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EP0308720B1 - Angetriebenes Einzelrad-Fahrwerk für Niederflur-Stadtbahnwagen unterschiedlicher Spurweite - Google Patents

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

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EP0308720B1
EP0308720B1 EP88114563A EP88114563A EP0308720B1 EP 0308720 B1 EP0308720 B1 EP 0308720B1 EP 88114563 A EP88114563 A EP 88114563A EP 88114563 A EP88114563 A EP 88114563A EP 0308720 B1 EP0308720 B1 EP 0308720B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wheel
travel mechanism
longitudinal
gearing
drive motor
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP88114563A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0308720A3 (en
EP0308720A2 (de
Inventor
Leo Geers
Hans Günther Vosseler
Andreas Dipl.-Ing. Brinkmann
Heinrich Dr.-Ing. Potthoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Duewag AG
Bergische Stahl Industrie
Original Assignee
Duewag AG
Bergische Stahl Industrie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Duewag AG, Bergische Stahl Industrie filed Critical Duewag AG
Priority to AT88114563T priority Critical patent/ATE78222T1/de
Publication of EP0308720A2 publication Critical patent/EP0308720A2/de
Publication of EP0308720A3 publication Critical patent/EP0308720A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0308720B1 publication Critical patent/EP0308720B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL 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
    • B61F7/00Rail vehicles equipped for use on tracks of different width
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/52Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with transmission shafts at an angle to the driving axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL 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
    • B61F3/00Types of bogies
    • B61F3/16Types of bogies with a separate axle for each wheel

Definitions

  • the invention relates to a single wheel undercarriage for light rail vehicles, essentially consisting of a chassis frame having longitudinal and cross members, on the longitudinal members of which at least one pivotable wheel unit is held.
  • bogie-like undercarriages are known, the frames of which have two longitudinal members and at least one cross member, at least one non-driven single wheel being pivotably mounted on each longitudinal member.
  • a driven undercarriage is to be created which enables a light rail car with an extremely low, preferably one-step accessible floor.
  • Different track gauges - e.g. B. standard 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.
  • pivotable, drivable wheel unit and a drive motor and a gear unit connecting the wheel unit to the drive motor are arranged on the longitudinal member of the undercarriage frame, the cross member having a track width of the undercarriage.
  • the wheel unit, the traction motor and the transmission are combined to form a drive assembly that can be connected to the longitudinal member of the running gear.
  • 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 chassis frame, the transmission 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 on 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 of which essentially consists of a wheel unit 1 having single or idler wheels, a spur gear 2 connected to it 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 drive motor 3 is arranged at right angles to the spur gear 2, that is to say in the transverse direction of the undercarriage.
  • 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.
  • a magnetic rail brake can also be suspended from the wheel arms 1a.
  • 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 effected 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 usable 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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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Einzelrad-Fahrwerk für Stadtbahnwagen, im wesentlichen bestehend aus einem Längs-  und Querträger aufweisenden Fahrwerkrahmen, an dessen Längsträgern jeweils zumindest eine schwenkbare Radeinheit gehalten ist.
  • Durch die EP-A-0 135 877 (siehe Fig. 4 und 5) sind drehgestellähnliche Fahrwerke bekannt, deren Rahmen zwei Längsträger und wenigstens einen Querträger aufweisen, wobei an jedem Längsträger zumindest ein nicht angetriebenes Einzelrad schwenkbar gelagert ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht in folgendem:
    Es soll ein angetriebenes 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 des Fahrwerkrahmens die schwenkbare, antreibbar ausgebildete 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.
  • Durch die EP-A-0 168 578 sind antreibbar ausgebildete Einzelräder bereits bekannt, die allerdings - abweichend von Gattung und Lösung des Erfindungsgegenstandes - an gegenüber dem Fahrwerkrahmen primär abgefederten Lenkern angeordnet sind und somit allen vertikalen Bewegungen (Einfederungen) unterliegen.
  • Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Radeinheit, der Fahrmotor und das Getriebe zu einer mit dem Längsträger des Fahrwerkes verbindbaren Antriebsbaugruppe 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. An den Radauslegern 1a kann auch eine Magnetschienenbremse aufgehängt sein.
  • 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. Einzelrad-Fahrwerk für Stadtbahnwagen, im wesentlichen bestehend aus einem Längs- und Querträger aufweisenden Fahrwerkrahmen, an dessen Längsträgern jeweils zumindest eine schwenkbare Radeinheit gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Längsträger (10) des Fahrwerkrahmens die schwenkbare, antreibbar ausgebildete 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 Radeinheit (1), der Fahrmotor (3) und das Getriebe (2) zu einer mit dem Längsträger (10) des Fahrwerkes verbindbaren Antriebsbaugruppe 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.
EP88114563A 1987-09-25 1988-09-07 Angetriebenes Einzelrad-Fahrwerk für Niederflur-Stadtbahnwagen unterschiedlicher Spurweite Expired - Lifetime EP0308720B1 (de)

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