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DE29720120U1 - Running gear for rail vehicles - Google Patents

Running gear for rail vehicles

Info

Publication number
DE29720120U1
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DE
Germany
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chassis
see
concept according
bogies
parallel
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE29720120U
Other languages
German (de)
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.)
KAMMLER MICHAEL DIPL ING
Original Assignee
KAMMLER MICHAEL DIPL ING
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Publication date
Application filed by KAMMLER MICHAEL DIPL ING filed Critical KAMMLER MICHAEL DIPL ING
Priority to DE29720120U priority Critical patent/DE29720120U1/en
Publication of DE29720120U1 publication Critical patent/DE29720120U1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/38Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Description

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Dipl.-Ing. Michael Kammler 11.11.1997Dipl.-Ing. Michael Kammler 11.11.1997

Brunssumstr. 38
D-52074 Aachen
Brunssumstr. 38
D-52074 Aachen

Fahrwerk für SchienenfahrzeugeChassis for rail vehicles

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk entsprechend dem Oberbegriff 1.The invention relates to a chassis according to the preamble 1.

Ein Schienenfahrzeug-Fahrwerk hat die Aufgabe, alle aus den Funktionen Tragen, Führen und Antreiben/Abbremsen entstehenden Kräfte und Momente vom Wagenkasten auf die Aufstandsflächen der Räder zu übertragen. Das Fahrwerk kann dabei nach den Kriterien Qualität der Spurführung (Entgleisungssicherheit), Komfort und Gewicht beurteilt werden. Insbesondere für die Qualität der Spurführung ist die exakte Stellung der Räder in Richtung des Gleises entscheidend. Diese sogenannte radiale Einstellung kann bei Schienenfahrzeug-Fahrwerken durch drei verschiedene Wirkmechanismen erfolgen.The task of a rail vehicle chassis is to transfer all forces and moments arising from the functions of carrying, guiding and driving/braking from the car body to the contact surfaces of the wheels. The chassis can be assessed according to the criteria of quality of the track guidance (derailment safety), comfort and weight. The exact position of the wheels in the direction of the track is particularly important for the quality of the track guidance. This so-called radial adjustment can be achieved in rail vehicle chassis using three different mechanisms.

• In der Berührfläche werden Längskräfte erzeugt (in jedem Radsatz-Fahrwerk genutzt). Das dabei naturgemäß instabile dynamische Verhalten des Radsatz-Wellenlaufes läßt sich auch durch aufwendige konstruktive Gegenmaßnahmen lediglich in Bereiche höherer Geschwindigkeiten verschieben.• Longitudinal forces are generated in the contact surface (used in every wheelset chassis). The naturally unstable dynamic behavior of the wheelset shaft run can only be shifted to higher speeds by complex constructive countermeasures.

• Die Räder sind an die Stellung des Wagenkastens mit Hebelmechanismen gekoppelt (zum Beispiel TALGO-Gliederzug [Patent DE 25 12 008]). Lösungen nach diesem Prinzip sind im Straßenfahrzeugbau verbreitet. Die Elastizität und das Kraftschlußverhalten der bei Schienenfahrzeugen verwendeten Stahlräder unterscheidet sich jedoch um Größenordnungen von den bei Straßenfahrzeugen verwendeten Luft/Gummirädern. Deshalb scheitern Lösungen nach diesem Prinzip an der unerreichbar hohen notwendigen Präzision der Hebel und Gelenke.• The wheels are coupled to the position of the car body with lever mechanisms (for example, TALGO articulated train [Patent DE 25 12 008]). Solutions based on this principle are widespread in road vehicle construction. However, the elasticity and traction behavior of the steel wheels used in rail vehicles differs by orders of magnitude from the pneumatic/rubber wheels used in road vehicles. Therefore, solutions based on this principle fail due to the unattainably high precision required for the levers and joints.

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• In der Berührfläche werden Querkräfte erzeugt (soll hier zum Einsatz kommen). Dieses Prinzip erfordert zur Erzeugung des nötigen Hebelarms zwei hintereinanderliegende Radpaare zur gegenseitigen radialen Einstellung.• Transverse forces are generated in the contact surface (should be used here). This principle requires two pairs of wheels arranged one behind the other to generate the necessary lever arm for mutual radial adjustment.

