DE9115467U1 - Triebdrehgestell für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Lokomotivbau-Elektrotechnische Werke
Hennigsdorf GmbH

Triebdrehgestell für Schienenfahrzeuge

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Triebdrehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere für Straßenbahnen.

Wesentliche Probleme bei der Gestaltung eines Triebdrehgestelles für Nahverkehrsmittel, wie Straßenbahnen, bilden immer wieder die geforderte Qualität der Laufgüte des rollenden Materials und die Frage, welche mechanischen Belastungen sich für das Fahrzeug und für das Gleisbett selbst ergeben.

Eine gegebene schlechte Gleislage vermindert bei den bisher bekannten Lösungen von Drehgestellen zusätzlich die Laufgüte.

So ist aus der DE-AS 1216 346 bereits die Lösung eines Triebdrehgestelles für Schienenfahrzeuge bekannt, die einen blockartigen Rahmen verwendet, wobei die Querträger allseitig formschlüssig mit den Seitenrahmen verbunden sind. Die stirnseitigen Enden der Seitenrahmen des Drehgestellrahmens sind dabei über eine Federung auf den Achslagern abgestützt.

Die Antriebe sind längs der Drehgestellmittenachse angeordnet, wobei die Fahrmotore mit dem entsprechenden Querträger starr verbunden sind.

Bei Drehgestellen mit blockartigem Rahmen besteht jedoch nicht die Möglichkeit, daß die einzelnen Eisenbahnräder den Unregelmäßigkeiten ^_n des Gleises, die bei Gleisanlagen von Straßenbahnen oft vorzufinden sind, folgen können. Zur Vermeidung solcher ungleichmäßiger Radbelastung (z.B. bei einem mit vier Rädern belegten Drehgestellrahmen) oder Entgleisungen wurden, wie üblich, bei dieser Lösung zwischen jedem Achslager und dem starren.Rahmen Achslagerfedern angeordnet, um 35

den Eisenbahnwagen nachgiebig auf dem Fahrgestellrahmen zu tragen und die dynamischen Eigenschaften (z.B. Laufgüte) des Wagens zu steuern.

Auf Grund der heute geforderten Laufgute, der Schonung des Schienenoberbaues ist diese Maßnahme nicht mehr ausreichend, wobei die Schwierigkeit durch dynamische Gegenwirkungen der Achsfedersysteme nicht gelöst ist.

Die zweite grundlegende Art eines Drehgestelltyps stellt diejenige mit einem unabhängigen Seitenrahmen dar, bei dem die Radachsen verhältnismäßig fest zapfengelagert sind und in nachgiebigen Buchsen in einem sich in Längsrichtung erstreckenden Rahmen auf jeder Seite des Drehgestelle gehalten sind (vgl. DE-OS 1605 110). Diese Drehgestellösung ist somit verwindungsweich gestaltet, wobei die Verbindung Drehgestelllängsträger zur Radachse als Klemmverbindung, auf einer Hohlwelle sitzend, ausgebildet ist. Die elastische Zwischenlage dient dabei zum Toleranzausgleich und kann dabei auf Grund ihrer Ausbildung in keiner Weise die Funktion einer s.g. Primärfederung übernehmen. Die mit der DE-OS 1605 dargestellte Drehgestellösung zeigt dabei auf, wie durch zwei voneinander unabhängige spielfreie, unnachgiebige Lager als Verbindungsglieder, diagonal gegenüberliegend, die Seitenrahmen mittels Querträger verbunden sirvl. Dadurch besteht die Möglichkeit des vertikalen Verstellens jedes Rades gegenüber den übrigen Rädern, während sich die Seitenrahmen im wesentlichen in rechtwinkliger bzw. rechteckiger gegenseitiger Ausrichtung halten und ein seitliches Kippen dieser verhindern.

Bei dieser Lösung ist von Nachteil, daß keine Primärfederung vorhanden ist. Dadurch ergibt sich bei dieser Drehgestellausführung eine hohe Beanspruchung für das Gleis selbst und außerdem für die Rahmenteile des Drehgestells.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Triebdrehgestell zu schaffen, das eine Verringerung der unabgefederten Massen des Drehgestells bei gleichzeitiger Erhöhung der Laufgüte ermöglicht. Diese Lösung soll dabei nicht ausschließlich für Straßenbahnfahrzeuge anwendbar, sondern allgemein bei jedem Typ von Nahverkehrstriebzügen anzuwenden sein. Dieses Problem wird mit den Maßnahmen des Anspruches 1 gelöst.-

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein ruhiger Lauf des Drehgestells möglich ist, was sowohl die am Drehgestell angeordneten Anbauteile als auch den Oberbau der Gleisanlage schont. Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann ebenfalls eine Laufleistungs- und Lebensdauererhöhung des Drehgestells erreicht werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.

