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EP2544937A1 - Fahrwerkseinheit mit einer fahrmotoreinheit für ein fahrzeug - Google Patents

Fahrwerkseinheit mit einer fahrmotoreinheit für ein fahrzeug

Info

Publication number
EP2544937A1
EP2544937A1 EP11706567A EP11706567A EP2544937A1 EP 2544937 A1 EP2544937 A1 EP 2544937A1 EP 11706567 A EP11706567 A EP 11706567A EP 11706567 A EP11706567 A EP 11706567A EP 2544937 A1 EP2544937 A1 EP 2544937A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor unit
unit
traction motor
holding device
chassis
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
EP11706567A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2544937B1 (de
Inventor
Jochen Leusch
Peter HÜBERLI
René MUTTNER
Yves Rolli
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.)
Alstom Transportation Germany GmbH
Original Assignee
Bombardier Transportation GmbH
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 Bombardier Transportation GmbH filed Critical Bombardier Transportation GmbH
Publication of EP2544937A1 publication Critical patent/EP2544937A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2544937B1 publication Critical patent/EP2544937B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension
    • B61C9/50—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension in bogies

Definitions

  • the present invention relates to a chassis unit for a vehicle, in particular a rail vehicle, with a motor holding device, in particular a chassis frame, and a connectable to the Motorhalteeinhchtung attachment device for a traction motor unit, wherein the Motorhalteeinhchtung a longitudinal direction, a transverse direction, a height direction and in the height direction an upper side and a bottom defined.
  • the motor holding device is configured to be supported on at least one wheel unit to be driven by the traveling motor unit in the height direction.
  • the fastening device is designed for substantially rigid support of the traction motor unit on the motor holding device in the height direction via at least one positive connection.
  • Fastening device is further designed such that the drive motor unit for mounting the drive motor unit on the Motorhalteeinhchtung on a mounting path, in particular from the bottom of the Motorhalteeinhchtung forth, is insertable into the Motorhalteeinhchtung, said fastening means at least one with the
  • the invention further relates to a corresponding vehicle, in particular a rail vehicle, with a chassis unit according to the invention and a corresponding method for mounting a drive motor unit on a chassis unit.
  • Such a design is often applied to bogies of rail vehicles their application to attach a traction motor to the bogie frame.
  • a traction motor to the bogie frame.
  • Screw connections (including in the field of positive connection) frictionally connected to the bogie frame to achieve a vibration-resistant connection.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a suspension unit or a mounting method of the type mentioned which or which does not have the disadvantages mentioned above or at least to a lesser extent and in particular with a simple design a simple installation of the drive motor unit in a confined space.
  • the present invention solves this problem starting from a chassis unit according to the preamble of claim 1 by the features stated in the characterizing part of claim 1. It solves this problem further starting from a method according to the preamble of claim 15 by the in the characterizing part of
  • Claim 15 specified characteristics.
  • the present invention is based on the technical teaching that, with a simple design, a simple installation of the drive motor unit in a confined space is possible, if at least one for the fixation or support of the drive motor unit
  • Fastening element is used with the motor holding device and the
  • Drive motor unit cooperates in each case via a positive connection and in a direction transverse to the mounting direction locking direction only between the
  • Motor holding device and the traction motor unit is used, if this is already in the region of its support position.
  • the fastening element can in other words form the projection on the motor holding device in the mounted state, in which the traction motor unit is mounted (positively locking), as in the known designs a captive fixation of the To achieve motors.
  • the fastening element in the assembled state, the fastening element forming the projection on the motor holding device during the movement of the
  • this relates to a chassis unit for a vehicle, in particular a rail vehicle, with a motor holding device,
  • Motor holding device defines a longitudinal direction, a transverse direction, a height direction and in the height direction, an upper side and a lower side.
  • the motor holding device is designed to be supported on at least one wheel unit to be driven by the traction motor unit in the height direction.
  • the fastening device is designed for substantially rigid support of the traction motor unit on the motor holding device in the height direction via at least one Formschiuss, wherein the fastening device is designed such that the traction motor unit for mounting the traction motor unit to the
  • Motor holding device on a mounting path in particular from the bottom of the motor holding device ago, can be used in the motor holding device.
  • Fastening device has at least one with the motor holding device and the
  • Fixing element is movable in a locking position extending transversely to the mounting direction in a locking position in the region of the support position Fahrmotorica in a locking position.
  • the fastener acts in the locking position for supporting the traction motor unit in the height direction via a in the height direction acting first positive connection with the motor holding device together and via a force acting in the height direction second positive engagement with the drive motor unit together.
  • the fastening element supports the traction motor unit via the first and second positive locking essentially exclusively in the vertical direction.
  • flat, perpendicular to the vertical direction stop surfaces may be provided on the fastening element and the traction motor unit and the motor holding device for forming the first or second positive locking.
  • the support of the traction motor unit in other directions can then be ensured by any other suitable means (such as screw etc.).
  • the height direction is a first support direction and the fastening element in the locking position for supporting the drive motor unit in a transverse to the first support direction extending second support direction, wherein the second support direction in particular extends transversely to the locking direction. It can be provided that the fastening element via a in the second
  • Supporting direction acting third positive connection with the motor holding device cooperates.
  • the fastening element interacts with the traction motor unit via a fourth positive engagement acting in the second supporting direction.
  • the first positive connection and the second positive connection can be realized in any desired manner, for example via the already mentioned planar contact or stop surfaces, which only realize a form fit in one direction.
  • the first is preferred
  • Positive fit and / or the second form-fit is realized via at least one projection on a component of the chassis unit, which in at least one associated
  • Fastener is arranged (or vice versa). Likewise, a recess may be provided on the traction motor unit, while the associated projection on the
  • the recess may be designed in any manner, soft mounting the
  • the recess can be designed, for example, as a simple through hole or blind hole of the fastening element, wherein it has any suitable cross section (circular,
  • the recess is formed in the manner of a groove, since this is a particularly simple
  • the fastening element for producing the first positive connection has a first recess and for producing the second
  • Form gleiches a second recess, wherein the fastener is then preferably formed substantially S-shaped with mutually remote first recess and second recess.
  • the contact region between the fastening element and the traction motor unit or the motor holding device can be designed such that it essentially applies only the supporting force in the vertical direction via the positive locking.
  • a contact region between the fastening element and the traction motor unit and / or a contact region between the fastening element and the motor holding device is designed such that it is designed to receive a torque resulting from the weight force of the traction motor unit.
  • the region forming the first positive connection and / or the region forming the second positive connection are already designed to receive a moment resulting from the weight force of the traction motor unit, so that these regions advantageously both the function of
  • the assembly path of the drive motor unit can basically have any desired course.
  • the mounting path is of course designed to be as straight as possible in order to minimize the complexity of the movement of the traction motor unit during assembly or disassembly.
  • the mounting path defines a mounting direction included in the limited mobility mounting portions in which components of the
  • the mounting direction is less than 30 °, preferably less than 15 °, more preferably less than 5 °, inclined to the height direction in order to perform the simplest possible lifting movement during assembly / disassembly can.
  • the drive motor unit can basically perform any complex movement along its mounting path during assembly / disassembly, which may be due to the adjacent internals.
  • a possible rectilinear mounting path is provided in order to reduce the complexity of the movement and thus simplify the assembly.
  • an envelope of the drive motor unit defined by the assembly movement of the drive motor unit during assembly of the drive motor unit in the
  • Assembly channel defined with a center line, wherein the center line defines a starting point when entering the agility limited mounting sections and defines an end point in the support position.
  • the measured distance in a distance direction of the center line of a connecting line between the starting point the end point is then less than 15%, preferably less than 5%, more preferably less than 2%, the dimension of the traction motor unit in the distance direction is at least one as far as possible going approaching to achieve a straight-line course.
  • the fastener itself may already be designed so that it from the
  • Weight of the traction motor unit can absorb resulting torque.
  • the fastening element is arranged in the support position of the drive motor unit in a first support portion and the drive motor unit, the motor holding device for receiving resulting from the weight of the drive motor unit moments in at least one of the first support portion spaced second support portion directly or via at least one support element contacted.
  • the fastening element can in principle be designed and / or arranged such that it is held in its locking position during operation of the chassis unit by the forces resulting from the weight force of the traction motor unit.
  • a securing device is provided, which the fastening element in the
  • This safety device can be attached to any position on the chassis unit.
  • the securing device is releasably connected to the motor holding device.
  • the safety device in any suitable Be fashioned. For example, simple screws or the like may be provided for this purpose.
  • the securing device can at least one
  • Securing element in particular in the form of a Sich mecanicspiatte include, which ensures the securing of the fastener in its locking position.
  • connection between the fastening element and the motor holding device in the region of the first positive connection is formed.
  • it may comprise an at least partially wedge-shaped recess in a particularly simple variant. The same applies additionally or alternatively for the connection between the
  • the fastening element is designed as a separate, freely movable into the locking position element.
  • the fastener may be pivotally coupled to the traction motor unit and / or the motor retainer, thereby facilitating handling of the fastener upon movement to the lock position.
  • the fastening element is displaceably mounted on the traction motor unit and / or the motor holding device.
  • Locking direction are spaced. As a result, on the one hand reduces the effort for the individual fastener. On the other hand, in the face of the
  • the invention can be used particularly advantageously in connection with bogies having a bogie frame as a motor holding device. In this case, their advantages come into play especially when the bogie has two wheel units, which can each be driven by an associated, attached to the bogie frame drive motor unit.
  • the present invention further relates to a vehicle, in particular a
  • the present invention further relates to a method for mounting a traction motor unit to a chassis unit of a vehicle, in particular a rail vehicle, wherein the traction motor unit is used for mounting on a motor holding device of the chassis unit on a mounting path in the motor holding device and brought to a support position and the traction motor unit means a fastening device on the
  • Motor holding device is mounted such that the traction motor unit is substantially rigidly supported on the motor holding device in a height direction via at least one positive connection.
  • the fastening device comprises at least one fastening element, which is brought into engagement with the motor holding device and the traction motor unit in the supporting position.
  • the motor holding device is designed to be supported on at least one wheel unit to be driven by the traveling motor unit in the height direction and defines a longitudinal direction, a transverse direction and the height direction.
  • the fastening element When the traction motor unit is in the area of the supporting position, the fastening element is inserted into a locking direction extending transversely to the mounting direction
  • Figure 1 is a schematic perspective plan view of a portion of a preferred embodiment
  • FIG. 1 is a schematic view of a part of the vehicle along the line II-II of Figure 1 in a state with located in its support position drive motor unit.
