DE10208542A1

DE10208542A1 - Spurwechselfahrwerk für Schienenfahrzeuge (Stichwort: Schwingenführung)

Info

Publication number: DE10208542A1
Application number: DE10208542A
Authority: DE
Inventors: Rolf Schraut; Artur Boehm; Frank Ebert; Karl-Heinz Elsner; Harald Gau; Norbert Moy
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2003-09-04
Also published as: ATE364003T1; EP1340664A1; EP1340664B1; DE50307401D1

Abstract

Ein Spurwechselfahrwerk für Schienenfahrzeuge hat vier Räder (1) und Elemente zum Positionieren und Verriegeln der Spurweite. Die Räder (1) und ein zugehöriger Radnabenantrieb (2) sind jeweils in einer Schwinge (3) angeordnet, wobei die Schwingen (3) an einem Fahrwerkrahmen an horizontalen Lagerachsen (4) angelenkt und für den den Spurwechsel auf diesen Lagerachsen (4) in Querrichtung verschiebbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Spurwechselfahrwerk für Schienenfahrzeuge mit vier Rädern und Elementen zum Positionieren und Verriegeln der Spurweite.

Bei spurweitenverstellbaren Fahrwerken nach dem bekannten Prinzip TALGO ist der herkömmliche Radsatz, bestehend aus zwei Radscheiben, die auf einer gemeinsamen Welle aufgepreßt sind, aufgeteilt in zwei Einzelräder mit separaten Radwellen, die beidseitig gelagert werden. Das Einzelrad, die Radwelle und die beidseitigen Radlagerungen einschließlich der Lagergehäuse bilden eine Radeinheit. Die Funktion der früheren Radsatzwelle übernimmt ein Rahmen, die sogenannte Achsbrücke, in der die beiden Radeinheiten gelagert sind und in der jeweiligen Spurweite zueinander positioniert werden. Die axiale Verriegelung der Radeinheiten erfolgt über Befestigungsaugen am Radlagergehäuse und in der Achsbrücke geführte Riegel, die beim Umspuren vertikal gezogen werden und die Radeinheiten zur axialen Verschiebung freigeben. Während des Umspurvorganges stützt sich das Fahrzeuggewicht über Gleitkufen an der Achsbrücke auf die Umspuranlage ab, so daß die Radeinheiten entlastet sind und mit geringem Kraftaufwand verschoben werden können. Die Breite des Riegels und des Befestigungsauges bestimmen den Verschiebeweg und damit die Spurweitenänderung.

