Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug und Schienenfahrzeug mit mindestens einem derartigen Fahrwerk

Abstract

 Das Fahrwerk enthält zwei Radsätze (1 und 2) und zwei Rahmenteile (5 und 6), welche je über zwei Achslager (7 bzw. 8) auf einer der Radsatzachsen (3 bzw. 4) abgestützt und zur Aufnahme von Federelementen (12 bzw. 13) zum Abstützen eines Fahrzeugkastens (10 bzw. 11) eingerichtet sind. Die Rahmenteile (5 und 6) sind miteinander über eine Kupplungsanordnung (9) koppelbar, welche zwei Paar je mit einem der Rahmenteile (5 und 6) starr verbundene, in Fahrwerk-Querrichtung nebeneinander angeordnete, biegesteife Anschlussteile (18 bzw. 19) enthält. Die Anschlussteile (18 und 19) sind dem jeweils anderen Radsatz zugewandt und mit den am anderen Rahmenteil (6 bzw. 5) gegenüberliegend angeordneten Anschlussteilen (19 bzw. 18) über je eine zumindest in Fahrwerk-Längsrichtung nachgiebige Gelenkverbindung (21) schwenkbar gekoppelt. Die Kupplungsanordnung (9) gestattet sowohl gleichsinnige als auch gegensinnige Auslenkungen der Radsatzachsen (3 und 4) relativ zueinander.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Schienenfahrzeug mit mindestens einem derartigen Fahrwerk.

[0002] Ein zweiachsiges, trennbares Fahrwerk der genannten Art, mit zwei je einem der Radsätze zugeordneten Rahmenteilen, auf denen je ein Fahrzeugteil eines Schienen-Gliederfahrzeuges abgestützt ist, ist aus der DE 195 05 495 C1 bekannt. Die Rahmenteile des bekannten Fahrwerks sind je über Primärfedern auf den Achslagern der Radsätze abgestützt und miteinander über in Längsrichtung zug- und drucksteife Lenker gekoppelt, welche aus einem in Fahrwerk-Querrichtung elastisch verformbaren Material bestehen und welche so gestaltet sind, dass die Rahmenteile nebst den Radsätzen mit stets parallel geführten Radsatzachsen verschoben werden können. Die zwischen den Rahmenteilen angeordneten Lenker sind über ein Gestänge mit einer im Fahrwerk mittig angeordneten Aufnahmeeinrichtung für einen Mitnehmer gekoppelt, der von einem die Fahrzeugteile verbindenden Kugelgelenk in den Fahrwerkbereich ragt.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrwerk der eingangs genannten Art in einer einfachen, leichten Bauweise zu schaffen, welche ein weitgehende Verwendung von Standardbauteilen gestattet und welche eine Führung der Radsätze mit relativ zueinander auslenkbaren Radsatzachsen ermöglicht.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

[0005] Durch die erfindungsgemässe Ausführung ist eine in Fahrwerk-Längsrichtung elastische Verbindung zwischen den Rahmenteilen erzielbar, welche eine zuverlässige Führung der Radsätze gewährleistet und welche sowohl gleichsinnige Auslenkungen der Radsatzachsen als auch gegensinnige Auslenkungen im Sinne einer selbsttätigen, zumindest annähernd radialen Einstellung der Radsatzachsen bezüglich eines jeweils zu durchfahrenden Gleisbogens zulässt. Die erfindungsgemässe Ausführung gestattet auch eine in Fahrwerk-Längsrichtung elastische Verbindung zwischen den auf den Rahmenteilen abgestützten Fahrzeugteilen und damit voneinander unabhängige Vertikal- und Querbewegungen der beiden Fahrzeugteile.

[0006] Ein Schienenfahrzeug mit mindestens einem derartigen Fahrwerk ist Gegenstand des Anspruchs 10. Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0007] Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung, in Verbindung mit den Patentansprüchen. Es zeigen:

Fig.1

ein erfindungsgemäss ausgebildetes Fahrwerk eines mehrteiligen Schienenfahrzeuges in einer Seitenansicht, und

Fig.2

das Fahrwerk nach Fig.1 in einer Draufsicht.

