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Einzelachsantrieb für Drehgestelle, insbesondere für elektrisch angetriebene Schmalspur- fahrzeuge
Bei elektrisch angetriebenen Schmalspurfahr- zeugen ist die einbaubare Motorleistung bei der üblichen Tatzenlageranordnung mit ein- facher Übersetzung durch die Spurweite stark beschränkt und ausserdem auch durch den
Triebraddurchmesser, der aus Laufgründen eine gewisse Grösse (etwa 700 mm) nicht überschreiten soll. Eine bekannte Ausführung mit Tatzenlager- motoren und Doppelvorgelege ergibt nur geringe
Erleichterung, da beide Getriebegänge wieder mehr Raum beanspruchen als ein einfaches Vor- gelege. Namentlich aber, wenn höhere Fahr- geschwindigkeiten gewünscht sind, die Motor- drehzahl also nicht entsprechend hoch gewählt werden kann, ist in diesem Fall selbst eine bescheidene Vergrösserung der Antriebsleistung kaum erreichbar.
Die bei Normalspur in vielen
Fällen übliche Anordnung der Motoren im
Fahrzeug-oder Drehgestellrahmen in Richtung der Fahrzeuglängsachse mit Antrieb durch
Kegelrad-oder Schneckentrieb kommt, besonders wenn beide Triebachsen des Drehgestells durch je einen Motor angetrieben werden sollen, bei der geringen Spurweite nicht in Frage, ganz abgesehen davon, dass für die Zugänglichkeit der Motoren in diesem Fall grösste Schwierigkeiten bestehen würden.
Die Erfindung macht mit vollem Erfolg davon Gebrauch, dass bei Schmalspurfahrzeugen ausserhalb der Räder bis zur Lichtraumbegrenzung ein derart grosser Raum zur Verfügung steht, dass bei sonstiger geeigneter Ausbildung des Antriebes die Unterbringung einer Motorleistung möglich ist, die wesentlich grösser ist als bei den bish : ng : n Ausführungen von Schmalspurantrieben.
Gemäss der Erfindung liegen die mit dem Drehgestell fest verbundenen, mit ihm eine bauliche Einheit bildenden Antriebsmotoren mit praktisch horizontaler Achse ganz oder vorwiegend ausserhalb der Spur und arbeiten je durch die hohle Motorwelle über eine Kardanwelle auf die Triebachsen.
Ausserhalb der Triebräder angeordnete Motoren mit horizontaler Achse sind bei Einzelradantrieben bekannt. Hiebei sind die Motoren jedoch nicht fest mit dem Wagengestell verbunden, sondern schwingend an diesem gelagert. Sie tragen daher nichts zur mechanischen Stärkung des Gestelles bei, sondern stellen im Gegenteil eine Belastung für dieses dar. Das Gestell muss entsprechend stärker bemessen werden und vermehrt damit das Wagengewicht wesentlich.
Es ist auch bekannt, Motoren mit vertikaler
Achse ausserhalb der Triebräder anzuordnen und hiebei die Motoren fest mit dem Wagengestell zu verbinden, wobei die Kraftübertragung auf die Triebachse durch eine innerhalb der senk- rechten Motorhohlwelle liegende Gelenkwelle erfolgt. Abgesehen davon, dass sich eine solche
Anordnung für Drehgestelle oder Triebwagen wegen der das Gestell mit ihrer ganzen Länge überragenden Motoren nicht eignet, tragen auch in diesem Fall die Motoren nichts zur mechanischen Festigung des Gestells bei, sondern sind auf eigenen seitlichen Konsolen des Gestells angeordnet und bilden daher ebenfalls aus- schliesslich eine Belastung des Gestells.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert.
In Fig. 1 ist 1 der Rahmen eines Drehgestells in Draufsicht, 2 und 3 sind die in diesem abgefedert gelagerten Triebachsen. Die Achse 2 wird vom Motor 4, die Achse 3 vom Motor 5 angetrieben. Beide Motoren sind mit dem Rahmen 1 baulich vereinigt, indem sie in ihm unmittelbar eingefügt sind und zugleich einen verstärkten Teil des Rahmenträgers bilden, der dadurch eine wesentliche Festigung erfährt. Die Motoren könnten mit wesentlich ähnlicher Wirkung auch z. B. an einem durchlaufenden Träger in Form eines Verstärkungsteiles durch Verschrauben, Vernieten, Verschweissen od. dgl. befestigt sein. Jeder Motor besitzt eine Hohlwelle 6 bzw. 7, in der eine Kardanwelle 8 bzw. 9 mit den Gelenken 10 und 11 bzw. 12 und 13 angeordnet ist. Zwischen Kardanwelle und zugehöriger Triebachse ist je ein Kegelrädergetriebe 14 bzw. 15 vorgesehen.
