EP0308720A2 - Angetriebenes Einzelrad-Fahrwerk für Niederflur-Stadtbahnwagen unterschiedlicher Spurweite - Google Patents

Angetriebenes Einzelrad-Fahrwerk für Niederflur-Stadtbahnwagen unterschiedlicher Spurweite Download PDF

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EP0308720A2
EP0308720A2 EP88114563A EP88114563A EP0308720A2 EP 0308720 A2 EP0308720 A2 EP 0308720A2 EP 88114563 A EP88114563 A EP 88114563A EP 88114563 A EP88114563 A EP 88114563A EP 0308720 A2 EP0308720 A2 EP 0308720A2
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wheel
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low
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Leo Geers
Hans Günther Vosseler
Andreas Dipl.-Ing. Brinkmann
Heinrich Dr.-Ing. Potthoff
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Bergische Stahl Industrie
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Duewag AG
Bergische Stahl Industrie
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    • 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
    • B61F7/00—Rail vehicles equipped for use on tracks of different width
    • 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
    • B61C9/52—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with transmission shafts at an angle to the driving axles
    • 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
    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/16—Types of bogies with a separate axle for each wheel

Definitions

  • the invention relates to a driven single wheel undercarriage for low-floor light rail vehicles of different track widths.
  • a chassis is to be created which enables a light rail car with an extremely low, preferably one-step accessible floor.
  • Different track gauges e.g. Normal gauge or meter gauge - should be achievable without significant changes to the chassis. It must also be taken into account that the undercarriage on the one hand does not protrude beyond the outer contour of the car body, and on the other hand does not prevent a comfortable width of a central aisle contained in the floor; the former is particularly problematic for standard-gauge vehicles, the latter for meter-gauge vehicles.
  • a pivotable wheel unit and a traction motor and a gear unit connecting the wheel unit to the traction motor are arranged on the longitudinal member of a chassis frame, the cross member having a track width of the chassis.
  • the pivotable wheel unit, the drive motor and the transmission are combined to form a compact drive unit which can be connected to the longitudinal member of the chassis.
  • a further embodiment of the invention which is favorable for the confined spaces is that the drive motor is arranged at right angles to the longitudinal direction of the undercarriage frame, the gear being designed as a spur gear.
  • the longitudinal member of the undercarriage frame is predominantly formed by the housing of the transmission.
  • a brake disk is arranged on the shaft of the traction motor. Depending on the track gauge, this brake disc is located inside or outside the chassis frame.
  • a magnetic rail brake is suspended from a wheel bracket which can be pivoted horizontally together with the wheel unit. This brake always has a favorable position in relation to the rail.
  • FIGS. 1 and 2 each show a top view of one half of an individual wheel single undercarriage for low-floor light rail vehicles, each of these two undercarriages being symmetrical with respect to the longitudinal axis L.
  • the chassis according to FIG. 1 is provided for normal gauge, that according to FIG. 2 for meter gauge.
  • Both undercarriages have uniform drive units, each consisting essentially of a wheel unit 1 having single or idler wheels, a spur gear 2 connected thereto and a drive motor 3.
  • the wheel units 1 are pivotally mounted about vertical axes 1b (see FIG. 2) and are coupled to one another in their pivoting movement by a tie rod 1c acting on the wheel arms 1a.
  • the pivoting of the wheel units 1 in accordance with the course of the rail can be self-steering due to the guidance forces, alternatively an active control, for example acting on the tie rod 1c, is possible.
  • the housings 2a of the spur gear 2, which are arranged parallel to the longitudinal axis L, are part of the longitudinal members 10 of the chassis frame, which is completed by deep-lying cross members 4.
  • the traction motor 3 is arranged at right angles to the spur gear 2, that is to say in the transverse direction of the running gear.
  • the motor shaft 3a carries a brake disc 5 which cooperates with a brake caliper 8 operated by a spring-loaded brake device 7.
  • the brake disc is inside, in the meter-track version outside the chassis frame.
  • the undercarriage has spring supports 2b attached to the housings 2a of the spur gear 2 for resilient support (air springs) of the structure of a light rail vehicle; the linkage in the longitudinal direction is carried out by handlebar rods 9.
  • a light rail car with a particularly low, preferably one-step accessible floor can be realized, whereby - completely independent of the track width - the outer contour of the car body (dashed lines A) is never exceeded by undercarriage parts and always a floor center aisle (boundary lines F) is available with a safe and convenient width.
  • the chassis designs "standard gauge” and “meter gauge” differ further cheaply only by means of cross members 4 and the tie rod 1c which are simply adjusted in length.