[0008] Das Fahrwerk nach den Fig.1 und 2 enthält zwei Radsätze 1 und 2 mit Radsatzachsen 3 und 4, auf denen je ein Rahmenteil 5 bzw. 6 über zwei Achslager 7 bzw. 8 abgestützt ist. Die Rahmenteile 5 und 6 sind über eine lösbare Kupplungsanordnung 9 miteinander beweglich gekoppelt. Auf jedem der Rahmenteile 5 und 6 ist eine Endpartie eines in Fig.1 angedeuteten Fahrzeugkastens 10 bzw. 11 eines mehrteiligen Schienenfahrzeuges über zwei Federelemente 12 bzw. 13 abgestützt, welche im Bereich der Achslager 7 bzw. 8 angeordnet sind. Als Federelemente 12 und 13 können Schraubenfedern oder, wie dargestellt, Luftfederanordnungen vorgesehen sein, welche auf den Achslagern 7 bzw. 8 befestigt sind. Die nicht dargestellten anderen Endpartien der Fahrzeugkästen 10 und 11 können auf entsprechenden Fahrwerken oder auf Endfahrwerken gefedert abgestützt sein.

[0009] Die Rahmenteile 5 und 6 enthalten je einen parallel zur Radsatzachse 3 bzw. 4 angeordneten Hauptträger 14 bzw. 15 und zwei gegen die Radsatzachse 3 bzw. 4 verlaufende Endträger 16 bzw. 17, welche je mit einem der Achslager 7 bzw. 8 fest verbunden sind. Es ist auch eine Ausführung möglich, bei der die Endträger 16 und 17 je über eine nicht dargestellte Primärfederung auf entsprechenden Achslagern abgestützt sind. Darstellungsgemäss können die Rahmenteile 5 und 6, in der Draufsicht gesehen, je mit von den Achslagern 12 bzw. 13 gegen die Fahrwerkmitte hin konvergierenden Endträgern 16 bzw. 17 ausgeführt sein, wodurch eine vorteilhaft kompakte, leichte Bauweise des Fahrwerks, mit zwischen den Achslagern 7 und 8 geschaffenen freien Räumen erzielt werden kann.

[0010] Die Kupplungsanordnung 9 enthält zwei Paar je mit einem der Rahmenteile 5 und 6 starr verbundene Anschlussteile 18 bzw. 19, welche in Fahrwerk-Querrichtung gegeneinander versetzt an den je der zugehörigen Radsatzachse 3 bzw. 4 abgewandten Seiten der Hauptträger 14 bzw. 15 angebracht sind. Die Anschlussteile 18 und 19 sind darstellungsgemäss als je parallel zur Längsmittelebene L des Fahrwerks verlaufende, biegesteife Führungsarme ausgebildet, welche sich von den Hauptträgern 14 und 15 je gegen den anderen Radsatz 2 bzw. 1 hin erstrecken und welche mit den je vom anderen Hauptträger 15 bzw. 14 abstehenden Anschlussteilen 19 bzw. 18 über je eine einzige, zumindest in Fahrwerk-Längsrichtung nachgiebige Gelenkverbindung 21 um je eine aufrechte Achse 22 schwenkbar gekoppelt ist. Die Gelenkverbindungen 21 können darstellungsgemäss je ein die Achse 22 bzw. einen entsprechenden, zum Trennen der Rahmenteile 5 und 6 wegnehmbaren Zapfen umgebendes Zwischenstück 20 aus einem elastisch verformbaren, gummiartigen Material enthalten, über welches die Anschlussteile 18 und 19 jeweils allseitig beweglich zusammenwirken. Entsprechend können die Rahmenteile 5 und 6 allseitig beweglich gekoppelt und damit die Radsatzachsen 3 und 4 jeweils um ein durch die Elastizität der Gelenkverbindungen 21 bestimmtes Mass gleichsinnig oder, im Sinne einer Radialstellung, gegensinnig ausgelenkt werden, ohne die Koppelung der Radsätze 1 und 2 zu beeinträchtigen.

