Radführungsschwinge für horizontal schwenkbare Schienenräder mit aussen liegendem Antrieb

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug, insbesondere für den Personennahverkehr. In der älteren, nachveröffentlichten EP-A 0 288 589 ist bereits ein derartiges Schienenfahrzeug vorgeschlagen worden. Bei der vorgeschlagenen Lösung sind die Bauteile der Einzelrad-Radwelle, des Fahrmotors, der Scheibenbremse sowie des Getriebes axial fluchtend zueinander angeordnet; ein Radträger, auf dem radial außen jeweils ein Einzelrad und in dem radial innen die durchgehende Motorwelle des Fahrmotors konzentrisch zum Einzelrad drehbar gelagert ist, ist axial innen neben der Aufstandsebene des Einzelrades in der Radführungslängsschwinge horizontal schwenkbar gelagert. Der Wagenboden dieses Schienenfahrzeuges erstreckt sich auch im Bereich gegenüberliegender Radkästen unterhalb der Radmittenebene der Einzelräder, so daß bei diesem Schienenfahrzeug bereits in Niedrigwagenboden vorliegt, der gegenüber einem Fahrzeug mit einem über den Rädern liegenden Wagenboden allerdings einen geringeren Anteil an nutzbarer Wagenbodenfläche aufweist.

[0002] Durch die US-A 2 042 623 ist ein Schienenfahrzeug mit einem schwingenlosen Radführungsrahmen bekannt, der über Rollenführungen beidseitig mit dem Fahrwerksrahmen verbunden ist Auf diesem Fahrwerksrahmen stützt sich beidseitig der Wagenkasten über eine Federung ab. Die Räder werden zwar einzeln angetrieben, können jedoch nur aufgrund einer vorgesehenen vorgespannten Lenkverbindung in bestimmter gegenseitiger Zuordnung als Radpaar einlenken. Um Beschädigungen dieser komplizierten Lenkverbindung zu vermeiden, muß der Radführungsrahmen entsprechend verwindungssteif und stoßsicher ausgeführt sein sowie die Lenkverbindung steinschlaggeschützt aufgenommen werden. Die Wagenbodenhöhe wird im vorliegenden Fall von dem Federweg der den Wagenkasten abstützenden Federung sowie der Bodenfreiheit, die auch bei eingefederten Radführungen sichergestellt sein muß, und der Konstruktionshöhe des Radführungsrahmens bestimmt. Es ergibt sich damit eine Wagenbodenhöhe, die über der Radmittenebene liegt, so daß ein Niedrigwagenboden mit Einstufeneinstieg, der den heutigen Anforderungen entspricht, nicht möglich ist.

[0003] Die DE-C 2 905 135 beschreibt einen schienengebundenen Plattformwagen für Untertagebetrieb, bestehend aus einer Plattform und einem Fahrgestell mit abgefederter Einzelradlagerung. Um für einen derartigen Plattformwagen eine niedrige Bauweise mit jedoch hoher Bodenfreiheit zu erzielen, wird vorgeschlagen, die Einzelräder in einem Radkasten zu lagern, der unter Zwischenschaltung von Gummi-Metallelementen in vertikaler Richtung geführt in einem nach unten offenen Führungskasten gehalten wird, der seinerseits an dem Fahrgestell und/oder der Plattform befestigt ist. Der Radkasten ist mit vorgegebenem Bewegungsspiel in dem Führungskasten mit einer zwischen beiden eine belastungsabhängige Hubbewegung begrenzenden Langlochführung gelagert. Im Sinne der im bekannten Fall erstrebten großen Bodenfreiheit liegt in den dargestellten Ausführungsbeispielen der Wagenboden in Abstand oberhalb zum Außenumfang der Einzelräder.

[0004] In der DE-B 1 067 466 wird ein Schienenfahrzeug mit auf verschiedene Spurweiten einstellbarem Laufradsatz offenbart, bei dem einander gegenüberliegende Räder unabhängig voneinander drehbar an je einer Kurbelschwinge und diese wiederum auf einer durchgehenden festen Achse gelagert sind. Der Wagenboden liegt wiederum in Abstand oberhalb des Außenumfanges der Einzelräder.