Während die meisten herkömmlichen Fahrwerke (zum Beispiel Radsatz-Doppel-Fahrwerke; siehe Fig. 1) durch Längskräfte oder Hebelmechanismen radial einstellen, sind in den letzten Jahren Fahrwerks-Prototypen gebaut worden, deren radiale Einstellung ausschließlich durch Querkräfte erreicht wird. Mehrere Einzelrad- bzw. Losradfahrwerke mit einteiligem Rahmen (MB B-Losradfahrwerk; DUEWAG/Frederich-EDF [Patent DE 42 21 544]; FIAT/Panagin-Fahrwerk [DE 30 19 468]; siehe Fig. 2) haben die Funktionsfähigkeit dieses Prinzips bereits äußerst erfolgreich nachgewiesen. Eine Teilung des bisher einteiligen Rahmens in zwei Halbdrehgestelle (siehe Fig. 3) mit außenliegenden Drehpunkten und damit die Beseitigung des permanten Schräglauf bewirkenden Hebelarms wurde bereits in der Fachliteratur beschrieben (Halbdrehgestell-Fahrwerk [ETR (26) 7/8-1977 S. 517-522; Patente DE 30 42 987, EP 0 025 484]).While most conventional chassis (e.g. double wheel set chassis; see Fig. 1) adjust radially using longitudinal forces or lever mechanisms, chassis prototypes have been built in recent years whose radial adjustment is achieved exclusively by transverse forces. Several single-wheel or loose-wheel chassis with a one-piece frame (MB B loose-wheel chassis; DUEWAG/Frederich-EDF [Patent DE 42 21 544]; FIAT/Panagin chassis [DE 30 19 468]; see Fig. 2) have already demonstrated the functionality of this principle extremely successfully. A division of the previously one-piece frame into two half bogies (see Fig. 3) with external pivot points and thus the elimination of the lever arm causing permanent slanting has already been described in the specialist literature (half bogie chassis [ETR (26) 7/8-1977 pp. 517-522; patents DE 30 42 987, EP 0 025 484]).

Herkömmliche Drehgestelle, das sind Radsatz-Doppel-Fahrwerke (siehe Fig. 1), weisen folgende Hauptnachteile auf:Conventional bogies, i.e. double wheel set bogies (see Fig. 1), have the following main disadvantages:

• Der Rahmen muß sehr schwer ausgeführt werden, um die Radaufstandskräfte der weit auseinanderliegenden Radsätze in den Wagenkasten weiterzuleiten.• The frame must be very heavy in order to transfer the wheel contact forces of the widely spaced wheel sets into the car body.

• Bereits die Radsätze weisen ein hohes Gewicht auf, da sie die ungefederte Radsatzlast (bis über 20 t) über einen Lagerabstand von etwa 2 bis 3,5 Meter tragen.• The wheel sets themselves are very heavy, as they carry the unsprung wheel set load (up to over 20 t) over a bearing distance of around 2 to 3.5 metres.

• Der Radsatzwellenlauf verursacht unerwünschte Längs- und Querkräfte und damit Verschleiß.• The wheelset shaft running causes undesirable longitudinal and transverse forces and thus wear.

• Die Laufstabilität muß erst durch aufwendige konstruktive Maßnahmen erzeugt werden.• The running stability must first be created through complex design measures.

Bisher ausgeführte Fahrwerke mit radialer Einstellung durch in der Berührfläche erzeugte Querkräfte sind beispielsweise Einzelrad-Doppel-Fahrwerke (siehe Fig. 2); inPreviously designed chassis with radial adjustment by transverse forces generated in the contact surface are, for example, single-wheel double chassis (see Fig. 2); in

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diesen wurden alle wesentliche Konstruktionsmerkmale herkömmlicher Drehgestelle übernommen. Hier ist besonders die einteilige Rahmenkonstruktion zu nennen, bei der sich alle vier Räder um einen gemeinsamen Drehpol in der Mitte des Fahrwerks um die Hochachse drehen. Dieses für Radsatzdoppelfahrwerke bewährte einteilige Rahmenprinzip ist für ein Einzelrad-Doppel-Fahrwerk jedoch unnötig, weil keine Radsätze mehr existieren, die diesen aus Gründen der Kinematik zwingend erfordern. Deshalb sind für diese Fahrwerke (siehe Fig. 2) weiterhin folgende Nachteile zu nennen:All the essential design features of conventional bogies were adopted. The one-piece frame construction is particularly worth mentioning here, in which all four wheels rotate around a common pivot point in the middle of the chassis around the vertical axis. However, this one-piece frame principle, which has proven itself for double wheel set bogies, is unnecessary for a single wheel double bogie because there are no longer any wheel sets that absolutely require it for kinematic reasons. Therefore, the following disadvantages still apply to these bogies (see Fig. 2):

• Das hohe Gewicht des Rahmens bleibt unvermindert.• The high weight of the frame remains undiminished.

• Werden durchgehende "Losradsätze" verwendet, ist auch hier kein Gewichts-Vorteil gegenüber herkömmlichen Radsätzen zu verzeichnen.• If continuous "loose wheel sets" are used, there is no weight advantage compared to conventional wheel sets.