  • Figure 3 is a schematic view of the part of the vehicle of Figure 2 in one
  • Figure 4 is a schematic view of the part of the vehicle of Figure 2 in one
  • Figure 5 is a schematic plan view of a part of another preferred embodiment
  • Figure 6 is a schematic plan view of a part of another preferred embodiment
  • Figure 7 is a schematic plan view of a part of another preferred embodiment
  • Figure 8 is a schematic plan view of a part of another preferred embodiment
  • Embodiment of the chassis unit according to the invention Embodiment of the chassis unit according to the invention.
  • Figures 1 to 4 show schematic views of parts of a vehicle according to the invention in the form of a rail vehicle 101, which comprises a car body (not shown) which is supported on a chassis unit in the form of a bogie 102.
  • the bogie 102 includes a bogie frame 103, to which a traction motor unit 104 is attached, so that the bogie frame 103 thus forms a motor holding device according to the present invention.
  • a chassis coordinate system x is shown in the figures . , y, z (coinciding in the even plane track with the vehicle 102 coordinate system).
  • the x coordinate denotes the longitudinal direction of the bogie frame
  • the y coordinate the lateral direction of the bogie frame 103
  • the z coordinate the height direction of the bogie frame 103.
  • the bogie frame 103 is supported in the height direction (z-direction) on two wheel units (not shown) in the form of wheelsets, which are each driven by a drive motor unit 104.
  • the traction motor unit 104 is fastened substantially rigidly to the bogie frame 103 in its supporting position shown in FIGS. 1 and 2 via a fastening device 105 and is thus supported in the height direction (z-direction).
  • the fastening device 105 comprises four fastening elements 106, which are in the states shown in Figures 1 and 2 in a locking position in which they on the one hand each with a first attachment portion 103.1 of the bogie frame 03 and on the other hand with a second attachment portion 104.1 of the drive motor unit 104 are in positive engagement, as will be described below with reference to one of the fastener 106.
  • a first projection 103.2 is formed on the first fastening section 103.1, which engages in an at least partially complementary first recess in the form of a first groove 105.1 in the fastening element 106.
  • a second projection 104.2 is formed on the traction motor unit 104, which engages in an at least partially complementary second recess in the form of a second groove 106.2.
  • the first attachment portion 103.1 is realized in the present example by a corresponding molding, which is attached to the bogie frame 103, for example, is welded. It is understood, however, that in other variants of the invention can also be provided that the first mounting portion monolithic with the
  • Bogie frame is formed. Likewise, any releasable connection may be provided with the bogie frame.
  • the second projection 104.2 is in each case formed by a pin-like projection extending in the transverse direction (y-direction), which at the free end is located in the
  • Transverse challenged first fastening tabs 104.3 provided on each of which two such pointing in the opposite direction pin-like projections 104.2 provided are to achieve as uniform as possible transverse support of the traction motor unit 104 in the transverse direction. It is understood, however, that in other variants of the invention, a different number of first fastening tabs and / or pin-like projections
  • a single gesture attachment tab may be sufficient with a single pin-like projection.
  • Projection 103.2 and the associated first groove 106.1 is an acting in the height direction first positive connection between the bogie frame 103 and the
  • a third form-fit connection between the bogie frame 103 and the fastening element 106 which acts in the longitudinal direction (x-direction), is also realized by the boundary surfaces of the first projection 103.2 and the first groove 106.1 inclined in the longitudinal direction.
  • a positive connection in a second support direction (x direction) is thereby realized, which runs transversely to the first support direction (z direction).
  • Projection 104.2 and the second groove 106.2 realized also acting in the longitudinal direction fourth positive connection between the fastener 106 and the drive motor unit 104. Accordingly, the traction motor unit 104 via the Befest Trentsseiement 106 is also positively locked in the longitudinal direction captive on the bogie frame 103.
  • the fastening element 106 is fundamentally suitable for introducing moments resulting from the weight force of the traction motor unit 104 into the bogie frame 103.
  • the projections 104.2 are rotatably mounted about a transversely extending axis on the mounting tab 104.3.
  • the first groove 106.1 and the second groove 106.2 are facing away from each other, so that the fastening element 106 has a substantially S-shaped configuration.
  • first groove 106.1 and the second groove 106.2 are wedge-shaped in sections so that, in cooperation with the complementary sections of the projections 103.2 or 104.2, advantageously, self-centering of the respective positive connection occurs. It is understood, however, that in other variants of the invention, an alignment of the fastener with respect to the bogie frame and / or the traction motor unit can be done in other ways or by separate adjustment means or the like.
  • the second groove 106.2 is further designed such that its opening facing away from the groove bottom is narrowed such that the second projection 104.2 does not upwardly out of the second groove
  • the fastening tab 104.4 is in
  • Transverse direction (y-direction) arranged approximately centrally between the two fastening tabs 104.3.
  • the contact surfaces between the support member 104.5 and the third support portion 103.3 are designed so that a positive connection in the longitudinal direction (x-direction) is realized.
  • the contact surfaces extend perpendicular to the longitudinal direction. It is understood, however, that in other variants of the invention, any other, inclined to the longitudinal direction arrangement of the contact surfaces can be selected to realize the positive connection. Furthermore, it is understood that in other variants of the invention, a frictional connection or a combination of a
  • the support element 104.5 is in turn rotatable about an axis running in the transverse direction (y-direction) on the second fastening lug
  • Bogie frame 103 used.
  • the traction motor unit 104 is in a
  • the traction motor unit 104 defines an envelope 109, which in turn defines a centerline 109.1 that extends along the mounting direction.
  • This envelope 109 represents a minimum required installation channel for the assembly of the traction motor unit 104, thus the movement of the traction motor unit 104 in their
  • the fastening elements 106 are at
  • Inserting the traction motor unit 104 into the bogie frame 103 is initially removed from both the bogie frame 103 and the traction motor unit 104. Only when the
  • Fasteners 106 in a transverse direction (y-direction) extending
  • the second projection 104.2 on the drive motor unit 104 (in the longitudinal direction) at a very small distance D to the bogie frame 103, in particular to the first projection 103.2, passed be without this an evasive movement transverse to the mounting direction, in particular in the longitudinal direction (x-direction) and / or the transverse direction (y-direction) is required.
  • the center line 109.1 runs in the example shown (see Figure 3) in the
  • the starting point 109.2 and the end point 109.3 are in the present example by the intersection of the center line 109.1 with the plane perpendicular to the vertical direction in the starting position (see contour 1 10 in Figure 3, the entry into the
  • Traction motor unit 104 is located. It is understood, however, that in other variants of
  • Any other reference point of the traction motor unit 104 may be selected to define the starting point and the end point on the centerline of the mounting channel.
  • any other (in sections rectilinear and / or partially curved) course of the mounting channel 109 and thus the center line 109. 1 between the starting point 109. 2 and the end point 109. 3 can be provided ,
  • the mounting channel 109 whose center line 109.1 and thus also the mounting direction runs parallel to the height direction. It is understood, however, that in other variants of the invention it can be provided that the center line of the
  • Mounting channel or the mounting direction can be inclined to the height direction.
  • the inclination is less than 30 ° to make it as easy as possible
  • Bogie frame 103 bolted to prevent movement of the fastener 106 in the transverse direction. Furthermore, the fastening elements 106 are screwed via locking screws 1 13.2 with the projections 104.2. It is understood, however, that any other security elements can be used.
  • Securing mechanism can be used.
  • FIG. 2 A further advantageous embodiment of the chassis unit 202 according to the invention, which can be used in the vehicle 101 instead of the chassis unit 102, is shown in FIG.
  • the chassis unit 202 corresponds in its basic design and operation of the chassis unit 102 of Figures 1 to 4, so that only the distinction should be discussed here.
  • similar components are provided with reference numbers increased by the value 100. In so far below none
  • the fastening elements 206 in particular the first recess 206.1 and the second recesses 206.2, which are not formed as a groove but as a simple passage opening in the fastening element 206.
  • the first projection 203.2 is designed differently, namely (similar to the second projection 104.2) as a transversely aligned pin-like projection on a mounting tab 203.1 of the bogie frame 203rd Third Embodiment
  • FIG. 30 A further advantageous embodiment of the chassis unit 302 according to the invention, which can be used in the vehicle 101 instead of the chassis unit 102, is shown in FIG.
  • the chassis unit 302 corresponds in its basic design and operation of the chassis unit 102 of Figures 1 to 4, so that only the distinction should be discussed here. In particular, similar components are provided with reference numerals increased by the value 200. In so far below none
  • Bogie frame 303 are articulated.
  • the fastening elements 306 are first about the pivot axis 306.3 from the
  • FIG. 402 A further advantageous embodiment of the chassis unit 402 according to the invention, which can be used in the vehicle 101 instead of the chassis unit 102 is shown in FIG.
  • the chassis unit 402 corresponds in its basic design and operation of the chassis unit 102 of Figures 1 to 4, so that only the distinction should be discussed here. In particular, similar components are provided with reference numbers increased by the value of 300. In so far below none
  • the fasteners 406 which are designed in this example as in the longitudinal direction (x-direction) slidably mounted in the bogie frame 403 elements.
  • the fastening elements 406 are first pulled out of the mounting channel in the longitudinal direction (as shown in FIG dashed contour 414 is indicated) and only moved to the position shown and brought into engagement with the traction motor unit 104 when these in the illustrated
  • the fastener 406 can be locked in this position by suitable means. Likewise, of course, in turn, the fastener 406 and the
  • Drive motor unit 104 are connected to each other via a suitable lift-off.
  • FIG. 502 A further advantageous embodiment of the chassis unit 502 according to the invention, which can be used in the vehicle 101 instead of the chassis unit 102, is finally shown in FIG.
  • the chassis unit 502 corresponds in its basic design and operation of the chassis unit 102 of Figures 1 to 4, so that only the distinction should be discussed here.
  • similar components are provided with reference numbers increased by the value of 300. Unless otherwise stated below, reference is made expressly to the above statements with regard to the features of these components.
  • fastening elements 506 which in this example are in turn designed as elements displaceably mounted in the bogie frame 503 in the longitudinal direction (x-direction).
