AT527303A4 - Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug und Schienenfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk, mit einem Fahrwerksrahmen (1), mit zumindest einem Radsatz (2), mit zumindest einem vollabgefederten Antriebsmotor (3), mit zumindest einem achsreitenden Getriebe (4), wobei der Fahrwerksrahmen (1) einen ersten Längsträger (5), einen zweiten Längsträger (6), einen Querträger (7) und zumindest einen gelenkig mit dem ersten Längsträger (5) und gelenkig mit dem zweiten Längsträger (6) verbundenen Kopfträger (8) aufweist, und wobei der zumindest eine Antriebsmotor (3) über das zumindest eine Getriebe (4) mit dem zumindest einen Radsatz (2) gekoppelt ist. Zur Erzielung eines verwindungsweichen Fahrwerks wird vorgeschlagen, dass der Fahrwerksrahmen (1) aus offenen Profilen gebildet ist, der zumindest eine Antriebsmotor (3) über ein erstes Lager (12) und ein zweites Lager (13) mit einem ersten Profilsteg des Querträgers (7) verbunden ist und eine Motor-Drehmomentstütze (14) mit dem zumindest einen Antriebsmotor (3) und mit dem zumindest einen Kopfträger (8) verbunden ist.
Description
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Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug und Schienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, mit einem Fahrwerksrahmen, mit zumindest einem Radsatz, welcher drehbar mit dem Fahrwerksrahmen gekoppelt ist, mit zumindest einem vollabgefederten Antriebsmotor, mit zumindest einem achsreitenden Getriebe, wobei der Fahrwerksrahmen einen ersten Längsträger, einen zweiten Längsträger, einen Querträger und zumindest einen gelenkig mit dem ersten Längsträger und gelenkig mit dem zweiten Längsträger verbundenen Kopfträger aufweist, und wobei der zumindest eine Antriebsmotor mit dem zumindest einen Getriebe gekoppelt ist und das zumindest eine Getriebe mit dem zumindest einen Radsatz gekoppelt ist.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Schienenfahrzeug
mit zumindest einem erfindungsgemäßen Fahrwerk.
Fahrwerke von Schienenfahrzeugen müssen aus Gründen einer geforderten hohen Entgleisungssicherheit häufig nachgiebig und/oder stark gefedert ausgebildet sein. Dies ist insbesondere dann bedeutsam, wenn Gleiskörper mit starken Verwindungen und/oder großen Gleislagefehlern befahren werden müssen.
Zur Erreichung eines energieeffizienten und gleisschonenden Betriebs von Schienenfahrzeugen sind ferner oft Fahrwerke mit
geringer Masse gefordert.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die DE 28 26 155 Al bekannt, welche ein verwindungsweiches Fahrwerk für Schienenfahrzeuge zeigt. Das Fahrwerk umfasst Längsträger und Querträger, die miteinander verschweißt sind. Die Längsträger, welche auf den Querträgern angeordnet sind, sind aus geschlossenen ersten Profilen gebildet. Die Querträger
sind aus offenen zweiten Profilen gebildet.
Weiterhin ist in der WO 2017/133954 Al ein Fahrwerk für ein
Schienenfahrzeug beschrieben, welches innengelagerte Radsätze
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aufweist. Ein Antriebsmotor des Fahrwerks ist über eine Dreipunktlagerung mit einem Fahrwerksrahmen des Fahrwerks verbunden. Ein Querträger des Fahrwerksrahmens kann offene Profile aufweisen. Vertikalkräfte aus der Dreipunktlagerung des Antriebsmotors können nahe von Schubmittelpunkten der
offenen Profile verlaufen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiterentwickeltes Fahrwerk mit einer Verwindungseigenschaften des Fahrwerks begünstigenden Krafteinleitung aus einer Antriebslagerung in einen
Fahrwerksrahmen anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Fahrwerk nach Anspruch 1, bei dem der Fahrwerksrahmen aus offenen Profilen gebildet ist, der zumindest eine Antriebsmotor über ein erstes Lager und ein zweites Lager mit einem ersten Profilsteg des Querträgers verbunden ist und eine MotorDrehmomentstütze mit dem zumindest einen Antriebsmotor und mit dem zumindest einen Kopfträger verbunden ist.
Ein Einsatz der Motor-Drehmomentstütze in Verbindung mit dem gelenkig gelagerten Kopfträger und den offenen Profilen des Fahrwerksrahmen führt dazu, dass der mit dem Fahrwerksrahmen verbundene Antriebsmotor Verwindungseigenschaften des Fahrwerks lediglich in einem akzeptablen Ausmaß beeinflusst. Das Fahrwerk ist verwindungsweich, wodurch Radentlastungen (beispielsweise aufgrund von Gleisverwindungen) reduziert und eine Sicherheit gegen Entgleisen des Fahrwerks verbessert wird.