[0005] Durch die EP-A 0 060 000 ist ein Schienenfahrzeug mit einem selbständig führenden Halbdrehgestell bekannt, an dessen einem axialen Ende ein Tragrad und an dessen anderem axialen Ende ein Leitrad gelagert ist. Die Halbdrehgestelle sind mit einer Spurstange verbunden und können sich im Parallelogramm verschieben. Derartige Ausführungen enthalten keine an Radführungslängsschwingen aufgehängte Einzelräder und arbeiten nur im Zusammenwirken mit einem zentrierenden, die Radlast tragenden Querhaupt, das eine durchgehende Absenkung des Wagenbodens unterhalb der Radmittenebene der Einzelräder im Bereich zwischen einander gegenüberliegenden Radkästen nicht erlaubt.

[0006] Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll der Anteil des für die Fahrgäste zur Benutzung zur Verfügung stehenden Niedrigwagenbodens, insbesondere im Bereich zwischen einander gegenüberliegenden Radkästen, unterhalb der Radmittenebene der Einzelräder noch weiter vergrößert werden können.

[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die imAnspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0008] Durch die erfindungsgemäße Konstruktion kann der benötigte Einbauraum zur Aufhängung eines je für sich lenkbaren Einzelrades und dessen Antrieb wesentlich verringert werden; gleichzeitig ist es in vorteilhafter Weise möglich, zum Antrieb der jeweils je für sich lenkbaren Einzelräder einen axial außerhalb der Radwellen der Einzelräder am Wagen- bzw. Radkasten angeordneten Fahrmotor vorzusehen, der über ein axial außerhalb der Einzelräder vorgesehenes Kegelrad- oder Schneckengetriebe in Mitnahmeverbindung mit den Radwellen der Einzelräder steht, wobei dieser Fahrmotor und dessen Abtrieb keinen nutzbaren Wagenboden im Bereich zwischen einander gegenüberliegenden Radkästen beansprucht.

[0009] Der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:

FIG 1 die wagenbodenseitige Draufsicht auf ein angetriebenes Einzelrad-Fahrwerk;

FIG 2 die Seitenansicht des Einzelrad-Fahrwerks gemäß FIG 1;

FIG 3 einen Schnitt durch die Fahrwerkkonstruktion gemäß FIG 1 im Schnittverlauf B-C und

FIG 4 das Schema einer durch die erfindungsgemäße Fahrwerkskonstruktion auf einfache Weise möglichen Niveauregelung mittels eines Luftfeder.

[0010] In eine als verwindungs- und biegesteifer Träger ausgebildete Radführungslängsschwinge 8 aus Stahl, Leichtmetall, kohlefaserverstärktem Kunststoff oder deren Kombination sind Lenkzapfen 18, 18' eingesetzt, über die eine Hohlwelle 16 mit durch den Radaufstandspunkt 20 eines Einzelrades 13-15 verlaufender Schwenkachse 19 horizontal schwenkbar ist. In der Hohlwelle 16 ist über Wälzlager 17, 17' eine Radwelle 6 drehbar gelagert, mit der das zumindest aus Radnabe 13, Gummielementen 14 und aufgepreßtem Radreifen 15 bestehende Einzelrad 13-15 verschraubt ist.

[0011] Die Radführungslängsschwinge 8 ist an ihrem einen Ende über Lagerböcke 10, 10' wälz- oder gleitgelagert und unter Zwischenschaltung eines elastischen Verbindungselementes 11 in tolerierten Grenzen mit dem Schienenfahrzeug-Wagenkasten 2 verbunden; das andere Ende der Radführungslängsschwinge 8 ist über ein z.B. als Luftfeder 12 ausgebildetes Federsystem am Radkasten 1 abgestützt.