  • the fastening elements 506 are initially pulled out of the assembly channel in the longitudinal direction (as indicated by the dashed contour 514 in FIG. 7) and first moved into the position shown and engaged with the traction motor unit 04, if These are shown in the picture
  • a frictional connection is present.
  • the locking direction of the fastening elements is parallel to the transverse direction (y-direction). It is understood, however, that in other variants of the invention can also be provided that the locking direction has any other orientation transverse to the height direction. In particular, the locking direction can also run, for example, parallel to the longitudinal direction (x-direction).

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrwerkseinheit für ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einer Motorhalteeinrichtung (103), insbesondere einem Fahrwerksrahmen, und einer mit der Motorhalteeinrichtung (103) verbindbaren Befestigungseinrichtung (105) für eine Fahrmotoreinheit (104), wobei die Motorhalteeinrichtung (103) eine Längsrichtung, eine Querrichtung, eine Höhenrichtung sowie in der Höhenrichtung eine Oberseite und eine Unterseite (103.4) definiert. Die Motorhalteeinrichtung (103) ist zur Abstützung auf wenigstens einer durch die Fahrmotoreinheit (104) anzutreibenden Radeinheit in der Höhenrichtung ausgebildet. Die Befestigungseinrichtung (105) ist zur im Wesentlichen starren Abstützung der Fahrmotoreinheit (104) an der Motorhalteeinrichtung (103) in der Höhenrichtung über wenigstens einen Formschluss ausgebildet. Die Befestigungseinrichtung (105) ist weiterhin derart ausgebildet, dass die Fahrmotoreinheit (104) zur Montage der Fahrmotoreinheit (104) an der Motorhalteeinrichtung (103) auf einem Montagepfad (108), insbesondere von der Unterseite (103.4) der Motorhalteeinrichtung (103) her, in die Motorhalteeinrichtung (103) einsetzbar ist. Die Befestigungseinrichtung (105) weist wenigstens ein mit der Motorhalteeinrichtung (103) und der Fahrmotoreinheit (104) in Eingriff bringbares Befestigungselement (106) auf. Dieses Befestigungselement (106) ist bei im Bereich der Stützposition befindlicher Fahrmotoreinheit (104) in einer quer zur Montagerichtung verlaufenden Verriegelungsrichtung in eine Verriegelungsposition bewegbar, wobei das Befestigungselement (106) in der Verriegelungsposition zur Abstützung der Fahrmotoreinheit (104) in der Höhenrichtung über einen in der Höhenrichtung wirkenden ersten Formschluss mit der Motorhalteeinrichtung (103) zusammenwirkt und über einen in der Höhenrichtung wirkenden zweiten Formschluss mit der Fahrmotoreinheit (104) zusammenwirkt.

Description

FAHRWERKSEINHEIT MIT EINER FAHRMOTOREINHEIT FÜR EIN FAHRZEUG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrwerkseinheit für ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einer Motorhalteeinrichtung, insbesondere einem Fahrwerksrahmen, und einer mit der Motorhalteeinhchtung verbindbaren Befestigungseinrichtung für eine Fahrmotoreinheit, wobei die Motorhalteeinhchtung eine Längsrichtung, eine Querrichtung, eine Höhenrichtung sowie in der Höhenrichtung eine Oberseite und eine Unterseite definiert. Die Motorhalteeinhchtung ist zur Abstützung auf wenigstens einer durch die Fahrmotoreinheit anzutreibenden Radeinheit in der Höhenrichtung ausgebildet. Die Befestigungseinrichtung ist zur im Wesentlichen starren Abstützung der Fahrmotoreinheit an der Motorhalteeinhchtung in der Höhenrichtung über wenigstens einen Formschluss ausgebildet. Die
Befestigungseinrichtung ist weiterhin derart ausgebildet, dass die Fahrmotoreinheit zur Montage der Fahrmotoreinheit an der Motorhalteeinhchtung auf einem Montagepfad, insbesondere von der Unterseite der Motorhalteeinhchtung her, in die Motorhalteeinhchtung einsetzbar ist, wobei die Befestigungseinrichtung wenigstens ein mit der
Motorhalteeinhchtung und der Fahrmotoreinheit in Eingriff bringbares Befestigungselement aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einer erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit sowie ein entsprechendes Verfahren zur Montage einer Fahrmotoreinheit an einer Fahrwerkseinheit.
Eine derartige Gestaltung findet häufig an Drehgestellen von Schienenfahrzeugen ihre Anwendung, um einen Fahrmotor an dem Drehgestellrahmen zu befestigen. Dabei wird, wie dies beispielsweise aus der JP 62016036 A bekannt ist, häufig wenigstens ein (im oberen Bereich des Motors angebrachter) oberer Tragarm mit einer nach unten weisenden
Ausnehmung (in der Höhenrichtung von oben) in einen nach oben weisenden Vorsprung am Drehgestellrahmen eingehängt, um den Motor durch Formschluss verliersicher am
Drehgestellrahmen zu halten. Anschließend wird der Motor noch über einfache
Schraubverbindungen (unter anderem auch im Bereich der Formschlussverbindung) reibschlüssig mit dem Drehgestellrahmen verbunden, um eine vibrationsfeste Verbindung zu erzielen.
Um den Motor, beispielsweise zu Wartungs- oder Reparaturzwecken, einfach ausbauen zu können, ist es in der Regel wünschenswert, ihn nach unten aus dem Drehgestell
herausnehmen zu können, ohne weitere Eingriffe am Schienenfahrzeug vornehmen zu müssen (insbesondere ohne das Drehgestell vom Fahrzeug entfernen zu müssen). Das Einhängen des Motors von oben in den Drehgestellrahmen hat jedoch den Nachteil, dass der Motor bei der Montage bzw. Demontage um einen erheblichen Querweg (quer zu der Höhenrichtung) verschoben werden muss, um den Tragarm des Motors (in der
Höhenrichtung von unten) an dem Vorsprung am Drehgestellrahmen vorbeiführen zu können, in den er dann (von oben) eingehängt werden soll. Hierfür steht in modernen Drehgestellen wegen der Vielzahl von dort untergebrachten Komponenten in der Regel nur sehr wenig Platz zur Verfügung, sodass der für die Montage bzw. Demontage des Motors entlang des Montagepfades freizuhaltende Raum (Montagekanal) zum einen das
Bauraumproblem noch weiter verschärft. Zudem ist es von Nachteil, dass dieser für die Montage bzw. Demontage des Motors freizuhaltende Raum in großen Teilen nur während der Montage bzw. Demontage des Motors benötigt wird, während er zu anderen Zeiten ungenutzt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Fahrwerkseinheit bzw. ein Montageverfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welche bzw. welches die oben genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist und insbesondere bei einfacher Gestaltung einen einfachen Einbau der Fahrmotoreinheit auf engstem Raum ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von einer Fahrwerkseinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Sie löst diese Aufgabe weiterhin ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15 durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 15 angegebenen Merkmale.
Der vorliegenden Erfindung liegt die technische Lehre zu Grunde, dass man bei einfacher Gestaltung einen einfachen Einbau der Fahrmotoreinheit auf engstem Raum ermöglicht, wenn für die Fixierung bzw. Abstützung der Fahrmotoreinheit wenigstens ein
Befestigungselement verwendet wird, das mit der Motorhalteeinrichtung und der
Fahrmotoreinheit jeweils über einen Formschluss zusammenwirkt und in einer quer zur Montagerichtung verlaufenden Verriegelungsrichtung erst dann zwischen die
Motorhalteeinrichtung und die Fahrmotoreinheit eingesetzt wird, wenn sich diese bereits im Bereich ihrer Stützposition befindet.
Das Befestigungselement kann hierbei im montierten Zustand mit anderen Worten den Vorsprung an der Motorhalteeinrichtung bilden, in den die Fahrmotoreinheit (formschlüssig) eingehängt wird, um wie bei den bekannten Gestaltungen eine verliersichere Fixierung des Motors zu erzielen. Andererseits kann das im montierten Zustand den Vorsprung an der Motorhalteeinrichtung bildende Befestigungselement während der Bewegung der
Fahrmotoreinheit in den Bereich ihrer Stützposition (anders als bei den bekannten
Gestaltungen) aus dem Bewegungsraum der Fahrmotoreinheit entfernt sein, sodass die Fahrmotoreinheit auf kürzestem Wege und zumindest ohne größere Ausweichbewegungen (z. B. um den Vorsprung an der Motorhalteeinrichtung herum) in ihre Stützposition bewegt werden kann.
Für die Montage bzw. Demontage der Fahrmotoreinheit ist entlang ihres Montagepfades somit nur ein minimaler (durch die Abmessungen der Fahrmotoreinheit vorgegebener) Montagekanal freizuhalten, wodurch sich das Bauraumproblem in der Fahrwerkseinheit entschärft. Zudem verringert sich wegen der zumindest weitgehenden Vermeidung von Ausweichbewegungen bei der Montage bzw. Demontage der Fahrmotoreinheit die
Komplexität der Montagebewegung, sodass sich die Montage bzw. Demontage
entsprechend vereinfacht. Im einfachsten Fall kann lediglich eine einzige geradlinige
Bewegung ausreichen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung betrifft diese daher eine Fahrwerkseinheit für ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit einer Motorhalteeinrichtung,
insbesondere einem Fahrwerksrahmen, und einer mit der Motorhalteeinrichtung
verbindbaren Befestigungseinrichtung für eine Fahrmotoreinheit, wobei die
Motorhalteeinrichtung eine Längsrichtung, eine Querrichtung, eine Höhenrichtung sowie in der Höhenrichtung eine Oberseite und eine Unterseite definiert. Die Motorhalteeinrichtung ist zur Abstützung auf wenigstens einer durch die Fahrmotoreinheit anzutreibenden Radeinheit in der Höhenrichtung ausgebildet. Die Befestigungseinrichtung ist zur im Wesentlichen starren Abstützung der Fahrmotoreinheit an der Motorhalteeinrichtung in der Höhenrichtung über wenigstens einen Formschiuss ausgebildet, wobei die Befestigungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Fahrmotoreinheit zur Montage der Fahrmotoreinheit an der
Motorhalteeinrichtung auf einem Montagepfad, insbesondere von der Unterseite der Motorhalteeinrichtung her, in die Motorhalteeinrichtung einsetzbar Ist. Die
Befestigungseinrichtung weist wenigstens ein mit der Motorhalteeinrichtung und der
Fahrmotoreinheit in Eingriff bringbares Befestigungselement auf, wobei das
Befestigungselement bei im Bereich der Stützposition befindlicher Fahrmotoreinheit in einer quer zur Montagerichtung verlaufenden Verriegelungsrichtung in eine Verriegelungsposition bewegbar ist. Zudem wirkt das Befestigungselement in der Verriegelungsposition zur Abstützung der Fahrmotoreinheit in der Höhenrichtung über einen in der Höhenrichtung wirkenden ersten Formschluss mit der Motorhalteeinrichtung zusammen und über einen in der Höhenrichtung wirkenden zweiten Formschluss mit der Fahrmotoreinheit zusammen.