Das erfindungsgemäße Fahrwerk weist aufgrund des vollabgefederten Antriebsmotors und des achsreitenden Getriebes einen teilabgefederten Antrieb auf, welcher beispielsweise gegenüber einem vollabgefederten Hohlwellenantrieb eine verringerte konstruktive und fertigungstechnische Komplexität aufweist.
Die offenen Profile des Fahrwerksrahmen bewirken eine
moderate Masse des Fahrwerks.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Fahrwerks ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt beispielhaft:
Fig. 1: Einen Grundriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einer beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks, wobei ein Antriebsmotor über eine Zweipunktlagerung mit einem Querträger eines aus offenen Profilen gebildeten Fahrwerksrahmens und über eine MotorDrehmomentstütze mit einem gelenkig mit Längsträgern des Fahrwerksrahmens verbundenen
Kopfträger des Fahrwerksrahmens verbunden ist.
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Fig. 1 zeigt einen Grundriss eines Ausschnitts aus einer beispielhaften Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs mit einer beispielhaften
Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Fahrwerks.
Das Fahrwerk weist einen Fahrwerksrahmen 1, einen Radsatz 2, welcher mittels einer Außenlagerung um eine Radsatzlängsachse drehbar mit dem Fahrwerksrahmen 1 gekoppelt ist, einen vollabgefederten Antriebsmotor 3 sowie ein achsreitendes Getriebe 4 auf.
Der Fahrwerksrahmen 1 weist einen ersten Längsträger 5, einen zweiten Längsträger 6, einen Querträger 7 sowie einen gelenkig mit dem ersten Längsträger 5 und gelenkig mit dem zweiten Längsträger 6 verbundenen Kopfträger 8 auf.
Aufgrund der Außenlagerung sind der erste Längsträger 5 und der zweite Längsträger 6 außerhalb eines von Rädern des Radsatzes 2 begrenzten Bereichs angeordnet. Zwischen einem ersten Radsatzlager des Radsatzes 2 und dem ersten Längsträger 5 ist eine erste Primärfeder 9 angeordnet, zwischen einem zweiten Radsatzlager des Radsatzes 2 und dem zweiten Längsträger 6 eine zweite Primärfeder 10.
Der Antriebsmotor 3 ist über eine als Bogenzahnkupplung ausgeführte gelenkige Kupplung 11 mit dem Getriebe 4 gekoppelt. Das Getriebe 4 ist wiederum mit einer Radsatzwelle
des Radsatzes 2 gekoppelt.
Der erste Längsträger 5, der zweite Längsträger 6 und der Querträger 7 des Fahrwerksrahmens 1 sind aus offenen Profilen gebildet, welche Doppel-T-Querschnitte aufweisen.
Diese offenen Profile sind ausschließlich aus Teilen, welche Obergurte, Profilstege und Untergurte umfassen, gebildet, welche rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Auf schräge
Rippen wird verzichtet. Der Antriebsmotor 3 ist über ein elastisches erstes Lager 12
und ein elastisches zweites Lager 13 mit einem ersten
Profilsteg des Querträgers 7 verbunden, wodurch zwischen dem
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Antriebsmotor 3 und dem Querträger 7 eine Zweipunktlagerung ausgebildet ist.
Darüber hinaus ist eine Motor-Drehmomentstütze 14, welche die Radsatzwelle des Radsatzes 2 übergreifend angeordnet ist, mit dem Antriebsmotor 3 und mit dem Kopfträger 8 verbunden.
Eine Getriebe-Drehmomentstütze 15 ist mit dem Getriebe 4 und mit dem ersten Profilsteg des Querträgers 7 verbunden. Erfindungsgemäß ist es Jedoch auch vorstellbar, dass die Getriebe-Drehmomentstütze 15 mit einem zweiten Profilsteg des Querträgers 7 verbunden ist.
Der Antriebsmotor 3 und das Getriebe 4 sind in Bereichen von Schubmittelpunkten von Profilquerschnitten des Querträgers 7
mit dem Querträger 7 verbunden.
Der Querträger 7 weist eine erste Ausnehmung 16 und eine zweite Ausnehmung 17 auf, welche in Richtung einer Fahrwerksquerachse 18 von einer Fahrwerkslängsachse 19 versetzt angeordnet und den Querträger 7 parallel zu einer in Fig. 1 projizierend erscheinenden Fahrwerkshochachse 20 durchdringend ausgebildet sind. An Innenrändern der ersten Ausnehmung 16 und der zweiten Ausnehmung 17 sind Querdämpfer
und Querpuffer des Fahrwerks angeordnet.
