DE2933706A1 - Drehgestell fuer schienenfahrzeuge, z.b. strassenbahnen - Google Patents
Drehgestell fuer schienenfahrzeuge, z.b. strassenbahnenInfo
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Description
Essen, den 17. Aug. 1979 PZ 3198 Va/Hi
THYSSEN INDUSTRIE AG
Am Thyssenhaus 1
4300 Essen 1
Drehgestell für Schienenfahrzeuge, z.B. Straßenbahnen
Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge, z.B. Straßenbahnen, mit einem in Fahrtrichtung
liegenden Antriebsmotor, an dessen Stirnseiten je ein Winkelgetriebe angeordnet ist, das
über ein Differentialgetriebe mittels Kardanwellen und Kupplung mit den in Pendelrahmen oder Schwingen
gelagerten Laufrädern einer Gestellachse verbunden ist.
Es ist bekannt, die Achsen eines Drehgestells für Schienenfahrzeuge, wie Straßenbahnen, mit einem in
Fahrtrichtung liegenden Antriebsmotor über je ein an dessen Stirnseiten angeordnetes Winkelgetriebe
und über je eine die Achse mit Spiel umgebende Hohlwelle und entsprechende Anschlußkupplungen anzutreiben.
Bei dieser Bauweise der Drehgestelle gleichen die über die Achse starr miteinander verbundenen Laufräder die
verschiedenen Weglängen bei Kurvenfahrten größtenteils selbst durch die kegelartige Neigung ihres
Radkranzes aus. Dieser Längenausgleich ist mit
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einer mehr oder weniger großen Gleitreibung, mit Spurkranz- bzw. Bandagenverschleiß und unter Umständen
unliebsamen Quietschgeräuschen verbunden.
Um diese Nachteile zu beseitigen, hat man bisher die Laufräder statt auf sie starr verbindenden Achsen auf
Halbachsen angeordnet, die jeweils in Halbdrehgestellen, Pendelrahmen oder Schwingen gelagert sind, wo sie
entweder einzeln oder seitenweise angetrieben werden.
Ein bisher unveröffentlichter Vorschlag geht bereits dahin, daß die Räder von einem einzigen in Fahrzeugmitte
und in Fahrtrichtung gelegenen Motor mit zwei Abtriebswellenstümpfen über Winkelgetriebe, Differentiale,
Kupplungen und Kardanwellen angetrieben werden.
Derartige Drehgestelle sind verhältnismäßig schwer und tragen den Bestrebungen nach einem Leichtbau
von schnellen Fahrzeugen noch keineswegs Rechnung.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu beseitigen und ein Drehgestell mit
Mittelantrieb zu schaffen, das wesentlich leichter ist als die bisher üblichen. Sie besteht darin, daß
der Antriebsmotor in bekannter Vieise in dem die Seitenteile des Drehgestells verbindenden, mit einem
Hohlmantel versehenen Querträger gehalten ist, wobei der Hohlmantel zugleich als elektrisch wirksames
Motorgehäuse ausgebildet ist, in das die Statorwicklungen eingeschoben sind und das stirnseitig
von MotorlagerSchildeη verschlossen ist.
Es ist zwar bekannt, beispielsweise durch die DE-PS 566 698, bei Drehgestellen mit durchgehenden
starren Achsen die Querverbindung der Drehgestell-
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langträger mit einem Gehäuse zur Aufnahme des Antriebsmotors zu versehen, wobei dieses der Halterung dienende
Gehäuse nicht die Funktion des elektrisch wirksamen Motormantels ausübt. Durch das Einschieben des eigentlichen
Motorgehäuses in diese Halterung fällt diese Bauweise noch sehr schwer aus.
Vorteilhaft ist der Hohlmantel unter Wegfall besonderer Motorlagerschilde unmittelbar von den Flanschen der
Winkelgetriebe verschlossen und die Motorwelle in an sich bekannter Weise mit in den Ritzellagern der
Winkelgetriebe gelagert. Die Mitbenutzung der Ritzellager der Winkelgetriebe zur Lagerung der Motorwelle
ist zwar bereits durch die DE-OS 25 48 058 bekannt, wo sie insbesondere zur Verkürzung der Motorlänge
dient. Im vorliegenden Falle dient sie im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch insbesondere zur weiteren
Gewichtserleichterung.