• Die hier notwendige höchste Präzision der Radstellung ist in einem derartigen Rahmen fertigungstechnisch nicht realisierbar.• The highest precision of the wheel position required here cannot be achieved in such a frame due to manufacturing technology.

Das Prinzip des einteiligen Rahmens wird bei Halbdrehgestellen (siehe Fig. 3) zwar verlassen, der gewohnt große Radstand von etwa 2 bis 3,5 Meter wird jedoch bisher übernommen. Bei herkömmlichen, einteiligen Rahmenkonstruktionen mit gemeinsamem Drehpunkt waren extrem kurze Radstände durch ein Verkanten bei kleinem Längen/Breiten-Verhältnis ("Schubladeneffekt") nicht realisierbar; außerdem benötigten die Radsatzfahrwerke den langen Radstand wegen der sonst mangelhaften Fahrstabilität. Durch die konstruktiv vorgegebene Ableitung der Längskräfte weit oberhalb der Schienenoberkante sind große Radlastschwankungen jedoch nur durch einen großen Radstand zu mindern. So verbleiben dieser Entwicklungsstufe (siehe Fig. 3) folgende Nachteile:The principle of the one-piece frame is abandoned for half bogies (see Fig. 3), but the usual large wheelbase of around 2 to 3.5 meters is still used. With conventional, one-piece frame constructions with a common pivot point, extremely short wheelbases were not possible due to tilting with a small length/width ratio ("drawer effect"); in addition, the wheelset bogies required the long wheelbase because of the otherwise inadequate driving stability. Due to the structurally predetermined dissipation of the longitudinal forces far above the top edge of the rail, large wheel load fluctuations can only be reduced by a large wheelbase. This development stage (see Fig. 3) therefore has the following disadvantages:

• Das Gewicht und der Platzbedarf des Fahrwerks bleiben unvermindert hoch.• The weight and space requirements of the chassis remain high.

• Die gewählte Kinematik erzeugt sehr hohe Kräfte und Momente an den beiden Gelenkpunkten der Halbdrehgestelle. Zusammen mit dem kleinen Bauraum und der Übertragung durch Bolzen oder Zapfen läßt dies einen Schwachpunkt der Konstruktion erwarten.• The selected kinematics generate very high forces and moments at the two articulation points of the half bogies. Together with the small installation space and the transmission by bolts or pins, this suggests a weak point in the construction.

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Aufgabe der Erfindung ist es, die zahlreichen Vorteile von Einzelrädern konsequent nutzbar zu machen. Zu diesem Zweck werden sie in ein Fahrwerkskonzept eingebunden, welches sich nicht an herkömmliche, für Einzelräder ungeeignete Konzepte von Radsatzdoppelfahrwerken anlehnt, sondern den Anforderungen und Möglichkeiten der Einzelräder gerecht wird.The aim of the invention is to make consistent use of the numerous advantages of single wheels. For this purpose, they are integrated into a chassis concept that is not based on conventional concepts of double wheel sets that are unsuitable for single wheels, but rather meets the requirements and possibilities of single wheels.

Diese Aufgabe wird durch ein Fahrwerk entsprechend dem Oberbegriff 1 gelöst.This task is solved by a chassis according to the generic term 1.

Dieses Fahrwerk besteht also aus einer Halbdrehgestell-Lösung mit definiert angeordneten Drehpolen (siehe Fig. 4), welche eine Verringerung des Radstands auf Werte wenig mehr als Raddurchmesser und damit eine Verringerung der Schnittmomente in den tragenden Rahmenteilen ermöglichen (siehe Fig. 1-4 oben). Hauptvorteile dieser neuen Rahmengestaltung (siehe Fig. 4) gegenüber bekannten Konstruktionen (siehe Fig. 1-3) sind nachfolgend aufgelistet.This chassis therefore consists of a half-bogie solution with defined pivot points (see Fig. 4), which enable the wheelbase to be reduced to values of little more than the wheel diameter and thus a reduction in the cutting moments in the load-bearing frame parts (see Fig. 1-4 above). The main advantages of this new frame design (see Fig. 4) compared to known designs (see Fig. 1-3) are listed below.

• Massen, Trägheitsmomente und Bauraum sind drastisch verringert.• Masses, moments of inertia and installation space are drastically reduced.

Der Rahmen stellt einen Biegeträger dar, dessen Gewicht hauptsächlich aufgrund der zu übertragenden Biegemomente mit der Länge überproportional zunimmt. Das neue Fahrwerkskonzept läßt eine Verringerung von Gewicht und Länge um etwa die Hälfte erwarten.The frame is a bending beam whose weight increases disproportionately with length, mainly due to the bending moments that have to be transmitted. The new chassis concept is expected to reduce weight and length by about half.

