provided.
  • the support structure 1 is therefore primarily spring-loaded.
  • the first drive motor gear unit 8 is connected via an elastic first suspension element 9 and an elastic second suspension 10 articulated on the support structure 1 stored.
  • Suspension element 10 are designed as fiber-reinforced rubber elements. However, according to the invention it is also conceivable to design the first suspension element 9 and the second suspension element 10 from a metallic material.
  • Suspension member 10 are in particular vertical and
  • the first coupling element 11 has a bushing 17, through which a bone 14 is guided.
  • the bone 14 has in contact with the bushing 17 a
  • the bone 14 is connected via a first adapter 15 and a second adapter 16, which is connected to the first
  • Drive motor gear unit 8 are connected to the first drive motor gear unit 8 means
  • the first coupling element 11 is radial, axial, torsion and gimbal, but in particular in the direction of
  • Cross-sectional area 13 of the first coupling element 11 lies in a vertical, in Fig. 1 appearing projecting
  • the first coupling element 11 is arranged centrally. Forces and torques, in particular forces in the direction of the chassis longitudinal axis 12 are from the first drive motor gear unit 8 via the housing and via the first coupling element 11 centrally in the
  • Drive and braking forces or drive and braking torques are transmitted from the drive motor via the gearbox as well as a first clutch 19 mounted on the first gearset 21 via a hollow shaft 18 to the first gearset 21.
  • a second cross-sectional area 20 of the first clutch 19 is located in a transverse center plane 22 of the first gearset 21 which appears projecting in FIG. 1.
  • the first clutch 19 is arranged centrally with respect to a region between ends of the first gearset 21. Drive and braking forces or
  • the transverse center plane 22 of the first wheel set 21 lies in the longitudinal center plane 2 of the support structure 1. It is e.g. in wheelset movements, however, also possible that the
  • Transverse plane 22 has an offset from the longitudinal center 2 or a rotation relative to the longitudinal center plane 2, etc.
  • the first wheel 21 in particular thereby
  • the first side member 4 has an active first
  • Radsatzstell Road 28 perform, for example, as a hydraulic actuator.
  • a cylinder 29 is arranged, in which a piston 30 is guided.
  • a piston 31 connected to the punch 31 is guided via an opening in an outer region of the first longitudinal member 4 and with the first
  • Wheelset bearing housing 24 connected.
  • Support structure 1 to store.
  • the cylinder 29 may not shown in Fig. 1
  • Compressed air lines which connect the pneumatic actuator with a not shown in Fig. 1 also compressed air system of the rail vehicle, as well as not shown in Fig. 1, compressed air connections are filled with compressed air.
  • a pressure in the cylinder 29 a force is generated on the piston 30 and on the punch 31, which is transmitted via the first Radsatzlagergephinuse 24 as a force on the first gear 21.
  • Due to the actuating force of the first gear 21 is rotated about a not shown in FIG. 1, projecting appearing landing gear axle, i. It is set a steering angle of the first gear 21 in accordance with a track geometry.
  • the pressure in the cylinder 29 and thus the actuating force are controlled by a control unit, not shown in FIG Rail vehicle regulated according to the required steering angle.
  • a second drive motor gear unit which in terms of design and connection technology principles same as the first
  • Drive motor gear unit 8 is executed.
  • an elastic second coupling element is therefore provided.
  • the second coupling element is arranged centrally with respect to a region between the first longitudinal member 4 and the second longitudinal member 5 on the cross member 3.
  • Drive and braking forces or drive and braking torques are introduced by the second drive motor gear unit via a second clutch in a second set of wheels.
  • the second clutch is centered with respect to an area between ends of the second wheelset.
  • the second set of wheels is the same as the first set of wheels 21 in terms of design principles as well as storage and coupling technology.
  • trolleys with three sets of wheels (for example for locomotives) or with only one set of wheels.