Es kann vorgesehen sein, dass das Befestigungselement die Fahrmotoreinheit über den ersten und zweiten Formschluss im Wesentlichen ausschließlich in der Höhenrichtung abstützt. Hierfür können an dem Befestigungselement und der Fahrmotoreinheit sowie der Motorhalteeinrichtung zur Ausbildung des ersten bzw. zweiten Formschlusses beispielsweise ebene, zur Höhenrichtung senkrechte Anschlagflächen vorgesehen sein. Die Abstützung der Fahrmotoreinheit in anderen Richtungen kann dann über beliebige geeignete andere Mittel (beispielsweise Schraubverbindungen etc.) gewährleistet sein.
Bei bevorzugten Varianten der Erfindung mit reduzierter Anzahl an zusätzlichen
Befestigungs- bzw. Sicherungselementen ist die Höhenrichtung eine erste Stützrichtung und das Befestigungselement in der Verriegelungsposition zur Abstützung der Fahrmotoreinheit in einer quer zur ersten Stützrichtung verlaufenden zweiten Stützrichtung ausgebildet, wobei die zweite Stützrichtung insbesondere quer zu der Verriegelungsrichtung verläuft. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Befestigungselement über einen in der zweiten
Stützrichtung wirkenden dritten Formschluss mit der Motorhalteeinrichtung zusammenwirkt. Ebenso kann vorgesehen sein, dass das Befestigungselement über einen in der zweiten Stützrichtung wirkenden vierten Formschluss mit der Fahrmotoreinheit zusammenwirkt.
Der erste Formschluss und der zweite Formschluss können auf beliebige Weise realisiert sein, beispielsweise über die bereits erwähnten planen Kontakt- oder Anschlagsflächen, die lediglich einen Formschluss in einer Richtung realisieren. Bevorzugt ist der erste
Formschluss und/oder der zweite Formschluss über wenigstens einen Vorsprung an einer Komponente der Fahrwerkseinheit realisiert ist, der in wenigstens eine zugeordnete
Ausnehmung in einer anderen Komponente der Fahrwerkseinheit eingreift. Hiermit ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass der jeweilige Formschluss in mehreren Richtungen wirkt.
Hierbei kann also beispielsweise vorgesehen sein, dass eine Ausnehmung an der
Motorhalteeinrichtung vorgesehen ist, während der zugeordnete Vorsprung an dem
Befestigungselement angeordnet ist (oder umgekehrt). Ebenso kann eine Ausnehmung an der Fahrmotoreinheit vorgesehen sein, während der zugeordnete Vorsprung an dem
Befestigungselement angeordnet ist (oder umgekehrt). Die Ausnehmung kann in beliebiger Weise gestaltet sein, weiche ein Montieren des
Befestigungselements in der Verriegelungsposition erlaubt. So kann die Ausnehmung beispielsweise als einfaches Durchgangsloch oder Sackloch des Befestigungselements gestaltet sein, wobei es einen beliebigen geeigneten Querschnitt (kreisförmig,
abschnittsweise gekrümmt und/oder abschnittsweise polygonal etc.) aufweist. Bevorzugt ist die Ausnehmung nach Art einer Nut ausgebildet, da hiermit eine besonders einfache
Fertigung und spätere Montage des Befestigungselements möglich ist.
Bei bevorzugten Varianten der Erfindung mit besonders einfacher Fertigung und späterer Montage des Befestigungselements weist das Befestigungselement zur Herstellung des ersten Formschlusses eine erste Ausnehmung und zur Herstellung des zweiten
Formschlusses eine zweite Ausnehmung auf, wobei das Befestigungselement dann vorzugsweise im Wesentlichen S-förmig mit voneinander abgewandter erster Ausnehmung und zweiter Ausnehmung ausgebildet ist.
Der Kontaktbereich zwischen dem Befestigungselement und der Fahrmotoreinheit bzw. der Motorhalteeinrichtung kann so gestaltet sein, dass er über den Formschluss im Wesentlichen nur die Stützkraft in der Höhenrichtung aufbringt. Bevorzugt ist ein Kontaktbereich zwischen dem Befestigungselement und der Fahrmotoreinheit und/oder ein Kontaktbereich zwischen dem Befestigungselement und der Motorhalteeinrichtung derart gestaltet ist, dass er zur Aufnahme eines aus der Gewichtskraft der Fahrmotoreinheit resultierenden Moments ausgebildet ist. Hiermit wird in einfacher Weise eine verbesserte Abstützung bzw. eine Reduktion der hierfür erforderlichen Bauteile erzielt. Vorzugsweise ist bereits der den ersten Formschluss ausbildende Bereich und/oder der den zweite Formschluss ausbildende Bereich zur Aufnahme eines aus der Gewichtskraft der Fahrmotoreinheit resultierenden Moments ausgebildet, sodass diese Bereiche in vorteilhafter Weise sowohl die Funktion der
Abstützung in der Höhenrichtung als auch die Abstützung eines derartigen Moments integrieren.
Der Montagepfad der Fahrmotoreinheit kann grundsätzlich einen beliebigen Verlauf aufweisen. Bevorzugt ist der Montagepfad natürlich möglichst geradlinig gestaltet, um die Komplexität der Bewegung der Fahrmotoreinheit bei der Montage bzw. Demontage ist gering zu halten. Vorzugsweise definiert der Montagepfad eine Montagerichtung, die in den beweglichkeitseingeschränkten Montageabschnitten, in denen Komponenten der
Fahrmotoreinheit in einer die freie Beweglichkeit der Fahrmotoreinheit einschränkenden Weise an anderen Komponenten der Fahrwerkseinheit angrenzen, zumindest teilweise in der Höhenrichtung verläuft. Bevorzugt verläuft die Montagerichtung um weniger als 30°, vorzugsweise weniger als 15°, weiter vorzugsweise weniger als 5°, zu der Höhenrichtung geneigt, um eine möglichst einfache Hubbewegung bei der Montage/Demontage durchführen zu können.
Die Fahrmotoreinheit kann bei der Montage/Demontage grundsätzlich eine beliebig komplexe Bewegung entlang ihres Montagepfades ausführen, was den angrenzenden Einbauten geschuldet sein kann. Vorzugsweise ist jedoch ein möglichst geradliniger Montagepfad vorgesehen, um die Komplexität der Bewegung zu reduzieren und damit die Montage zu vereinfachen. Bei besonders günstigen Varianten der vorliegenden Erfindung ist daher vorgesehen, dass eine durch die Montagebewegung der der Fahrmotoreinheit definierte Einhüllende der Fahrmotoreinheit bei der Montage der Fahrmotoreinheit in den
beweglichkeitseingeschränkten Montageabschnitten einen mindesterforderlichen
Montagekanal mit einer Mittenlinie definiert, wobei die Mittenlinie einen Startpunkt bei Eintritt in die beweglichkeitseingeschränkten Montageabschnitte definiert sowie einen Endpunkt in der Stützposition definiert. Der in einer Abstandsrichtung gemessene Abstand der Mittenlinie von einer Verbindungsgeraden zwischen dem Startpunkt dem Endpunkt beträgt dann weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 5%, weiter vorzugsweise weniger als 2%, der Abmessung der Fahrmotoreinheit in der Abstandsrichtung beträgt, um zumindest eine möglichst weit gehende Annäherung an einen geradlinigen Verlauf zu erzielen.
Das Befestigungselement kann selbst schon so gestaltet sein, dass es das aus der
Gewichtskraft der Fahrmotoreinheit resultierende Drehmoment aufnehmen kann.
Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass das Befestigungselement in der Stützposition der Fahrmotoreinheit in einem ersten Stützabschnitt angeordnet ist und die Fahrmotoreinheit die Motorhalteeinrichtung zur Aufnahme von aus der Gewichtskraft der Fahrmotoreinheit resultierenden Momenten in wenigstens einem von dem ersten Stützabschnitt beabstandeten zweiten Stützabschnitt direkt oder über wenigstens ein Stützelement kontaktiert. Hiermit wird eine besonders einfache Gestaltung des Befestigungselements möglich.
Das Befestigungselement kann grundsätzlich so gestaltet und/oder angeordnet sein, dass es im Betrieb der Fahrwerkseinheit durch die aus der Gewichtskraft der Fahrmotoreinheit resultierenden Kräfte in seiner Verriegelungsposition gehalten wird. Vorzugsweise ist jedoch eine Sicherungseinrichtung vorgesehen, welche das Befestigungselement in der
Stützposition, insbesondere entlang der Verriegelungsrichtung, gegen eine Verschiebung aus seiner Position sichert. Diese Sicherungseinrichtung kann an beliebiger Stelle an der Fahrwerkseinheit befestigt sein. Vorzugsweise ist die Sicherungseinrichtung lösbar mit der Motorhalteeinrichtung verbunden. Die Sicherungseinrichtung an in beliebiger geeigneter Weise gestaltet sein. So können beispielsweise einfache Schrauben oder dergleichen hierfür vorgesehen sein. Weiterhin kann die Sicherungseinrichtung wenigstens ein
Sicherungselement, insbesondere in Form einer Sicherungspiatte, umfassen, welches die Sicherung des Befestigungselements in seiner Verriegelungsposition sicherstellt.
Bei bevorzugten Varianten der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit ist die Verbindung zwischen dem Befestigungselement und der Motorhalteeinrichtung im Bereich des ersten Formschlusses selbstzentrierend ausgebildet. Hierzu kann sie in einer besonders einfach gestalteten Variante eine zumindest abschnittsweise keilförmige Ausnehmung umfassen. Gleiches gilt zusätzlich oder alternativ für die Verbindung zwischen dem
Befestigungselement und der Fahrmotoreinheit im Bereich des zweiten Formschlusses.