[0011] Wie aus der Fig.2 hervorgeht, sind die Anschlussteile 18 und 19 je in einem mittleren Längenabschnitt des Hauptträgers 14 bzw. 15 angeordnet, der darstellungsgemäss etwa einem Drittel der Spurweite der Radsätze 1 und 2 entsprechen kann. Durch geeignete Wahl des Materials der Zwischenstücke 20 und des Abstandes zwischen den Gelenkverbindungen 21 kann die Elastizität der Verbindung zwischen den Radsätzen 1 und 2 beeinflusst werden. Entsprechend kann bei der dargestellten Ausführung mit einem relativ geringen Abstand zwischen den Gelenkverbindungen 21 eine in Längsrichtung relativ weiche Verbindung, und bei einem grösseren Abstand eine entsprechend härtere Verbindung erzielt werden.

[0012] Die Radsätze 1 und 2 weisen darstellungsgemäss je Räder mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Die Rahmenteile 5 und 6 sind je mit entsprechend unterschiedlichen Abmessungen ausgeführt, wobei die Hauptträger 14 und 15 in unterschiedlichen Höhenlagen angeordnet und über die entsprechend angepassten Anschlussteile 18 bzw. 19 je in gleichem Abstand von der zugehörigen Radsatzachse 3 bzw. 4 miteinander koppelbar sind. Der Radsatz 1 ist als Triebradsatz ausgebildet, der über ein Getriebe 23, darstellungsgemäss ein Kegelradgetriebe, und eine Kardanwelle 24 mit einem am Fahrzeugkasten 10 angebrachten Antriebsmotor 25 gekoppelt ist. Das Getriebe 23 ist in einem auf der Radsatzachse 3 gelagerten Gehäuse 26 angeordnet, welches über eine Drehmomentstütze 27 mit dem Hauptträger 14 gelenkig verbunden ist. Der Hauptträger 14 ist über ein im Bereich der Längsmittelebene L angeordnetes Pendel 28 am Fahrzeugkasten 10 in Querrichtung auslenkbar aufgehängt. Das Pendel 28 ist an einer vom Hauptträger 14 nach unten abstehenden Konsole 30 und am Fahrzeugkasten 10 je allseitig schwenkbar, z.B. über elastische Zwischenelemente, angelenkt. Ueber das Pendel 28 werden Nickmomente der beiden je durch einen der Radsätze 1 und 2 und den zugehörigen Rahmenteil 5 bzw. 6 gebildeten Einzelachsfahrwerke ohne zusätzliche Beanspruchung der Anschlussteile 18 und 19 unmittelbar am Fahrzeugkasten 10 abgestützt.

[0013] Wie insbesondere aus der Fig.2 hervorgeht, sind am Hauptträger 14 zwei je über die Radsatzachse 3 ragende, in Querrichtung gegeneinander versetzte Führungsteile 31 angebracht, welche zum Zusammenwirken mit zwischen ihnen angeordneten, oberhalb der Radsatzachse 3 am Fahrzeugkasten 10 befestigten Anschlagteilen 32 bestimmt sind und durch welche der Rahmenteil 5 am Fahrzeugkasten 10 seitlich geführt ist. Am Hauptträger 15 kann eine ähnliche Führungsanordnung oder, wie dargestellt, ein einziger, quermittig angeordneter Führungsteil 33 vorgesehen sein, welcher zum Einführen zwischen zwei entsprechende, am Fahrzeugkasten 11 angebrachte Anschlagteile 32 bestimmt ist. Die Anschlagteile 32 sind vorzugsweise in Querrichtung nachgiebig, darstellungsgemäss in Form von Puffern aus einem gummiartigen Material, ausgeführt. Wie aus der Fig.2 weiter hervorgeht, können an den Hauptträgern 14 und 15 je zwei Paar Bremszangen mit Bremsbacken 34 angebracht sein, welche je mit einer von zwei auf der Radsatzachse 3 bzw. 4 angeordneten Bremsscheiben 35 zusammenwirken. Die Führungsteile 31 und 33 sowie die unterhalb der Hauptträger 14 und 15 angeordneten Bremszangen und Bremsaggregate sind, zwecks besserer Uebersicht, in der Fig.1 nicht dargestellt. Die Rahmenteile 5 und 6 können ferner je über zwei vertikal angeordnete Dämpfer 36 und einen in Querrichtung angeordneten Querdämpfer 37 mit dem Fahrzeugkasten 10 bzw. 11 gekoppelt sein. Die vertikalen Dämpfer 36 können darstellungsgemäss je zwischen einem der Achslager 7 bzw. 8 und dem Fahrzeugkasten 10 bzw. 11 angeordnet sein. Die Querdämpfer 37 können je zwischen einem der Führungsteile 31 bzw. einem Verbindungsteil des Hauptträgers 15 und einer am Fahrzeugkasten 10 bzw. 11, darstellungsgemäss im Bereich der Längsmittelebene L, vorgesehenen Anlenkstelle angeordnet sein.

