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Zahnradlagerung an den Antriebsmotoren eines elektrischen Schienenfahrzeuges
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Einheits-Hohlwellenlager befestigt ist.
Ein mit drei Radsätzen ausgerüstetes Triebgestell dieser Art ist z. B. in der Schweizer Patentschrift Nr. 222432 gezeigt. Alle drei Motoren sind dabei gleich ausgebildet und vertauschbar. Auch die an den Tatzen in drei voneinander verschiedenen Positionen befestigten Hohlwellenlager sind darin als gleich gestaltet angenommen. In bezug auf die Radachsen nehmen sie lediglich eine verschiedene Winkellage ein.
In gewissen Fällen kann aber ein und dasselbe Hohlwellenlager, auch Hohlwellenstummel genannt, nicht in verschiedenen Winkellagen verwendet werden. Dies trifft z. B. dann zu, wenn eine sorgfältig ausgebildete und reichliche Schmierung der Lagerfläche des auf dem Stummel sitzenden Achsantriebsrades gefordert wird. Ohne besondere Massnahmen vorzukehren, müssten dann hiezu zwei oder sogar drei voneinander verschiedene Hohlwellenlager vorgesehen werden.
Mit der Erfindung wird bezweckt, die Austauschbarkeit eines Einzelachsantriebes der eingangs erwähnten Gattung von Motoren auf deren Hohlwellenlager auszudehnen, so dass dann alle Radsätze eines Triebgestelles mitsamt den Antrieben lediglich durch Ändern von Verschraubungen gegeneinander vertauscht werden können, ohne dass dabei die Räder abgenommen werden müssten. Die Erfindung löst insbesondere die Aufgabe, das Hohlwellenlager so zu gestalten, dass eine einwandfreie Schmierung des Zahnradlagers auch dann gewährleistet ist, wenn das Hohlwellenlager in Schräglage am Motorgehäuse befestigt ist.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Hohlwellenlager wenigstens eine Anschlussfläche besitzt, in welche die Schmierölkanäle des Zahnradlagers ausmünden, wobei der Neigungswinkel einer seitlichen gegenüber einer unteren Anschlussfläche gleich gross ist wie der Neigungswinkel der Zentralen der seitlichen Motortatzen zur Lotrechten. Hiebei führen zwei achsparallel, um den Neigungswinkel der Tatzenzentralen gegeneinander versetzte Kanäle von der Öleinlaufseite des Hohlwellenlagers nach der Zahnradlagerstelle, so dass ein Einheitsschmierölstutzen bei allen vorkommenden Winkellagen des Hohlwellenlagers in normaler, den Ölniveauverhältnissen entsprechender Lage an der Anschlussfläche befestigt werden kann.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen :
Fig. l ein dreiachsiges Triebfahrgestell in Seitenansicht, Fig. 2 einen Querschnitt durch das Hohlwellenlager des Mittelachsmotors nach der Schnittlinie lI-lI der Fig. 3, Fig. 3 einen Längsschnitt durch
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- ICIlenlager des linksseitigen Radsatzes, Fig. 5 einen Querschnitt durch das Hohlwellenlager des rechtsseitigen Radsatzes, Fig. 6 ein zweiachsiges Triebfahrgestell in Seitenansicht, Fig. 7 dasselbe im Grundriss, Fig. 8 und 9 je ein vierachsiges Triebfahrgestell in schematischer Darstellung.
Das in Fig. l dargestellte Fahrgestell oder Drehgestell eines elektrischen Schienenfahrzeuges ist mit drei Radsätzen 1-3 ausgerüstet, auf welche sich der Fahrgestellrahmen 4 mittels nicht gezeichneter Fe-
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dem stützt. Die Antriebsmotoren 5 sind an Querträgern des Rahmens befestigt. Der Motor der mittleren Achse steht senkrecht über dieser, während die Motoren der beiden äusseren Achsen tiefer liegen und der Fahrgestellmitte zugewandt sind. Alle drei Motoren sind gleich ausgebildet. Ihr Gehäuse weist eine untere Tatze 6 und zwei seitliche Tatzen 7, 8 auf, wobei die Zentralen der seitlichen Tatzen in einem Winkel et von 600 zur Lotrechten stehen.