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  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerk für Schienenfahrzeuge, das zumindest eine Tragestruktur (1), zumindest eine erste Primärfeder (6) und eine zweite Primärfeder (7), zumindest eine erste AntriebsmotorGetriebeeinheit (8), die über zumindest ein erstes Aufhängeelement (9) mit der zumindest einen Tragestruktur (1) verbunden ist, zumindest einen ersten Radsatz (21) sowie zumindest eine erste Kupplung (19), die mit der zumindest ersten Antriebsmotor-Getriebeeinheit (8) und dem zumindest ersten Radsatz (21) verbunden ist, aufweist. Um vorteilhafte Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass die zumindest erste Antriebsmotor-Getriebeeinheit (8) mit der zumindest einen Tragestruktur (1) über ein vorwiegend in Richtung einer Fahrwerkslängsachse (12) belastbares erstes Koppelelement (11) verbunden ist. Dadurch wird eine vorteilhafte Beweglichkeit der Tragestruktur (1) und des ersten Radsatzes (21) relativ zueinander erzielt.

Description

Fahrwerk für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für Schienenfahrzeuge, das zumindest eine Tragestruktur, zumindest eine erste
Primärfeder und eine zweite Primärfeder, zumindest eine erste Antriebsmotor-Getriebeeinheit, die über zumindest ein erstes Aufhängeelement mit der zumindest einen Tragestruktur verbunden ist, zumindest einen ersten Radsatz sowie zumindest eine erste Kupplung, die mit der zumindest ersten
Antriebsmotor-Getriebeeinheit und dem zumindest ersten
Radsatz verbunden ist, aufweist.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrwerke mit
unterschiedlichen Antriebs- und Getriebeaufhängungen sowie unterschiedlichen Koppelelementen zur Übertragung von Kräften und Drehmomenten aus Antriebsmotoren und Getrieben in
Tragestrukturen bzw. Fahrwerksrahmen bekannt.
Die EP 0 235 644 Bl offenbart ein Fahrwerk mit einem gegen eine Radsatzwelle gelagerten und über eine Anlenkeinrichtung mit einem Fahrwerksrahmen verbundenen Antriebsmotor. Die Anlenkeinrichtung weist zwei Lenkstangen auf. Weiterhin ist der Antriebsmotor über zwei Lager mit einer Radsatzwelle verbunden .
Das US 4,046,080 beschreibt darüber hinaus das Prinzip des „Wegmann-Fahrwerks", bei dem ein Antriebsmotor auf einem Querträger gelagert ist. Zwischen dem Antriebsmotor, dem Getriebe und dem Querträger ist ein Stützlenker angeordnet. Weiterhin ist der Antriebsmotor mit einem Längsträger verbunden .
Die AT 514023 AI offenbart ein Fahrwerk für ein
Schienenfahrzeug, in dem eine Antriebseinheit über
Federvorrichtungen mit elastischen Körpern gelagert ist. Die Antriebseinheit ist mit einer Radsatzwelle gekoppelt. Weiterhin beschreibt die WO 2009/056415 AI ein Drehgestell mit einer Motoreinheit, die über drei Befestigungspunkte querelastisch mit einem Drehgestellrahmen verbunden ist. Ein achsreitendes Getriebe ist auf einer Radsatzwelle angeordnet und über eine Getriebe-Drehmomentstütze sowie eine Kupplung mit der Motoreinheit verbunden.
Die genannten Ansätze weisen in den bekannten Formen den Nachteil einer eingeschränkten Beweglichkeit der
Radsatzwellen bzw. Radsätze in Abhängigkeit von
Gleisgeometrie, Bogenradien, Gleislagefehlern etc. auf.
Beispielsweise stützt sich der in der EP 0 235 644 Bl offenbarte Antriebsmotor an einer Radsatzwelle ab und erhöht einerseits deren Trägheit bezüglich Verdrehungen um eine Fahrwerkshochachse sowie andererseits ungefederte Massen des Fahrwerks .
Dadurch ergeben sich eine hohe Belastung der Radsätze sowie ausgeprägter Verschleiß an den Rädern sowie ein hohes
Fahrgeräuschniveau .