• Die Stellung der Einzelradpaare ist in bisher unbekannter Präzision parallel.• The position of the individual wheel pairs is parallel with a previously unknown precision.

Zwei einzelne kurze Halbdrehgestelle können in einer Aufspannung spanend bearbeitet werden und erreichen in Bezug auf Parallelität der beiden verbundenen Räder um Größenordnungen bessere Werte als die bekannten Konstruktionen (welche aus diesem Grand stets hinter den Simulationsergebnissen zurückblieben). Die notwendige präzise Parallelität zwischen den beiden Halbdrehgestellen wird durch in ihrer Länge fein justierbare Hebel und Gelenke realisiert.Two individual short half bogies can be machined in one setup and achieve values that are orders of magnitude better in terms of parallelism of the two connected wheels than the known designs (which, for this reason, always lagged behind the simulation results). The necessary precise parallelism between the two half bogies is achieved by levers and joints that can be finely adjusted in length.

• Es ergibt sich ein vereinfachter Aufbau.• This results in a simplified structure.

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Der Wegfall komplexer und großer Bauteile hat eine Reduzierung der Fertigungskosten zur Folge. Die konstruktive Trennung von Parallelführung der Rahmenseitenteile einerseits und Anbindung an den Wagenkasten andererseits ermöglicht deren Ausführung größtenteils als einfache und gewichtssparende Zug/Drack-Stangen mit Kugelköpfen und/oder Elastomergelenken.The elimination of complex and large components results in a reduction in production costs. The structural separation of the parallel guidance of the frame side parts on the one hand and the connection to the car body on the other enables them to be designed largely as simple and weight-saving pull/pull rods with ball heads and/or elastomer joints.

Die anerkannten Vorteile bisheriger Konstraktionen (siehe Fig. 2 und 3) sind weiterhin voll nutzbar:The recognized advantages of previous contractions (see Fig. 2 and 3) are still fully usable:

• Theoretische Betrachtungen, Simulationsergebnisse sowie ausgeführte Protypen (siehe Fig. 2) haben die prinzipielle Eignung von Einzelradkonzepten zur Spurführung sowie teilweise eine Überlegenheit dieses Prinzips gegenüber den Radsatzkonzepten bewiesen.• Theoretical considerations, simulation results and implemented prototypes (see Fig. 2) have proven the basic suitability of single wheel concepts for track guidance and in some cases the superiority of this principle over the wheelset concepts.

• Nur das Konzept der Halbdrehgestelle (siehe Fig. 3) gewährleistet tatsächlich die erwünschte Unabhängigkeit der radialen Stellung des Rades im Gleis von den Längskräften im Rad/Schiene-Kontakt. Während bei allen anderen Konzepten (siehe Fig. 2) störende Auswirkungen durch die Trägheitsmomente von Rad und Motor oder durch die normale Schwankung der Längskräfte weiterhin vorhanden sind, ist hier der verantwortliche Hebelarm zwischen Drehpol um die Hochachse und Rad/Schiene-Berührpunkt nicht vorhanden und die Wirkkette deshalb unterbrochen.• Only the half-bogie concept (see Fig. 3) actually guarantees the desired independence of the radial position of the wheel in the track from the longitudinal forces in the wheel/rail contact. While in all other concepts (see Fig. 2) disruptive effects from the moments of inertia of the wheel and motor or from the normal fluctuation of the longitudinal forces are still present, here the responsible lever arm between the center of rotation around the vertical axis and the wheel/rail contact point is not present and the chain of effects is therefore interrupted.

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Daraus lassen sich für die Praxis folgende Vorteile erwarten:The following advantages can be expected in practice:

• Die typischen Vorteile von Einzelradfahrwerken, besonders der ruhige Lauf bei hohen Geschwindigkeiten sowie der geringe Verschleiß sind erstmalig voll nutzbar.• The typical advantages of single-wheel chassis, especially smooth running at high speeds and low wear, can be fully utilized for the first time.

• Der von Zwangsschlupf befreite Lauf in Längsrichtung erlaubt die Übertragung erhöhter Traktions- und Bremskräfte.• The longitudinal running free of forced slip allows the transmission of increased traction and braking forces.

• Der Drehpunkt in Höhe der Schienenoberkante erzeugt trotz geringem Radstand keinerlei dynamische Radlastschwankungen beim Beschleunigen oder Bremsen und macht deshalb teure Gegenmaßnahmen zur Verhinderung von Schleudern oder Blockieren verzichtbar.• Despite the short wheelbase, the pivot point at the top of the rail does not produce any dynamic wheel load fluctuations during acceleration or braking and therefore makes expensive countermeasures to prevent skidding or blocking unnecessary.