Da die Motoren sowie das Gestell gegen die Triebachsen abgefedert sind und selbst zugleich einen Teil des Gestellrahmens bilden, lässt sich wesentlich an Material, Gewicht und auch Konstruktionsraum ersparen, was der Einbauleistung zusätzlich zugute kommt. Unabhängig davon kann diese aber grundsätzlich deshalb weitgehend grösser gewählt werden als bei innerhalb der Räder liegenden Motoren, weil der zwischen Rad und Lichtraumgrenze liegende Raum bei Schmalspurfahrzeugen verhältnismässig gross und
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wesentlich besser ausnutzbar ist als der Raum innerhalb des Rahmens.
Ein weiterer erheblicher Vorteil, den die feste
Vereinigung horizontal liegender Motoren mit dem Gestellrahmen bietet, ist, wie an Hand der
Fig. 2 gezeigt ist, der, dass der Motor 4 als mit dem Rahmen 1 fest verbundener Baubestandteil zugleich als Träger der federnden Seitenstütze 16 des Wagenkastens 17 am Drehgestell dienen kann, dessen Drehzapfen in Fig. 2 mit 18 bezeichnet ist.
Fig. 2 zeigt auch zugleich die Anordnung eines Doppelvorgeleges zwischen Motor und Triebachse.
Ausser dem Kegelradvorgelege 14 ist noch ein Stimradvorgelege 19 zwischen Motor 4 und Triebachse 2 eingeschaltet. Ein solches Doppelvorgelege hat nicht nur den Vorteil, dass das Übersetzungsverhältnis zwischen Motor und Triebachse bedeutend grösser wählbar ist, sondern dass auch der Motor für die Zwecke der Platzausnützung und als mittragender Teil des Drehgestells räumlich freizügiger und günstiger gelegt werden kann.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, die bei besonders guter Raumausnützung ebenfalls eine ausschlaggebende Vergrösserung des Übersetzungsverhältnisses ergibt, zugleich aber auch in günstiger Weise eine Abfederung des Antriebes in der Umfangsrichtung ermöglicht. In diesem Falle ist zwischen Motorhohlwelle 6 und Kardanwelle 8 ein Planetengetriebe angeordnet, dessen Sonnenrad 20 in der Umfangsrichtung durch Federn 23 am Rahmen bzw. am Motorgehäuse 1 abgestützt ist, während das Planetensystem 21 mit der Kardanwelle 8 und das Zentralrad 22 mit der Ankerhohlwelle 6 verbunden ist, wodurch insbesondere eine entsprechende Dämpfung tangentialer Stösse im Triebwerk erhalten wird. Die mit Gelenken 10 und 11 ausgestattete Kardanwelle 8 arbeitet über das Kegelrädergetriebe 14 auf die Triebachse 2.
Durch das Plancten- vorgelege wird das Übersetzungsverhältnis zwischen Motor und Triebachse zusätzlich im
Ausmass 1 : 2 vergrössert.
Zugleich mit der Möglichkeit des Einbaues einer wesentlich grösseren Motorleistung ergibt die erfindungsgemässe Ausbildung des Einzel- achsantriebes den Vorteil, dass der innerhalb der Räder befindliche Raum freibleibt und zur
Unterbringung der Bremse und Kastenfederung voll zur Verfügung steht. Ein weiterer wesentlicher Vorzug der Erfindung liegt darin, dass die aussenliegenden mit dem Drehgestell eine bauliche Einheit bildenden Motoren selbst in günstigster Weise zum Tragen des Oberkastens herangezogen werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einzelantrieb für Drehgestelle, insbesondere für elektrisch angetriebene Schmalspurfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass die, wie an sich bekannt, mit dem Drehgestell fest verbundenen und durch die hohle Motorwelle über eine Kardanwelle auf die Triebachse arbeitenden, praktisch horizontalachsigen Antriebsmotoren ganz oder vorwiegend ausserhalb der Spur angeordnet sind.