Weiterhin wären bei einem Einsatz einer aktiven
Radsatzsteuerung mit Radsatz Stelleinrichtungen , wie sie unter anderem zur Stabilisierung von Fahrzuständen sowie aus
Fahrkomfortgründen vorgesehen sein kann, hohe Stellkräfte erforderlich, um eine Verdrehung von Radsätzen um eine
Fahrwerkshochachse zu bewirken.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrwerk anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Fahrwerk der eingangs genannten Art, bei dem die zumindest erste Antriebsmotor-Getriebeeinheit mit der zumindest einen
Tragestruktur über ein vorwiegend in Richtung einer
Fahrwerkslängsachse belastbares erstes Koppelelement
verbunden ist. Während das erste Aufhängeelement in Bezug auf die erste Antriebsmotor-Getriebeeinheit eine Lagerungsfunktion ausführt, werden über das erste Koppelelement vorwiegend Kräfte in Richtung der Fahrwerkslängsachse von der ersten Antriebsmotor-Getriebeeinheit auf die Tragestruktur
übertragen. Lagerungs- und Längskraftübertragungsfunktionen sind folglich voneinander getrennt ausgeführt.
Dadurch werden eine definierte Längskrafteinleitung in die Tragestruktur und folglich ein günstiger Kraft- und
Drehmomentenverlauf in der Tragestruktur erzielt, der wiederum eine vorteilhafte Beweglichkeit der Tragestruktur relativ zu dem ersten Radsatzes bewirkt.
Radsatzstelleinrichtungen von aktiven Radsatzsteuerungen können kompakt ausgeführt sein.
Es ist beispielsweise möglich, nur eine
Radsatzstelleinrichtung je Radsatzseite vorzusehen.
Günstig ist es, wenn eine erste Querschnittfläche des ersten Koppelelements in einer vertikalen Längsmittelebene der zumindest einen Tragestruktur angeordnet ist.
Dabei ergibt sich eine besonders vorteilhafte Lösung, wenn die erste Querschnittfläche mittig in dem ersten
Koppelelement angeordnet ist.
Durch diese Maßnahme wird eine annähernd oder exakt mittige Längskrafteinleitung von der ersten Antriebsmotor- Getriebeeinheit in die Tragestruktur und somit eine weitere Verbesserung des Kraft- und Drehmomentenverlaufs in der Tragestruktur erzielt. Drehmomente, die gegen Verdrehungen der Tragestruktur relativ zu dem ersten Radsatz um eine Fahrwerkshochachse wirken, werden reduziert.
Eine bevorzugte Lösung erhält man, wenn eine zweite
Querschnittfläche der zumindest ersten Kupplung in einer vertikalen Quermittelebene des zumindest ersten Radsatzes angeordnet ist. Dabei ist es besonders günstig, wenn die zweite Querschnittfläche mittig in der zumindest ersten Kupplung angeordnet ist.
Durch diese Maßnahme wird eine annähernd oder exakt mittige Einleitung von Antriebs- und Bremskräften bzw. Antriebs- und Bremsmomenten aus der Antriebsmotor-Getriebeeinheit über die erste Kupplung in den ersten Radsatz bewirkt. Drehmomente, die gegen Verdrehungen des ersten Radsatzes relativ zu der Tragestruktur um eine Fahrwerkshochachse wirken, werden reduziert. Drehbewegungen des ersten Radsatzes um
Fahrwerkshochachsen, welche mangels einer Abstützung der Antriebsmotor-Getriebeeinheit auf dem ersten Radsatz
(beispielsweise über entsprechende Lager auf einer
Radsatzwelle) und aufgrund daraus resultierender geringer Trägheiten des ersten Radsatzes und geringer ungefederter Massen des Fahrwerks mit geringem Widerstand ausführbar sind, werden weiter erleichtert.
Dadurch werden in Zusammenhang mit den geringen ungefederten Massen des Fahrwerks insbesondere in Gleisbögen mechanische Belastungen und Verschleiß des ersten Radsatzes sowie
Fahrgeräusche gesenkt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen beispielhaft:
Fig. 1: Eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer
beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks, wobei eine erste
Antriebsmotor-Getriebeeinheit gelenkig mit einer Tragestruktur verbunden ist und ein erstes Koppelelement für eine Längskraftübertragung von der ersten Antriebsmotor-Getriebeeinheit auf die
Tragestruktur vorgesehen ist. Ein in Fig. 1 in Draufsicht dargestellter Ausschnitt einer beispielhaften Variante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks für ein Schienenfahrzeug umfasst eine als Fahrwerksrahmen ausgebildete Tragestruktur 1 mit einem Querträger 3 sowie einem ersten Längsträger 4 und einem zweiten Längsträger 5, Erfindungsgemäß sind im Hinblick auf Geometrie,
Verbindungstechnik, Materialien etc. verschiedene
Ausführungsformen von Tragestrukturen 1 vorstellbar.
