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Von einem Verbrennungsmotor angetriebenes Schienentriebfahrzeug
Die Erfindung bezieht sich auf ein von einem Verbrennungsmotor angetriebenes Schienentriebfahr- zeug, insbesondere auf ein Triebfahrzeug mit grosser Antriebsleistung, vorzugsweise mit Drehgestellen, mit einem zwischen zwei benachbarten Treibradsätzen angeordneten Getriebe, das mit den beiden be- nachbarten Achstrieben zu einer gegenüber den Treibradachsen abgefederten starren Baueinheit vereinigt ist. Nach dem Patent Nr. 228260 weist das Getriebe mindestens einen Strömungskreislauf (Strömungswand- ler, Strömungskupplung) für den Antrieb mit veränderlicher Übersetzung auf.
Es ist dadurch möglich,
Strömungsgetriebe im Drehgestell oder im Hauptrahmen eines Fahrzeuges zwischen zwei benachbarten
Treibachsen an Stelle des sonst dort angeordneten Verteilgetriebes unterzubringen und wertvollen Wa- gennutzraum zu gewinnen.
Ausgehend von einer solchen im Patent Nr. 228260 vorgeschlagenen Ausbildung eines Antriebes mit einem Strömungsgetriebe, dessen Gehäuse ausserdem im wesentlichen aus einem Oberteil und aus einem abnehmbaren Unterteil besteht, wird erfindungsgemäss eine vorteilhafte Weiterentwicklung vorgeschlagen, die darin besteht, dass der oder die Strömungskreisläufe des Getriebes und dessen Eingangswelle sowie die Füllpumpe und vorzugsweise auch die Steuerungseinrichtung für die Kreisläufe am Getriebeoberteil be- festigt bzw.
vollständig im Getriebeoberteil gelagert und zusammen mit dem Getriebeoberteil vom Getriebeunterteil abnehmbar ausgebildet werden, wogegen zumindest ein Teil eines dem Strömungsgetriebe nachgeschalteten Zahnradgetriebes in an sich bekannter Weise im Getriebeunterteil gelagert und dieses als tragender Bestandteil der Achstriebe ausgebildet wird. Eine derartige Ausbildung des Strömungsgetriebegehäuses erlaubt eine schnelle, einfache und gründliche Überprüfung aller wesentlichen Elemente des Strömungsgetriesses und der diesem nachgeschalteten Getriebeteile, ohne dass eine mühsame Demontage umfangreicher Teile des Fahrzeugantriebes notwendig wäre. Denn es brauchen im wesentlichen nur die Verbindungen zwischen Getriebeoberteil und Getriebeunterteil bzw. Antrieb gelöst zu werden, um den Getriebeoberteil mit den wichtigsten Teilen des Strömungsgetriebes abheben zu können.
Damit liegen die wesentlichen Getriebeteile zur Überprüfung offen. Gegebenenfalls kann der abgehobene Getriebeoberteil sofort zur Reparatur weggebracht werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Getriebeausbildung besteht darin, dass der Getriebeoberteil nicht mehr zu den tragenden Elementen der GetriebeBaueinheit gehört. Dadurch braucht er nur noch für die Kräfte dimensioniert zu werden, die von den mit dem Getriebeoberteil verbundenen Getriebeteilen herrühren, wogegen die Ausbildung des Getriebeunterteiles sich hinsichtlich seiner Festigkeit im wesentlichen nach den Kräften richtet, die an den Treibachsen und den Zahnrädern zwischen diesen vorhanden sind.
Für die Festigkeitsberechnungen des Getriebeoberteiles einerseits und der mit dem Getriebeunterteil verbundenen Getriebe-Baueinheit anderseits bedeutet diese Trennung der Kräfte eine erhebliche Vereinfachung.
Es sind zwar bereits Fahrzeugantriebe mit Strömungskreisläufen bekanntgeworden, wobei die Getriebegehäuse aus mehreren abnehmbaren Gehäuseteilen bestehen. Dadurch, dass hiebei die Gehäusetrennfugen durch die Wellenmitten verlaufen und die Wellen lediglich in den beiden entsprechenden Gehäuseteilen gelagert sind, müssen Gehäuse und Getriebewellen jedoch gesondert montiert bzw. demontiert werden. Ausserdem bilden bei diesen Fahrzeugantrieben das Strömungsgetriebe und die Achstriebe keine Baueinheit.
