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Antrieb für Triebfahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Triebfahrzeuge insbesondere für durch Elektromotore ange- triebene Fahrzeuge mit fest im Drehgestell oder Rahmen angeordnetem Motor und Getriebe, wobei eine in nicht ausgelenktem Zustand konzentrisch über der Treibachse angeordnete Hohlwelle die Kraftüber- tragung zwischenGrossrand und Treibachse herstellt und an den beiden Enden der Hohlwelle zwei Kraft- übertragungssysteme mit gegeneinander unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften angeordnet sind.
An die Kraftübertragungseinrichtung vom Motor zur Achse schnellfahrender elektrischer Triebfahr- zeuge werden mannigfaltige Anforderungen gestellt. Zur Erzielung eines ruhigen Laufes des Triebfahr- zeuges und zur Schonung des Oberbaues ist es vor allem erforderlich, die nicht abgefederten Massen klein zu halten. Diese Forderung bedingt eine möglichst vollkommene Abfederung der Antriebsmotoren. Bei einer Abfederung des Antriebsmotors ergeben sich Relativbewegungen zwischen der Achse der Motorwelle und der Treibachse, die eine Kupplungseinrichtung bedingen, die eine Verlagerung der Treibachse gegen- über der Motorachse zulässt.
Es sind zahlreiche solcher Kupplungseinrichtungen bekanntgeworden, die die an sie gestellten Anforderungen mehr oder weniger erfüllen.
Bei diesen Antrieben ist der Motor fest im Drehgestell oder im Hauptrahmen angeordnet, also voll gegenüber der Treibachse abgefedert. Meist ist bei solchen Antrieben eine im Hauptrahmen oder im Drehgestell gelagerte Hohlwelle vorgesehen, in der die Treibachse angeordnet ist, die in nicht ausgelenktem Zustand eine konzentrische Lage zu dieser Hohlwelle einnimmt. Die Bewegungen der Treibachse gegen- über dem Drehgestell bzw. dem Hauptrahmen werden durch elastische Glieder ausgeglichen ; Als solche können z. B. Metallfedern oder auch Gummifederelemente dienen.
Es sind auch Antriebe bekannt, bei denen der Kraftübertragung von der Hohlwelle zu den Treib- rädern eine Anzahl von Gelenkhebeln dienen, die'mit ihrem Ende gelenkig an einem nicht gelagerten Zwischenring (auch"tanzender Ring"genannt) und mit ihrem andern Ende gelenkig an der Hohlwelle bzw. am Treibrad angreifen. Solche Antriebe haben sich bei schnellfahrenden Gleichstromlokomotiven bewährt. Der nicht gelagerte Zwischenring läuft bei nicht ausgelenkter Treibachse praktisch zentrisch. Bei Verlagerungen der Treibachse gegenüber der Hohlwelle treten jedoch durch den dann vorhandenen exzentrischen Lauf des Zwischenringes Unwuchten auf, die den Lauf des Triebfahrzeuges besonders bei hohen Geschwindigkeiten erheblich verschlechtern.
Diese Antriebe besitzen meist auch nur eine sehr geringe Umfangselastizität, so dass sie für die Einphasenwechselstrom-Kommutatormotoren angetriebene Triebfahrzeuge wenig geeignet sind.
Es sind auch bereits Kardanantriebe für elektrische Triebfahrzeuge zur Drehmomentübertragung zwischen einem fest imDrehgesteIlrahmen gelagerten Antriebsmotor und dem Treibradsatz bekannt. Das vom Motor angetriebene Grossrad, das fest am Motorgehäuse gelagert ist, wird von dem auf der Motorachse be-
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Die Treibachse ist ebenfalls von einer als Hohlwelle ausgebildeten Kardanwelle umgeben. Die Kar- danwelle ist unter jeweiliger Zwischenschaltung eines elastischen Gliedes an ihrem einen Ende mit dem
Treibrad und an ihrem andern Ende mit dem Treibradsatz verbunden. Bei einem solchen Antrieb sind Bewegun- gen des Treibradsatzes gegenüber dem Drehgestell bzw. dem Hauptrahmen parallel zur Motorachse und einem Winkel zu dieser möglich. Diese Bewegungen müssen von elastischen Gliedern aufgenommen werden.