Die Tragestruktur 1 kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Bei mehrteiligen Ausführungsformen ist es
beispielsweise möglich, einzelne Teile gelenkig miteinander zu verbinden etc .
Das Fahrwerk weist weiterhin einen quer liegenden
Antriebsmotor und ein Getriebe auf, die über ein gemeinsames Gehäuse zu einer ersten Antriebsmotor-Getriebeeinheit 8 verbunden sind.
Ein erster Radsatz 21 ist über ein erstes Radsatzlager mit einem ersten Radsatzlagergehäuse 24, ein zweites Radsatzlager mit einem zweiten Radsatzlagergehäuse 25 sowie über in Fig. 1 nicht gezeigte Radsatzführungseinrichtungen an die
Tragestruktur 1 gekoppelt.
Der erste Radsatz 21 umfasst ein erstes Rad 26, ein zweites Rad 27 sowie eine Radsatzwelle 23. Das Fahrwerk weist eine Innenlagerung auf, das erste Radsatzlager mit dem ersten Radsatzlagergehäuse 24 und das zweite Radsatzlager mit dem zweiten Radsatzlagergehäuse 25 sind in einem Bereich zwischen dem ersten Rad 26 und dem zweiten Rad 27 angeordnet.
Erfindungsgemäß sind jedoch auch außengelagerte Varianten vorstellbar .
Weiterhin sind zwischen dem ersten Radsatz 21 und der
Tragestruktur 1 eine erste Primärfeder 6 und eine zweite Primärfeder 7 vorgesehen. Die Tragestruktur 1 ist demzufolge primärgefedert .
Die erste Antriebsmotor-Getriebeeinheit 8 ist über ein elastisches erstes Aufhängeelement 9 und ein elastisches zweites Aufhängeelement 10 gelenkig auf der Tragestruktur 1 gelagert. Das erste Aufhängeelement 9 und das zweite
Aufhängeelement 10 sind als faserverstärkte Gummielemente ausgeführt. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch denkbar, das erste Aufhängeelement 9 und das zweite Aufhängeelement 10 aus einem metallischen Werkstoff auszuführen.
Über das erste Aufhängeelement 9 und das zweite
Aufhängeelement 10 werden insbesondere Vertikal- und
Querkräfte von der ersten Antriebsmotor-Getriebeeinheit 8 auf die Tragestruktur 1 übertragen. Eine Übertragung von Kräften in Richtung einer Fahrwerkslängsachse 12 erfolgt nur in einem vernachlässigbaren Ausmaß.
Zwischen der ersten Antriebsmotor-Getriebeeinheit 8 und dem Querträger 3 der Tragestruktur 1 ist weiterhin genau ein als Sphärolager ausgebildetes elastisches erstes Koppelelement 11 angeordnet. Das erste Koppelelement 11 weist eine Buchse 17 auf, durch die ein Knochen 14 hindurch geführt ist. Der Knochen 14 weist im Kontakt mit der Buchse 17 eine
Elastomerschicht auf, wodurch eine Schwingungsdämpfung erzielt wird. Der Knochen 14 ist über einen ersten Adapter 15 und einen zweiten Adapter 16, die mit der ersten
Antriebsmotor-Getriebeeinheit 8 verbunden sind, mit der ersten Antriebsmotor-Getriebeeinheit 8 mittels
Schraubenverbindungen verbunden.
Das erste Koppelelement 11 ist radial, axial, auf Torsion sowie kardanisch, jedoch insbesondere in Richtung der
Fahrwerkslängsachse 12 belastbar. Eine erste
Querschnittfläche 13 des ersten Koppelelements 11 liegt in einer vertikalen, in Fig. 1 projizierend erscheinenden
Längsmittelebene 2 der Tragestruktur 1.
In Bezug auf einen Bereich zwischen dem ersten Längsträger 4 und dem zweiten Längsträger 5 ist das erste Koppelelement 11 mittig angeordnet. Kräfte und Drehmomente, insbesondere Kräfte in Richtung der Fahrwerkslängsachse 12 werden von der ersten Antriebsmotor-Getriebeeinheit 8 über deren Gehäuse sowie über das erste Koppelelement 11 mittig in den
Querträger 3 eingeleitet.