Die Bewegung des Befestigungselements in seiner Verriegelungsposition kann auf beliebige geeignete Weise erfolgen. In einer besonders einfach zu realisierenden Variante der Erfindung ist das Befestigungselement als separates, frei in die Verriegelungsposition bewegliches Element ausgebildet. Alternativ kann das Befestigungselement schwenkbar an der Fahrmotoreinheit und/oder der Motorhalteeinrichtung angelenkt sein, wodurch sich die Handhabung des Befestigungselements bei der Bewegung in die Verriegelungsposition vereinfacht. Vergleichbares gilt für Varianten, bei denen das Befestigungselement verschieblich an der Fahrmotoreinheit und/oder der Motorhalteeinrichtung gelagert ist.
Es versteht sich, dass gegebenenfalls ein einziges entsprechend tragfähig gestaltetes Befestigungselement ausreichen kann. Bei bevorzugten Varianten der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit ist jedoch eine Mehrzahl von Befestigungselementen vorgesehen, wobei die Befestigungselemente in ihrer Verriegelungsposition, insbesondere in der
Verriegelungsrichtung, beabstandet sind. Hierdurch verringert sich zum einen der Aufwand für das einzelne Befestigungselement. Zum anderen besteht hierbei angesichts der
Bauraumrestriktionen im Fahrwerk größerer Spielraum für die Anordnung des einzelnen Befestigungselements.
Die Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit Drehgestellen einsetzen, die einen Drehgestellrahmen als Motorhalteeinrichtung aufweisen. Dabei kommen ihre Vorteile besonders zum Tragen, wenn das Drehgestell zwei Radeinheiten aufweist, die jeweils von einer zugeordneten, am Drehgestellrahmen befestigten Fahrmotoreinheit angetrieben sein können. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug, insbesondere ein
Schienenfahrzeug, mit einem Wagenkasten und einer den Wagenkasten abstützenden erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit. Hiermit lassen sich die oben beschriebenen Varianten und Vorteile in demselben Maß realisieren, sodass hier lediglich auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Montage einer Fahrmotoreinheit an einer Fahrwerkseinheit eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, bei dem die Fahrmotoreinheit zur Montage an einer Motorhalteeinrichtung der Fahrwerkseinheit auf einem Montagepfad in die Motorhalteeinrichtung eingesetzt und bis in eine Stützposition gebracht wird und die Fahrmotoreinheit mittels einer Befestigungseinrichtung an der
Motorhalteeinrichtung derart befestigt wird, dass die Fahrmotoreinheit im Wesentlichen starr an der Motorhalteeinrichtung in einer Höhenrichtung über wenigstens einen Formschluss abgestützt wird. Die Befestigungseinrichtung umfasst wenigstens ein Befestigungselement, das mit der Motorhalteeinrichtung und der Fahrmotoreinheit in der Stützposition in Eingriff gebracht wird. Die Motorhalteeinrichtung ist zur Abstützung auf wenigstens einer durch die Fahrmotoreinheit anzutreibenden Radeinheit in der Höhenrichtung ausgebildet ist und definiert eine Längsrichtung, eine Querrichtung sowie die Höhenrichtung. Das
Befestigungselement wird bei im Bereich der Stützposition befindlicher Fahrmotoreinheit in einer quer zur Montagerichtung verlaufenden Verriegelungsrichtung in eine
Verriegelungsposition gebracht, wobei das Befestigungselement in der Verriegelungsposition zur Abstützung der Fahrmotoreinheit in der Höhenrichtung über einen in der Höhenrichtung wirkenden ersten Formschluss mit der Motorhalteeinrichtung zusammenwirkt und über einen in der Höhenrichtung wirkenden zweiten Formschluss mit der Fahrmotoreinheit
zusammenwirkt. Auch hiermit lassen sich die oben beschriebenen Varianten und Vorteile in demselben Maß realisieren, sodass hier lediglich auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen bzw. der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische perspektivische Draufsicht auf einen Teil einer bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit, bei dem sich eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Montageverfahrens durchführen iässt; Figur 2 eine schematische Ansicht eines Teils des Fahrzeugs entlang der Linie II-II aus Figur 1 in einem Zustand mit in ihrer Stützposition befindlicher Fahrmotoreinheit;
Figur 3 eine schematische Ansicht des Teils des Fahrzeugs aus Figur 2 in einem
Zustand während des Anhebens der Fahrmotoreinheit;
Figur 4 eine schematische Ansicht des Teils des Fahrzeugs aus Figur 2 in einem
Zustand mit in der Nähe der Stützposition befindlicher Fahrmotoreinheit;
Figur 5 eine schematische Draufsicht auf einen Teil einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit;
Figur 6 eine schematische Draufsicht auf einen Teil einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit;
Figur 7 eine schematische Draufsicht auf einen Teil einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit;
Figur 8 eine schematische Draufsicht auf einen Teil einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit.
Erstes Ausführunqsbeispiel
Die Figuren 1 bis 4 zeigen schematische Ansichten von Teilen eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in Form eines Schienenfahrzeugs 101 , welches einen Wagenkasten (nicht dargestellt) umfasst, der auf einer Fahrwerkseinheit in Form eines Drehgestells 102 abgestützt ist. Das Drehgestell 102 umfasst einen Drehgestellrahmen 103, an dem eine Fahrmotoreinheit 104 befestigt ist, sodass der Drehgestellrahmen 103 mithin also eine Motorhalteeinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung bildet.
Zum einfacheren Verständnis der nachfolgenden Erläuterungen ist in den Figuren ein Fahrwerks-Koordinatensystem x.,y,z angegeben (das im geraden ebenen Gleis mit dem Koordinatensystem des Fahrzeugs 102 zusammenfällt). In diesem Koordinatensystem bezeichnet die x-Koordinate die Längsrichtung des Drehgestellrahmens, die y-Koordinate die Querrichtung des Drehgestellrahmens 103 und die z-Koordinate die Höhenrichtung des Drehgestellrahmens 103. Der Drehgestelirahmen 103 ist in der Höhenrichtung (z-Richtung) auf zwei Radeinheiten (nicht dargestellt) in Form von Radsätzen abgestützt, die jeweils von einer Fahrmotoreinheit 104 angetrieben werden. Die Fahrmotoreinheit 104 ist in ihrer in den Figuren 1 und 2 zwei dargestellten Stützposition über eine Befestigungseinrichtung 105 im Wesentlichen starr an den Drehgestellrahmen 103 befestigt und in somit der Höhenrichtung (z-Richtung) abgestützt.
Zu diesem Zweck umfasst die Befestigungseinrichtung 105 vier Befestigungselemente 106, die sich in den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Zuständen in einer Verriegelungsposition befinden, in der sie einerseits jeweils mit einem ersten Befestigungsabschnitt 103.1 des Drehgestellrahmens 03 und andererseits mit einem zweiten Befestigungsabschnitt 104.1 der Fahrmotoreinheit 104 in formschlüssigem Eingriff befinden, wie dies nachfolgend anhand eines der Befestigungselement 106 beschrieben wird.
So ist zum einen an dem ersten Befestigungsabschnitt 103.1 ein erster Vorsprung 103.2 ausgebildet, der in eine zumindest abschnittsweise komplementäre erste Ausnehmung in Form einer ersten Nut 105.1 in dem Befestigungselement 106 eingreift. Zum anderen ist an der Fahrmotoreinheit 104 ein zweiter Vorsprung 104.2 ausgebildet, der in eine zumindest abschnittsweise komplementäre zweite Ausnehmung in Form einer zweiten Nut 106.2 eingreift.
Der erste Befestigungsabschnitt 103.1 ist im vorliegenden Beispiel durch ein entsprechendes Formteil realisiert, welches an den Drehgestellrahmen 103 befestigt ist, beispielsweise verschweißt ist. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass der erste Befestigungsabschnitt monolithisch mit dem
Drehgestellrahmen ausgebildet ist. Ebenso kann eine beliebige lösbare Verbindung mit dem Drehgestellrahmen vorgesehen sein.
Der zweite Vorsprung 104.2 ist jeweils durch einen sich in der Querrichtung (y-Richtung) erstreckenden stiftartigen Vorsprung gebildet, der am freien Ende einer sich in der
Längsrichtung (x-Richtung) erstreckenden Befestigungslasche 104.3 der Fahrmotoreinheit 104 angeordnet ist.
Wie der Figur 1 zu entnehmen ist, sind im vorliegenden Beispiel in einem ersten
Stützabschnitt 107.1 im Bereich der Oberseite der Fahrmotoreinheit 104 zwei in der
Querrichtung beanstandete erste Befestigungslaschen 104.3 vorgesehen, an denen jeweils zwei solche in entgegengesetzte Richtung weisende stiftartige Vorsprünge 104.2 vorgesehen sind, um eine in Querrichtung möglichst gleichmäßige Abstützung der Fahrmotoreinheit 104 zu erzielen. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch eine andere Anzahl von ersten Befestigungslaschen und/oder stiftartigen Vorsprüngen
vorgesehen sein kann. Insbesondere kann eine einzige Geste Befestigungslasche mit einem einzigen stiftartigen Vorsprung ausreichen.
Durch die zur Höhenrichtung geneigt verlaufenden Begrenzungsflächen des ersten
Vorsprungs 103.2 und der zugeordneten ersten Nut 106.1 ist ein in der Höhenrichtung wirkender erster Formschluss zwischen dem Drehgestellrahmen 103 und dem
Befestigungselement 106 realisiert, während über die zur Höhenrichtung geneigt
verlaufenden Begrenzungsflächen des zweiten Vorsprungs 104.2 und der zugeordneten zweiten Nut 106.2 ein ebenfalls in der Höhenrichtung wirkender zweiter Formschluss zwischen dem Befestigungselement 106 und der Fahrmotoreinheit 104 realisiert ist, sodass die Fahrmotoreinheit 104 über das Befestigungselement 106 in der Höhenrichtung (als einer ersten Stützrichtung) auf dem Drehgestellrahmen 103 veriiersicher abgestützt ist.