Es ist auch bereits ein Kardanantrieb bekanntgeworden, bei dem die axiale Verschiebbarkeit der Treib- achse gegenüber dem Drehgestell bzw. dem Hauptrahmen möglich ist. Ein solcher Antrieb besitzt an bei- den Enden der Hohlwelle verschieden ausgeführte Kupplungen, von denen die eine nur eine kardanisch- elastische Beweglichkeit zulässt, während die andere Kupplung sowohl eine kardanisch-elastische Be- weglichkeit als auch eine axiale Verschiebung der Treibachse gegenüber dem Hauptrahmen ermöglicht.
Diese bekannte Anordnung ist aber nicht in ausreichendem Masse zentrierend, so dass bei einer Aus- lenkung der Kardanwelle erhebliche Unwuchten auftreten, die zu einem unruhigen Lauf des Triebfahr- zeuges führen. Ferner besitzt diese Ausführung keine Umfangselastizität, so dass sie für von Wechsel- strom-Kommutatormotoren angetriebene Triebfahrzeuge nicht geeignet ist. Dieser bekannte Antrieb weist ausserdem an dem die axiale Verschiebbarkeit zulassenden Kupplungselement aufeinander gleitende, dem
Verschleiss unterworfene Metallteile auf, die der Schmierung und Wartung bedürfen.
Bei Fahrzeugen, die von Wechselstrom-Kommutatormotoren angetrieben werden, ist es aber erfor- derlich, dass der Antrieb eine Drehelastizität zwischen dem Grossrad und dem Treibradsatz in Umfangs- richtung zulässt. Eine solche Drehelastizität ist beim Anfahren von grossem Nutzen, da hiedurch bei noch stehendem Triebfahrzeug sich der Rotor des Antriebsmotors etwas drehen kann, wodurch der Anfahrstrom nicht nur von einigen wenigen Lamellen des Kommutators geführt wird. Ausserdem müssen die in Um- fangsrichtung elastischen Glieder die Drehmomentschwankungen ausgleichen, die bei Einphasenwechsel- strommotoren mit der doppelten Frequenz des speisenden Wechselstromnetzes auftreten.
Als elastische Glieder für die Verbindung. der Kardanwelle mit dem Grossrad bzw. dem Treibradsatz sind bereits Gummikupplungsglieder, in welche Mitnehmerbolzen eingreifen, sowie Gummisegmente be- kannt. Diese bekannten Gummielemente erfüllen die an sie gestellten Forderungen in bezug auf zentrische
Führung und parallele oder winkelige Verschiebbarkeit der Treibachse gegenüber der Achse des Grossrades bei gleichzeitiger Elastizität in Umfangsrichtung bisher nur unvollkommen. Man versuchte daher die Män- gel dadurch zu beseitigen, dass man zusätzliche. ausserhalb des Antriebes angeordnete elastische Elemente vorsah, z. B. eine zusätzliche Umfangsfederung, die innerhalb des Grossrades oder innerhalb der Treib- räder angeordnet wurden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Antriebsanordnung, insbesondere für sehr schnell fahrende elektrische Triebfahrzeuge mit Höchstgeschwindigkeiten von mehr als 130 km/h, bei denen eine grosse parallele, winkelige und axiale Verschiebbarkeit des Treibradsatzes gegenüber der Achse des Grossrades und ausserdem eine ausreichende Umfangselastizität gewährleistet ist.
Die Lösung der Auf- gabe besteht bei demeingangs erwähnten Antrieb für Triebfahrzeuge darin, dass der Kraftübertragung vom
Grossrad zur Hohlwelle ein System von einerseits am einen Ende der Hohlwelle und anderseits am Gross- rad angreifenden Gelenkhebeln und zur Kraftübertragung von der Hohlwelle zum Treibrad eine aus gum- mielastischenElementen bestehende Kupplung mit geringem axialen Spiel aber grosser Umfangselastizität und einer kardanischen Beweglichkeit dient.