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Die Triebverbindung zwischen den Getriebeteilen im Ober- und Unterteil wird nach einem weiteren
Vorschlag der Erfindung dadurch hergestellt, dass bei mit dem Unterteil zusammengebautem Oberteil mindestens ein im Oberteil gelagertes Zahnrad in ein im Unterteil gelagertes Zahnrad eingreift, wobei der Oberteil ohne Ausbau von Zahnrädern. vom Unterteil abhebbar ist. Die Abnahme des Oberteiles vom i Unterteil kann damit auf besonders einfache Weise erfolgen. Es brauchen nämlich im wesentlichen nur die Schrauben, mit denen der Oberteil am Unterteil befestigt ist, die Steuerleitungen des Strömung- getriebes und der Antrieb (z. B. über eine Kardanwelle) gelöst zu werden, um den Oberteil abheben zu können. Eventuelle mühsame Demontagen innerhalb des Getriebegehäuses, z. B. von Zahnrädern, ent- fallen somit ganz.
Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal wird der Getriebeunterteil derart ausgebil- det. dass er nicht nur als tragender Bestandteil der Getriebebaueinheit, sondern dass er, insbesondere die
Wände seines Ölsumpfes, zugleich als tragender Bestandteil des Fahrzeug-Hauptrahmens bzw. des Dreh- gestellrahmens dient. Damit wird eine weitere Gewichtsersparnis erzielt, insbesondere dann, wenn ausser- dem der Ölsumpf des Strömungsgetriebes von den tragenden Wänden des Fahrzeugrahmens gebildet wird und also ein gesonderter Ölsumpfbehälter entfällt.
Ein anderer Vorschlag der Erfindung zielt darauf ab, das Getriebeunterteil unmittelbar am Fahrzeug- hauptrahmen bzw. am Drehgestellrahmen zu befestigen. Hiebei werden zweckmässigerweise die die
Treibachsen umgebenden Gehäuseteile der Getriebe-Baueinheit geteilt vorgesehen, so dass man nun nicht nur den Oberteil, sondern auch den Unterteil vom Rahmen abheben kann. Damit sind neben den Getriebe- teilen des Ober-und Unterteiles auch die auf den Treibachsen sitzenden Getriebeteile besser zugänglich (z. B. Ritzel und Kardanhohlwelle). Es ist im übrigen ferner möglich, dass der Getriebeunterteil die tra- gende Querverbindung der beiden seitlichen Längsträger des Rahmens bildet und dass damit gesonderte
Querträger entfallen können.
Weitere Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend an Hand der Zeich- nungen an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert. Hiebei stellen dar : Fig. l einen Querschnitt durch den Hauptrahmen eines Triebfahrzeuges gemäss der Linie I-I in Fig. 2 mit dem abgehobenen Oberteil eines Strömungsgetriebes, Fig. 2 eine Draufsicht auf zwei benachbarte, in dem Hauptrahmen nach Fig. 1 angeordnete Treibachsen mit dem dazwischenliegenden Unterteil des abgehobenen Strömungsgetriebes,
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nie IV-IV in Fig. 3.
'In Fig. l und 2 ist ein Teil eines Hauptrahmens 1 eines Triebfahrzeuges dargestellt. Der Hauptrahmen, der Anschraubflächen la für die Aufnahme der Fahrzeugaufbauten aufweist, stützt sich mittels Federn 2 auf den Treibachsen der Treibradsätze 3 und 4 ab. Die Treibachsen werden über Kardanhohlwellen 5 und 6 angetrieben, deren abtriebsseitige Gelenke mit je einer Radscheibe der Treibradsätze 3 und 4 verbunden sind und deren Antrieb mittels je eines Stirnrades 7 bzw. 8 erfolgt. Beide Stirnräder 7 und 8 gehören zu einer Stirnräderkette mit den weiteren Stirnrädern 9, 10 und 11, die miteinander im Eingriff stehen und in einer Getriebe-Baueinheit 12 gelagert sind.