• Anders als bei anderen Konzepten existieren keine Dämpfer oder gar Regelungen, bei deren Ausfall die spurführungsdynamische Stabilität des Fahrwerks verloren geht.• Unlike other concepts, there are no dampers or even controls, if they fail, the dynamic stability of the chassis is lost.

• Der Wegfall der Radsatzwelle, die Verwendung von kleinen Rädern sowie eine prinzipiell freie Hebelanordnung macht die Verwendung des Fahrwerkskonzeptes in Niederflur-Fahrzeugen und Güterwagen für den kombinierten Verkehr problemlos möglich.• The elimination of the wheelset shaft, the use of small wheels and a fundamentally free lever arrangement makes the use of the chassis concept in low-floor vehicles and freight wagons for combined transport possible without any problems.

Der extrem kurze Radstand erzeugt auch bei sehr engen Radien nur kleine Anlaufwinkel und macht einen Einsatz bei Stadt- und Straßenbahnen möglich.The extremely short wheelbase produces only small approach angles even with very tight radii and makes it possible to use it on urban trains and trams.

• Der Wegfall des radsatztypischen Wellenlaufs in Kombination mit extrem niedrigen Massenträgheiten und -trägheitsmomenten ermöglicht die sichere Übertragung von sehr hohen Querkräften und damit den Einsatz in Neigezügen mit hoher Querdynamik.• The elimination of the shaft run typical of wheelsets in combination with extremely low mass inertia and moments of inertia enables the safe transmission of very high transverse forces and thus the use in tilting trains with high transverse dynamics.

• Die geringen Massen und die spurführungsdynamische Stabilität prädestinieren das Konzept für den Einsatz in Hochgeschwindigkeitszügen.• The low masses and the track guidance dynamic stability predestine the concept for use in high-speed trains.

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Die geringen Massen und Trägheitsmomente sowie der prinzipbedingt ruhige Lauf schont das Gleisbett und verringert damit die Instandhaltungskosten am Fahrzeug und am Fahrweg.The low masses and moments of inertia as well as the inherently smooth running protect the track bed and thus reduce maintenance costs for the vehicle and the track.

Bedingt durch den extrem kurzen Radstand ergibt sich außer einer erheblichen Einsparung an Masse auch die deutliche Einsparung von Bauraum.Due to the extremely short wheelbase, not only is there a significant saving in mass but there is also a significant saving in installation space.

Elemente eines bestehenden Baukastensystems wie Bremsen und Neigetechnik sind weiterhin problemlos kombinierbar.Elements of an existing modular system such as brakes and tilting technology can still be easily combined.

Der hier mögliche Einsatz von kleinen Rädern bei hohen Geschwindigkeiten machen einen Direktantrieb und damit den Verzicht auf teure und schwere Getriebe möglich.The use of small wheels at high speeds makes direct drive possible, thus eliminating the need for expensive and heavy transmissions.

Die Verbindungsgestänge zum Wagenkasten erfordern (anders als etwa beim Talgo) keine hohe Präzision und können deshalb zur Vermeidung von Körperschallübertragung mit Elastomerelementen ausgeführt werden.The connecting rods to the car body do not require a high level of precision (unlike the Talgo, for example) and can therefore be made with elastomer elements to avoid structure-borne noise transmission.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below. They show

Figur 1-4: Vergleich der Fahrwerkskonzepte hinsichtlich konstruktiver Ausführung (mitte), Schnittmomente im Rahmen (oben) und Kinematik (unten):Figure 1-4: Comparison of the chassis concepts in terms of structural design (middle), cutting moments in the frame (top) and kinematics (bottom):

1) Drehgestell oder Radsatzdoppelfahrwerk (Stand der Technik).1) Bogie or double axle bogie (state of the art).

2) ausgeführte Prototypen als Einzelraddoppelfahrwerk (Stand der Technik).2) Prototypes designed as single-wheel twin chassis (state of the art).

3) bisher vorgeschlagenes Halbdrehgestellfahrwerk (Stand der Technik).3) previously proposed semi-bogie chassis (state of the art).

4) beschriebenes Fahrwerkskonzept.4) described chassis concept.

Figur 5: Ausführungsbeispiele des Fahrwerks in Seitenansicht.
Figur 6: Ausführungsbeispiele des Fahrwerks in Vorderansicht.
Figur 7: Ausführungsbeispiele des Fahrwerks in Draufsicht.
Figure 5: Examples of chassis designs in side view.
Figure 6: Examples of chassis designs in front view.
Figure 7: Examples of chassis design in top view.