DieGelenkhebelkupplung ist zentrierend und muss daher wenigstens 3 Gelenkhebeln aufweisen, deren eine Enden am treibenden Teil und deren andere Enden am angetriebenen Teil gelenkig angreifen. Die
Gelenkhebel sind gemäss der Erfindung nicht nur um die Achse ihrer Lager drehbar, sondern weisen auch eine Beweglichkeit gegenüber der Senkrechten zur Achse ihrer Lager auf. Die Gelenke der Gelenkhebel können als Gummigelenke, insbesondere als Gummikugelgelenke ausgebildet sein.
Die aus gummielastischen Elementen bestehende Kupplung zwischen antreibendem und abtreibendem
Teil kann gemäss der Erfindung aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Ringen bestehen, zwischen denen das gummielastische Element, als Ringfeder ausgebildet, angeordnet ist.
Dabei können erfindungsgemäss die konzentrischen Ringe an den einander zugekehrten Flächen V-förmig, trapezförmig, U-förmig oder halbkreisförmig bzw. halboval gestaltet sein und die gummielastische Ringfeder aus einer zwischen diesen Flächen den Zwischenraum zwischen beiden Ringen füllenden vorzugsweise an die Ringe anvulkanisierten Schicht bestehen.
Die gummielastische Schichtkann aus mehreren konzentrisch zueinander liegenden Teilschichten aufgebaut sein. Die Ringfeder kann auch in Umfangsrichtung in mehrere Ringsektoren unterteilt sein.
Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, dass die zwischen Hohlwelle und Treibrad angeordnete Kupplung eine mit der Hohlwelle verbundene, mit Bolzen versehene, insbesondere stern-
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förmige Scheibe enthält, deren Bolzen in Öffnungen des Treibrades eingreifen und gegen die Innenwan- dungen der Öffnungen durch die gummielastischen Elemente abgestützt sind. Die elastischen Elemente können aus zwei oder mehreren kreisringsektorförmigen Gummielementen bestehen, wobei in den aus den
Gummielementen gebildeten Innenring Bolzen eingesteckt sind. Die Gummielemente können in Hülsen eingesetzt sein, die wieder in Bohrungen des Treibrades eingeschoben sind.
Eine Lösung der gestellten Aufgabe besteht weiterhin darin, dass die zwischen Hohlwelle und Treib- rad angeordnete Kupplung einen auf der Hohlwelle starr befestigten Ring mit sternförmig nach aussen ge-. richteten Vorsprüngen und entsprechenden am Radkranz des Treibrades angeordneten nach innen gerichte- ten Nasen aufweist, die gegen die Vorsprünge des auf der Hohlwelle befestigten Ringes durch die elasti- schen Elemente abgestützt sind.
Dabei können die gummielastischenElementekreisringsektorförmig ausgebildet und in radialer Rich- tung mit einem nicht durchgehenden Schlitz versehen sein. Die am Radkranz des Treibrades angeordneten nach innen gerichteten Nasen können gemäss der Erfindung keilförmig ausgebildet sein.
Verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Anordnung sind in den Fig. 1-10 darge- stellt. Fig. l zeigt die Antriebsanordnung schematisch in einem Schnitt in axialer Richtung durch die
Treibradachse in nicht ausgelenktem Zustand. In Fig. 2 ist der Antrieb in gleicher Weise geschnitten schematisch dargestellt, wobei eine radiale Parallelverschiebung der Treibradachse zu ihrer normalen La- ge angenommen ist.
In den Fig. 3 und 4 ist eine Winkelverschiebung der Treibradachse und in Fig. 5 eine reine axiale Par- allelverschiebung der Treibradachse zu ihrer Normallage dargestellt. In Fig. 6 ist der Antrieb perspekti- visch schematisch dargestellt, wobei der besseren Übersichtlichkeit halber Teile des Radsatzes, der Hohl- welle und der Ringfeder-Kupplung aufgeschnitten sind.