Die Getriebe-Baueinheit ist mittels Schrauben 13b am Hauptrahmen 1 befestigt, so dass die Lager der Stirnräder 7 - 11 mit dem Hauptrahmen 1 in starrer Verbindung stehen, wogegen die abtriebsseitigen Gelenke der Kardanhohlwellen sich zusammen mit den Treibradsätzen 3 und 4 in senkrechter Richtung gegenüber dem Hauptrahmen verschieben können. Die abnehmbaren Gehäuseteile der Getriebe-Baueinheit unterhalb der Stirnräder 7 und 8 sind mittels Schrauben 13a an dem Gehäuseteil oberhalb dieser Stirnräder befestigt und erlauben ein bequemes Abheben der Getriebe-Baueinheit 12 vom Hauptrahmen. In der Mitte der Getriebe-Baueinheit 12 ist als ein Teil derselben der Unterteil 12a eines Strömungsgetriebe-Gehäuses angeordnet.
Er weist am oberen Rand einen Flansch 12b zur Aufnahme des Oberteiles 14 des Strömungsgetriebe-Gehäuses und ferner zwei durch eine Wand 12e getrennte Ölräume 12c und 12d auf. Der Ölsumpf im Ölraum 12c ist ein Teil des Ölsumpfes, der sich unterhalb der Stirnräder 7 - 11 erstreckt und in den diese zwecks Schmierung eintauchen. Der Ölraum 12d ist dem Strömungsgetriebe zugeordnet.
Der Oberteil 14, der in Fig. 1 in vom Unterteil 12a abgehobener Lage dargestellt ist, kann am Flansch 12b des Unterteiles 12a mittels Schrauben befestigt werden. Der Oberteil 14 weist ausser dem Strömungsgetriebe eine Eingangswelle 17, ein Kegelradpaar 18, 19 und ein Stirnradpaar 20, 21 (Hoch- gang) auf, wobei das Kegelrad 19 und das Stirnrad 20 gemeinsam auf einer Welle 22 sitzen.
Das Stirnrad 21 ist über Hohlwellen 23, 24 und eine innerhalb einer Hohlwelle 25 angeordnete, nicht bezeichnete weitere Hohlwelle mit den Primärrädern dreier Strömungskreisläufe 26, 27 und 28 verbunden, die drei Geschwindigkeitsgänge des Fahrzeuges gestatten. Das Sekundärrad des Kreislaufes 27 steht hiebei über die in einem am Oberteil 14 angeordneten Gehäusesteg 31 gelagerte Hohlwelle 25 mit dem Sekundärrad des Kreislau-
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fes 28 in Verbindung ; die Sekundärräder der Kreisläufe 26 und 28 sitzen auf einer zentralen Welle 29, die in den erwähnten Hohlwellen und in einem weiteren Gehäusesteg 30 gelagert ist. Am linken Ende der
Welle 29 sind zwei Stirnräder 32 und 33 lose drehbar angeordnet, die mittels einer Klauenkupplung 34 wahlweise mit der Welle 29 verbunden werden können.
Mit dem Stirnrad 32 kämmt ein Zwischenrad 35, dessen Welle ebenfalls im Gehäusesteg 30 gelagert ist. Bei zusammengebautem Oberteil 14 und Unter- teil 12a sind die Stirnräder 33 und 35 mit dem im Unterteil gelagerten Stirnrad 10 bzw. mit einem Stirn- rad 16, das zusammen mit dem Stirnrad 10 auf einer Welle 15 sitzt, im Eingriff, wobei je nach Stellung der Klauenkupplung 34 die Treibachsen des Fahrzeuges vorwärts oder rückwärts angetrieben werden. Die
Stirnräder 10, 16, 32, 33 und 35 gehören somit zu einem dem Strömungsgetriebe nachgeschalteten Wende- getriebe.
Da die Gehäusestege 30 und 31 am Oberteil 14 des Strömungsgetriebegehäuses angegossen sind, wer- den beim Abheben des Oberteiles 14 vom Unterteil 12a (z. B. mittels eines durch am Oberteil befestigte
Ringschrauben 36 geschobenenSeiles 37) sowohl derEintrieb 17-22 als auch die Strömungskreisläufe 26- 28 nebst den dazugehörigen Teilen und ferner sogar mehr als die Hälfte der zum Wendegetriebe gehörenden
Zahnräder zusammen mit dem Oberteil abgehoben (hiebei löst sich der Zahneingriff der Stirnräder 10/33 und 16/35) und sind nun bequem zugänglich.