[0014] Der Radsatz 1 ist ferner über eine Vorrichtung 40 zum Uebertragen von Zug- und Druckkräften (Traktionskräften) mit dem Fahrzeugkasten 10 gekoppelt. Die Vorrichtung 10 enthält zwei je an einem der Achslager 7 nachgiebig anlenkbare Zug-/Druckstangen 41, Zwei Paar je an einem Mitnehmer 39 des Fahrzeugkastens 10 in Querrichtung nebeneinander angelenkte, zueinander spiegelbildlich angeordnete Winkelhebel 42 und eine diese in Querrichtung verbindende Koppelstange 43. Die Winkelhebel 42 sind je mit einem querliegenden ersten Hebelarm 42a und einem in Längsrichtung gegen den Radsatz 1 weisenden zweiten Hebelarm 42b ausgeführt, wobei die Hebelarme 42a mit den Zug-Druckstangen 41, und die Hebelarme 42b über die Koppelstange 43 miteinander gekoppelt sind. Die Zug-/Druckstangen 41 sind je mit einer solchen Neigung angeordnet, dass ihre verlängert gedachten Längsachsen die Ebene der Schienenoberkanten S je in einem Punkt schneiden, welcher in einer durch die Anlenkstellen 21 verlaufenden Quermittelebene oder, wie in Fig.1 dargestellt, in einer durch die Aufhängung des Pendels 28 verlaufenden Querebene E liegt, wobei die Traktionskräfte jeweils in diesem Punkt übertragen werden. Durch die beschriebene Vorrichtung 40 ist eine von Auslenkungen des Radsatzes 1 unbeeinflusste Uebertragung der Traktionskräfte Zwischen Fahrzeugkasten 10 und Radsatz 1 erzielbar.

[0015] Die Rahmenteile 5 und 6 können zusätzlich durch zwei in Längsrichtung verlaufende Schlingerdämpfer 44 gekoppelt sein, welche darstellungsgemäss je mit einem Ende am Hauptträger 14 und mit dem anderen Ende am Hauptträger 15 angelenkt sind. Die beschriebene, in Fahrwerk-Längsrichtung nachgiebige Verbindung zwischen den beiden Radsätzen 1 und 2 ermöglicht auch eine entsprechend einfache, in Längsrichtung nachgiebige Verbindung zwischen den Fahrzeugteilen durch eine Koppeleinrichtung, welche mindestens eine Zug-Druckstange 45 enthält, die an den Fahrzeugkästen 10 und 11 je über nachgiebige Verbindungselemente angelenkt ist und die auch voneinander unabhängige Vertikal- und Querbewegungen der beiden Fahrzeugteile zulässt.

[0016] Die je aus dem Radsatz 1 und dem Rahmenteil 5 bzw. aus dem Radsatz 2 und dem Rahmenteil 6 gebildeten Einzelachsfahrwerke können auch, voneinander getrennt, je als Endfahrwerke verwendet und mit ihren Anschlussteilen 18 bzw. 19 über entsprechende Anlenkstellen mit einem der Fahrzeugkästen gekoppelt werden.

[0017] Zusammenfassend lässt sich die Erfindung wie folgt beschreiben:

[0018] Das Fahrwerk enthält zwei Radsätze und zwei Rahmenteile, welche je über zwei Achslager auf einer der Radsatzachsen abgestützt und zur Aufnahme von Federelementen zum Abstützen eines Fahrzeugkastens eingerichtet sind. Die Rahmenteile sind miteinander über eine Kupplungsanordnung koppelbar, welche zwei Paar je mit einem der Rahmenteile starr verbundene, in Fahrwerk-Querrichtung nebeneinander angeordnete, biegesteife Anschlussteile enthält. Die Anschlussteile sind dem jeweils anderen Radsatz zugewandt und mit den am anderen Rahmenteil gegenüberliegend angeordneten Anschlussteilen über je eine zumindest in Fahrwerk-Längsrichtung nachgiebige Gelenkverbindung schwenkbar gekoppelt. Die Kupplungsanordnung gestattet sowohl gleichsinnige als auch gegensinnige Auslenkungen der Radsatzachsen relativ zueinander.

