DE60216855T2 - Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug - Google Patents
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug und insbesondere auf ein Rahmendrehgestell, das über eine Primärfederung auf vier Rädern ruht, wobei der Rahmen mindestens einen Motor trägt, der auf einer Seite des Rahmens angeordnet und durch Antriebsmittel mit mindestens einem Rad verbunden ist.
- Die Erfindung ist insbesondere für Straßenbahnen geeignet, bei denen ein niedriger Boden den Ein- und Ausstieg für Kinder, Senioren und Körperbehinderte vereinfacht.
- Aus dem Patentantrag
FR 2 637 861 - Das Dokument EP-B1-0 698 540 legt ein Triebdrehgestell für Niederflurschienenfahrzeug offen, das einen Rahmen hat, der auf vier einzeln montierten Rädern ohne Verbindung durch Achswelle ruht und zwei Motoren trägt, die seitlich auf dem Drehgestell angeordnet sind. Jeder Motor hat zwei Ausgangswellen in direkter Verbindung mit einem Untersetzungsgetriebe, das außerhalb der Räder angeordnet ist und mit einem der Räder über eine Kupplung vom Typ Hohlwelle verbunden ist, die den vertikalen Radausschlag zulässt. Ein solches Drehgestell hat den Vorteil, keine Verbindung durch Achswelle zwischen den einzelnen Rädern zu haben, was das weitere Absenken des Bodens erlaubt, jedoch den Nachteil hat, Radwellen zu umfassen, die von den Achslagern geführt werden, die im Radinnern angeordnet sind, was den Raum im Radinnern besetzt und also die für den Boden verfügbare Breite an den Drehgestellen beschränkt.
- Ein solches Drehgestell weist auch den Nachteil vorhandener Bremsausrüstungen auf, die an den Untersetzungsgetrieben plaziert und also spezifisch für das Triebdrehgestell sind, was dazu führt, auf einem Schienenfahrzeug auf den Triebdrehgestellen andere Bremsausrüstungen zu haben, als auf den Laufdrehgestellen, was die Wartungsarbeiten kompliziert gestaltet.
- Aus dem Dokument DE-OS-29 10 392 ist ein Drehgestell gemäß Präambel des Patentanspruchs 1 bekannt.
- Ein Ziel dieser Erfindung ist also, diese verschiedenen Nachteile aufzuheben und ein Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug vorzuschlagen, bei dem ein Boden am Drehgestell möglich ist, der sich auf sehr geringer Höhe und über eine Breite nahe an der Radspur erstreckt. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, ein Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug vorzuschlagen, das leicht zugängliche Bremsausrüstungen hat, und die beliebig Laufdrehgestelle und Triebdrehgestelle ausrüsten können.
- Gegenstand der Erfindung ist ein Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug mit einem Rahmen, der über eine Primärfederung auf vier Rädern ruht, wobei der Rahmen mindestens einen Motor trägt, der auf einer Seite des Rahmens angeordnet und durch Antriebsmittel mit mindestens einem Rad verbunden ist, wobei jedes Rad eine individuelle Radwelle umfasst, die von einem Achslager getragen wird, wobei die Antriebsmittel ein Untersetzungsgetriebe umfassen, das direkt mit der Radwelle gekuppelt ist, und einen Teleskopantrieb vom Typ mit Doppelkardangelenk, der zwischen dem Untersetzungsgetriebe und dem Motor angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe außen am Rad plaziert wird und ein Gehäuse umfasst, in dem sich das Achslager der Radwelle befindet, wobei das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes auch als Stützelement für eine Primärfederung dient, auf die sich der Rahmen stützt.