Figur 8: Parallelführende Hebelmechanik mittels zweier gelenkiger oder torsionselastischer Viereckshebel.Figure 8: Parallel lever mechanism using two articulated or torsionally elastic square levers.

Figur 9: Parallelführende Hebelmechanik mittels zweier Dreieckshebel.Figure 9: Parallel lever mechanism using two triangular levers.

Figur 10: Parallelführende Hebelmechanik mittels zweier Stäbe und mittig gelegener gelenkiger oder torsionsweicher Stütze.Figure 10: Parallel lever mechanism using two rods and a centrally located hinged or torsionally flexible support.

Figur 11: Parallelführende Hebelmechanik mittels dreier Stäbe und Stabilisator.Figure 11: Parallel lever mechanism using three rods and a stabilizer.

Ein erster Hebelmechanismus hat die Aufgabe, die Einleitung von Querkräften und die präzise Parallelführung der beiden Halbdrehgestelle F auf Spurweitenabstand zu realisieren. Durch die freie Beweglichkeit der beiden Halbdrehgestelle F um deren Hoch- und Querachse wird radiales Einstellen und das Befahren von Gleisverwindungen ermöglicht.A first lever mechanism is responsible for introducing transverse forces and ensuring the precise parallel guidance of the two half bogies F at the track width distance. The free movement of the two half bogies F around their vertical and transverse axes enables radial adjustment and the travel over track twists.

In der Lösungsvariante nach Fig. 8 stützen in Gelenken G gelagerte Viereckhebel H jeweils das eine Rahmenseitenteil F auf das andere ab. Die Halbdrehgestelle oder die Viereckhebel sind, um eine Verwindung des Fahrwerks beim Befahren von Gleisverwindungen zu ermöglichen, torsionsweich oder gelenkig ausgeführt.In the solution variant according to Fig. 8, square levers H mounted in joints G support one frame side part F on the other. The half bogies or the square levers are designed to be torsionally flexible or articulated in order to allow the chassis to twist when traveling over twisted tracks.

Eine weitere Variante nach Fig. 9 umgeht die Verwendung torsionsweicher oder gelenkiger Bauteile. Hier stützen in Gelenken G gelagerte Dreieckhebel H jeweils das eine Rahmenseitenteil F auf das andere ab. Dadurch können Kräfte aus Querrichtung ohne Einschränkung der Verwindungsfähigkeit aufgenommen werden. Die Verwindung des Fahrwerks zum Befahren von Gleisverwindungen wird also durch ein Schwenken der beiden Hälften um die Diagonale V erreicht.Another variant according to Fig. 9 avoids the use of torsionally soft or articulated components. Here, triangular levers H mounted in joints G support one frame side part F on the other. This allows forces from the transverse direction to be absorbed without limiting the torsional capacity. The torsion of the chassis for traveling over twisted tracks is thus achieved by pivoting the two halves around the diagonal V.

Eine weitere Variante nach Fig. 7 nutzt eine mittig gelegene torsionsweiche oder gelenkige Stütze M zum Abfangen der Querkräfte und einen oder zwei außermittig gelegene Stäbe zur Parallelführung.Another variant according to Fig. 7 uses a centrally located torsionally flexible or articulated support M to absorb the transverse forces and one or two off-center bars for parallel guidance.

Die Prinzipskizze einer weiteren Lösungsvariante zeigt Fig. 11. Die separaten Halbdrehgestelle F weisen jeweils drei Gelenkpunkte G auf, die mit den drei querliegenden Stäben S verbunden sind. Die Verwendung eines Stabilisator-Elementes (Feder) ist notwendig, um bei auftretenden Kräften aus Querrichtung mögliche Schwenkbewegungen um die Längsachse einzuschränken.The schematic diagram of another solution variant is shown in Fig. 11. The separate half bogies F each have three articulation points G , which are connected to the three transverse rods S. The use of a stabilizer element (spring) is necessary in order to limit possible pivoting movements around the longitudinal axis in the event of forces occurring from the transverse direction.

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* Mit* With

Ein zweiter Hebelmechanismus erzwingt die definierte Lage der Drehpole D und macht damit die Einbindung dieser extrem kompakten Halbdrehgestelle in ein Schienenfahrzeug erst möglich.A second lever mechanism enforces the defined position of the pivot poles D and thus makes the integration of these extremely compact half bogies into a rail vehicle possible.

