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Motortriebwagen.
Die Erfindung bezieht sich auf Motortriebwagen mit Kugelpfannenlager zwischen Wagenkasten und Drehfahrgestell.
Erfindungsgemäss sind in die vertikale Kraftwelle, die vom z. B. gefedert gelagerten Motor im Wagenkasten durch die Kugelpfanne zum Getriebe im abgefederten Drehgestell führt, eine in Richtung der Wellenachse nachgiebige Gleitkupplung und eine elastische, um einen auf der Wellenachse liegenden zentralen Gelenkpunkt nachgiebige Kupplung geschaltet.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ruht das Antriebsaggregat derartig ausgebildeter Motortriebwagen auf einem Rahmen, der, gegen den Wagenboden abgefedert, vorzugsweise als einseitiger Hebel um eine quer zum Fahrzeug gerichtete Horizontalachse schwingbar ist, die durch den im Krümmungsmittelpunkt der Kugelpfanne liegenden Gelenkpunkt der elastischen Kupplung geht.
Bei Motortriebwagen mit einem Kugelpfannenlager zwischen Wagenkasten und Drehfahrgestell treten, wenn zur Erzielung eines weichen, ruhigen Ganges entsprechende Abfederungen vorgesehen sind, erhebliche Schwierigkeiten in Festigkeitsfragen der Kraftübertragungswelle und benachbarter Teile auf. Durch die Kugelpfannenlagerung, die Abfederung des Motors und des Drehgestells ergeben sich beim Arbeiten des Motors, an den Schienenstössen, in Kurven usw. zwischen Motor und Endantrieb Horizontal-und Vertikalbewegungen, die teils, wie z. B. die allgemeine Schwenkbarkeit zwischen Wagenkasten und Drehgestell, erwünscht sind, teils aber auch möglichst in den Federungen aufgefangen werden sollen.
Zur Vermeidung unzulässiger Beanspruchungen hat man schon Motortriebwagen vorgeschlagen, bei denen in die Kraftwelle eine Gleitkupplung und ein Kardangelenk geschaltet sind. Bekannt sind auch Konstruktionen von Motortriebwagen mit einer in die Kraftwelle eingefügten elastischen Kupplung. Diese Anordnungen sind jedoch nicht geeignet, alle bei Motortriebwagen der geschilderten Art auftretenden grösseren und kleineren Beanspruchungen so aufzufangen, dass weder die Kraftübertragungsgetriebe noch der Motor oder der gesamte Wagen in unzulässiger Weise beansprucht werden.
Dagegen ermöglicht es die erfindungsgemässe Anordnung einer gleitenden und einer elastisch nachgiebigen Kupplung in vorteilhafter Weise, alle auftretenden Bewegungen und Beanspruchungen der Kraftübertragungswelle und anschliessenden Elementen fernzuhalten und dadurch eine praktisch brauchbare, zuverlässige und dauerhafte Wagenkonstruktion zu schaffen.
Während die Gleitkupplung ein beliebiges Vertikalspiel zwischen Motor und Getriebe gestattet, ist die elastische Kupplung besonders geeignet, durch elastische Deformationen Bewegungen auszuführen und dadurch im Gefolge von Bewegungen zwischen Motor und Endgetriebe Knickungen der Kraftwelle nach jeder Seite hin zuzulassen, Torsions-und Horizontalverschiebungen zu ermöglichen und damit ein absolut spannungsloses Arbeiten der Kraftübertragung zu gewährleisten.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Teillängsschnitt und eine teilweise Ansicht der Kraftübertragungsmittel, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Vorderteil eines Triebwagen und die Übertragungsmittel des Antriebs von dem Getriebe auf die Räder, Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 einen Querschnitt durch die Kugelpfanne und die benachbarten Teile in vergrössertem Massstabe.
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Im Wagenkasten ist das aus Motor 2 und Getriebe 3 bestehende Antriebsaggregat untergebracht, das auf einem Rahmen 23 gelagert ist. In dem Drehgestell 5 sind die Achsen 6 der Räder 7 federnd gelagert. An den Trägern 4 ist der Drehzapfen 8 befestigt, der in eine entsprechend geformte Pfanne 9 des Drehgestelles 5 eingreift. Die Pfanne 9 ist auf Querträgern 10 des Drehgestelles gelagert und besitzt ebenso wie der Zapfen 8 eine zentrale Bohrung, Durch die zentrale Bohrung des Zapfens 8 ragt der Hals der Pfanne 9, der am oberen Ende mit einem Gewindering 11 versehen ist, der ein Abheben des Wagenkastens 1 vom Drehgestell 5 verhindert.