Ansprüche

1. Fahrwerk für ein Schienenfahrzeug, mit zwei Radsätzen (1, 2) und zwei Rahmenteilen (5, 6), welche je über zwei Achslager (7, 8) auf einer der Radsatzachsen (3 bzw. 4) abgestützt und zur Aufnahme von Federelementen (12, 13) zum Abstützen eines Fahrzeugkastens (10, 11) des Schienenfahrzeuges eingerichtet sind, und welche über eine Kupplungsanordnung (9) miteinander parallel zur Fahrwegebene beweglich koppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (9) zwei Paar je mit einem der Rahmenteile (5 und 6) starr verbundene, in Fahrwerk-Querrichtung gegeneinander versetzt angeordnete, biegesteife Anschlussteile (18 bzw. 19) enthält, welche dem jeweils anderen Radsatz (2 bzw. 1) zugewandt und mit den am anderen Rahmenteil (6 bzw. 5) gegenüberliegend angeordneten Anschlussteilen (19 bzw. 18) über je eine zumindest in Fahrwerk-Längsrichtung nachgiebige Gelenkverbindung (21) um je eine aufrechte Achse (22) schwenkbar koppelbar sind.

2. Fahrwerk nach Anspruch 1, bei welchem die Rahmenteile (5 und 6) je mit den Achslagern (7 bzw. 8) des zugehörigen Radsatzes (1 bzw. 2) starr verbunden sind.

3. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Rahmenteile (5 und 6) je einen in Fahrwerk-Querrichtung verlaufenden Hauptträger (14 bzw. 15) und zwei gegen die Achslager (7 bzw. 8) des zugehörigen Radsatzes (1 bzw. 2) gerichtete Seitenträger (16 bzw. 17) enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussteile (18 und 19) in einem mittleren Längenabschnitt des Hauptträgers (14 bzw. 15) angeordnet sind.

4. Fahrwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Gelenkverbindungen (21) je mindestens ein Zwischenstück (20) aus einem elastisch verformbaren, gummiartigen Material enthalten.

5. Fahrwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem mindestens einer der Rahmenteile (5) mit einer Führungsvorrichtung versehen ist, die mindestens ein am Rahmenteil (5) und am Fahrzeugkasten (10) anlenkbares Pendel (28) enthält.

6. Fahrwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem mindestens einer der Rahmenteile (5 und 6) mit mindestens einem Führungsteil (31, 33) versehen ist, der zum Einführen zwischen zwei am Fahrzeugkasten (10, 11) in Fahrzeug-Querrichtung gegeneinander versetzt angeordnete Anschlagteile (32) bestimmt ist.

7. Fahrwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem mindestens einer der Radsätze (1) als Triebradsatz ausgebildet und mit einer Antriebseinrichtung (25) gekoppelt ist.

8. Fahrwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem mindestens einer der Radsätze (1) mit einer am Rahmenteil (5) anlenkbaren und mit dem Fahrzeugkasten (10) koppelbaren Vorrichtung (40) zum Uebertragen von Traktionskräften versehen ist.

9. Fahrwerk nach Anspruch 8, bei welchem die Vorrichtung (40) zum Uebertragen der Traktionskräfte zwei je am Fahrzeugkasten (10) anlenkbare, zueinander spiegelbildlich angeordnete Winkelhebel (42) mit querliegenden ersten Hebelarmen (42a) und in Längsrichtung verlaufenden zweiten Hebelarmen (42b) sowie zwei je an einem der Achslager (7) und an einem der ersten Hebelarme (42a) anlenkbare Zug-/Druckstangen (41) und eine die zweiten Hebelarme (42b) der Winkelhebel (42) verbindende, querliegende Koppelstange (43) enthält.

10. Schienenfahrzeug mit mindestens einem Fahrwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche.

Zeichnung