Weitere Ausführungsbeispiele von Antrieben gemäss der Erfindung sind in den Fig. 7 - 10 dargestellt.
Fig. 7 zeigt einen Antrieb mit einer Kraftübertragung vom Grossrad zur Hohlwelle durch eine Gelenkkupplung und eine Kraftübertragung von der Hohlwelle zum Treibrad durch eine Gummielementkupplung perspektivisch in teilweise aufgeschnittenem Zustand. Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch den Antrieb gemäss Fig. 7 längs der Linie A - A. In Fig. 9 ist ein Antrieb mit einer Kraftübertragung vom Grossrad zur Hohlwelle, wie in Fig. 7 dargestellt, und einer Kraftübertragung von der Hohlwelle zum Treibrad mit einer Gummielementkupplung, bei der in die Ausnehmungen dieser Elemente keilförmige Nasen eingreifen, perspektivisch in teilweise aufgeschnittenem Zustand, dargestellt, während in der Fig. 10 ein Schnitt durch den Antrieb gemäss Fig. 9 längs der Linie B - B gezeichnet ist.
In sämtlichen Figuren sind die Treibräder mit 1 bzw. mit 1', die Treibradachse mit 2, die Hohlwelle mit 3, der Antriebsmotor mit 4 und das Motorritzel mit 5 bezeichnet. Die Teile der Ringfederkupplung sind folgendermassen bezeichnet : Der äussere, mit dem Radsatz fest in Verbindung stehende Ring mit 11, der innere mit der Hohlwelle 3 fest verbundene Ring mit 12 und die Ringfeder, die im Ausführungsbeispiel als Gummihülsenfeder ausgebildet ist, mit 13.
Die Teile der Gelenkkupplung tragen folgende Bezeichnungen : Das Grossrad 21, die mit dem Grossrad fest verbundenen Böcke, an denen die Gelenkhebel angreifen 22, die Gelenke an diesen Bökken 23, die Gelenkhebel selbst 24, die an der Hohlwelle 3 befestigten Widerlager 25 und die Gelenke an diesen Widerlagern 26, das Lager des Grossrades 27.
Die Gelenke 23 und 26 sind im Ausführungsbeispiel als Gummikugelgelenke ausgebildet. Sie sind dadurch nicht nur um ihre Achse drehbar, sondern in ungefähr gleichemAusmass auch senkrecht zur Achse schwenkbar beweglich. Sie können aber auch Gelenke, insbesondere Kugelgelenke aus Metall oder einem andern Werkstoff sein.
Die verschiedenen möglichen Verlagerungen des Treibradsatzes 1 gegenüber dem Drehgestell sollen anschliessend bei dem Antrieb gemäss der Erfindung betrachtet werden. In der Darstellung der Fig. l befindet sich der Antrieb in der Normallage, d. h. die Hohlwelle 3 ist konzentrisch zur Treibradachse 2 angeordnet. Beim Überfahren einer Unebenheit, z. B. einer eventuellen Gleisverschiebung, wie in der Fig. 2 dargestellt ist, wird die Treibradachse 2 parallel zur Achse des Antriebsmotors bezogen auf ihre Normallage um das Mass a nach oben verschoben. Die Hohlwelle 3 nimmt dabei eine Schrägstellung zur Treibradachse ein und liegt im Bereich der Gelenkkupplung nicht mehr konzentrisch zum Grossrad. Die Gelenkhebel 24 gleichen die exzentrische Lage der Hohlwelle 3 zum Grossrad 21 aus.
Ein anderer Fall der Auslenkung tritt beim Durchfahren einer Unebenheit auf nur einer Schiene ein.