An einer Fahrwerksunterseite ist eine Magnetschienenbremse 21 mit einer ersten Magnetschienenbremseinheit 22 und einer zweiten Magnetschienenbremseinheit 23 mit dem Fahrwerksrahmen 1 verbunden, wobei eine vertikal ausgerichtete erste Längsmitnahmevorrichtung 24 der ersten Magnetschienenbremseinheit 22 und eine vertikal ausgerichtete zweite Längsmitnahmevorrichtung 25 der zweiten Magnetschienenbremseinheit 23 mit den Untergurten der offenen Profile des Fahrwerksrahmens 1 verbunden sind.
Die erste Magnetschienenbremseinheit 22 ist in einem ersten Übergangsbereich zwischen dem Querträger 7 und dem ersten Längsträger 5 mit dem Fahrwerksrahmen 1 verbunden. Die zweite
Magnetschienenbremseinheit 23 ist in einem zweiten
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Übergangsbereich zwischen dem Querträger 7 und dem zweiten Längsträger 6 mit dem Fahrwerksrahmen 1 verbunden. Belastungen aus Bremskräften der Magnetschienenbremse 21 wirken daher nicht mittelbar als Drehmomente auf den Fahrwerksrahmen 1, sondern unmittelbar (d.h. als Kräfte) auf
die Untergurte.
Mit dem Querträger 7 ist, zur Kraftübertragung zwischen dem Fahrwerk und einem Wagenkasten 26 des Schienenfahrzeugs über einen Rollkranz 27, ein aus dem Vollen gefräster und daher monolithischer Rollkranzträger 28 verbunden.
Der Rollkranzträger 28 weist keine Schweißnähte auf und ist biegeweich ausgeführt, wodurch Radentlastungen des Fahrwerks reduziert und eine Entgleisungssicherheit des Fahrwerks erhöht wird.
Zwischen dem Querträger 7 und dem Wagenkasten 26 sind ferner eine erste Sekundärfeder 29 und eine zweite Sekundärfeder 30
angeordnet.
Erfindungsgemäß ist es auch denkbar, dass z.B. mit dem ersten Profilsteg des Querträgers 7, mit dem zweiten Profilsteg des Querträgers 7 oder mit einem dritten Profilsteg des ersten Längsträgers 5 zumindest ein Bremsaktuator einer Scheibenbremse oder einer Klotzbremse verbunden ist.
Dabei ist es beispielsweise möglich, dass der Bremsaktuator im Bereich eines ersten Schubmittelpunkts eines ersten Profilquerschnitts des Querträgers 7 oder im Bereich eines zweiten Schubmittelpunkts eines zweiten Profilquerschnitts des ersten Längsträgers 5 mit dem Fahrwerksrahmen 1 verbunden
ist.
Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug weist zwei als Triebfahrwerke ausgeführte, erfindungsgemäße Fahrwerke an Front und Heck des Schienenfahrzeugs sowie ein Lauffahrwerk in Fahrzeugmitte auf. Bei dem Lauffahrwerk ist eine
Wellenbremsscheibe in Laufradsatzmitte angeordnet. Ein
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Wellenbremsaktuator ist, in Lauffahrwerksquerrichtung, mittig
mit einem Lauffahrwerksrahmen verbunden.
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Liste der Bezeichnungen
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Fahrwerksrahmen
Radsatz
Antriebsmotor
Getriebe
Erster Längsträger
Zweiter Längsträger
Querträger
Kopfträger
Erste Primärfeder
Zweite Primärfeder
Kupplung
Erstes Lager
Zweites Lager Motor-Drehmomentstütze Getriebe-Drehmomentstütze
Erste Ausnehmung
Zweite Ausnehmung Fahrwerksquerachse Fahrwerkslängsachse Fahrwerkshochachse Magnetschienenbremse
Erste Magnetschienenbremseinheit Zweite Magnetschienenbremseinheit Erste Längsmitnahmevorrichtung Zweite Längsmitnahmevorrichtung Wagenkasten
Rollkranz
Rollkranzträger
Erste Sekundärfeder
Zweite Sekundärfeder
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Claims (1)
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Patentansprüche
1. Fahrwerk für Fahrwerksrahmen drehbar mit dem zumindest einem zumindest einem
Fahrwerksrahmen
ein Schienenfahrzeug, mit einem
(1), mit zumindest einem Radsatz (2),
Fahrwerksrahmen
(1)
gekoppelt ist, mit
vollabgefederten Antriebsmotor (3), mi
achsreitenden Getriebe (4), wobei der
(1) einen ersten Längsträger (5), eine
zweiten Längsträger (6), einen Querträger (7) und zumi
einen gelenkig mit dem ersten Längsträger (5) und gele
mit dem zweiten
Längsträger (6)
verbundenen Kopfträger
aufweist, und wobei der zumindest eine Antriebsmotor (
dem zumindest einen Getriebe (4)
gekoppelt ist und das
welcher
t
n
ndest
nkig (8)
3) mit
zumindest eine Getriebe (4) mit dem zumindest einen Radsatz
(2) gekoppelt ist,
Fahrwerksrahmen
dadurch gekennzeichnet, dass der
(1) aus offenen Profilen gebildet ist,
zumindest eine Antriebsmotor (3)
und ein zweites
Querträgers (7)
über ein erstes Lager
der (12)
Lager (13) mit einem ersten Profilsteg des
verbunden ist und eine Motor-Drehmomentstütze
(14) mit dem zumindest einen Antriebsmotor (3) und mit
zumindest einen
2. Fahrwerk nach Anspruch 1,
Kopfträger (8) verbunden ist.
