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Schienentriebfahrzeug mit einem zwischen zwei benachbarten Treibradsätzen angeordneten Getriebe
Die Erfindung bezieht sich auf ein von einem Verbrennungsmotor angetriebenes Schienentriebfahr- zeug mit einem zwischen zwei benachbarten Treibradsätzen angeordneten Getriebe, das mit den beiden benachbarten Achstrieben zu einer gegenüber den Treibradachsen abgefederten starren Baueinheit ver- einigt ist.
Bei Schienentriebfahrzeugen erfolgt die Kraftübertragung vielfach über eine Kardanwelle (Gelenk- welle) zu einem Getriebe und von diesem über weiteren Kardanwellen zu den auf den Treibradachsen un- gefedert gelagerten Achstrieben. Dabei ist das Getriebe entweder am Drehgestellrahmen oder am Fahr- zeughauptrahmen befestigt. Diese Bauarten haben den Nachteil, dass sie verhältnismässig viel Platz be- anspruchen und den nutzbaren Wagenraum verringern sowie im Fahrzeugteil Schwingungen und Geräusche verursachen, die bei Triebwagen d en Fahrkomfort empfindlich herabsetzen können. Ferner benötigen diese Antriebe bei zwei Treibradachsen mindestens zwei, oft sogar drei Kardanwellen, was die Konstruktion schwingungsempfindlich und storanfäll1g sowie aufwendig und teuer macht.
Ausserdem hat die unabgefederte Abstützung der Achstriebe auf den Treibradachsen eine starke Belastung der Zahnräder und Lager der Achstriebe und des Oberbaues der Gleisanlagen zur Folge, ferner wird dadurch die Geräuschbildung ge- steigert.
Man hat bereits versucht, einige dieser Nachteile zu vermindern. u. zw. dadurch, dass ein Verteilgetriebe zwischen zwei benachbarten Treibradsätzen angeordnet wurde, wobei die Verbindung von dem Getriebe zu den Achstrieben über Zahnräder erfolgt und das Verteilgetriebe mit den beiden benachbarten Achstrieben zu einer starren Baueinheit vereinigt und diese Baueinheit gegenüber den Treibradachsen abgefedert wurde. Dieses Verteilgetriebe weist eine unveränderliche Übersetzung auf und erfordert ver- hältnismässig wenig Platz, insbesondere dann, wenn als Antriebsmotor ein Elektromotor vorhanden ist. In diesem Fall hat man sogar bereits den Elektromotor selbst zwischen zwei benachbarten Treibradachsen angeordnet.
Schwieriger in bezug auf einen möglichst grossen Wagennutzraum liegen dagegen die Verhältnisse dann, wenn das Schienenfahrzeug mittels eines Verbrennungsmotors angetrieben wird, u. zw. deshalb, weil das hiebei unumgänglich notwendige und einen verhältnismässig erheblichen Platz beanspruchende Wechselgetriebe für die Geschwindigkeitsstufung üblicherweise an einer solchen Stelle angeordnet ist, an der es wertvollen Nutzraum einnimmt. Es ist zwar bereits eine Anordnung eines mechanischen Wechselgetriebes zwischen und oberhalb von zwei benachbarten Treibradachsen bekannt, wobei aber doch noch immer ein erheblicher Teil des Wagenraumes in Anspruch genommen wird.
Noch problematischer wird die Platzfrage aber, wenn das Wechselgetriebe einen oder mehrere Strömungskreisläufe umfasst, also in der Regel einen noch beträchtlicheren Platz beansprucht, insbesondere dann, wenn grosseleistungen übertragen werden, wie es heute oft gefordert wird. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Ausgehend von dem eingangs erwähnten Schienentriebfahrzeug wird vorgeschlagen, dass das zwischen zwei benachbarten Treibradsätzen angeordnete Getriebe mindestens einen Strömungskreislauf (Strömungswandler, Strömungskupplung) für den An- trieb mit veränderlicher Übersetzung aufweist. Somit ist das Strömungsgetriebe mit dem Verteilgetriebe ver- einigt worden undhat dadurch einen zweckmässigen Platz erhalten. nämlich dort, wo es keinenFahrzeugnutzraum beansprucht.
Ferner wird durch die Ausbildung des Verteilgetriebes als Strömungsgetriebe die sonst
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übliche Kardanwellenverbindung zwischen Strömungsgetriebe und Verteilgetriebe eingespart und ferner der Wirkungsgrad der Kraftübertragung erhöht. Auch der Ausbau, die Austauschbarkeit und die Instandhal- tung der Getriebeteile ist durch die Vereinigung von Verteil-und Strömungsgetriebe vereinfacht. Dieser
Vorteil macht sich insbesondere bei Fahrzeugen mit Drehgestellen bemerkbar, da der Ausbau der letzte- ren eine leichte Zugänglichkeit zum Strömungsgetriebe ermöglicht.