Eine weitere, ebenfalls der Gewichtsverminderung des Drehgestells dienende Maßnahme besteht darin, daß
doppelwandige Schwingen jeweils eines der Laufräder gelagert einschließen und zusammen mit Elementen,
die die sich gegenüberliegenden Schwingenenden einer Gestellachse miteinander verbinden, einen Rahmen
bilden und an den der Gestellmitte zugewandten Enden gelenkig, z.B. über Silentblöcke,
mit den Seitenteilen des Drehgestells verbunden sind sowie sich etwa in ihrer Mitte unter Zwischenschaltung
eines Federkörpers an einem Ausleger der Seitenteile abstützen.
Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, die Verbindung einer der Schwingen einer Gestellachse
mit dem Drehgestellseitenteil durch ein Doppelgelenk
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zu bewerkstelligen, dem das Doppelgelenk der weiteren Gestellachse diagonal gegenüberliegt. Die Anwendung
dieser Doppelgelenke erleichtert eine Schränkung der Achsen, wie sie z.B. beim Auflaufen eines Spurkranzes
vorkommt.
Zweckmäßig sind die Verbindungselemente, welche die Schwingen einer Gestellachse rahmenartig verbinden,
als dünnwandige Rohre ausgeführt und gegebenenfalls aus Leichtmetall hergestellt. Auch die Schwingen
können vorteilhaft aus demselben Material bestehen. Somit kann diese Konstruktion sehr leicht ausgeführt
werden.
Die zwischen den Wänden einer jeden Schwinge einzeln gelagerten Laufräder werden durch die rahmenartige
Verbindung der Schwingen einer Gestellachse absolut parallel zueinander geführt. Die Laufräder brauchen
in den Schwingen auch nicht gefedert zu lagern; vielmehr erfolgt eine Federung der Schwingen und
der Räder gemeinsam.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung schematisch dargestellt und näher beschrieben.
Es zeigen:
Es zeigen:
Fig. 1 ein durch einen Elektromotor angetriebenes Drehgestell in Seitenansicht,
Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht der Fige 1 mit verschiedenen
Motorausführungen,
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Elektromotor und Fig. 4 eine Prinzipskizze für den Bewegungsmechanismus
des Drehgestells beim Auflaufen eines Rades.
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Mit 1 ist ein Querträger bezeichnet, der die Seitenteile 18 des Drehgestells verbindet, indem er in dem
betroffenen Bereich selbst als Drehgestellseitenteil ausgebildet ist, und in der Längsmitte des Drehgestells
einen Hohlmantel 2 eingeschweißt trägt, der als elektrisch wirksames Motorgehäuse für den Gestellantrieb
dient und in den die Statorwicklungen 3 eingeschoben sind. Der Hohlmantel 2 kann, wie in
Fig. 3 gestrichelt gezeichnet, gegebenenfalls auch längsgeteilt ausgeführt sein, wodurch die Montage
der Statorwicklungen 3 erleichtert wird.
Der Hohlmantel 2 ist auf der linken Seite der Fig. 2 stirnseitig von einem Lagerschild 4 (stellvertretend
für beide Mantelenden) verschlossen, gegen den ein am Hohlmantel 2 befestigtes Winkelgetriebe 5 anliegt
und in dem der Motorläufer 6 gelagert ist.
Bei der Ausführung auf der rechten Seite der Fig. 2 ist der Hohlmantel 2 unmittelbar von dem Flansch 7
des Winkelgetriebes 5a (stellvertretend für beide Mantelenden) verschlossen, wobei die Welle 6a des
Motorsläufers 6mit in Lagern 8 des Ritzels des Winkelgetriebes
5a gelagert ist. Die Winkelgetriebe 5 oder 5a treiben über Kardanwellen 9 und 9a und Gelenkkupplungen
10, 11 und 11a die Laufräder 12 an. Diese sind im oberen Teil der Fig. 2 zur Erzielung eines
möglichst großen Gelenkabstandes der Kardanwelle 9a im Falle von Schränkungen auf Hohlwellen 13 gelagert,
wobei die Kardanwelle 9a die Hohlwelle 13 durchdringt und mit dieser durch die Gelenkkupplung 11a verbunden
ist, die auf der Drehgestellaußenseite liegt.