eine Getriebe-Drehmomentstütze
mit dem zumindest
dem
dadurch gekennzeichnet, dass (15)
einen
Getriebe (4) einerseits und mit dem ersten Profilsteg des
Querträgers (7)
Querträgers (7)
3. Fahrwerk nach Anspruch 2,
oder mit einem zweiten Profilsteg des
andererseits verbunden ist.
zumindest eine Antriebsmotor (3)
dadurch gekennzeichnet, dass der
und das zumindest eine
Getriebe (4) in Bereichen von Schubmittelpunkten von
Profilquerschnitten des Querträgers
(7) verbunden sind.
(7) mit dem Quertr
4. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der zumindest eine Antriebsmotor
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äager
(3)
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über eine gelenkige Kupplung (11) mit dem zumindest einen
Getriebe (4) verbunden ist.
5. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die offenen Profile des Fahrwerksrahmens (1) ausschließlich aus Teilen gebildet sind, welche
rechtwinklig zueinander angeordnet sind.
6. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (7) zumindest eine erste Ausnehmung (16) aufweist, welche den Querträger (7) parallel zu einer Fahrwerkshochachse (20) durchdringend ausgebildet ist, wobei in oder an der zumindest ersten Ausnehmung (16) zumindest ein Querdämpfer und/oder zumindest ein Querpuffer
angeordnet sind/ist.
7. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Fahrwerksrahmen (1) eine Magnetschienenbremse (21) verbunden ist, wobei zumindest eine erste Längsmitnahmevorrichtung (24) einer ersten Magnetschienenbremseinheit (22) der Magnetschienenbremse (21) mit einem Untergurt der offenen Profile des Fahrwerksrahmens
(1) verbunden ist.
8. Fahrwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest erste Magnetschienenbremseinheit (22) in einem Übergangsbereich zwischen dem Querträger (7) und dem ersten Längsträger (5) mit dem Untergurt der offenen Profile des
Fahrwerksrahmens (1) verbunden ist.
9. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass, zur Kraftübertragung zwischen dem Fahrwerk und einem Wagenkasten (26) eines Schienenfahrzeugs über einen Rollkranz (27), mit dem Fahrwerksrahmen (1) ein
monolithischer Rollkranzträger (28) verbunden ist.
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10. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem ersten Profilsteg des Querträgers (7), mit dem zweiten Profilsteg des Querträgers (7) oder mit einem dritten Profilsteg des ersten Längsträgers (5) zumindest ein Bremsaktuator einer Scheibenbremse oder
einer Klotzbremse verbunden ist.
11. Fahrwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Bremsaktuator im Bereich eines ersten Schubmittelpunkts eines ersten Profilquerschnitts des Querträgers (7) oder im Bereich eines zweiten Schubmittelpunkts eines zweiten Profilquerschnitts des ersten
Längsträgers (5) mit dem Fahrwerksrahmen (1) verbunden ist.
12. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Längsträger (5), der zweite Längsträger (6) und der Querträger (7) aus den offenen
Profilen gebildet sind.
13. Fahrwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Radsatz (2) mittels einer Außenlagerung drehbar mit dem Fahrwerksrahmen (1)
gekoppelt ist.
14. Schienenfahrzeug mit zumindest einem Fahrwerk nach einem
der Ansprüche 1 bis 13.
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Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| ATA50785/2023A AT527303B1 (de) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug und Schienenfahrzeug |
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| ATA50785/2023A AT527303B1 (de) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug und Schienenfahrzeug |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT527303B1 AT527303B1 (de) | 2025-01-15 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ATA50785/2023A AT527303B1 (de) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug und Schienenfahrzeug |
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| Country | Link |
|---|---|
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| AT (1) | AT527303B1 (de) |
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- 2023-09-27 AT ATA50785/2023A patent/AT527303B1/de active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT527303B1 (de) | 2025-01-15 |
| EP4530150A1 (de) | 2025-04-02 |
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