Dies führt zu einer winkeligen Lage der Treibradachse, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. In dem Auslenkungsfall, der in der Fig. 3 dargestellt ist, ist die Gelenkhebelkupplung nicht aus ihrer konzentrischen Lage zum Grossrad verschoben. Die Winkellage der Hohlwelle wird in diesem Falle von der Gum-
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mihülsenfederkupplung ausgeglichen. Durch den grossen Hebelarm, den die Hohlwelle gegenüber der Aus- lenkungsstelle besitzt, ist die kardanische Auslenkung an der Gummihülsenfederkupplung aber nursehr klein.
Liegt, wie in Fig. 4 dargestellt, die Unebenheit im Zug der linken Schiene, wird die Hohlwelle und die Treibachse parallel zueinander verbleiben. Es ergibt sich eine exzentrische Lage der Hohlwelle ge- genüber der Achse des Grossrades. Diese exzentrische Lage der Hohlwelle zum Grossrad wird durch die Ge- lenkhebelkupplung ausgeglichen. Ein weiterer Verschiebungsfall der Treibradachse gegenüber dem Dreh- gestell ist die in Fig. 5 dargestellte Verschiebung in paralleler axialer Richtung. Hiebei bleiben Hohlwelle und Treibradachse parallel in ihrer Normallage, ebenso wie die Gummihülsenkupplung. Die axiale Ver- schiebung der Hohlwelle gegenüber dem Grossrad wird dabei durch die Gelenkhebelkupplung ausge- glichen.
Im wesentlichen werden die stärkeren Verlagerungen der Hohlwelle, wie aus dem oben Gesagten zu entnehmen ist, von der Gelenkhebelkupplung aufgenommen, während der Gummihülsenfederkupplung im wesentlichen die Herstellung einer entsprechenden Elastizität in Umfangsrichtung vorbehalten ist.
Für die Aufnahme der Umfangsfederung sind Gummihülsenfedern besonders gut geeignet. Sie werden in Umfangsrichtung hauptsächlich auf Schub beansprucht. Um Zugspannungen beim Auslenken der Gum- mihülsenfedern zu vermeiden, ist eine Druckvorspannung in radialer Richtung zweckmässig. Eine solche Vorspannung lässt sich bei Gummihülsenfedern leicht herstellen. Eine Gummihülsenfeder, entsprechend dem Ausführungsbeispiel, in dem diese zwischen zwei konzentrischen Ringen angeordnet ist, besitzt eine sehr harte, kardanische Elastizität.
Diese kardanische Elastizität kann vergrössert werden, d. h. die Gummihülsenfeder kann kardanisch weicher werden, wenn sie statt zwischen zwei konzentrischenRingen mit über die Breite unveränderlichem Durchmesser als V-förmige Hülsenfeder mit V-förmigen Innen-und Aussenringen ausgebildet ist. Zweckmässigerweise ist dabei der grössere Durchmesser des Gummiringes in der Mitte derDoppelhülsenfeder.
Die Wahl der Neigung der Flanken des Ringes lässt bestimmte Auslegungsmöglichkeiten in bezug auf die Federkonstante zu.
Eine solche V-förmige HüIsenfeder erfüllt nun die Forderung, dass bei einem gegebenen zu übertra- genden Drehmoment und bei einer gegebenen Umfangselastizität eine möglichst weiche kardanische Elastizität vorhanden ist.
Es besteht auch die Möglichkeit, die Ringfederkupplung am Grossrad und die Gelenkhebelkupplung am Treibrad anzuordnen. Eine solche Anordnung ist allerdings weniger zu empfehlen, im besonderen in bezug auf die Rückwirkung auf die Lagerung des Grossrades.
Bei der erfindungsgemässen Anordnung ist für die Verbindung zwischen Grossrad und Hohlwelle eine Gelenkkupplung angeordnet. Nachdem eine Ringfederkupplung, insbesondere Gummihülsenfederkupplung eine grosse Umfangselastizität besitzt, braucht die Gelenkkupplung diese Eigenschaft nicht mehr zu besitzen. Von der Gelenkhebelkupplung sind demnach noch alle Eigenschaften zu verlangen, die ein vollkommener Antrieb besitzen soll, die eine Gummihülsenfederkupplung jedoch nur teilweise bieten. kann.