Dank der jeweiligen Paarung aus Vorsprung und komplementärer Ausnehmung ist durch die zur Längsrichtung geneigt verlaufenden Begrenzungsflächen des ersten Vorsprungs 103.2 und der ersten Nut 106.1 weiterhin ein in der Längsrichtung (x-Richtung) wirkender dritter Formschluss zwischen dem Drehgestellrahmen 103 und dem Befestigungselement 106 realisiert. Mithin ist hierdurch also ein Formschluss in einer zweiten Stützrichtung (x- Richtung) realisiert, die quer zu der ersten Stützrichtung (z-Richtung) verläuft. Ebenso ist über die zur Längsrichtung geneigt verlaufenden Begrenzungsflächen des zweiten
Vorsprungs 104.2 und der zweiten Nut 106.2 ein ebenfalls in der Längsrichtung wirkender vierter Formschluss zwischen dem Befestigungselement 106 und der Fahrmotoreinheit 104 realisiert. Demgemäß ist die Fahrmotoreinheit 104 über das Befestigungseiement 106 ebenfalls formschlüssig in der Längsrichtung verliersicher an dem Drehgestellrahmen 103 abgestützt.
Durch die komplementäre Gestaltung der Vorsprünge 103.2 bzw. 104.2 und der Nuten 106.1 bzw. 106.2 ist das Befestigungselement 106 grundsätzlich geeignet, aus der Gewichtskraft der Fahrmotoreinheit 104 resultierende Momente in den Drehgestellrahmen 103 einzuleiten. Um jedoch die Einleitung von Biegemomenten in das Befestigungselement 106 zu reduzieren und den Ausgleich von Fertigungstoleranzen zuzulassen, sind die Vorsprünge 104.2 um eine in Querrichtung verlaufende Achse drehbar an der Befestigungslasche 104.3 angeordnet. Die erste Nut 106.1 und die zweiten Nut 106.2 sind einander abgewandt, sodass das Befestigungselement 106 eine im Wesentlichen S-förmige Gestalt aufweist. Weiterhin sind die erste Nut 106.1 und die zweite Nut 106.2 abschnittsweise keilförmig gestaltet, sodass es im Zusammenwirken mit den komplementären Abschnitten der Vorsprünge 103.2 bzw. 104.2 in vorteilhafter Weise zu einer Selbstzentrierung des jeweiligen Formschlusses kommt. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung eine Ausrichtung des Befestigungselements bezüglich des Drehgestellrahmens und/oder der Fahrmotoreinheit auf andere Weise bzw. durch separate Justagemittel oder dergleichen erfolgen kann.
Die zweite Nut 106.2 ist weiterhin so gestaltet, dass ihre den Nutgrund abgewandte Öffnung derart verengt ist, dass der zweite Vorsprung 104.2 nicht nach oben aus der zweiten Nut
106.2 herausgeführt werden kann. Hierüber ist somit in einfacher Weise eine weitere Verliersicherung realisiert.
Zur Abstützung von aus der Gewichtskraft der Fahrmotoreinheit 104 resultierenden
Momenten ist in einem im Bereich der Unterseite der Fahrmotoreinheit 104 angeordneten zweiten Stützabschnitt 107.2 weiterhin eine zweite Befestigungslasche 104.4 angeordnet, an deren freien Ende ein Stützeiement 104.5 befestigt ist, welches einen dritten Stützabschnitt
103.3 des Drehgestellrahmens 103 kontaktiert. Die Befestigungslasche 104.4 ist in
Querrichtung (y-Richtung) etwa mittig zwischen den beiden Befestigungslaschen 104.3 angeordnet.
Die Kontaktflächen zwischen dem Stützelement 104.5 und dem dritten Stützabschnitt 103.3 sind so gestaltet, dass ein Formschluss in der Längsrichtung (x-Richtung) realisiert ist. Im vorliegenden Beispiel verlaufen die Kontaktflächen hierzu senkrecht zur Längsrichtung. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch jede beliebige andere, zur Längsrichtung geneigte Anordnung der Kontaktflächen gewählt werden kann, um den Formschluss zu realisieren. Weiterhin versteht es sich, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch eine reibschlüssige Verbindung oder eine Kombination aus einer
formschlüssigen und einer reibschlüssigen Verbindung gewählt sein kann.
Das Stützelement 104.5 ist zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen wiederum um eine in der Querrichtung (y-Richtung) verlaufende Achse drehbar an der zweiten Befestigungslasche
104.4 gelagert. Dies hat auch zufolge, dass über das Stützelement 104.5 primär eine Stützkraft in Richtung der Längsachse in die Fahrmotoreinheit 104 eingeleitet wird. Wie insbesondere der Figur 3 zu entnehmen ist, wird die Fahrmotoreinheit 104 im
vorliegenden Beispiel von einer (in Figur 3 durch die gestrichelte Kontur 1 10 angedeuteten) Startposition von der Unterseite 103.4 des Drehgestellrahmens 103 her in den
Drehgestellrahmen 103 eingesetzt. Hierbei wird die Fahrmotoreinheit 104 in einer
Montagebewegung auf einem Montagepfad 108 bis zu ihrer (in Figur 3 durch die gepunktete Kontur 11 1 angedeutete)n Stützposition geführt.
Bei dieser Montagebewegung definiert die Fahrmotoreinheit 104 eine Einhüllende 109, die wiederum eine Mittellinie 109.1 definiert, die entlang der Montagerichtung verläuft. Diese Einhüllende 109 stellt einen mindesterforderlichen Montagekanal dar, der für die Montage der Fahrmotoreinheit 104, mithin also die Bewegung der Fahrmotoreinheit 104 in ihre
Stützposition, freizuhalten ist.
Wie der Figur 3 weiterhin zu entnehmen ist, sind die Befestigungselemente 106 beim
Einsetzen der Fahrmotoreinheit 104 in den Drehgestellrahmen 103 zunächst sowohl von dem Drehgestellrahmen 103 als auch der Fahrmotoreinheit 104 entfernt. Erst wenn die
Fahrmotoreinheit 104 eine gegenüber der Stützposition um einen Abstand H leicht erhöhte Zwischenposition erreicht hat, wie sie in Figur 4 angedeutet ist, werden die
Befestigungselemente 106 in einer in der Querrichtung (y-Richtung) verlaufenden
Verriegelungsrichtung (von beiden Seiten der jeweiligen Befestigungslasche 104.3 her) zwischen den Drehgestellrahmen 103 und die Fahrmotoreinheit 104 eingesetzt. Ist dies geschehen, wird die Fahrmotoreinheit 104 in ihre Stützposition abgesenkt, in der sie über die Befestigungselemente 106 und das Stützelement 104.5 an dem Drehgestellrahmen 103 abgestützt wird.
Dank der bei der Montagebewegung zunächst in der beschriebenen Weise entfernten bzw. nicht vorhandenen Befestigungselemente 106 kann der zweite Vorsprung 104.2 an der Fahrmotoreinheit 104 (in der Längsrichtung) in einem sehr geringen Abstand D an dem Drehgestellrahmen 103, insbesondere an den ersten Vorsprung 103.2, vorbeigeführt werden, ohne dass hierfür eine Ausweichbewegung quer zur Montagerichtung, insbesondere in der Längsrichtung (x-Richtung) und/oder der Querrichtung (y-Richtung), erforderlich ist.
Hiermit ist es im vorliegenden Beispiel insbesondere möglich, den Montagekanal 109 bzw. seine Mittellinie 109.1 in den beweglichkeitseingeschränkten Montageabschnitten, in denen die Fahrmotoreinheit 104 durch angrenzende Bauteile des Drehgestells 102 (insbesondere des Drehgestellrahmens 103) in ihrer freien Beweglichkeit eingeschränkt ist, geradlinig zu gestalten. Hierdurch wird zum einen erreicht, dass der Montagekanal 109 möglichst wenig Bauraum beansprucht. Zum anderen wird hierdurch eine besonders einfach zu bewerkstelligende Montagebewegung der Fahrmotoreinheit 104 erzielt, nämlich im vorliegenden Beispiel eine einfache geradlinige Hubbewegung in der Höhenrichtung.
Die Mittellinie 109.1 verläuft im gezeigten Beispiel (siehe Figur 3) in den
beweglichkeitseingeschränkten Montageabschnitten zwischen einem Startpunkt 109.2 und einem Endpunkt 109.3 geradlinig.
Der Startpunkt 109.2 und der Endpunkt 109.3 sind im vorliegenden Beispiel durch den Schnittpunkt der Mittellinie 109.1 mit der zur Höhenrichtung senkrechten Ebene in der Startposition (siehe Kontur 1 10 in Figur 3, die den Eintritt in die
beweglichkeitseingeschränkten Montageabschnitte markiert) bzw. der Stützposition (siehe Kontur 11 1 in Figur 3) definiert, in welcher die Längsachse der Antriebswelle der
Fahrmotoreinheit 104 liegt. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der
Erfindung auch jeder beliebige andere Bezugspunkt der Fahrmotoreinheit 104 gewählt werden kann, um den Startpunkt und den Endpunkt auf der Mittellinie des Montagekanals zu definieren.
Wie Figur 3 durch die strichzweipunktierte Kontur 1 12 angedeutet ist, kann bei anderen Varianten der Erfindung auch ein beliebiger anderweitiger (abschnittsweise geradliniger und/oder abschnittsweise gekrümmter) Verlauf des Montagekanals 109 und damit der Mittellinie 109.1 zwischen den Startpunkt 109.2 und den Endpunkt 109.3 vorgesehen sein. Vorzugsweise liegt der maximale Abstand A zwischen der Mittellinie 1 12 und der
Verbindungsgeraden des Startpunkts 109.2 und den Endpunkts 109.3 bei weniger als 15% der maximalen Abmessung M der Fahrmotoreinheit 104 (in der Richtung des Abstands A). Hierdurch ist ein möglichst nahe an den geradlinigen Verlauf angenäherter Montagekanal mit geringem Platzbedarf und einfache zu realisierender Montagebewegung erzielt.
Im vorliegenden Beispiel verläuft der Montagekanal 109, dessen Mittellinie 109.1 und damit auch die Montagerichtung parallel zu der Höhenrichtung. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung vorgesehen sein kann, dass die Mittellinie des
Montagekanals bzw. die Montagerichtung zu der Höhenrichtung geneigt verlaufen kann. Vorzugsweise beträgt die Neigung weniger als 30°, um eine möglichst einfach zu
realisierende Montagebewegung zu erzielen. Sobald sich die Befestigungseiemente 106 in ihrer in den Figuren 1 und 2 dargestellten Verriegelungsposition befinden und sich die Fahrmotoreinheit 104 in ihrer Stützposition befindet, werden die Befestigungseiemente 106 über Sicherungselemente 1 13.1 , 1 13.2 einer Sicherungseinrichtung 1 13 in ihrer Lage bezüglich des Drehgestellrahmens 103 und der Fahrmotoreinheit 104 gesichert. Insbesondere wird hierdurch verhindert, dass sich die Befestigungselemente im Betrieb des Fahrzeugs 101 (beispielsweise infolge von Vibrationen) aus ihrer Verriegelungsposition lösen.