- Nach besonderen Ausführungsmodi kann das erfindungsgemäße Triebdrehgestell eines oder mehrere der Merkmale aufweisen, die getrennt genommen werden oder nach allen technisch möglichen Kombinationen:
- – auf dem Rahmen sind zwei Motoren befestigt und in Längsrichtung beidseitig des Rahmens angeordnet, wobei jeder Motor die beiden hintereinander an der Seite des Rahmens angeordneten Räder antreibt, und dies vermittels eines Teleskopantriebs vom Typ mit Doppelkardangelenk, der zwischen dem Motor und einem Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, das direkt an die Radwelle gekuppelt ist, wobei jedes Untersetzungsgetriebe ein Gehäuse umfasst, in dem sich das Achslager befindet und auch als Stützelement für eine Primärfederung dient;
- – Mindestens ein Rad hat eine Welle, die durch das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes nach außerhalb des Drehgestells verläuft, wobei die Radwelle mit einer Bremsscheibe fest verbunden ist, die außerhalb des Untersetzungsgetriebes montiert ist;
- – Jede Seite des Drehgestells umfasst ein Rad mit einer Welle, die durch das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes verläuft und fest mit einer Bremsscheibe verbunden ist, wobei letztere außerhalb des Untersetzungsgetriebes und an der Außenseite des Rades montiert ist;
- – Die Motoren haben einen einzigen mit zwei Ausgangswellen versehenen Rotor, die zu zwei entgegengesetzten Seiten führen;
- – Die Ausrüstungen der Primärfederungen bestehen aus einem „Sandwich" aus Metallplatten und Elastomermaterial und sind zwischen eine Stützfläche der Außenseite der Gehäuse der Untersetzungsgetriebe und einer Stützfläche des Rahmens zwischengeschoben;
- – Der Rahmen besteht aus zwei länglichen Drehgestellwangen, die außen an den Rädern angeordnet und durch Querträger miteinander verbunden sind, die einen abgesenkten Mittelteil haben, der sich unterhalb der Höhe der Radachse erstreckt.
- Die Ziele, Aspekte und Vorteile dieser Erfindung werden nach der Beschreibung verständlicher, die nachstehend von einem besonderen Ausführungsmodus der Erfindung gegeben und hier als nicht einschränkendes Beispiel mit Verweis auf die im Anhang beigefügten Zeichnungen vorgestellt wird, von denen:
- Die
1 eine Draufsicht auf ein Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug nach einem besonderen Ausführungsmodus der Erfindung ist; - Die
2 eine Perspektivansicht des Triebdrehgestells der1 ist. - Zur Vereinfachung der Lesbarkeit der Zeichnung sind nur die Teile dargestellt worden, die zum Verstehen der Erfindung notwendig sind. Die gleichen Teile tragen auf allen Figuren die gleichen Referenzen.
- Die
1 und2 stellen ein Triebdrehgestell einer Straßenbahn dar, das einen Rahmen1 hat, der über eine Primärfederung3 auf vier Rädern2 ruht und einen vertikalen Radausschlag von ± 15 mm zulässt. Die vier Räder2 sind auf klassische Weise nach zwei Laufwerken verteilt, die jeweils auf eine Schiene des Gleises kommen, wobei jedes der Räder2 eine individuelle Radwelle umfasst, die auf ein Achslager montiert ist, und die nicht durch eine Achswelle miteinander verbunden sind. - Gemäß
2 umfasst der Rahmen1 eine Struktur, die hauptsächlich von zwei länglichen Drehgestellwangen11 gebildet wird, die mit zwei Querträgern12 miteinander verbunden sind, wobei die länglichen Drehgestellwangen11 außen an den Rädern2 angeordnet sind und sich auf einer Höhe über der Achse der Räder2 erstrecken. Die Querträger12 erstrecken sich senkrecht zu den länglichen Drehgestellwangen11 und haben einen abgesenkten Mittelteil, der in der Zone angeordnet ist, die von den vier Rädern2 abgegrenzt wird, und er erstreckt sich auf einer Höhe unter der Achse der Räder2 und ermöglicht dabei, möglichst viel Raum zwischen den Rädern2 für den Einbau eines Bodens freizugeben. - Die länglichen Drehgestellwangen
11 tragen auf ihrer Oberseite Ausrüstungen einer Sekundärfederung4 , die für die Aufnahme des Straßenbahnkastens über einen nicht dargestellten Lastquerträger bestimmt sind. - Jede längliche Drehgestellwange