Dadurch ergeben sich ein günstiger Kraft- und
Drehmomentenverlauf in der Tragestruktur 1 und eine gute Beweglichkeit der Tragestruktur 1 relativ zu dem ersten Radsatz 21.
Antriebs- und Bremskräfte bzw. Antriebs- und Bremsmomente werden von dem Antriebsmotor über das Getriebe sowie eine über eine Hohlwelle 18 auf dem ersten Radsatz 21 gelagerte erste Kupplung 19 auf den ersten Radsatz 21 übertragen.
Eine zweite Querschnittfläche 20 der ersten Kupplung 19 liegt in einer in Fig. 1 projizierend erscheinenden Quermittelebene 22 des ersten Radsatzes 21. Die erste Kupplung 19 ist in Bezug auf einen Bereich zwischen Enden des ersten Radsatzes 21 mittig angeordnet. Antriebs- und Bremskräfte bzw.
Antriebs- und Bremsmomente aus der ersten Antriebsmotor- Getriebeeinheit 8 werden daher mittig in den ersten Radsatz 21 eingeleitet.
Die Quermittelebene 22 des ersten Radsatzes 21 liegt in der Längsmittelebene 2 der Tragestruktur 1. Es ist z.B. bei Radsatzbewegungen jedoch auch möglich, dass die
Quermittelebene 22 einen Versatz von der Längsmittelene 2 oder eine Verdrehung gegenüber der Längsmittelebene 2 etc. aufweist.
Aufgrund der mittig in den ersten Radsatz 21 eingeleiteten Antriebs- und Bremskräfte bzw. Antriebs- und Bremsmomente wird ein günstiger Kraft- und Drehmomentenverlauf in dem ersten Radsatz 21 erzielt.
Drehmomente, welche gegen Verdrehungen des ersten Radsatzes 21 um eine Fahrwerkshochachse wirken, werden reduziert.
Der erste Radsatz 21 weist dadurch insbesondere bei
Verdrehungen um eine Fahrwerkshochachse eine gute
Beweglichkeit auf und es werden Belastungen und Verschleiß des ersten Radsatzes 21 sowie Fahrgeräusche reduziert. Bei einer aktiven Radsatzsteuerung müssen für
Lenkwinkeländerungen des ersten Radsatzes 21, d.h.
Verdrehungen des ersten Radsatzes 21 um eine
Fahrwerkshochachse lediglich geringe Stellkräfte aufgebracht werden .
Der erste Längsträger 4 weist eine aktive erste
Radsatzstelleinrichtung 28 auf, die als pneumatischer
Aktuator ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß ist es auch möglich, die erste
Radsatzstelleinrichtung 28 beispielsweise als hydraulischer Aktuator auszuführen.
In dem ersten Längsträger 4, bzw. von dem ersten Längsträger 4 ummantelt, ist ein Zylinder 29 angeordnet, in dem ein Kolben 30 geführt ist. Ein mit dem Kolben 30 verbundener Stempel 31 ist über eine Öffnung in einen Außenbereich des ersten Längsträgers 4 geführt und mit dem ersten
Radsatzlagergehäuse 24 verbunden.
Erfindungsgemäß ist es beispielsweise auch möglich, die erste Radsatzstelleinrichtung 28 an einer Außenseite der
Tragestruktur 1 zu lagern.
Der Zylinder 29 kann über in Fig. 1 nicht dargestellte
Druckluftleitungen, welche den pneumatischen Aktuator mit einem in Fig. 1 ebenfalls nicht gezeigten DruckluftSystem des Schienenfahrzeugs verbinden, sowie über in Fig. 1 nicht dargestellte Druckluftanschlüsse mit Druckluft gefüllt werden. Über einen Druck in dem Zylinder 29 wird eine Kraft auf den Kolben 30 und auf den Stempel 31 erzeugt, welche über das erste Radsatzlagergehäuse 24 als Stellkraft auf den ersten Radsatz 21 übertragen wird. Aufgrund der Stellkraft wird der erste Radsatz 21 um eine in Fig. 1 nicht gezeigte, projizierend erscheinende Fahrwerkshochachse verdreht, d.h. es wird ein Lenkwinkel des ersten Radsatzes 21 entsprechend einer Gleisgeometrie eingestellt.