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Abstract

Für Stadtbahnwagen mit einem extrem niedrigen, vorzugsweise einstufig zugänglichen Fußboden wird ein angetriebenes Fahrwerk geschaffen, das ohne wesentliche Veränderungen für unterschiedliche Spurweiten verwendbar ist. Dazu sind an Längsträgern (10) des Fahrwerkrahmens eine schwenkbare Radeinheit (1) sowie ein Fahrmotor (3) und ein die Radeinheit (1) mit dem Fahrmotor (3) verbindendes Getriebe (2) angeordnet, wobei der Querträger (4) eine die Spurweite des Fahrwerkes erbringende Längs aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein angetriebenes Einzelrad-Fahrwerk für Niederflur-Stadtbahnwagen unterschiedlicher Spurweite.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht in folgendem: Es soll ein Fahrwerk geschaffen werden, das einen Stadtbahn­wagen mit einem extrem niedrigen, vorzugsweise einstufig zugänglichen Fußboden ermöglicht. Unterschiedliche Spurweiten - z.B. Normalspur oder Meterspur - sollen ohne wesentliche Veränderungen des Fahrwerkes erzielbar sein. Weiter ist zu berücksichtigen, daß das Fahrwerk zum einen die Außenkontur des Wagenkastens nicht überragt, zum anderen einer bequemen Breite eines im Fußboden enthaltenen Mittelganges nicht ent­gegensteht; ersteres ist insbesondere bei normalspurigen Fahrzeugen problematisch, letzteres bei meterspurigen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Längsträger eines Fahrwerkrahmens eine schwenkbare Radein­heit sowie ein Fahrmotor und ein die Radeinheit mit dem Fahr­motor verbindendes Getriebe angeordnet sind, wobei der Quer­träger eine die Spurweite des Fahrwerkes erbringende Länge aufweist.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die schwenkbare Radeinheit, der Fahrmotor und das Getriebe zu einem kompakten, mit dem Längsträger des Fahrwerkes ver­bindbaren Antriebsaggregat vereinigt.
  • Eine weitere, für die beengten Raumverhältnisse günstige Aus­gestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Fahrmotor rechtwinklig zur Längsrichtung des Fahrwerkrahmens angeordnet ist, wobei das Getriebe als Stirnradgetriebe ausgebildet ist.
  • Im Hinblick auf eine noch kompaktere und vom Gewicht her günstige Ausbildung des Fahrwerkes ist gemäß einer nächsten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Längsträger des Fahrwerkrahmens überwiegend durch das Gehäuse des Ge­triebes gebildet ist.
  • Um das Fahrwerk auch unter den bestehenden räumlichen Zwän­gen mit einem Bremssystem auszurüsten, ist gemäß einer Aus­gestaltung der Erfindung vorgesehen, daß auf der Welle des Fahrmotors eine Bremsscheibe angeordnet ist. Diese Brems­scheibe befindet sich je nach vorliegender Spurweite inner­halb bzw. außerhalb des Fahrwerkrahmens.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist an einem zusammen mit der Radeinheit horizontal schwenkbaren Radausleger eine Magnetschienenbremse aufgehängt. Diese Bremse hat stets eine günstige Position in bezug auf die Schiene.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils in Draufsicht eine Hälfte eines Einzelrad-Einzelfahrwerkes für Niederflur-Stadtbahn­wagen, wobei jedes dieser beiden Fahrwerke in bezug auf die Längsachse L symmetrisch ausgebildet ist.
  • Das Fahrwerk nach Fig. 1 ist für Normalspur, das nach Fig. 2 für Meterspur vorgesehen. Beide Fahrwerke haben einheitliche Antriebsaggregate, die im wesentlichen jeweils aus einer Einzel- oder Losräder aufweisenden Radeinheit 1, einem damit verbundenen Stirnradgetriebe 2 und einem Fahrmotor 3 beste­hen. Die Radeinheiten 1 sind um Hochachsen 1b (siehe Fig. 2) schwenkbar gelagert und in ihrer Schwenkbewegung durch eine an Radauslegern 1a angreifende Spurstange 1c miteinander ge­kuppelt. Das Schwenken der Radeinheiten 1 entsprechend dem Schienenverlauf kann aufgrund der Spurführungskräfte selbst­lenkend erfolgen, alternativ ist eine aktive, beispielsweise auf die Spurstange 1c einwirkende Steuerung möglich.
  • Die parallel zur Längsachse L angeordneten Gehäuse 2a der Stirnradgetriebe 2 sind Bestandteil von Längsträgern 10 des Fahrwerkrahmens, der durch tiefliegende Querträger 4 vervollständigt wird. Der Fahrmotor 3 ist rechtwinklig zu dem Stirnradgetriebe 2, also in Querrichtung des Fahrwerkes angeordnet. Die Motorwelle 3a trägt eine Bremsscheibe 5, die mit einer durch ein Federspeicher-Bremsgerät 7 betrie­benen Bremszange 8 zusammenarbeitet. Bei der normalspurigen Ausführung nach Fig. 1 befindet sich die Bremsscheibe inner­halb, bei der meterspurigen Ausführung außerhalb des Fahr­werkrahmens.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hat das Fahrwerk an den Gehäusen 2a der Stirnradgetriebe 2 angebrachte Federträger 2b zur federnden Abstützung (Luftfedern) des Aufbaues eines Stadt­bahnwagens; die Anlenkung in Längsrichtung erfolgt durch Lenkerstangen 9.
  • Mit dem angetriebenen Fahrwerk nach der Erfindung ist vor­teilhaft ein Stadtbahnwagen mit besonders niedrigem, vorzugs­weise einstufig zugänglichem Fußboden realisierbar, wobei - völlig unabhängig von der Spurweite - die Außenkontur des Wagenkastens (gestrichelt gezeichnete Linien A) keinesfalls durch Fahrwerksteile überragt wird und stets ein Fußboden­mittelgang (Begrenzungslinien F) mit sicher und bequem be­nutzbarer Breite vorliegt. Weiter günstig differieren die Fahrwerksausführungen "Normalspur" und "Meterspur" lediglich durch einfach längenmäßig angepaßte Querträger 4 und die Spurstange 1c.