An jedem Motorgehäuse ist ein Hohlwellenlager oder Hohlwellenstummel 9 befestigt, der an seinem überhängenden Teil einen zylindrischen Kragen 10 zur Lagerung des Antriebszahnrades 11 besitzt. Für die Mittelachse ist das Hohlwellenlager 9 an der unteren Tatze 6 befestigt. Für die beiden äusseren Achsen ist es dagegen mit der entsprechenden seitlichen Tatze 7, 8 verschraubt und ist damit um den Neigungswinkel a der Zentralen der Seitentatzen verdreht angeordnet. Die Anschlagflächen aller drei Tatzen sind zu diesem Zwecke gleich gestaltet.
Um die Lagerpartie des Kragens 10 während des Betriebes dauernd und ausreichend mit Schmieröl zu versehen, ist das Hohlwellenlager 9 mit einem Dochtschmiersystem ausgerüstet. Zu diesem Zweck ist der am Motorgehäuse befestigte Teil des Lagers zum Ölbehälter 13 erweitert und mit einem grossen Öleinfüllstutzen 14 verschraubt, in welchen ein Schmierdocht 15 taucht und Tropföl in den Schmierkanal 20 fördert. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, steht der Kanal 20 für die Mittelachsgruppe über die Schmierkanäle 21 und 22 mit der Zahnradlagerstelle 29 in Verbindung. Die zur Befestigung des Stutzens 14 dienende Anschlussfläche 16 ist um den Winkel ss = 600 gegen die Horizontale geneigt, welcher Wt1- kel der Neigung ix der Tatzenzentralen gegen die Lotrechte entspricht.
Die Ölkammer 13 ist über die Durchbrechung 23 mit dem Innenraum des Einfüllstutzens 14 verbunden, während der untere, horizontal liegende Flansch 17 der Ölkammer 13 mit einem Deckel 18 abgedichtet ist, der alle nach dieser Anschlussfläche ausmündenden Kanäle und Durchbrechungen abschliesst.
Aus Fig. 4 ist die Anordnung des Systems für den linksseitigen Radsatz ersichtlich. Wie oben bereits erwähnt, ist hier das Hohlwellenlager 9 um den Neigungswinkel a der Tatzenzentrale, im vorliegenden Fall um 600 geneigt. Der Öleinfüllstutzen 14 ist aber nicht mehr am seitlichen, sondern am unteren Flansch 17 befestigt, während nun der Flansch 16 durch den Deckel 18 verschlossen ist. Die beiden Öl- kammern kommunizieren über die Durchbrechung 24, und das Tropföl fliesst dem zweiten achsparallelen Schmierkanal 25 über den Verbindungskanal 26 zu, in welchen jetzt der Kanal 20 mündet. Da der Schmierkanal 25 gegenüber dem ersten Längskanal 22 ebenfalls um 600 Drehwinkel versetzt. ist, liegt er wieder auf gleicher Höhe, und das Schmiersystem kann unverändert arbeiten.
Schliesslich ist aus Fig. 5 die Anordnung des Systems für den rechtsseitigen Radsatz erkenntlich. Der
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die Ölkammer des Stutzens über die Durchbrechung 28 mit dem Ölbehälter 13 verbunden ist. Als Längsverbindungskanal arbeitet wie bei der Disposition nach Fig. 2 der Kanal 22. Anderseits sind der Kanal 21 und die Durchbrechung 23 durch den am Seitenflansch 16 befestigten Deckel 18 verschlossen.
Aus den dargestellten Kombinationen von Hohlwellenlager und Einfüllstutzen ersieht man, dass es mit an sich identischen Stücken möglich ist, drei einwandfrei arbeitende, gleichwertige Schmiersysteme zustande zu bringen. Zur Verwandlung von einer Kombination in eine andere müssen lediglich die Schraubenverbindungen geändert werden. Dank. dieser Vereinheitlichungsmöglichkeiten können die Herstellungsund Lagerhaltungskosten wesentlich gesenkt werden.
Das in den Fig. 6 und 7 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein zweiachsiges Fahr- oder Drehgestell. Beide Motoren 31 sind bezüglich ihrer Achsen 32 der Fahrgestellmitte zugewandt und am Fahrgestellrahmen 33 befestigt. Sie treiben die Achsen über ein Stirnvorgelege 34 und einen allseitig elastischen Übertragungsmechanismus 35 an.