Der Druck in dem Zylinder 29 und somit die Stellkraft werden über eine in Fig. 1 nicht dargestellte Regeleinheit des Schienenfahrzeugs entsprechend des erforderlichen Lenkwinkels geregelt .
In Fig. 1 nicht dargestellt ist eine zweite Antriebsmotor- Getriebeeinheit, welche im Hinblick auf konstruktive und verbindungstechnische Prinzipien gleich wie die erste
Antriebsmotor-Getriebeeinheit 8 ausgeführt ist. Für eine Kraftübertragung von der zweiten Antriebsmotor- Getriebeeinheit auf die Tragestruktur 1 in Richtung der Fahrwerkslängsachse 12 ist demzufolge ein elastisches zweites Koppelelement vorgesehen. Das zweite Koppelelement ist bezüglich eines Bereichs zwischen dem ersten Längsträger 4 und dem zweiten Längsträger 5 mittig auf dem Querträger 3 angeordnet .
Antriebs- und Bremskräfte bzw. Antriebs- und Bremsmomente werden von der zweiten Antriebsmotor-Getriebeeinheit über eine zweite Kupplung in einen zweiten Radsatz eingeleitet. Die zweite Kupplung ist in Bezug auf einen Bereich zwischen Enden des zweiten Radsatzes mittig angeordnet. Der zweite Radsatz ist im Hinblick auf konstruktive Prinzipien sowie lagerungs- und koppelungstechnisch gleich wie der erste Radsatz 21 ausgeführt.
Erfindungsgemäß sind beispielsweise auch Fahrwerke mit drei Radsätzen (z.B. für Lokomotiven) oder mit nur einem Radsatz vorstellbar .
Auf dem zweiten Längsträger 5 ist, in Fig. 1 nicht
dargestellt, eine zweite Radsatz Stelleinrichtung angeordnet, die Stellkräfte auf den zweiten Radsatz bewirkt. Die zweite Radsatzstelleinrichtung ist hinsichtlich funktionaler und konstruktiver Prinzipien gleich wie die erste
Radsatzstelleinrichtung 28 ausgeführt.
Bei der Anordnung der ersten Radsatz Stelleinrichtung 28 und der zweiten Radsatzstelleinrichtung handelt es sich um eine günstige Lösung. Erfindungsgemäß sind jedoch auch Fahrwerke mit passiven oder semiaktiven Radsatzführungen bzw. ohne aktive Radsatzführungen bzw. Radsatz Stelleinrichtungen denkbar .
Liste der Bezeichnungen
1 ragestruktur
2 Längsmittelebene
3 Querträger
4 Erster Längsträger
5 Zweiter Längsträger
6 Erste Primärfeder
7 Zweite Primärfeder
8 Erste Antriebsmotor-Getriebeeinheit
9 Erstes Aufhängeelement
10 Zweites Aufhängeelement
11 Erstes Koppelelement
12 Fahrwerkslängsachse
13 Erste Querschnittfläche
14 Knochen
15 Erster Adapter
16 Zweiter Adapter
17 Buchse
18 Hohlwelle
19 Erste Kupplung
20 Zweite Querschnittfläche
21 Erster Radsatz
22 Quermittelebene
23 Radsatzwelle
24 Erstes Radsatzlagergehäuse
25 Zweites Radsatzlagergehäuse
26 Erstes Rad
27 Zweites Rad
28 Erste Radsatzstelleinrichtung
29 Zylinder
30 Kolben
31 Stempel

Claims

Patentansprüche
1. Fahrwerk für Schienenfahrzeuge mit zumindest einer
Tragestruktur, zumindest einer ersten Primärfeder und einer zweiten Primärfeder, zumindest einer ersten Antriebsmotor- Getriebeeinheit, die über zumindest ein erstes
Aufhängeelement mit der zumindest einen Tragestruktur verbunden ist, mit zumindest einem ersten Radsatz sowie mit zumindest einer ersten Kupplung, die mit der zumindest ersten Antriebsmotor-Getriebeeinheit und dem zumindest ersten
Radsatz verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest erste Antriebsmotor-Getriebeeinheit (8) mit der zumindest einen Tragestruktur (1) über ein vorwiegend in Richtung einer Fahrwerkslängsachse (12) belastbares erstes Koppelelement (11) verbunden ist.