Von dem Antrieb 2, 3 geht eine senkrechte Welle 12 nach unten, die am unteren Ende Längsnuten 13 besitzt. Die Welle 12 greift in eine mit einem Flansch versehene Büchse 14, die den Nuten 13 entsprechende Rippen besitzt, so dass sie gegenüber der Welle 12 axial verschiebbar, aber nicht drehbar ist. Die Büchse 14 ist durch Schraubenbolzen 15 unter Zwischenschaltung von Scheiben 16 aus elastischem Material mit einer ähnlich ausgestalteten, mit einem Flansch versehenen Büchse 17 verbunden. Letztere sitzt fest auf dem Wellenteil18, der am unteren Ende ein Kegelrad 19 trägt. Dieses greift in ein Kegelrad 20, das auf der Welle 21 befestigt ist.
Die Kegelräder liegen in einem Gehäuse 22, um sie vor Verschmutzung zu bewahren. Die Welle 21 steht durch Mittel beliebiger Art zur Übertragung der Drehbewegung mit den Radachsen 6 in Verbindung.
Wie ohne weiteres ersichtlich ist, kann die Drehbewegung der Welle 12 auf die Radachsen 6 übertragen werden, ohne dass hiebei die Beweglichkeit des Drehgestelles 5 5 beeinträchtigt wird.
Die Lage des Gelenkpunktes der elastischen Kupplung 14, 16, 17 im Mittelpunkte der Kugelpfanne 9 ist in Fig. 4 durch den Pfeil V angedeutet.
DerimWagenteillgelagerteRahmen23, derdenMotor2und das Getriebe 3 trägt, besitzt Augen M, durch die die Zapfen 25 reichen, die in Lagern 26 liegen, welche an den Querträgern 4 befestigt sind. Die Achse der Zapfen 25 geht durch den Gelenkpunkt der Kupplung 14, 16, 17 und demnach durch den Mittelpunkt der Kugelpfanne 9. Der Rahmen 23 kann somit um die Zapfen 25 schwenken, ohne dass seitliche Verschiebungen der Kupplungsteile gegeneinander entstehen.
Zwischen dem den Motor 2 tragenden Teil des Rahmens 23 und dem Boden des Wagenteiles sind Blattfedern 27 angeordnet, die Erschütterungen des Motors aufnehmen können, die durch die Zwischenbewegungen des Rahmens 23 um die Zapfen 25 hervorgerufen werden. Die Erschütterungen des Motors wirken demnach nicht direkt auf den Wagenteil ein.
Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, dass der Motortriebwagen selbst bei grösster Geschwindigkeit in vollkommen ruhiger Lage auch durch Kurven mit sehr kleinem Radius fahren kann, da durch die allseitige Schwenkbarkeit des Wagenteiles gegenüber dem Fahrgestell und durch die beschriebene Lagerung des Antriebsaggregats alle Erschütterungen und Neigungen wirksam aufgenommen werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
EMI2.1
gekennzeichnet, dass in die vertikale Kraftwelle, die vom z. B. gefedert gelagerten Motor im Wagen- kasten durch die Kugelpfanne zum Getriebe im abgefederten Drehgestell führt, eine in Richtung der
Wellenachse nachgiebige Gleitkupplung und eine elastische, um einen auf der Wellenachse liegenden zentralen Gelenkpunkt nachgiebige Kupplung geschaltet sind.
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Motorized railcar.
The invention relates to motorized railcars with ball socket bearings between the car body and the bogie.
According to the invention are in the vertical power wave, which from z. B. spring-mounted motor in the car body through the ball socket to the transmission in the sprung bogie, a flexible sliding coupling in the direction of the shaft axis and an elastic, flexible coupling connected to a central pivot point on the shaft axis.
In preferred embodiments, the drive unit of this type of motorized railcar rests on a frame which, cushioned against the floor of the car, is preferably swingable as a one-sided lever around a horizontal axis directed transversely to the vehicle and which goes through the hinge point of the elastic coupling located in the center of curvature of the ball socket.