Claims (6)

1. Angetriebenes Einzelrad-Fahrwerk für Niederflur-Stadt­bahnwagen unterschiedlicher Spurweite, dadurch gekennzeich­net, daß am Längsträger (10) eines Fahrwerkrahmens eine schwenkbare Radeinheit (1) sowie ein Fahrmotor (3) und ein die Radeinheit (1) mit dem Fahrmotor (3) verbindendes Ge­triebe (2) angeordnet sind, wobei der Querträger (4) eine die Spurweite des Fahrwerkes erbringende Länge aufweist.
2. Einzelrad-Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß die schwenkbare Radeinheit (1), der Fahrmotor (3) und das Getriebe (2) zu einem kompakten, mit dem Längsträ­ger (10) des Fahrwerkes verbindbaren Antriebsaggregat ver­einigt sind.
3. Einzelrad-Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Fahrmotor (3) rechtwinklig zur Längs­richtung des Fahrwerkrahmens angeordnet ist, wobei das Ge­triebe (2) als Stirnradgetriebe ausgebildet ist.
4. Einzelrad-Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsträger (10) des Fahr­werkrahmens überwiegend durch das Gehäuse (2a) des Getriebes (2) gebildet ist.
5. Einzelrad-Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (3a) des Fahr­motors (3) eine Bremsscheibe (5) angeordnet ist.
6. Einzelrad-Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einem zusammen mit der Rad­einheit (1) horizontal schwenkbaren Radausleger (1a) eine Magnetschienenbremse (6) aufgehängt ist.
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