Es sind zwar zwischen zwei benachbarten Treibachsen angeordnete Strömungsgetriebe bekannt. Da dort jedoch das Getriebegehäuse gegenüber den Treibradachsen nicht abgefedert ist und da ferner jeweils das letzte Zahnrad des Achstriebes fest auf den Treibradachsen sitzt, werden hiebei die oben erwähnten
Nachteile nicht ganz vermieden. Im übrigen wird dort eine zweckmässige Ausbildung des Strömungsge- triebes geoffenbart, jedoch nicht eine günstige Anordnung desselben wie gemäss der Erfindung.
Es wird ferner als zweckmässig vorgeschlagen, dass die Getriebe-Baueinheit über eine oder zwei Kar- danwellen mit einem bzw. zwei weiteren Treibradsätzen in Triebverbindung gebracht wird. Hiedurch kann das erfindungsgemäss ausgebildete und angeordnetewechselgetriebe nicht nur für diebeiden benach- barten, sondern ohne besonderen Bauaufwand auch für eine bzw. zwei weitere Treibradachsen ausgenutzt werden.
Die Triebverbindung zwischen der abgefederten Getriebe-Baueinheit und den auf der Fahrbahn lau- fenden Treibradsätzen kann z. B. mit Federelementen versehen werden, die an auf den Achsen der Treib- . radsätze befestigten Scheiben angeordnet sind und die eine dreidimensionaleNachgiebigkeit ermöglichen.
Mitunter ist es aber auch vorteilhaft, die Federelemente der Triebverbindung zwischen Getriebe-Bauein- heit und Treibradsätzen an den Scheiben oder Kränzen der Treibräder selbst vorzusehen. Diese Federele- mente übertragen das Antriebsdrehmoment und nehmen ausserdem die Relativbewegungen zwischen der
Getriebe-Baueinheit mit Achstrieben einerseits und den Treibradsätzen anderseits auf. Ferner können die Federelemente zugleich auch zur federnden Abstützung des Gewichtes der Getriebe-Baueinheit dienen, so dass sich für letztere eine besondere federnde Abstützung erübrigt.
Insbesondere in dem letztgenannten Falle, dass also die erwähnten Federelemente sowohl zur Dreh- momentübertragung als auch zur Abstützung der Getriebe-Baueinheit dienen, kann weiterhin einerseits die Getriebe-Baueinheit und anderseits derFahrzeug-Hauptrahmen oder dieser und ein den Treibradsätzen zugeordneter Drehgestellrahmen mit gesonderten Abfederungen zum Abstützen ihrer Gewichte gegenüber den Treibradkränzen versehen sein. In manchen Fällen kann es aber auch angebracht sein, wenn die Getriebe-Baueinheit und der Fahrzeug-Hauptrahmen oder/und ein eventuell vorhandener Drehgestellrahmen eine gemeinsame Abfederung aufweisen.
Ferner kann als Triebverbindung zwischen der abgefederten Getriebe-Baueinheit und den Treibradachsen eine bekannte Kardanhohlwelle dienen.
Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert. Hiebei stellen dar : Fig. 1 das Schema eines Schienentriebfahrzeuges mit zwei Triebdrehgestellen, Fig. 2 - 4 Einzelheiten dieser Triebdrehgestelle und der zugehörigen Antriebsanlage in vergrössertem Massstab und Fig. 5-7 das Schema bzw. Einzelheiten einer andern Ausführung eines Schienentriebfahrzeuges mit zwei Triebdrehgestellen, von denen aus noch je eine weitere Treibradachse angetrieben ist.
Der Schienentriebwagen nach Fig. 1 weist zwei Triebdrehgestelle 1 und 2 auf, die von je einem gesonderten, am Hauptrahmen 3 des Fahrzeuges befestigten Verbrennungsmotor 4 über die Kardanwelle 5, das Strömungsgetriebe 6 und die Achstriebe 7, 7'angetrieben werden. Gemäss der Erfindung sind hiebei das Strömungsgetriebe 6 und die Achstriebe 7, 7'zu einer starren Baueinheit vereinigt, ferner sind diese Getriebe-Baueinheit und der Hauptrahmen 3 unabhängig voneinander auf den Treibradachsen federnd abgestützt. Nähere Einzelheiten hiezu zeigen die im grösseren Massstab gehaltenen Figuren 2 - 4.