Diese Forderungen sind zentrische Führung, Freiheit von Unwuchten, Zulassung von kardanischen Winkel- bewegungen ohne Hervorrufung von inneren Widerstandskräften und als wesentlicher Vorteil Elastizität in axialer Richtung, welche die Gummihülsenfeder nur unvollkommen besitzt.
Die Kombination einer Gelenkhebelkupplung mit einer V-förmigen Gummihülsenfederkupplung erlaubt also die Zuteilung der verschiedenen, an einen Antrieb zu stellenden Forderungen jeweils an das Kupplungselement, das für die Realisierung dieser Eigenschaften besonders prädestiniert ist.
So hat die Gummihülsenfeder die Aufgabe, das Drehmoment zu übertragen, die erforderliche Umfangselastizität herbeizuführen sowie die seitliche und zentrische Führung der Kardanhohlwelle zu übernehmen. Ausserdem muss die Gummihülsenfeder die kardanische Bewegungsmöglichkeit der Kardanhohlwelle gewährleisten, ohne grosse Rückstellkräfte hervorzurufen. Da die Gummihülsenfeder nur einseitig angeordnet ist, können diese Rückstellkräfte auf ein Minimum gebracht werden.
Die Gelenkhebelkupplung hat die Aufgabe, bei unelastischer Drehmomentübertragung die zentrische Führung der Kardanhohlwelle und die kardanische Bewegungsmöglichkeit der Kardanhohlwelle zu gewährleisten. Sie besitzt ein sehr geringes kardanisches Rückstellmoment. Ausserdem hat die Gelenkkupplung sehr geringe Rückstellkräfte in Hohlwellenlängsrichtung. Hiedurch werden die durch die Bauungenauigkeiten bedingten Vorspannungskräfte vermieden und die Bewegungsfreiheit des Treibradsatzes in Längsrichtung gewährleistet.
Für die Gestaltung der Ringfeder sind zahlreiche Ausführungsvarianten möglich. So können bei einer Ausführung als Gummiringfeder z. B. die Ringe, zwischen denen die Gummischicht angeordnet ist, an
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ihren einander zugekehrten Flächen nicht nur V-förmig, sondern auch trapezförmig, U-förmig oder halb- kreisförmig bzw. halboval gestaltet sein. Zur Anpassung der Umfangselastizität an die gegebenenfalls erforderlichen Werte kann die Gummischicht auch in mehrere einzelne konzentrisch angeordnete Schich- ten unterteilt sein. Es ist weiterhin möglich, die Gummischicht und die sie einschliessenden Ringe in mehrere Ringsektoren aufzuteilen. Die Anzahl der Gelenkhebel ist an die Zahl 4, die imAusfüh- rungsbeispiel genannt ist, nicht gebunden.
Die Anzahl der Gelenkhebel kann ebenso gut grösser oder klei- ner als 4 sein.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Antriebes gemäss der Erfindung sind in den Fig. 7 und 8 die Teile der in Umfangsrichtung elastischen Kupplung wie folgt bezeichnet : mit 111 kreisringsektor- förmige Gummiteile, die in ringförmige Hülsen 110 eingeschoben sind. Diese ringförmigen Hülsen
110 sind in kreisförmige Bohrungen 115, die im Treibrad l'eingebracht sind, eingesteckt. Mit
112 sind die Bolzen, die in die aus den kreisringsektorförmigen Elementen 111 gebildeten Innen- ringe eingesteckt sind und mit 113 der sternförmige, fest mit der Hohlwelle verbundene Träger dieser
Bolzen 112 bezeichnet.
Die aus den Teilen 23 - 26 bestehende Gelenkkupplung hat die Aufgabe, eine kardanische und axiale Beweglichkeit der Hohlwelle gegenüber dem fest im Drehgestellrahmen gelagerten Grossrad sicher zu stellen. Die Aufgabe der Gummielemente 111 besteht darin, eine Elastizität der Kupplung in Um- fangsrichtung und eine kardanische Beweglichkeit der Hohlwelle gegenüber dem Treibrad zu ermöglichen.