Bei Fahrwerken mit Radeinheiten nach dem TALGO-Prinzip ist der Abstand zwischen der innenliegenden Radlagerung und der außenliegenden Radlagerung von der Differenz der Spurweiten abhängig, die das Fahrwerk befahren soll. Größere Spurweitenunterschiede, z. B. von 1000 mm auf 1435 mm führen zu großen Lagerabständen und entsprechend langen Radwellen. Solche langen Radwellen können nachteilig die Fahrzeugumgrenzungen verletzen, den verfügbaren Bauraum einschränken und möglicherweise auch Festigkeitsprobleme bereiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein auch für größere Spurweitenunterschiede geeignetes Fahrwerk zu schaffen, dessen Räder auf einfache Weise angetrieben und geführt sind. Außerdem sollen bei diesem Fahrwerk so weit wie möglich erprobte Baugruppen - wie Fahrwerkrahmen, Primärfederung, Sekundärfederung und, entsprechend den Anforderungen des Fahrzeugkastens, ein Wiegenträger mit Drehverbindung - realisierbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Räder und ein zugehöriger Radnabenantrieb jeweils in einer Schwinge angeordnet sind, wobei die Schwingen an einem Fahrwerkrahmen an horizontalen Lagerachsen angelenkt und für den Spurwechsel auf diesen Lagerachsen in Querrichtung verschiebbar sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im weiteren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, das in der Zeichnung prinzipartig dargestellt ist. Es zeigen
Fig. 1 ein Spurwechselfahrwerk in Seitenansicht,
Fig. 2 die Draufsicht zu Fig. 1, mit zwei unterschiedlichen Spurweiten.
Der H-förmig ausgebildete und beispielsweise aus geschweißten Kastenprofilen zusammengesetzte Rahmen 7 des Fahrwerks hat Längsträger 7.1 und einen Querträger 7.2. Am Querträger 7.2 befinden sich horizontale Lagerachsen 4 für Schwingen 3, die über Gleitlager an den Lagerachsen 4 gehalten sind. Die Schwingen 3 nehmen jeweils ein Rad 1 und einen zugehörigen Radnabenantrieb 2 auf. Jeder Radnabenantrieb 2 besteht aus einem Radnabenmotor und einem integrierten Planetengetriebe.
Zwischen den Schwingen 3 und den Längsträgern 7.1 des Fahrwerkrahmens 7 sind Primärfedern 9 angeordnet, z. B. Gummi-Metall-Federn. Die Primärfedern 9 übertragen die vertikalen Lasten zwischen den Schwingen 3 und dem Fahrwerkrahmen 7. Die Führung der Schwingen 3 in Längs- und Querrichtung erfolgt über die Lagerachsen 4. Der in Fig. 1 angedeutete Fahrzeugkasten 8 wird über Sekundärfedern 11 abgestützt, die zwischen dem Querträger 7.2 des Fahrwerkrahmens 7 und einem Wiegenträger 10 angeordnet sind. Als Sekundärfedern 11 eignen sich insbesondere hydropneumatische Federn; eine Verwendung von Stahlfedern ist ebenfalls möglich.
Für das Fahrwerk sind Scheibenbremsen mit hydraulischer Bremszangeneinheit 6.1 vorgesehen. Die Bremsscheibe 6.2 ist direkt am Radnabenantrieb 2 angeflanscht. Die Bremszangeneinheit 6.1 ist an der Schwinge 3 angebracht, so daß keine Relativbewegungen zwischen Bremszangeneinheit 6.1 und Bremsscheibe 6.2 auftreten. Die Schwingen 3 können außerdem jeweils eine Magnetschienenbremse tragen.
Bei dem Fahrwerk nach der Erfindung wird der Spurwechsel durch Querverschieben der Schwingen 3 auf den horizontalen Lagerachsen 4 realisiert, wobei die Querverschiebung der Schwingen 3 auf beiden Seiten durch je einen Festanschlag 5 begrenzt ist. Die Schwingen 3 werden in den beiden Endpositionen verriegelt. Bei einer Änderung der Spurweite von z. B. 1435 mm auf 1000 mm beträgt der Verschiebeweg jeder Schwinge 3 in Querrichtung 217,5 mm. Die Längsträger 7.1 des Fahrwerkrahmens 7 sind derart breit ausgeführt, daß sie die Primärfedern 9 in beiden Endlagen der Schwingen 3 um 217,5 mm versetzt aufnehmen können.
Bei der vorgenannten Spurweite von 1435 mm befinden sich die Schwingen 3 in der äußeren Endstellung und sind verriegelt. Beim Einfahren in eine ortsfeste Umspuranlage wird das Fahrwerk nach und nach abgesenkt, bis Gleitkufen am Fahrwerkrahmen 7 Kontakt zu den der Umspuranlage zugehörigen Schienen für Führung und Zentrierung haben. Die Schwingen 3 senken sich gegenüber dem Fahrwerkrahmen 7 weiter ab, bis sie mit einem Ausschwinganschlag an Gleitflächen des Fahrwerkrahmens 7 aufliegen. Die auf den Schwingen 3 befestigten Primärfedern 9 sind in diesem Zustand frei, entlastet und aus ihrer Führung im Fahrwerkrahmen 7 abgehoben.
Die Schwingen 3 werden dann durch eine mechanische Betätigung über Führungsschienen in der Umspuranlage und einen Hebelmechanismus in der Mitte des Fahrwerks entriegelt. Anschließend werden die Schwingen 3 durch einen Radlenker bis zum inneren Anschlag verschoben. In dieser Stellung werden die Schwingen 3 durch Betätigung des Hebelmechanismus über die Führungsschiene bei einer Spurweite von 1000 mm verriegelt.
Beim Ausfahren aus der Umspuranlage kommen die Räder 1 wieder in Kontakt mit den von unten ansteigenden Schienen, und die Schwingen 3 heben von den Gleitflächen des Fahrwerkrahmens 7 ab, werden nach oben gegen den Fahrwerkrahmen 7 gedrückt und tragen dann wieder die Fahrzeugmasse. Bei diesem Vorgang werden die Primärfedern 9 wieder in ihre jeweilige Führung im Fahrwerkrahmen 7 eingedrückt. Die Gleitschuhe heben von den Schienen für Führung und Zentrierung ab. Der Umspurvorgang ist abgeschlossen. Der Umspurvorgang von 1000 mm auf 1435 mm läuft in umgekehrter Reihenfolge ab. Liste der Bezugszeichen 1 Rad
2 Radnabenantrieb (Radnabenmotor und Planetengetriebe)
3 Schwinge
4 horizontale Lagerachse
5 Festanschlag
6.1 Bremszangeneinheit
6.2 Bremsscheibe
7 Fahrwerkrahmen
7.1 Längsträger des Fahrwerkrahmens
7.2 Querträger des Fahrwerkrahmens
8 Fahrzeugkasten
9 Primärfeder
10 Wiegenträger
11 Sekundärfeder

Claims

1. Spurwechselfahrwerk für Schienenfahrzeuge mit vier Rädern (1) und Elementen zum Positionieren und Verriegeln der Spurweite, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (1) und ein zugehöriger Radnabenantrieb (2) jeweils in einer Schwinge (3) angeordnet sind, wobei die Schwingen (3) an einem Fahrwerkrahmen an horizontalen Lagerachsen (4) angelenkt und für den Spurwechsel auf diesen Lagerachsen (4) in Querrichtung verschiebbar sind.

2. Angetriebenes Spurwechselfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg der Schwingen (3) in Querrichtung auf beiden Seiten durch je einen Festanschlag (5) begrenzt ist, wobei die Schwingen (3) in ihren beiden Endpositionen verriegelt sind.

3. Angetriebenes Spurwechselfahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrwerk Scheibenbremsen mit hydraulischen Bremszangeneinheiten (6.1) aufweist, die jeweils an einer Schwinge (3) angebracht sind, wobei an jedem Radnabenantrieb (2) eine Bremsscheibe (6.2) angeflanscht ist.

4. Angetriebenes Spurwechselfahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schwingen (3) jeweils eine Magnetschienenbremse aufgehängt ist.

5. Angetriebenes Spurwechselfahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Längsträgern (7.1) des Fahrwerkrahmens (7) und den Schwingen (3) Primärfedern (9) angeordnet sind.

6. Angetriebenes Spurwechselfahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Querträger (7.2) des Fahrwerkrahmens (7) und einem Fahrzeugkasten (8) oder einem Wiegenträger (10) Sekundärfedern (11) angeordnet sind.