Dass die meisten Zahnräder des Wendegetriebe 1m Oberteil gelagert sind und mit diesem zusammen abgehoben werden, ist für die Zugänglichkeit des Wendegetriebe besonders günstig, weil Zahnräder am Oberteil besser überprüft werden können als solche am Unterteil und im Unterteil die Sicht nicht mehr behindern. Ausserdem lässt sich in der Fertigung eine Vereinfachung erreichen, da die Bohrungen im Oberteil und Unterteil getrennt bearbeitet werden können. Das quer zur Fahr- zeuglängsrichtung, also parallel zu den Treibachsen angeordnete Strömungsgetriebe und die Stirnräderkette zwischen den Treibachsen ermöglichen ferner vorteilhafterweise ein einfaches, nur aus Stirnrädern bestehen- des Wendegetriebe.
Im übrigen liegen nun auch die im Unterteil befindlichen Teile der Stirnräderkette 7-11, das Stirnrad l u und beide ü träume 12e und 12d zur Einsichtnahme alten.
Weiterhin kann auch die Getriebe-Baueinheit 12 nach Lösen der Schrauben 13a und 13b vom Hauptrahmen abgenommen werden, so dass die Zugänglichkeit auf weitere Getriebeteile ausgedehnt wird. Es sind nämlich nun die Treibradsätze mitsamt den Stirnrädern 7 und 8 und den Kardanhohlwellen 5 und 6 besser zugänglich. Der Unterteil der Getriebe-Baueinheit 12 dient ferner dazu, die Seitenwände des Hauptrahmens 1 miteinander zu verbinden, so dass im Bereich zwischen den gezeichneten Treibradsätzen jede weitere Querverbindung zwischen den Seitenwänden des Hauptrahmens entfallen kann.
Der Ölsumpf, der unten und an seinen Längsseiten ausschliesslich von tragenden Wänden umgeben wird, ergibt sich also fast ohne zusätzlichen Bauaufwand. Damit das umherspritzende Öl an den Abdichtungen zwischen Getriebegehäuse und Wellen nicht austreten kann, nimmt man nach Möglichkeit ein relativ dickflüssige Öl für die Zahnradschmierung, wogegen im Strömungsgetriebe ein relativ dünnflüssiges Öl verwendet wird, u. zw. zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Strömungsgetriebes. Die beiden durch die Wand 12e und den Gehäusesteg 30 getrennten Ölräume 12c und 12d gestatten die Verwendung zweier verschiedener Ölsorten, nämlich eines dünnflüssigen, für hydraulische Antriebe besonders geeigneten Öles für das Strömungsgetriebe und eines dickflüssigen Schmieröles für die Stirnräder.
In den Fig. 3 und 4 ist als weiteres Ausführungsbeispiel ein Drehgestell mit zwei Treibradsätzen und einem parallel zur Längsrichtung des Drehgestelles angeordneten, dreigängigen Strömungsgetriebe dargestellt. Der Drehgestellrahmen 45, der hier zugleich auch den als Ölsumpf für das Strömungsgetriebe ausgebildeten Unterteil 45b der Getriebe-Baueinheit 45a umfasst, ist gegenüber den beiden Treibradsätzen 4b und 47 mittels Federn 48 abgestützt. Die Getriebe-Baueinheit 45a weist eine Stirnräderkette auf, die aus den Stirnrädern 49 - 53 besteht und die Treibachsen miteinander verbindet, u. zw. so, dass die Stirnräder 49 und 53 über Kardanhohlwellen 54 und 55 mit je einem Treibrad in Verbindung stehen (wie auch in Fig. 1).
Der Unterteil 45b mit dem Ölsumpf weist einen Flansch 45c auf, auf dem der Oberteil 56 des Strömungsgetriebe-Gehäuses aufgeschraubt ist. Der Oberteil 56, der in Fig. 3 der Deutlichkeit wegen als ein einziger Teil gezeichnet ist, umfasst den Eintrieb, das. Strömungsgetriebe mit Füllpumpe und das dem Strömungsgetriebe nachgeschaltete Wendegetriebe. Der Eintrieb besteht aus einer Antriebswelle 57, auf der ein Stirnrad 59 aufgebracht ist, und einem mit dem Stirnrad 59 kämmenden Stirnrad 60. Der aus den Stirnrädern 59 und 60 bestehende Hochgang treibt ähnlich wie in Fig. 1 über eine unbezeichnete Hohlwelle und über Hohlwellen 62 und 63 diePrimärräder der drei Kreisläufe 64,65 und 66 an.