Damit Längskräfte keine störenden Momente um die Hochachse auf die Halbdrehgestelle ausüben können, muß sich der Drehpunkt für das Schwenken um die Hochachse auf der direkten Verbindung der beiden Laufkreise der beiden Räder eines Halbdrehgestells befinden. Der Drehpunkt für das Schwenken um die Querachse muß sich auf Höhe der Schienenoberkante befinden, um Schwankungen der Radlasten durch Längskräfte zu vermeiden.To ensure that longitudinal forces cannot exert any disruptive moments around the vertical axis on the half bogies, the pivot point for pivoting around the vertical axis must be located on the direct connection between the two running circles of the two wheels of a half bogie. The pivot point for pivoting around the transverse axis must be at the level of the top edge of the rail in order to avoid fluctuations in the wheel loads caused by longitudinal forces.

Dies wird durch eine Kinematik gelöst, welche eine Lage des Drehpols in der Mitte der Verbindungslinie der beiden Radaufstandspunkte eines Halbdrehgestells erzeugt.This is solved by a kinematics which creates a position of the center of rotation in the middle of the connecting line of the two wheel contact points of a half bogie.

Zwei mögliche Realisierungen mit einer konstruktiven Ausführung der Kinematik als Viergelenk für zwei verschiedene Einbausituationen und zwei verschiedene Anordnungen der Zug/Druck-Stangen Z zeigen beispielhaft die Abbildungen Fig. 5, 6 und 7 in allen drei Ansichten.Two possible implementations with a structural design of the kinematics as a four-bar linkage for two different installation situations and two different arrangements of the tension/compression rods Z are shown as examples in Figures 5, 6 and 7 in all three views.

Zug/Druck-Stangen Z weisen von diesen ideellen Drehpunkten D auf den Wagenkasten/die beiden benachbarten Wagenkasten entweder außen (siehe Fig. 5, 6 und 7 oben) oder innen (siehe Fig. 5, 6 und 7 unten) an den Rädern vorbei. Ein an den Halbdrehgestellen angebrachter Mechanismus L ermöglicht einerseits den nötigen Längenausgleich beim Einfedern und beim Befahren von Kurven oder Rampen. Er hält andererseits das Fahrwerk sowohl mittig als auch rechtwinklig zur Winkelhalbierenden zwischen den beiden Wagenkasten (siehe Fig. 5, 6 und 7 oben) W oder parallel unter einem einzelnen Wagenkasten (siehe Fig. 5, 6 und 7 unten). Im Einbaufall nach Fig. 5, 6 und 7 werden Längskräfte innerhalb der Wagenkasten direkt von Kasten zu Kasten am Drehpunkt K übertragen. Dieser stützt sich federnd auf die beiden Halbdrehgestelle ab.Push/pull rods Z point from these ideal pivot points D to the car body/the two adjacent car bodies either outside (see Fig. 5, 6 and 7 above) or inside (see Fig. 5, 6 and 7 below) past the wheels. A mechanism L attached to the half bogies enables the necessary length compensation when the vehicle is compressed and when cornering or driving on ramps. It also holds the chassis both centrally and at right angles to the bisector between the two car bodies (see Fig. 5, 6 and 7 above) W or parallel under a single car body (see Fig. 5, 6 and 7 below). In the installation case according to Fig. 5, 6 and 7, longitudinal forces within the car body are transferred directly from body to body at pivot point K. This is supported springily on the two half bogies.

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Claims (12)