Man kann sich diese zweiachsige Anordnung aus der oben beschriebenen dreiachsigen Bauart durch Weglassen des Mittelradsatzes abgeleitet denken. Dabei können aber Vereinfachungen vorgenommen werden. Denn an den Motoren 31 braucht nun die Unterseite 31a des Gehäuses nicht als Tatze ausgebildet zu sein und anderseits kann an den Hohlwellenlagern 36 der zweite, seitliche Anschlussflansch 16 samt Verbindungskanal 21 und Deckel 18 entfallen. Die Öleinfüllstutzen 14 sind indessen gleich gestaltet.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich, können dank der Versetzungsmöglichkeit des Hohlwellenlagers 36 und desöleinfüllstutzens 14 die Antriebsseiten der Motoren und mithin auch ihre Kühlluft-Einlassöffnungen 37 auf der gleichen Querseite des Fahrgestelles verlegt werden. Dies ermöglicht, die Platzverhältnisse oberhalb der Motoren besser zu gestalten, indem nun alle Luftzuführungskanäle auf die eine Maschinenquerseite zu liegen kommen und die andere Querseite z. B. für Leitungen oder Laufgänge frei bleibt. Diese Möglichkeit ist selbstverständlich auch für das oben beschriebene dreiachsige Fahrgestell vorhanden.
Fig. 8 und 9 zeigen die beispielsweise Anwendung der Erfindung auf ein vierachsiges Drehgestell. In
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der Disposition von Fig. 8 ist angenommen, dass bei beiden Mittelradsätzen die Motoren senkrecht über ihren Achsen stehen und der Drehzapfen 39 zentral angeordnet ist, während gemäss Fig. 9 die Motoren aller Radsätze der Fahrgestellmitte-zugewandt und zwei Drehzapfen 40 etwa nach der Schweizer Patentschrift Nr. 278832 vorgesehen sind. Die Lufteintrittsöffnungen der Motoren können hier beliebig gruppiert werden, da wieder für jeden Radsatz die Möglichkeit besteht, die Antriebsseite des Motors auf die eine oder andere Radsatzseite zu verlegen. Analoge Dispositionen können für Triebgestelle mit fünf oder noch mehr Achsen getroffen werden.
Dank der geschilderten freien Dispositionsmöglichkeiten, die sich mit der erfindungsgemässen Anordnung bieten, lässt sich in weitgehendem Masse ein einheitlicher Motortyp, aber auch ein einheitlicher Radsatz mit Stummel, Öleinfüllstutzen, Reduktionsgetriebe und Übertragungsmechanismus für verschiedene Fahrzeugarten eines Bahnunternehmens verwenden, was zur Senkung der Anschaffungskosten und zur Vereinfachung der Lagerhaltung wesentlich beiträgt. Im Interesse dieser Vereinheitlichung würde man dann auf die für die zweiachsige Anordnung geschilderten Vereinfachungsmöglichkeiten von Motor und Hohlwellenlagerung zweckmässigerweise verzichten.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Zahnradlagerung an den Antriebsmotoren eines elektrischen Schienenfahrzeug-Triebgestelles, bei welchem die Motoren am Rahmen befestigt sind und wenigstens zwei Tatzen besitzen, an denen wahlweise und in der Winkellage der betreffenden Tatzenzentrale ein Einheits-Hohlwellenlager befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlwellenlager (9) eine Anschlussfläche (16, 17) besitzt, in welche die Schmierölkanäle des Zahnradlagers (20 - 28) ausmünden, wobei der Neigungswinkel (8) einer seitlichen gegenüber einer unteren Anschlussfläche (16 bzw.
17) gleich gross ist wie der Neigungswinkel (a) der Zentralen der seitlichen Motortatzen (7, 8) zur Lotrechten und ferner zwei achsparallel, um den Neigungswinkel (a) der Tatzenzentralen gegeneinander versetzte Kanäle (22,25) von der Öleinlaufseite des Hohlwellenlagers (9) nach der Zahnradlagerstelle (29) führen, so dass ein Einheitsschmierölstutzen (14) bei allen vorkommenden Winkellagen des Hohlwellenlagers (9) in normaler, den Ölniveauverhältnissen entsprechender Lage an der Anschlussfläche (16,17) befestigt werden kann.