Die Laufräder 12 sind in Schwingen 14 gelagert, die jeweils zwei in Fahrtrichtung parallel zueinander
verlaufende Stege besitzen und mit diesen jeweils
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ein Laufrad 12 einschließen. Die Stege sind an den Enden 15 und 15a fest miteinander verbunden. Zwei Schwingen
jeweils einer Gestellachse sind außerdem an den sich gegenüberliegenden Enden 15 bzw. 15a durch dünnwandige
Rohre 16 miteinander verbunden, so daß dadurch zusammen mit den Schwingen ein jochartiges Gebilde entsteht.
An ihren Enden 15a sind die Schwingen 14 gelenkig mit den Seitenteilen 18 des Drehgestells verbunden. Dabei
ist ein Gelenk jeder Gestellachse als Einfachgelenk und das weitere Gelenk als Doppelgelenk 17a ausgebildet,
wobei sich die Doppelgelenke 17a jeder Gestellachse diagonal gegenüberliegen. Diese Anwendung
der Doppelgelenke 17a erleichtert eine Schränkung der Achsen, wie sie z.B. beim Auflaufen eines Spurkranzes
vorkommt (vergl. Fig. 4). In ihrer Mitte sind die Schwingen 14 unter Zwischenschaltung einer Feder
an einem Ausleger 20 der Seitenteile 18 abgestützt. Auf diese Weise sind die Schwingen 14 einschließlich
der Laufräder 12 gegenüber dem übrigen Drehgestell gefedert abgestützt, so daß auf eine aufwendige
Einzelabfederung der Räder verzichtet werden kann.
Auf den Seitenteilen 18 des Drehgestells ist der Wagenkasten in üblicher Weise unter Zwischenschaltung
von Federn 21 (Sekundärfederung) abgestützt, die auch Luft- oder Hydraulikfedern sein
können.
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Leerseite
Claims (6)
1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge, z.B. Straßenbahnen,
mit einem in Fahrtrichtung liegenden Antriebsmotor, an dessen Stirnseiten je ein Winkelgetriebe
angeordnet ist, das über ein Differentialgetriebe mittels Kardanwellen und Kupplungen mit
den in Pendelrahmen oder Schwingen gelagerten Laufrädern einer Gestellachse verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (2,3,6) in
bekannter Weise in dem die Seitenteile (18) des Drehgestells verbindenden, mit einem Hohlmantel (2) x
versehenen Querträger (1) gehalten,ist, wobei der Hohlmantel zugleich als elektrisch'wirksames
Motorgehäuse ausgebildet ist, in das die Statorwicklungen (3) eingeschoben sind und das stirnseitig
von Motorlagerschilden (4) verschlossen ist.
2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlmantel (2) unter Wegfall besonderer Motorlagerschilde unmittelbar von den Flanschen (7)
der Winkelgetriebe (5a) verschlossen ist und die Motorwelle (6a) in an sich bekannter Weise mit
in den Lagern (8) des Ritzels der Winkelgetriebe (5a) gelagert ist.
3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß doppelwandige Schwingen (14) jeweils eines der Laufräder (12) gelagert einschließen,
zusammen mit Elementen, die die sich gegenüberliegenden Schwingenenden einer Gestellachse raiteinander
verbinden, einen Rahmen bilden und an den der Gestellmitte zugewandten Enden gelenkig,
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z.B. über Silentblöcke, mit den Seitenteilen (18)
des Drehgestells verbunden sind sowie sich etwa in ihrer Mitte unter Zwischenschaltung einer
Feder (19) an einem Ausleger (20) der Seitenteile abstützen.
4. Drehgestell nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet. daß die Verbindung einer der Schwingen (14) einer
Gestellachse mit dem Seitenteil (18) durch ein Doppelgelenk (17a) bewerkstelligt ist, dem das
Doppelgelenk der weiteren Gestellachse diagonal gegenüberliegt. 15
5. Drehgestell nach Anspruch 3 und 4, ■ dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungselemente, welche die Schwingen (14) einer Gestellachse rahmenartig ver-'
binden, als dünnwandige Rohre (16) ausgeführt sind.
6. Drehgestell nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingen (14) und die dünnwandigen Rohre (16) aus Leichtmetall bestehen.
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