ANSPRÜCHEEXPECTATIONS 1. Fahrwerkskonzept für Schienenfahrzeuge bestehend aus zwei Halbdrehgestellen F, die jeweils beide Einzelräder E einer Seite verbinden,1. Chassis concept for rail vehicles consisting of two half bogies F, each connecting both individual wheels E of one side, dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that die beiden Halbdrehgestelle F durch eine erste Vorrichtung auf Spurweitenabstand parallelgeführt werden und deren Kippbewegung um die Fahrzeuglängsachse verhindert wird sowie dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halbdrehgestelle F durch eine zweite Vorrichtung in ihrer Schwenkbewegung um die Hoch- und die Querachse auf einzelne Drehpole D, welche sich in der Mitte der Verbindungslinie der Radaufstandspunkte einer Seite befinden, gezwungen werden, wodurch die bisher nicht mögliche, extrem kompakte und leichte Ausführung der tragenden Rahmenteile möglich wird (siehe Fig. 4).the two half bogies F are guided parallel to the track width by a first device and their tilting movement about the vehicle's longitudinal axis is prevented, and characterized in that the two half bogies F are forced by a second device in their pivoting movement about the vertical and transverse axes to individual pivot points D, which are located in the middle of the connecting line of the wheel contact points of one side, whereby the previously impossible, extremely compact and lightweight design of the load-bearing frame parts becomes possible (see Fig. 4). 2. Fahrwerkskonzept laut Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein2. Chassis concept according to claim 1, characterized in that in each case a Hebelmechanismus Z (gebildet aus zwei Stangen) gedachte Drehpole D erzeugt sowie der für Quer- und Vertikalbewegungen nötige Längenausgleich durch einen Mechanismus L realisiert wird, wobei damit die Querachse des Fahrwerks stets parallel unter einem Wagenkasten oder in der Winkelhalbierenden zweier Wagenkästen liegt (siehe Fig. 5, 6 und 7)..A lever mechanism Z (consisting of two rods) generates imaginary rotational poles D and the length compensation required for transverse and vertical movements is realized by a mechanism L, whereby the transverse axis of the chassis is always parallel under a car body or in the bisector of two car bodies (see Fig. 5, 6 and 7). 3. Fahrwerkskonzept laut Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Viereckhebel H die beiden torsionsweichen oder gelenkigen Halbdrehgestelle F parallel halten (siehe Fig. 8).3. Chassis concept according to claim 1, characterized in that two square levers H hold the two torsionally flexible or articulated half bogies F parallel (see Fig. 8). 4. Fahrwerkskonzept laut Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei torsionsweiche oder gelenkige Viereckhebel H die beiden Halbdrehgestelle F parallel halten (siehe Fig. 8).4. Chassis concept according to claim 1, characterized in that two torsionally flexible or articulated square levers H hold the two half bogies F parallel (see Fig. 8). 5. Fahrwerkskonzept laut Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Drei-5. Chassis concept according to claim 1, characterized in that two three- -11--11- eckhebel H die beiden Halbdrehgestelle parallel halten (siehe Fig. 9).Corner lever H holds the two half bogies parallel (see Fig. 9). 6. Fahrwerkskonzept laut Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittig gelegenes entweder gelenkiges oder torsionsweiches Rahmenmittelteil M die beiden Halbdrehgestelle gegeneinander abstützt, während sie von zwei Stangen parallel geführt werden (siehe Fig. 10).6. Chassis concept according to claim 1, characterized in that a centrally located either articulated or torsionally flexible frame middle part M supports the two half bogies against each other, while they are guided parallel by two rods (see Fig. 10). 7. Fahrwerkskonzept laut Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Stangen 5 die beiden Halbdrehgestelle F parallel halten (siehe Fig. 11).7. Chassis concept according to claim 1, characterized in that three rods 5 hold the two half bogies F parallel (see Fig. 11). 8. Fahrwerkskonzept nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 8. Chassis concept according to one of the preceding claims, characterized in daß der Wagenkasten sich über Federn auf ungefederte Halbdrehgestelle abstützt (siehe Fig. 5, 6 und 7). that the car body is supported by springs on unsprung half bogies (see Fig. 5, 6 and 7). 9. Fahrwerkskonzept nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Halbdrehgestellen F über Federn eine Traverse aufliegt, welche die Kräfte über das Gelenk K auf die Wagenkästen W überträgt.9. Chassis concept according to one of the preceding claims, characterized in that a cross member rests on the half bogies F via springs, which transmits the forces via the joint K to the car bodies W. 10. Fahrwerkskonzept nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 10. Chassis concept according to one of the preceding claims, characterized in daß der Wagenkasten sich auf Halbdrehgestelle F abstützt, welche als Integralbauteile mit Federungsfunktion ausgebildet sind. that the car body is supported on half bogies F , which are designed as integral components with suspension function. 11. Fahrwerkskonzept nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Einzelräder Radkonstruktionen mit integrierter Federung und Dämpfung zum Einsatz kommen.11. Chassis concept according to one of the preceding claims, characterized in that wheel constructions with integrated suspension and damping are used as individual wheels. 12. Fahrwerkskonzept nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 12. Chassis concept according to one of the preceding claims, characterized in daß Einzelräder E dieses Fahrwerks einzeln oder zu Gruppen zusammengefaßt angetrieben werden. that individual wheels E of this chassis are driven individually or in groups. -12--12-
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE202008007473U1 (en) 2008-05-30 2009-02-19 Fiedler, Andreas, Dipl.-Kfm. Bogie with two-part frame
DE102008027129A1 (en) 2008-05-30 2009-12-17 Fiedler, Andreas, Dipl.-Kfm. Bogie with two-part frame
WO2013097963A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 Durmazlar Makina Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi Two-piece bogie with a novel suspension system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008007473U1 (en) 2008-05-30 2009-02-19 Fiedler, Andreas, Dipl.-Kfm. Bogie with two-part frame
DE102008027129A1 (en) 2008-05-30 2009-12-17 Fiedler, Andreas, Dipl.-Kfm. Bogie with two-part frame
DE102008027129B4 (en) * 2008-05-30 2013-09-26 Andreas Fiedler Bogie with two-part frame
WO2013097963A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 Durmazlar Makina Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi Two-piece bogie with a novel suspension system

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