Die aus Gummi oder einem andern Werkstoff mit ähnlichen elastischen Eigenschaften hergestellten Ele- mente 111 sind in je eine Hülse 110 eingeschoben, die wieder in Bohrungen des Treibrades 11 eingesteckt sind. In den inneren Ring, der von den Gummielementen 111 gebildet wird, sind die Bol- zen 112 eingesteckt, die über die sternförmige Scheibe 113 fest mit der Hohlwelle 3 in Verbin- dung stehen.
Die Gummielemente können kreisrund oder oval sein oder auch eine andere Form aufweisen. Eine dementsprechende Form weisen auch die Hülsen 110 und die Bohrungen auf, in die die Gummielemen- te eingesetzt werden. Im Ausführungsbeispiel sind zwei kreisringsektorförmig gestaltete Gummielemente in je eine Hülse 110 eingesetzt. Die Unterteilung kann aber auch in mehr als 2 Elemente erfol- gen. Auch die unterteilten Elemente können eine ovale oder eine andere von der Kreisform abweichende
Form aufweisen. Die Gummielemente können auch als geschlossene Scheiben ausgebildet sein.
Beim Anfahren oder'Beschleunigen des Triebfahrzeuges werden die Gummielemente 111 vor- wiegend auf Schub aber auch auf Druck beansprucht. Dabei ist eine gewisse Verdrehung der Hohlwelle gegenüber der Treibradachse in Umfangsrichtung, wie dies erwünscht ist, zulässig. Ebenso ist bei glei- cher Beanspruchungsart eine kardanische Beweglichkeit der Hohlwelle 3 gegenüber der Treibradachse
2 möglich. In radialer Richtung weisen die Gummielemente 111 eine harte Elastizität auf, so dass eine einwandfrei zentrische Führung der Hohlwelle gewährleistet ist.
In Kombination mit einer aus den Elementen 23 - 26 aufgebauten Gelenkkupplung gewährleisten die Kupplungselemente 111 und 114 für den Antrieb eines Triebfahrzeuges also die erforderlichen Eigenschaften, nämlich eine grosse parallele bzw. winkelige und axiale Verschiebbarkeit der Achse des Grossrades gegenüber der Treibradachse, eine ausreichende Elastizität der Hohlwelle in Umfangsrichtung gegenüber dem Treibrad und eine zentrische unwuchtfreie Führung der Hohlwelle durch den Treibradsatz.
Grundsätzlich ist auch eine Vertauschung der Gelenkkupplung mit der Gummielementkupplung möglich. Bei einer solchen Anordnung dient dann die Gelenkkupplung der Verbindung der Hohlwelle mit dem Treibrad und die Gummielementkupplung der Verbindung von Grossrad und Hohlwelle.
Bei den in den Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungsbeispielen gemäss der Erfindung sind für den Treibradsatz der Treibachse, das Grossrad und die Gelenkkupplung vom Grossrad zur Hohlwelle die gleichen Bezugszeichen, wie in den Fig. 1 - 8 zur Verwendung gekommen. Die Teile der in Umfangsrich- tung elastischen Kupplung sind wie folgt bezeichnet : mit 115 ein auf der Hohlwelle 3 starr befestigter Ring mit insbesonders sternförmig nach aussen gerichteten Vorsprüngen, mit 117 Gummielemente und mit 116 an einem mit dem Treibrad fest verbundenen Ring 118 angeordnete Nasen, die in die Schlitze der Gummielemente 117 eingreifen. Die Gummielemente 117 können z. B. kreisringsektorförmig gestaltet und in radialer Richtung mit Schlitzen versehen sein, in die die Nasen 116 des am Treibrad 11 angeordneten Ringes 118 eingreifen.