Das Strömungsgetriebe weist beispielsweise drei strichliert angedeutete Strömungskreisläufe 8,9 und 10 und eine nicht dargestellte Wendeeinrichtung für dieFahrtrichtungsumkehrauf und ist mit den Kegelrad-Achstrieben 7, 7'unmittelbar zusammengeflanscht. Das Tellerrad 11 jedes Achstriebes (s. Fig. 3) ist auf einer Hohlwelle 12 fest angeordnet, die über an sich bekannte Gummifederungen 13 mit den Treibrä- dern 14 bzw. 14'in Verbindung steht. Diese Gummifederungen übertragen das Drehmoment, ausserdem ermöglichen sie den Ausgleich der Relativbewegungen zwischen der Getriebe-Baueinheit 6, 7, 7'und den Treibrädern 14 und 14'und dienen ferner noch zur federnden Abstützung der Getriebe-Baueinheit.
Deren Gewicht wird dabei über die Lager 16, die Hohlwellen 12 und die Gummifederungen 13 auf die Räder 14,
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18 ist der Drehgestellrahmen und mit 19 dessen Drehzapfen bezeichnet.
Die Zeichnung lässt erkennen, dass trotz der erheblichen Grösse des Strömungsgetriebes ein nur gerin-
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ger Achsstand bei gleichzeitigem Fortfall der sonst üblichen Kardanwellen zwischen Strömungsgetriebe und Achstrieben erforderlich ist. Da die gesamte Antriebsanlage einschliesslich des Antriebsmotors unterhalb des Wagenfussbodens liegt, wird ein Maximum an Fahrzeugnutzraum erzielt. Der Ölkreislauf des Strömungsgetriebes 6 und dessen Ölpumpe können hiebei ohne weiteres auch zur Ölversorgung der beiden Achstriebe 7, 7'dienen. Weil nur eine einzige Kardanwelle je Antrieb vorhanden und ferner der Hauptrahmen samt dem Fahrgastraum unabhängig von den Getrieben (Strömungsgetriebe und Achstrieben) abgefedert ist, wird die Geräuschubertragung zum Fahrgastraum herabgesetzt.
Diese Geräuschübertragung lässt sich überdies noch weiter erheblich vermindern, da nunmehr der Fussboden geschlossen-also ohne Klappen oder Durchbrüche - ausgebildet und mit geräuschisolierenden Stoffen auch über dem Drehgestell ausgelegt werden kann.
Ein Ausbau der Getriebe oder des Drehgestelles bereitet im übrigen keine Schwierigkeiten, da lediglich die Kardanwelle 5 sowie die Brems- und Steuerleitungen gelöst zu werden brauchen und die gesamte Drehgestelleinheit unter dem Hauptrahmen auf den Schienen herausgefahren und unter Umständen sofort durch ein Ersatztriebgestell ersetzt werden kann. Drehmomentstützen sind für die Achstriebe nicht erforderlich.
Fig. 5 zeigt das Schema eines weiteren Schienentriebfahrzeuges mit insgesamt sechs angetriebenen Achsen und zwei voneinander unabhängigen Antriebsanlagen. Jede dieser Antriebsanlagen umfasst einen am Hauptrahmen 403 befestigten Antriebsmotor 404, der über eine Kardanwelle 405 und die GetriebeBaueinheit 406. 407, 407'mit den beiden Treibradsätzen 414 und 414'eines Drehgestelles in Triebverbindung steht. Von dem Achsgetriebe 407 wird über eine weitere Kardanwelle 425 und einen weiteren Achstrieb 426 noch ein dritter Treibradsatz 427 angetrieben.
Weitere Einzelheiten des Drehgestelles nach Fig. 5 sind aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich. Hiebei ist eine Führungsdeichsel 428 vorgesehen, die mittels eines Drehzapfens 429 am Gehäuse des Achstriebes 407 horizontal schwenkbar angelenkt ist und zur Führung des Treibradsatzes 427 dient. Ausserdem ist diese Führungsdeichsel mit dem Gehäuse des Achstriebes 426 starr verbunden, so dass sich für letzteren eine besondere Drehmomentabstützung ebenfalls erübrigt. Bei Bedarf kann auch noch an dem andern Achstrieb 407'eine gleichartige, mit 428'bezeichnete und in Fig. 7 strichpunktiert angedeutete Führungsdeichsel für einen weiteren Treibradsatz vorgesehen sein.
Ferner ist an der Deichsel 428 ein Führungszapfen 430 für den Hauptrahmen 403 angeordnet, wobei dieser etwa noch durch einen zweiten Führungszapfen geführt sein kann, der an einer weiteren, zum Achstrieb 426'führenden Führungsdeichsel sitzt (s. Fig. 5).
PATENTANSPRÜCHE :
1. Von einem Verbrennungsmotor angetriebenes Schienentriebfahrzeug mit einem zwischen zwei benachbarten Treibradsätzen angeordneten Getriebe, das mit den beiden benachbarten Achstrieben zu einer gegenüber den Treibradachsen abgefederten starren Baueinheit vereinigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (6, 406) in an sich bekannterWeise mindestens einen Strömungskreislauf (Strömungswandler, Strömungskupplung) für den Antrieb mit veränderlicher Übersetzung aufweist.