Die Ausbildung des elastischen Lagers gemäß Anspruch 2 und ihre diagonale Anordnung zwischen den T-förmigen Rahmenteilen läßt einen verwindungsweichen Drehgestellrahmen entstehen. Die elastische Verbindung ist dabei durch ihren Aufbau im wesentlichen verschleißfrei ausgeführt.

Durch die Abstützung des Drehgestellrahmens auf geteilten Federaufnahmen über Gummi-Metallfedern, wie im Anspruch 3 aufgezeigt, kann eine zusätzliche Geräuschdämmung erzielt werden. Die gummielastisohe Zwischenlage zwischen Hohlwelle und Radsatz dient dabei, wie bekannt, zum Toleranzausgleich.

Die gemäß Anspruch 4 aufgezeigte beiriseitige äußere Anordnung von Stoßdämpfern zwischen der Wiege und den Längsträgern des Drehgestellrahmens gewährleistet dabei eine Erhöhung der Wankstabilität des Wagenkastens, wobei diese gleichzeitig als Anhebesicherung dienen.

Der Einsatz eines Spannbügels gemäß Anspruch 5 ermöglicht eine sichere formschlüssige Verbindung des Fahrmotors am jeweiligen Querträger des Drehgestellrahmens.

Mit der Erfindung wurde die Lösung eines Triebdrehgestelles geschaffen, dessen Aufbau und Qualität dem heute geforderten Standard entspricht. Die Erfindung ermöglicht neben der Erhöhung der Lebensdauer des Drehgestells auch eine Erhöhung der Laufgüte sowie eine schonendere Belastung des Oberbaus.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht eines Triebdrehgestells für Straßenbahnen mit zwei in Längsrichtung angeordneten Antrieben entsprechend der Erfindung;

Fig. 2 eine Teil-Seitenansicht nach Fig. 1;

Fig. 3 den Aufbau der elastischen Verbindungspunkte zwischen den T-förmigen Rahmenteilen gemäß Figur 1.

Gemäß Figur 1 besteht der Drehgestellrahmen des Triebdrehgestells aus zwei gleichen T-förmigen Rahmenteilen 1_ mit seinen als Hohlrahmen ausgebildeten Längsträgern la und den ebenso gebildeten Querträgern Ib. Hie Querträger Ib stehen dabei diagonal gegenüberliegend formschlüssig mit den Längsträgern la in Verbindung.

Die kraftschlüssige Verbindung zwischen den T-förmigen Rahmenteilen l_ bildet ein elastisches Lager _2_? das unter anderem aus zylindrischen Gummimetallteilen gebildet ist (näherer Aufbau vgl. Figur 3).

Das zweiachsige Triebdrehgestell besteht vom Antrieb her aus den Radsätzen 3_, gebildet aus der Radachse 3a, der Radscheibe 3b und dem Achsgetriebe 4, das über eine Radsatzhohlwelle 7 auf der Radachse gelagert ist.

Gemäß Figur 2 erfolgt die Primärabfederung derart, daß sich der Drehgestellrahmen über eine als Gummi-Metallfeder ausgebildete Feder 5 auf der geteilten Federaufnahme 6 der Radsätze 3_ abstützt. Die geteilte Federaufnahme 6 stellt den Klemmsitz zur Radsatzhohlwelle 7 her und nimmt die aus der Gummi-Metallfeder gebildete Primärfederung auf.

Die geteilte Federaufnahme 6 stützt sich dabei über eine gummielastische Zwischenlage 8 auf der Radsatzhohlwelle 7 ab.

Die mit den Positionen 3a, 5, 6, 1 bezeichneten Elemente liegen dabei in dem Bereich des nach unten offenen, zur Schienenoberkante SO weisenden Achsausschnitt der Längsträger la, wobei der Achsausschnitt mittels eines Achsgabelsteges 9 geschlossen wird.

.1 Wie aus Figur 1 weiterhin erkennbar, steht das Achsqetriebe \ über eine entsprechende Gelenkwelle mit je einem zur Orehgestellnngsachse angeordneten Fahrmotor 10 in Verbindung. Das Drehmoment der Achsgetriebe 4 wird dabei über eine Drehmomentenstütze 11, die mit dem Querträger Ib des Drehgestellrahmens in Verbindung steht, abgefangen. Jeder Fahrmotor 10 ist dabei mit dem über ihm liegenden Querträger Ib des Drehgestellrahmens über einen Spannbügel mittels entsprechender Befestigungselemente 12 kraftschlüssig verbunden.

Zur Optimierung des elektrischen Bremsvorganges ist als Zusatzbremse eine in bekannter Weise ausgeführte Motorbremse vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Hauptbremse ein schnelles Herabsetzen der Motordrehzahl ermöglichen soll. Die Notabbremsung der Drehgestelleinheit erfolgt über eine nicht dargestellte, an jeder Seite des Drehgestells angeordnete Magnetschienenbremse.