In motorized railcars with a ball socket bearing between the car body and the bogie, if appropriate cushioning is provided to achieve a smooth, smooth gait, considerable difficulties arise when it comes to the strength of the power transmission shaft and adjacent parts. The ball socket mounting, the suspension of the motor and the bogie result in horizontal and vertical movements between the motor and the final drive when the motor is working, on the rail joints, in curves, etc. B. the general pivotability between the car body and bogie, are desirable, but should also be absorbed as possible in the suspensions.
To avoid unacceptable stresses, motorized railcars have already been proposed in which a sliding coupling and a cardan joint are connected to the power shaft. Constructions of motorized railcars with an elastic coupling inserted into the power shaft are also known. However, these arrangements are not suitable for absorbing all major and minor stresses occurring in motorized railcars of the type described in such a way that neither the power transmission gear nor the motor or the entire car are stressed in an impermissible manner.
On the other hand, the inventive arrangement of a sliding and an elastically flexible coupling advantageously enables all movements and stresses of the power transmission shaft and adjoining elements to be kept away, thereby creating a practically useful, reliable and durable car construction.
While the sliding coupling allows any vertical play between the motor and the gearbox, the elastic coupling is particularly suitable for executing movements through elastic deformations and thereby allowing the power shaft to bend towards each side as a result of movements between the motor and the final gear, enabling torsional and horizontal displacements and thus to ensure an absolutely tension-free operation of the power transmission.
In the drawing, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown, u. 1 shows a partial longitudinal section and a partial view of the power transmission means, FIG. 2 shows a longitudinal section through the front part of a railcar and the transmission means of the drive from the transmission to the wheels, FIG. 3 shows a partial cross section along line III-III of FIG 2, 4 show a cross section through the ball socket and the adjacent parts on an enlarged scale.
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The drive unit, which consists of the motor 2 and the transmission 3 and is mounted on a frame 23, is housed in the car body. The axles 6 of the wheels 7 are resiliently mounted in the bogie 5. The pivot pin 8, which engages in a correspondingly shaped socket 9 of the bogie 5, is fastened to the supports 4. The pan 9 is mounted on cross members 10 of the bogie and, like the pin 8, has a central bore. The neck of the pan 9 protrudes through the central bore of the pin 8, which is provided at the upper end with a threaded ring 11, which enables the lifting of the Car body 1 from the bogie 5 prevented.
A vertical shaft 12 goes down from the drive 2, 3 and has longitudinal grooves 13 at the lower end. The shaft 12 engages in a sleeve 14 which is provided with a flange and which has ribs corresponding to the grooves 13 so that it is axially displaceable with respect to the shaft 12, but not rotatable. The bushing 14 is connected to a similarly designed bushing 17 provided with a flange by screw bolts 15 with the interposition of disks 16 made of elastic material. The latter sits firmly on the shaft part 18, which carries a bevel gear 19 at the lower end. This engages in a bevel gear 20 which is fastened on the shaft 21.
The bevel gears lie in a housing 22 in order to protect them from contamination. The shaft 21 is connected to the wheel axles 6 by any means for transmitting the rotary motion.
As is readily apparent, the rotational movement of the shaft 12 can be transmitted to the wheel axles 6 without the mobility of the bogie 5 being impaired.
The position of the hinge point of the elastic coupling 14, 16, 17 in the center of the ball socket 9 is indicated in FIG. 4 by the arrow V.
The frame 23, which is partially supported in the vehicle and which supports the engine 2 and the gear 3, has eyes M through which the pins 25, which lie in bearings 26 which are fastened to the cross members 4, extend. The axis of the pin 25 goes through the hinge point of the coupling 14, 16, 17 and therefore through the center point of the ball socket 9. The frame 23 can thus pivot about the pin 25 without lateral displacements of the coupling parts against each other.
Between the part of the frame 23 that supports the motor 2 and the floor of the carriage part, leaf springs 27 are arranged which can absorb vibrations of the motor caused by the intermediate movements of the frame 23 around the pins 25. The vibrations of the engine therefore do not act directly on the car part.
The invention has the advantage that the motorized railcar can drive through curves with a very small radius even at the highest speed in a completely calm position, since all vibrations and inclinations are caused by the all-round pivotability of the car part relative to the chassis and the described mounting of the drive unit be effectively included.
PATENT CLAIMS:
EMI2.1
characterized that in the vertical force wave generated by z. B. A spring-mounted motor in the car body leads through the ball socket to the gearbox in the spring-loaded bogie, one in the direction of the
Shaft axis flexible sliding coupling and an elastic, flexible coupling around a central pivot point lying on the shaft axis are connected.