2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Querschnittfläche (13) des ersten Koppelelements (11) in einer vertikalen Längsmittelebene (2) der zumindest einen Tragestruktur (1) angeordnet ist.
3. Fahrwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Querschnittfläche (13) mittig in dem ersten
Koppelelement (11) angeordnet ist.
4. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Querschnittfläche (20) der zumindest ersten Kupplung (19) in einer vertikalen
Quermittelebene (22) des zumindest ersten Radsatzes (21) angeordnet ist.
5. Fahrwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Querschnittfläche (20) mittig in der zumindest ersten Kupplung (19) angeordnet ist.
6. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste
Radsatzstelleinrichtung (28) vorgesehen ist.
7. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Koppelelement (11) als Sphärolager ausgeführt ist.
8. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Koppelelement (11) als Lenkstange ausgeführt ist.
9. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine
Tragestruktur (1) als Fahrwerksrahmen ausgebildet ist.
10. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest erste Radsatz (21) eine Innenlagerung aufweist.
11. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest erste Radsatz (21) eine Außenlagerung aufweist.
12. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zumindest ersten Antriebsmotor-Getriebeeinheit (8) und der zumindest einen Tragestruktur (1) ein zweites Aufhängeelement (10) angeordnet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019104415A1 (de) * 2019-02-21 2020-08-27 Voith Patent Gmbh Radsatzgetriebe

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT519633B1 (de) * 2017-01-18 2021-11-15 Siemens Mobility Austria Gmbh Federanordnung für ein Schienenfahrzeug
DE102017002926A1 (de) * 2017-03-27 2018-09-27 Liebherr-Transportation Systems Gmbh & Co. Kg Aktuator zum Steuern eines Radsatzes eines Schienenfahrzeugs

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4046080A (en) 1973-06-08 1977-09-06 Wegmann & Co. Motorized swiveling streetcar trucks
DE2843830A1 (de) * 1978-10-07 1980-04-17 Bbc Brown Boveri & Cie Antriebsanordnung fuer elektrisches triebfahrzeug
EP0235644B1 (de) 1986-02-27 1990-05-23 Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik Triebdrehgestell für ein Schienenfahrzeug
EP0589864A1 (de) * 1992-09-21 1994-03-30 SGP Verkehrstechnik Gesellschaft m.b.H. Triebfahrzeug, insbesondere Eisenbahn-Triebfahrzeug
EP0930210A1 (de) * 1998-01-14 1999-07-21 SLM Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik AG Fahrwerk für Schienenfahrzeuge und Schienenfahrzeug mit mindestens einem derartigen Fahrwerk
WO2009056415A1 (de) 2007-10-31 2009-05-07 Siemens Transportation Systems Gmbh & Co. Kg Antrieb mit achsreitendem getriebe für hohe geschwindigkeiten
AT514023A1 (de) 2013-03-06 2014-09-15 Siemens Ag Oesterreich Fahrwerk für Schienenfahrzeuge

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4046080A (en) 1973-06-08 1977-09-06 Wegmann & Co. Motorized swiveling streetcar trucks
DE2843830A1 (de) * 1978-10-07 1980-04-17 Bbc Brown Boveri & Cie Antriebsanordnung fuer elektrisches triebfahrzeug
EP0235644B1 (de) 1986-02-27 1990-05-23 Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik Triebdrehgestell für ein Schienenfahrzeug
EP0589864A1 (de) * 1992-09-21 1994-03-30 SGP Verkehrstechnik Gesellschaft m.b.H. Triebfahrzeug, insbesondere Eisenbahn-Triebfahrzeug
EP0930210A1 (de) * 1998-01-14 1999-07-21 SLM Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik AG Fahrwerk für Schienenfahrzeuge und Schienenfahrzeug mit mindestens einem derartigen Fahrwerk
WO2009056415A1 (de) 2007-10-31 2009-05-07 Siemens Transportation Systems Gmbh & Co. Kg Antrieb mit achsreitendem getriebe für hohe geschwindigkeiten
AT514023A1 (de) 2013-03-06 2014-09-15 Siemens Ag Oesterreich Fahrwerk für Schienenfahrzeuge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019104415A1 (de) * 2019-02-21 2020-08-27 Voith Patent Gmbh Radsatzgetriebe

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