[0012] Nach einer Ausgestaltung der Erlindung erfolgt der Antrieb jedes Einzelrades durch einen jeweils außerhalb der Radwellen 6 im Radkasten 1 angeordneten Fahrmotor 3, der axial außerhalb des Einzelrades 13-15 über ein Kegel- oder Schneckengetriebe 5 in Mitnahmeverbindung mit der Radwelle 6 des Einzelrades 13-15 steht. Im Sinne einer weiteren Vergrößerung des zwischen den Einzelrädem zur Verfügung stehender nutzbaren Niedrigwagenbodens ist vorgesehen, jeweils eine Scheibenbremse in der Mitnahmeverbindung zwischen dem Fahrmotor 3 und dem Kegel- oder Schneckengetriebe 5, d.h. ebenfalls nicht axial fluchtend zum Einzelrad 13-15, anzuordnen; die Bremsscheiben 23 der Scheibenbremse sind dabei vorteilhafterweise auf der Motorwelle des Fahrmotors 3 und das Bremsjoch 24 der Scheibenbremse am Stator des Fahrmotors 3 befestigt. Ein Federspeicherzyiinder 25, der z.B. vertikal beweglich am Fahrmotor 3 aufgehängt und mit dem Bremshebel des Bremsjoches 24 verbunden ist, dient zur Betätigung des Bremssystems.

[0013] Das Kegel- oder Schneckengetriebe ist über eine Drehmomentenstütze 7 zwischen selbstschmierenden Gleitbacken an der Radführungslängsschwinge 8 horizontal beweglich abgestützt. Der freie Raum zwischen den selbstschmierenden Gleitbacken wird mit einem Faltenbalk 9 geschützt.

[0014] Da erfindungsgemäß die Schwenkachse 19 der Einzelräder 13-15 in der Aufstandsebene 20 der Einzelräder liegt, kann auf einfache Weise eine Niveauregelung der je für sich schwenkbaren Einzelräder mit einer Luftfeder im Sinne eines Radvor-oder Radnachlaufes "X" durch Neigen der Schwenkachse 19 gegenüberder Aufstandsebene 20 erfolgen. Dadurch ergibt sich ein besonders stabiler Radlauf, da das Schienenfahrzeug durch das angetriebene Rad immer gezogen wird. Die Lenkung des Einzelrades 13-15 erfolgt durch einen Lenkhebel 21 oder ein Stellglied 22, das auf der Radführungslängsschwinge 8 horizontal beweglich befestigt ist.

Ansprüche

1. Schienenfahrzeug, insbesondere für den Personennahverkehr, mit in seitlichen Radkästen (1) vertikal geführten Einzelrädern (13-15), wobei die Einzelräder (13-15) je für sich horizontal schwenkbar und gelenkt in Radführungslängsschwingen (8) gelagert und die Radführungslängsschwingen (8) in den seitlichen Radkästen (1) eines Schienenfahrzeug-Wagenkastens (2) eingebaut sind, dessen Wagenboden sich durchgehend, insbesondere auch im Bereich zwischen einander gegenüberliegenden Radkästen (1), unterhalb der Radmittenebene der Einzelräder (13-15) erstreckt, und wobei eine jeweils in der Aufstandsebene (20) der Einzelräder (13-15) liegende Schwenkachse (19) der Einzelräder (13-15) in der Radführungslängsschwinge (8) vorgesehen ist.

2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, wobei ein jeweils axial außerhalb der Radwelle (6) eines Einzelrades (13-15) im Radkasten (1) angeordneter Fahrmotor (3) vorgesehen ist, der axial außerhalb des Einzelrades (13-15) über ein Kegelrad- oder Schnekkengetriebe (5) in Mitnahmeverbindung mit der Radwelle (6) steht.

3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1 und/oder 2, wobei jeweils die Radwellen (6) in einer Hohlwelle (16) drehbar gelagert sind, die ihrerseits in Lenkzapfen (18, 18') der Radführungslängsschwingen (8) horizontal abschwenkbar gelagert sind.

4. Schienenfahrzeug nach Anspruch 2 und/oder 3, wobei jeweils eine Scheibenbremse in der Mitnahmeverbindung zwischen dem Fahrmotor (3) und dem Kegel- oder Schneckengetriebe (5) vorgesehen ist.

5. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4, wobei die Bremsscheibe (23) der Scheibenbremse auf der Motorwelle des Fahrmotors (3) und das Bremsjoch (24) der Scheibenbremse am Stator des Fahrmotors (3) befestigt sind.

Claims

1. Rail vehicle, in particular for passenger services, having individual wheels (13-15) vertically guided in lateral wheel cases (1), wherein the individual wheels (13-15) are each mounted horizontally pivotably and jointedly in longitudinal wheel guiding rockers (8) and the longitudinal wheel guiding rockers (8) are housed in the lateral wheel cases (1) of a rail vehicle car body (2), the car base of which extends continuously, especially also in the region between opposite wheel cases (1), below the wheel centre plane of the individual wheels (13-15), and wherein a pivot axis (19) of the individual wheels (13-15) lying in the contact plane (20) of the individual wheels (13-15) is provided in the longitudinal wheel guiding rocker (8).

2. Rail vehicle according to claim 1, wherein there is provided a traction motor (3) arranged axially outside the wheel shaft (6) of an individual wheel (13-15) in the wheel case (1), this traction motor being camconnected to the wheel shaft (6) by means of a bevel gear or worm gear (5) axially outside the individual wheel (13-15).

3. Rail vehicle according to claim 1 and/or 2, wherein the wheel shafts (6) are respectively rotatably mounted in hollow shafts (16) which in turn are mounted horizontally pivotally in steering pivots (18, 18') of the longitudinal wheel guiding rockers (8).

4. Rail vehicle according to claim 2 and/or 3, wherein a disc brake is provided in each entraining connection between the traction motor (3) and the bevel or worm gear (5).

5. Rail vehicle according to claim 4, wherein the brake disc (23) of the disc brake is secured on the motor shaft of the traction (3) and the brake yoke (24) of the disc brake is secured on the stator of the traction motor (3).

Revendications

1. Véhicule ferroviaire, notamment pour le transport de voyageurs sur de faibles distances, comportant des roues individuelles (13-15) guidées verticalement dans des capots latéraux de roues (1), et dans lequel les roues individuelles (13-15) sont tourillonnées de manière à pouvoir pivoter horizontalement et être orientées chacune pour soi, dans des balanciers longitudinaux (8) de guidage de roues, et ces balanciers (8) sont montés dans les capots latéraux de roues (1) d'une caisse (2) du wagon du véhicule ferroviaire, dont le fond s'étend continûment, et ce notamment également dans la zone située entre des capots de roues opposés (1), au-dessous du plan passant par les centres des roues individuelles (13-15), et dans lequel un axe de pivotement (19) des roues individuelles (13-15), situé dans le plan (20) passant par les points d'appui au sol des roues individuelles, est prévu dans le balancier longitudinal (8) de guidage de roue.

2. Véhicule ferroviaire suivant la revendication 1, dans lequel il est prévu un moteur d'entraînement (3) qui est disposé respectivement extérieurement, du point de vue axial, par rapport à t'axe (6) d'une roue individuelle (13-15) dans le capot de roue (1) et est relié selon une liaison motrice, à l'axe de roue (6), à extérieurement du point de vue axial, par rapport à la roue individuelle (13-15), par l'intermédiaire d'une transmission à pignons coniques ou à roue à vis sans fin (5).

3. Véhicule ferroviaire suivant la revendication 1 et/ou 2, dans lequel respectivement les axes de roues (6) sont montés de manière à pouvoir tourner dans un arbre creux (16), qui, pour sa part, est monté de manière à pouvoir pivoter horizontalement dans des pivots orientables (18, 18') des balanciers longitudinaux (8) de guidage de roues.

4. Véhicule ferroviaire suivant la revendication 2 et/ou 3, dans lequel respectivement un frein à disques est prévu dans la liaison motrice entre le moteur d'entraînement (3) et la transmission à pignons coniques ou à roue à vis sans fin (5).

5. Véhicule ferroviaire suivant la revendication 4, dans lequel le disque (23) du frein à disques est fixé sur l'arbre du moteur d'entraînement (3) et la culasse (24) du frein à disques est fixée sur le stator du moteur d'entraînement (3).

Zeichnung