Im vorliegenden Beispiel werden hierzu zum einen Sicherungsplatten 1 13.1 mit dem
Drehgestellrahmen 103 verschraubt, um eine Bewegung des Befestigungselements 106 in der Querrichtung zu verhindern. Weiterhin werden die Befestigungselemente 106 über Sicherungsschrauben 1 13.2 mit den Vorsprüngen 104.2 verschraubt. Es versteht sich jedoch, dass auch beliebige andere Sicherungselemente zum Einsatz kommen können.
Schließlich wird das Stützelement 104.5 noch mit dem zweiten Stützabschnitt 103.3 des Drehgestellrahmens 103 verschraubt, um in diesem Bereich eine Abhebesicherung zu realisieren. Auch hier versteht es sich, dass ein beliebiger anderer geeigneter
Sicherungsmechanismus zum Einsatz kommen kann.
Zweites Ausführunqsbeispiel
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit 202, die in dem Fahrzeug 101 anstelle der Fahrwerkseinheit 102 zum Einsatz kommen kann ist in Figur 5 dargestellt. Die Fahrwerkseinheit 202 entspricht dabei in ihrer grundsätzlichen Gestaltung und Funktionsweise der Fahrwerkseinheit 102 aus den Figuren 1 bis 4, sodass hier lediglich auf die Unterscheide eingegangen werden soll. Insbesondere sind gleichartige Bauteile mit um den Wert 100 erhöhten Bezugziffern versehen. Insoweit nachfolgend keine
abweichenden Angaben gemacht werden, wird bezüglich der Merkmale dieser Bauteile ausdrücklich auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Der einzige Unterschied zur Ausführung aus Figur 1 bis 4 besteht in der Gestaltung der Befestigungselemente 206, insbesondere der ersten Ausnehmung 206.1 und der zweiten Ausnehmungen 206.2, die beide nicht als Nut sondern als einfache Durchgangsöffnung in dem Befestigungselement 206 ausgebildet sind. Dementsprechend ist auch der erste Vorsprung 203.2 abweichend gestaltet, nämlich (ähnlich dem zweiten Vorsprung 104.2) als in Querrichtung ausgerichteter stiftartiger Vorsprung an einer Befestigungslasche 203.1 des Drehgestellrahmens 203. Drittes Ausführunqsbeispiel
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit 302, die in dem Fahrzeug 101 anstelle der Fahrwerkseinheit 102 zum Einsatz kommen kann ist in Figur
6 dargestellt. Die Fahrwerkseinheit 302 entspricht dabei in ihrer grundsätzlichen Gestaltung und Funktionsweise der Fahrwerkseinheit 102 aus den Figuren 1 bis 4, sodass hier lediglich auf die Unterscheide eingegangen werden soll. Insbesondere sind gleichartige Bauteile mit um den Wert 200 erhöhten Bezugziffern versehen. Insoweit nachfolgend keine
abweichenden Angaben gemacht werden, wird bezüglich der Merkmale dieser Bauteile ausdrücklich auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Der einzige Unterschied zur Ausführung aus Figur 1 bis 4 besteht in der Gestaltung der Befestigungselemente 306, die in diesem Beispiel nicht als separate Elemente sondern als um eine (in Höhenrichtung verlaufende) Schwenkachse 306.3 schwenkbar an dem
Drehgestellrahmen 303 angelenkt sind. Für die Montage der Fahrmotoreinheit 104 werden die Befestigungselemente 306 zunächst um die Schwenkachse 306.3 aus dem
Montagekanal heraus geschwenkt und erst in die gezeigte Position verschwenkt und mit der Fahrmotoreinheit 104 in Eingriff gebracht, wenn sich diese in der dargestellten
Zwischenposition im Bereich der Stützposition befindet. Danach wird die Fahrmotoreinheit 104 in ihre Stützposition abgesenkt.
Viertes Ausführunqsbeispiel
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit 402, die in dem Fahrzeug 101 anstelle der Fahrwerkseinheit 102 zum Einsatz kommen kann ist in Figur
7 dargestellt. Die Fahrwerkseinheit 402 entspricht dabei in ihrer grundsätzlichen Gestaltung und Funktionsweise der Fahrwerkseinheit 102 aus den Figuren 1 bis 4, sodass hier lediglich auf die Unterscheide eingegangen werden soll. Insbesondere sind gleichartige Bauteile mit um den Wert 300 erhöhten Bezugziffern versehen. Insoweit nachfolgend keine
abweichenden Angaben gemacht werden, wird bezüglich der Merkmale dieser Bauteile ausdrücklich auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Der einzige Unterschied zur Ausführung aus Figur 1 bis 4 besteht in der Gestaltung der Befestigungselemente 406, die in diesem Beispiel als in der Längsrichtung (x-Richtung) verschieblich in dem Drehgestellrahmen 403 gelagerte Elemente gestaltet sind. Für die Montage der Fahrmotoreinheit 104 werden die Befestigungselemente 406 zunächst in der Längsrichtung aus dem Montagekanal heraus gezogen (wie dies in Figur 7 durch die gestrichelte Kontur 414 angedeutet ist) und erst in die gezeigte Position verschoben und mit der Fahrmotoreinheit 104 in Eingriff gebracht, wenn sich diese in der dargestellten
Zwischenposition im Bereich der Stützposition befindet. Danach wird die Fahrmotoreinheit 104 in ihre Stützposition abgesenkt, in der dann der zweite Vorsprung 104.2 in der bekannten Weise in die zweite Nut 406.2 des Befestigungselements 406 formschlüssig eingreift.
Das Befestigungselement 406 kann in dieser Position durch geeignete Mittel verriegelt werden. Ebenso können natürlich wiederum das Befestigungselement 406 und die
Fahrmotoreinheit 104 über eine geeignete Abhebesicherung miteinander verbunden werden.
Fünftes Ausführunqsbeispiel
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Fahrwerkseinheit 502, die in dem Fahrzeug 101 anstelle der Fahrwerkseinheit 102 zum Einsatz kommen kann ist schließlich in Figur 8 dargestellt. Die Fahrwerkseinheit 502 entspricht dabei in ihrer grundsätzlichen Gestaltung und Funktionsweise der Fahrwerkseinheit 102 aus den Figuren 1 bis 4, sodass hier lediglich auf die Unterscheide eingegangen werden soll. Insbesondere sind gleichartige Bauteile mit um den Wert 300 erhöhten Bezugziffern versehen. Insoweit nachfolgend keine abweichenden Angaben gemacht werden, wird bezüglich der Merkmale dieser Bauteile ausdrücklich auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Der einzige Unterschied zur Ausführung aus Figur 1 bis 4 besteht auch hier in der Gestaltung der Befestigungselemente 506, die in diesem Beispiel wiederum als in der Längsrichtung (x- Richtung) verschieblich in dem Drehgestellrahmen 503 gelagerte Elemente gestaltet sind. Für die Montage der Fahrmotoreinheit 104 werden die Befestigungselemente 506 zunächst in der Längsrichtung aus dem Montagekanal heraus gezogen (wie dies in Figur 7 durch die gestrichelte Kontur 514 angedeutet ist) und erst in die gezeigte Position verschoben und mit der Fahrmotoreinheit 04 in Eingriff gebracht, wenn sich diese in der dargestellten
Zwischenposition im Bereich der Stützposition befindet. Das Befestigungselement 506 kann in dieser Position durch geeignete Mittel verriegelt werden. Danach wird die Fahrmotoreinheit 104 in ihre Stützposition abgesenkt, in der dann der zweite Vorsprung 104.2 auf der zu Höhenrichtung senkrechten Oberfläche des Befestigungselements 506 aufliegt.
Hierdurch wird lediglich ein Formschluss in der Höhenrichtung zwischen dem
Befesiigungselement 506 und dem zweiten Vorsprung 04.2 realisiert. Um eine
Lagesicherung zwischen dem Befestigungselement 506 und dem zweiten Vorsprung 104.2 zu erzielen werden das Befestigungselement 506 und die Fahrmotoreinheit 104 über eine geeignete Sicherung miteinander verbunden, sodass quer zu der Höhenrichtung
beispielsweise eine reibschlüssige Verbindung vorliegt.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend ausschließlich anhand von Beispielen beschrieben, bei denen die Verriegelungsrichtung der Befestigungselemente parallel zu der Querrichtung (y-Richtung) verläuft. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass die Verriegelungsrichtung eine beliebige andere Ausrichtung quer zur Höhenrichtung aufweist. Insbesondere kann die Verriegelungsrichtung beispielsweise auch parallel zu der Längsrichtung (x-Richtung) verlaufen.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend weiterhin ausschließlich anhand von Beispielen für Schienenfahrzeuge beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung auch in Verbindung mit beliebigen anderen Fahrzeugen zum Einsatz kommen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrwerkseinheit für ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug, mit
- einer Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503), insbesondere einem
Fahrwerksrahmen, und
- einer mit der Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) verbindbaren
Befestigungseinrichtung (105) für eine Fahrmotoreinheit (104), wobei
- die Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) eine Längsrichtung, eine
Querrichtung, eine Höhenrichtung sowie in der Höhenrichtung eine Oberseite und eine Unterseite (103.4) definiert,
- die Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) zur Abstützung auf wenigstens einer durch die Fahrmotoreinheit ( 04) anzutreibenden Radeinheit in der Höhenrichiung ausgebildet ist,
- die Befestigungseinrichtung (105) zur im Wesentlichen starren Abstützung der Fahrmotoreinheit (104) an der Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) in der Höhenrichtung über wenigstens einen Formschluss ausgebildet ist,
- die Befestigungseinrichtung (105) derart ausgebildet ist, dass die Fahrmotoreinheit (104) zur Montage der Fahrmotoreinheit (104) an der Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) auf einem Montagepfad (108), insbesondere von der Unterseite (103.4) der Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) her, in die Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) einsetzbar ist.