Der ebenfalls nicht dargestellte Wagenkasten stützt sich über einen Drehzapfen und Drehzapfenlager mittig auf der Wiege 13 ab. Die Sekundärfederung besteht aus unterhalb der Wiege 13 beidseitig (nicht dargestellt) angeordneten parallelgeschalteten Gummi - und Schraubenfedern. Die Sekundärfederung wird dabei durch zwischen der Wiege 13 und den Längsträgern la des Drehgestellrahmens, außerhalb von diesem, beidseitig angeordnete Stoßdämpfer 14 gedämpft, wobei diese gleichzeitig als Anhebesicherung dienen.

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Der Aufbau eines elastischen Lagers _2 gemäß Figur 3 und seine diagonale Anordnung zwischen den T-förmigen Rahmenteilen l_ läßt einen verwindungsweichen Drehgestellrahmen entstehen. Die verschleißfreie elastische Verbindung entsteht dabei aus einem auf einen Bolzen 2a aufgezogene Hülsenfeder 2b. Die Hülsenfeder 2b wird durch eine geteilte Federaufnahme 2c in radialer Richtung und durch eine Mutter 2d in axialer Richtung vorgespannt. Die geteilte Federaufnahme 2c wird durch entsprechende Schraubelemente 2e zusammengefügt.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

\_ - Rahmenteile des Drehgestells

la - Längsträger

Ib - Querträger

1_ - elastisches Lager

2a - Bolzen

2b - Hülsenfeder

2c - Federaufnahme

2d - Mutter

2e - Schraubelemente

_3_ - Radsätze

3a - Radachse

3b - Radscheibe

4 - Achsgetriebe

5 - Feder

G - Federaufnahme, geteilt

7 - Radsatzhohlwelle

8 - gummielastische Zwischenlage

9 - Achsgabelsteg

10 - Fahrmotor

11 - Drehmomentenstütze

12 - Befestigungselemente für Motor-Spannbügel

13 - Wiege

14 - Stoßdämpfer

Claims (5)

SchutzanspriJche

1. Triebdrehgestell für Schienenfahrzeuge, insbesondere für Straßenbahnen, bei welchem der Drehgestellrahmen aus miteinander verbundenen Längs- und Querträgern gebildet wird, mit zwei von je einem Fahrmotor angetriebenen und zwischen den Enden der Längsträger vertikal verschiebbar gelagerten Radsätzen und einer querliegenden, an den beiden Längsträgern sekundär federnd abgestützten Wiege, die gleichzeitig das Lager für den Drehzapfen des Wagenkastens aufnimmt, wobei die Fahrmotoren mit ihren parallel zur Drehgestellängsachse gerichteten Drehachsen zwischen den Radsätzen und den beiden Längs trägern des Drehgestellrahmens angeordnet sind und über Antriebswellen mit rien Radsätzen über Achsgetriebe in Verbindung stehen, gekennzeichnet dadurch, daß ein eine elastische Einheit bildender Drehgestellrahmen innerhalb der Radscheiben (3b) der Radsätze (J5.) mit den stirnseitigen Enden seiner Längsträger (la) über Federn (5) auf einer allseitig elastisch geführten Radsatzhohlwelle (7) primär beidseitig abgestützt ist, wobei der Drehgestellrahmen in bekannter Weise aus zwei wesentlich gleichen T-fürmigen Rahmenteilen (V) gebildet wird und die so gebildeten Querträger (Ib) diagonal gegenüberliegend einerseits kraftschlüssig und andererseits formschlüssig über ein elastisches Lager (2) mit den Längsträgern (la) der T-förmigen Rahmenteile (V) in Verbindung stehen, und daß jeder Fahrmotor (10) des Antriebes unterhalb des Querträgers (Ib) geführt und an diesem befestigt ist und daß jedes Achsgetriebe (4) sowohl über eine Urehmomentenstütze (11) oberhalb mit dem auf seiner Seite liegenden Querträger (Ib) verbunden als auch über eine in bekannter Weise aufgebaute Radsatzhohlwelle (7) auf der Radachse (3a) abgestützt ist.

2. Triebdrehgestell nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das zwischen den T-förmigen Rahmenteile Q) angeordnete Lager (_2) aus zylindrischen Gummimetallteiien gebildet wird.

3. Triebdrehgestell nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß sich der Drehgestellrahmen über als Gummi-Metallfedern ausgeführte Federn (5) auf den Federaufnahmen (6) der Radsätze OO abgestützt, wobei die Federaufnahme (6) geteilt ausgeführt ist und sich über gummielastische Zwischenlagen (8) auf der Radsatzhohlwelle (7) des Radsatzes (3) abstützt.

4. Triebdrehgestell nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der Wiege (13) und dem Längsträger (la) des Drehgestellrahmens beidseitig außerhalb Stoßdämpfer (14) angeordnet sind, die gleichzeitig als Anhebesicherung dienen.

5. Triebdrehgestell nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Fahrmotor (10) mittels eines Spannbügels über Befestigungselemente (12) am Querträger (Ib) befestigt ist.

Hierzu drei Blatt Zeichnungen