11 trägt auch einen Triebmotor5 , der seitlich unter der Drehgestellwange11 angeordnet ist, so dass die Achse des Motors5 außerhalb der Längsebene der beiden Räder2 des Laufwerks ist. Diese Motoren5 haben einen mit zwei Ausgangswellen versehenen Läufer, wobei jede Ausgangswelle mit dem nächstgelegenen Rad2 vermittels eines Teleskopantriebs6 mit Doppelkardangelenk verbunden ist, wobei der Antrieb selbst mit einem Untersetzungsgetriebe7 mit Kegelradgetrieben verbunden ist, das direkt auf die Welle des Rades2 montiert ist. - Jedes Untersetzungsgetriebe
7 ist außerhalb der Ebene des Rades2 montiert und hat ein Gehäuse, in dem sich das Achslager des Rades2 befindet, wobei das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes auch als Stützelement für2 Ausrüstungen der Primärfederung3 bekannten Typs dient, die als „Sandwich" aus Metallplatten und Elastomermaterial auftreten, wie auf der2 zu sehen ist. - Sekundäre Querträger
8 verbinden die Gehäuse der Untersetzungsgetriebe7 der beiden Laufwerke miteinander, wobei diese Querträger8 beidseitig von jedem Rad2 in einer Höhe montiert sind, die etwa identisch mit der Höhe des abgesenkten Mittelteils der Querträger12 des Rahmens1 sind. Diese sekundären Querträger8 gewährleisten die Erhaltung der Radspur und der Parallelität der Räder2 der beiden Laufwerke. - Jedes Laufwerk hat ein Rad
2 , das eine Radwelle umfasst, die das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes7 in Richtung außerhalb des Drehgestells durchquert und ein Ende aufweist, das fest mit einer Bremsscheibe9 verbunden ist, wobei letztere mit einem Bremsbügel10 zusammenwirkt, der an der länglichen Drehgestellwange11 und am Gehäuse des Untersetzungsgetriebes befestigt ist. Diese aus der Bremsscheibe9 und dem Bügel10 gebildete Bremsausrüstung ermöglicht das Bremsen aller zwei Räder2 des Laufwerks, wobei letztere vom gemeinsamen Rotor des Triebmotors5 mechanisch gekuppelt sind. - Das vorher beschriebene Triebdrehgestell, bei dem die Achslager in die Gehäuse der Untersetzungsgetriebe integriert sind, und bei dem diese Gehäuse als Stützelement für die Ausrüstung der Primärfederung dienen, zeigt den Vorteil, einen vollkommen freien Raum zwischen den Rädern bis in Höhe der abgesenkten Querträger des Rahmens zu haben, was die Ausführung eines tiefen Bodens erlaubt, der in Höhe der Drehgestelle eine Breite fast wie die Radspur aufweist.
- Die Einbindung der Achslager in das Gehäuse der Untersetzungsgetriebe sichert außerdem nicht nur geringeren Platzbedarf und eine Gewichtseinsparung, sondern ermöglicht auch, für den Einbau von Bremsausrüstungen außen an den Rädern Platz freizumachen, wobei letztere dann den Vorteil leichter Wartungsarbeiten aufweisen. Bei einem solchen Bremseinbau können auch die gleichen Bremsscheiben und Bremsbügel eingesetzt werden wie bei den einfachen Laufdrehgestellen, die das Schienenfahrzeug ausrüsten, was ermöglicht, die Bremsausrüstungen zwischen den Triebdrehgestellen und den Laufdrehgestellen zu vereinheitlichen und also die Fertigungs- und Wartungskosten der Bremsausrüstungen des Schienenfahrzeugs zu senken.
- Schließlich bietet der Einbau eines direkt an das Rad gekoppelten und über einen Teleskopantrieb mit dem Motor verbundenen Untersetzungsgetriebes den Vorteil, am Teleskopantrieb ein geringeres Kraftmoment zu generieren als das vom Untersetzungsgetriebe an das Rad übermittelte Kraftmoment, was Teleskopantriebe mit geringerem Platzbedarf ermöglicht.
- Die Erfindung ist natürlich keineswegs auf den beschriebenen und bebilderten Ausführungsmodus begrenzt, der nur als Beispiel gegeben wurde. Änderungen bleiben möglich, insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Zusammenstellung der verschiedenen Teile oder des Ersatzes durch technisch gleichwertige Elemente, ohne deshalb aus dem Schutzbereich der Erfindung herauszutreten.