- die Befestigungseinrichtung (105) wenigstens ein mit der Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) und der Fahrmotoreinheit (104) in Eingriff bringbares Befestigungselement (106, 206, 306, 406, 506) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Befestigungselement (106, 206, 306, 406, 506) bei im Bereich der
Stützposition befindlicher Fahrmotoreinheit (104) in einer quer zur
Montagerichtung verlaufenden Verriegelungsrichtung in eine Verriegelungsposition bewegbar ist, wobei
- das Befestigungselement (106, 206, 306. 406, 506) in der Verriegelungsposition zur Abstützung der Fahrmotoreinheit (104) in der Höhenrichtung über einen in der Höhenrichtung wirkenden ersten Formschluss mit der Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) zusammenwirkt und über einen in der Höhenrichtung wirkenden zweiten Formschluss mit der Fahrmotoreinheit (104) zusammenwirkt.
Fahrwerkseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
- die Höhenrichtung eine erste Stützrichtung ist und
- das Befestigungselement (106, 206, 306, 406) in der Verriegelungsposition zur Abstützung der Fahrmotoreinheit (104) in einer quer zur ersten Stützrichtung verlaufenden zweiten Stützrichtung ausgebildet ist, wobei
- die zweite Stützrichtung insbesondere quer zu der Verriegelungsrichtung verläuft und/oder
- das Befestigungselement (106, 206, 306) insbesondere über einen in der zweiten Stützrichtung wirkenden dritten Formschluss mit der Motorhalteeinrichtung (106, 206, 306) zusammenwirkt
und/oder
- das Befestigungselement (106, 206, 306, 406) insbesondere über einen in der zweiten Stützrichtung wirkenden vierten Formschluss mit der Fahrmotoreinheit
(104) zusammenwirkt.
Fahrwerkseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
- der erste Formschluss und/oder der zweite Formschluss über einen Vorsprung (103.2, 104.2; 203.2) an einer Komponente (103, 104; 203) der Fahrwerkseinheit realisiert ist, der in eine zugeordnete Ausnehmung (106.1 , 106.2; 206.1 , 206.2; 406.2) in einer anderen Komponente (106; 206; 406) der Fahrwerkseinheit eingreift, wobei
- die Ausnehmung (106.1 , 106.2) insbesondere nach Art einer Nut ausgebildet ist und/oder
- die Ausnehmung (106.1 , 106.2; 206.1 , 206.2: 406.2) insbesondere an dem
Befestigungselement (106; 206; 406) angeordnet ist.
Fahrwerkseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Befestigungselement (106, 206) zur Herstellung des ersten Formschlusses eine erste Ausnehmung (106.1 ; 206.1 ) und zur Herstellung des zweiten
Formschiusses eine zweite Ausnehmung ( 106.2; 206.2) aufweist, wobei - das Befestigungseiement (106) insbesondere im Wesentlichen S-förmig mit voneinander abgewandter erster Ausnehmung (106.1 ) und zweiter Ausnehmung (106.2) ausgebildet ist.
Fahrwerkseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
- ein Kontaktbereich zwischen dem Befestigungselement (106) und der
Fahrmotoreinheit (104) und/oder ein Kontaktbereich zwischen dem
Befestigungseiement (106) und der Motorhalteeinrichtung (103) derart gestaltet ist, dass er zur Aufnahme eines aus der Gewichtskraft der Fahrmotoreinheit (104) resultierenden Moments ausgebildet ist, wobei
- insbesondere der den ersten Formschluss ausbildende Bereich und/oder der den zweite Formschluss ausbildende Bereich zur Aufnahme eines aus der
Gewichtskraft der Fahrmotoreinheit (104) resultierenden Moments ausgebildet ist.
Fahrwerkseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
- der Montagepfad (108) eine Montagerichtung definiert, die in den
beweglichkeitseingeschränkten Montageabschnitten, in denen Komponenten der Fahrmotoreinheit (104) in einer die freie Beweglichkeit der Fahrmotoreinheit (104) einschränkenden Weise an anderen Komponenten der Fahrwerkseinheit angrenzen, zumindest teilweise in der Höhenrichtung verläuft, wobei
- die Montagerichtung insbesondere um weniger als 30°, vorzugsweise weniger als 15°, weiter vorzugsweise weniger als 5°, zu der Höhenrichtung geneigt verläuft.
Fahrwerkseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine durch die Montagebewegung der Fahrmotoreinheit ( 104) definierte
Einhüllende der Fahrmotoreinheit (104) bei der Montage der Fahrmotoreinheit (104) in den beweglichkeitseingeschränkten Montageabschnitten einen
mindesterforderlichen Montagekanal (109) mit einer Mittenlinie (109.1 ; 12) definiert, wobei
- die Mittenlinie (109.1 : 1 12) einen Startpunkt (109.2) bei Eintritt in die
beweglichkeitseingeschränkten Montageabschnitte definiert sowie einen Endpunkt (109.3) in der Stützposition definiert und - der in einer Abstandsrichtung gemessene Abstand der Mittenlinie (109.1 ; 1 12) von einer Verbindungsgeraden zwischen dem Startpunkt (109.
2) und dem Endpunkt (109.
3) weniger als 15%, vorzugsweise weniger als 5%, weiter vorzugsweise weniger als 2%, der Abmessung der Fahrmotoreinheit (104) in der
Abstandsrichtung beträgt, insbesondere die Mittenlinie (109.1 ) im Wesentlichen geradlinig ausgebildet ist.
Fahrwerkseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
- das Befestigungselement (106, 206, 306, 406, 506) in der Stützposition der
Fahrmotoreinheit (104) in einem ersten Stützabschnitt (107.1 ) angeordnet ist und
- die Fahrmotoreinheit (104) die Motorhalteeinnchtung (103, 203, 303, 403, 503) zur Aufnahme von aus der Gewichtskraft der Fahrmotoreinheit (104) resultierenden Momenten in wenigstens einem von dem ersten Stützabschnitt (107.1 )
beabstandeten zweiten Stützabschnitt (107.2) direkt oder über wenigstens ein Stützelement (104.5) kontaktiert
Fahrwerkseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
- eine Sicherungseinrichtung (1 13) vorgesehen ist, welche das Befestigungselement (106, 206, 306, 406, 506) in der Stützposition, insbesondere entlang der
Verriegelungsrichtung, gegen eine Verschiebung aus seiner Position sichert, wobei
- die Sicherungseinrichtung (1 13) insbesondere lösbar mit der Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) verbunden ist
und/oder
- die Sicherungseinrichtung (1 13) insbesondere wenigstens ein Sicherungselement, insbesondere in Form einer Sicherungsplatte (1 13.1 ), umfasst.
0. Fahrwerkseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
- die Verbindung zwischen dem Befestigungselement (106, 206) und der
Motorhalteeinnchtung (103, 203) im Bereich des ersten Formschlusses selbstzentrierend ausgebildet ist, insbesondere eine zumindest abschnittsweise keilförmige Ausnehmung (106.1 ; 206.1 ) umfasst,
und/oder
- die Verbindung zwischen dem Befestigungselement (106, 206, 306, 406) und der Fahrmotoreinheit (104) im Bereich des zweiten Formschlusses selbstzentrierend ausgebildet ist, insbesondere eine zumindest abschnittsweise keilförmige
Ausnehmung (106.2; 206.2)umfasst.
1 1. Fahrwerkseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
- das Befestigungselement (106, 206, 406, 506) als frei in die Verriegelungsposition bewegliches Element ausgebildet ist,
oder
- das Befestigungselement (306) schwenkbar an der Fahrmotoreinheit und/oder der Motorhalteeinrichtung (303) angelenkt ist,
oder
- das Befestigungselement (406, 506) verschieblich an der Fahrmotoreinheit
und/oder der Motorhalteeinrichtung (403, 503) gelagert ist,
12. Fahrwerkseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
- eine Mehrzahl von Befestigungselementen (106. 206, 306, 406, 506) ist, wobei
- die Befestigungselemente (106, 206, 306, 406, 506) in ihrer Verriegelungsposition, insbesondere in der Verriegelungsrichtung, beabstandet sind.
Fahrwerkseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass
- sie als Drehgestell (102, 202, 302, 402, 502) mit einem Drehgestellrahmen (103, 203, 303, 403, 503) als Motorhalteeinrichtung ausgebildet ist, wobei
- das Drehgestell (102, 202, 302, 402, 502) insbesondere zwei Radeinheiten aufweist, die insbesondere jeweils von einer zugeordneten, am Drehgestellrahmen (103, 203, 303, 403, 503) befestigten Fahrmotoreinheit (104) angetrieben werden.
4. Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit einem Wagenkasten und einer den Wagenkasten abstützenden Fahrwerkseinheit (102, 202, 302, 402, 502) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
5. Verfahren zur Montage einer Fahrmotoreinheit an einer Fahrwerkseinheit eines
Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, bei dem
- die Fahrmotoreinheit (104) zur Montage an einer Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) der Fahrwerkseinheit ( 102, 202, 302, 402, 502) auf einem
Montagepfad (108) in die Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) eingesetzt und bis in eine Stützposition gebracht wird und
- die Fahrmotoreinheit (104) mittels einer Befestigungseinrichtung (105) an der Motorhaiteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) derart befestigt wird, dass die Fahrmotoreinheit (104) im Wesentlichen starr an der Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) in einer Höhenrichtung über wenigstens einen Formschluss abgestützt wird, wobei
- die Befestigungseinrichtung (105) wenigstens ein Befestigungselement (106, 206, 306, 406, 506) umfasst, das mit der Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) und der Fahrmotoreinheit (104) in der Stützposition in Eingriff gebracht wird,
- die Motorhalteeinrichtung (103, 203, 303, 403, 503) zur Abstützung auf wenigstens einer durch die Fahrmotoreinheit (104) anzutreibenden Radeinheit in der
Höhenrichtung ausgebildet ist, eine Längsrichtung, eine Querrichtung sowie die Höhenrichtung definiert.
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Befestigungselement (106, 206, 306, 406, 506) bei im Bereich der
Stützposition befindlicher Fahrmotoreinheit (104) in einer quer zur
Montagerichtung verlaufenden Verriegelungsrichtung in eine Verriegelungsposition gebracht wird, wobei
- das Befestigungseiement (106, 206. 306, 406, 506) in der Verriegelungsposition zur Abstützung der Fahrmotoreinheit (104) in der Höhenrichtung über einen in der Höhenrichtung wirkenden ersten Formschluss mit der Motorhalteeinrichtung (103, 203. 303. 403, 503) zusammenwirkt und über einen in der Höhenrichtung wirkenden zweiten Formschluss mit der Fahrmotoreinheit (104) zusammenwirkt.
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