Die Sekundärräder der Kreisläufe 64 und 66 sind unmittelbar mit einer zentralen Welle 67 verbunden, auf deren einem Ende ein Kegelrad 68 sitzt, wogegen das Sekundärrad des Kreislaufes 65 über eine Hohlwelle 61 mit dem Sekundärrad des Kreislaufes 64 verbunden ist. Die Lagerung der Hohlwellen 62,63 und der Welle 67 er-
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folgt in Gehäusestegen 69 - 71 des Oberteiles 56. Das Kegelrad 68 kämmt mit zwei weiteren Kegelrä- dern 72 und 73, die auf einer Welle 74 lose drehbar sitzen und mittels einer Klauenkupplung 75 wahlweise mit der Welle 74 fest verbunden werden können. Die Welle 74 ist ebenfalls in Gehäusestegen 76 und 77 des
Oberteiles 56 gelagert und weist ferner ein mit dem Stirnrad 50 der Stirnräderkette im Eingriff stehendes Stirnrad 78 auf.
Bei Abnahme des Oberteiles 56 kommen die Stirrrader 78 und 50 ausser Eingriff. Vom
Stirnrad 60 des Eintriebes aus erfolgt ferner der Antrieb einer Füllpumpe 79 über ein Stirnrad 80 und ein
Kegelradpaar 81, 82. Hiebei ist die Füllpumpe 79 am Gehäusesteg 70 befestigt.
Bei der geschilderten Ausbildung des Oberteiles 56 gemäss den Fig. 3 und 4 lassen sich also der Ein- trieb 57-61, die Strömungskreisläufe 64-66, die Füllpumpe 79 und deren Antrieb 80 - 82 sowie das ge- samte Wendegetriebe 68 und 72 - 75 zusammen mit dem Oberteil abnehmen, so dass nicht nur diese Teile, sondern auch derölsumpf des Strömungsgetriebes und die Stirnräderkette 49-53 gut zugänglich sind. Die
Triebverbindung zwischen Oberteil 56 und Unterteil 45a weist bei dieser Ausführung nur ein einziges Stirn- radpaar (50/78) auf. Ein besonderer Vorteil dieser Getriebeausbildung ist der, dass bei dem lediglich Ke- gelräder aufweisenden Wendegetriebe sätmliche Zahnräder im Oberteil gelagert und wie alle Getriebeele- mente dieses Oberteiles gut zugänglich sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Von einem Verbrennungsmotor angetriebenes Schienentriebfahrzeug mit einem zwischen zwei be- nachbarten Treibradsätzen angeordneten und mindestens einen Strömungskreislauf (Stromungswandler, Strömungskupplung) für den Antrieb mit veränderlicher Übersetzung aufweisenden Getriebe, das mit den beiden benachbarten Achstrieben zu einer gegenüber den Treibradachsen abgefederten starren Baueinheit vereinigt ist, wobei das Getriebegehäuse im wesentlichen aus einem Oberteil und einem abnehmbaren Unterteil besteht, insbesondere Triebfahrzeug mit grosser Antriebsleistung, vorzugsweise mit Drehgestellen, nach Patent Nr. 228260, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Strömungskreisläufe (26-28 ;
64-66) des Geiriebesund dessen Eingangswelle (17j 57) sowie die Füllpumpe (79) und vorzugsweise die Steuerungseinrichtung für die Strömungskreisläufe am Getriebeoberteil (14 ; 56) befestigt bzw. vollständig im Getriebeoberteil gelagert und zusammen mit dem Getriebeoberteil vom Getriebeunterteil (12a ; 45b) abnehmbar ausgebildet sind, wogegen zumindest ein Teil (7-10 und 16 ; 49-53) eines dem Strömungsgetriebe nachgeschalteten Zahnradgetriebes in an sich bekannter Weise im Getriebeunterteil gelagert und dieses als tragender Bestandteil der Achstriebe ausgebildet ist.