- So kann bei einer nicht dargestellten Ausführungsvariante der Triebmotor mit doppelter Ausgangswelle der Laufwerke durch einen Triebmotor mit zwei mechanisch unabhängigen und hintereinander angeordneten Rotoren oder durch zwei Triebmotoren ersetzt werden. In einem solchen Fall kann jede Radwelle zum Beispiel mit einer Bremsscheibe ausgerüstet werden, damit das Bremsen auf allen vier Rädern sichergestellt ist.
Claims (7)
- Triebdrehgestell für ein Niederflurschienenfahrzeug mit einem Rahmen (
1 ), der über eine Primärfederung (3 ) auf vier Rädern (2 ) ruht, wobei der besagte Rahmen (1 ) mindestens einen Motor (5 ) trägt, der auf einer Seite des Rahmens (1 ) angeordnet und durch Antriebsmittel (6 ,7 ) mit mindestens einem Rad (2 ) verbunden ist, wobei jedes Rad (2 ) eine individuelle Radwelle umfasst, die von einem Achslager getragen wird, wobei die besagten Antriebsmittel ein Untersetzungsgetriebe (7 ) umfassen, das direkt an die Welle des besagten Rades (2 ) gekuppelt ist, und einen Teleskopantrieb (6 ) vom Typ mit Doppelkardangelenk, das zwischen dem Untersetzungsgetriebe (7 ) und dem Motor (5 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Untersetzungsgetriebe (7 ) außen am Rad (2 ) plaziert ist und ein Gehäuse umfasst, in das das Achslager der Radwelle (2 ) integriert ist, wobei das besagte Gehäuse des Untersetzungsgetriebes (7 ) als Stützteil für eine Ausrüstung der Primärfederung (3 ) dient, auf dem sich der Rahmen (1 ) stützt. - Triebdrehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Motoren (
5 ) umfasst, die auf dem Rahmen (1 ) befestigt und in Längsrichtung auf jeder Seite des Rahmens (1 ) angeordnet sind, wobei jeder Motor (5 ) die beiden Räder (2 ) antreibt, die hintereinander auf der Seite des Rahmens (1 ) angeordnet sind, und dies vermittels eines Teleskopantriebs (6 ) vom Typ mit Doppelkardangelenk, das zwischen dem Motor (5 ) und einem Untersetzungsgetriebe (7 ) angeordnet ist, das direkt an die Radwelle (2 ) gekuppelt ist, wobei jedes Untersetzungsgetriebe (7 ) ein Gehäuse umfasst, in das das Achslager der Radwelle (2 ) integriert ist, und das als Stützteil für eine Ausrüstung der Primärfederung (3 ) dient. - Triebdrehgestell nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rad (
2 ) ein Welle umfasst, die das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes (7 ) nach außerhalb des Drehgestells durchquert, wobei die besagte Radwelle (2 ) fest mit einer Bremsscheibe (9 ) verbunden ist, die außerhalb des Untersetzungsgetriebes (7 ) montiert ist. - Triebdrehgestell nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seite des Drehgestells ein Rad (
2 ) mit einer Welle umfasst, die das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes (7 ) durchquert und fest mit einer Bremsscheibe (9 ) verbunden ist, wobei die besagte Bremsscheibe (9 ) außerhalb des Untersetzungsgetriebes (7 ) und an der Außenseite des Rades (2 ) montiert ist. - Triebdrehgestell nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Motoren (
5 ) einen einzigen Rotor mit zwei Ausgangswellen umfassen, die jeweils zu entgegengesetzten Seiten führen. - Triebdrehgestell nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Ausrüstungen der Primärfederung (
3 ) aus einem „Sandwich" aus Metallplatten und Elastomermaterial gebildet werden und zwischen eine Stützfläche der Außenseite der Gehäuse der Untersetzungsgetriebe (7 ) und eine Stützfläche des Rahmens (1 ) eingeschoben werden. - Triebdrehgestell nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Rahmen (
1 ) aus zwei länglichen Drehgestellwangen (11 ) gebildet wird, die außerhalb der Räder (2 ) angeordnet sind und mit Querträgern (12 ) miteinander verbunden sind, die einen abgesenkten Mittelteil haben, der sich unter der Höhe der Achse der Räder (2 ) erstreckt.
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