Die Nasen 116 sind im Ausführungsbeispiel keilförmig ausgebildet.
Ebenso wie bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Antrieb, hat die aus den Elementen 115 - 117 aufgebaute Gummielementkupplung die Aufgabe, eine Elastizität in Umfangsrichtung, eine kardanische
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Beweglichkeit zwischen Hohlwelle und Treibradachse sowie eine zentrische, unwuchtfreie Führung der
Hohlwelle durch das Treibrad sicher zu stellen. Die Gummielemente 117 sind auf Druck vorgespannt eingebaut und werden beim Anfahren bzw. Beschleunigen des Triebfahrzeuges nochmals weiterhin auf Druck beansprucht, wobei eine Elastizität in n Umfangsrichtung gewährleistet ist. Bei einer kardanischen Bewegung der Hohlwelle gegenüber dem Treibrad weisen diese Gummielemente eine weiche Elastizität auf, wobei diese Elemente vorwiegend auf Schub beansprucht sind.
Auch bei Verwendung dieser Gummielementkupplung ist, wie bei der in den Fig. 7 und 8 dargestell- ten und oben beschriebenen Kupplung eine zentrische Führung der Hohlwelle am Grossrad realisiert. Auch die in den Fig. 9 und 10 dargestellte Kupplungskombination besitzt daher die von einem fortschrittlichen Antrieb geforderten Eigenschaften, also : eine grosse parallele bzw. winkelige und axiale Verschiebbarkeit der Achse des Grossrades gegenüber der Treibradachse, eine ausreichende Elastizität der Hohlwelle in Umfangsrichtung gegenüber dem Treibrad und eine zentrische unwuchtfreie Führung der Hohlwelle am Treibradsatz.
Für die in den Fig. 7-10 dargestellten Gummielementkupplungen sind verschiedene Ausführungsvarianten möglich. So muss z. B. die Scheibe 113, nicht wie dargestellt, sternförmig sein, sie kann auch als Vollscheibe ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, die Vorsprünge 115 axial an einer mit der Hohlwelle fest verbundenen Vollscheibe anzuordnen. Auch die mit dem Treibrad in Verbindung stehendenNasen 116 können in axialer Richtung am Treibrad l'ohne Zwischenschaltung von besonde- ren Halteringen angeordnet sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antrieb für Triebfahrzeuge insbesondere für durch Elektromotore angetriebene Fahrzeuge mit fest im Drehgestell oder Rahmen angeordnetem Motor und Getriebe, wobei eine in nicht ausgelenktem Zustand konzentrisch über der Treibradachse angeordnete Hohlwelle die Kraftübertragung zwischen Gross- rad und Treibradachse herstellt und an den beiden Enden der Hohlwelle zwei Kraftübertragungssysteme mit gegeneinander unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
dass der Kraftübertragung vom Grossrad zur Hohlwelle ein System von einerseits am einen Ende der Hohlwelle und anderseits am Grossrad angreifenden Gelenkhebeln und zur Kraftübertragung von der Hohlwelle zum Treibrad eine aus gummielastischen Elementen bestehende Kupplung mit geringem axialen Spiel aber grosser Umfangselastizität und einer kardanischen Beweglichkeit dient.
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bildet ist.
3. Antrieb fürTriebfahrzeugenachAnspruchloder2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkhebel (24) nicht nur um die Achse ihrer Lager (23,26) drehbar sind, sondern auch eine Beweglichkeit gegenüber der Senkrechten zur Achse ihrer Lager (23,26) aufweisen.
4. Antrieb für TriebfahrzeugenachAnspruch2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konzentrischen Ringe (11, 12) an den einanderzugekehrtenFlSchen V-förmig, trapezförmig, U-förmig oder halbkreisförmig bzw. halboval gestaltet sind und die gummielastische Ringfeder aus einer zwischen diesen
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elastische Schicht aus mehreren konzentrisch zueinander liegenden Teilschichten aufgebaut ist.
6. Antrieb für TriebfahrzeugenachAnspruch4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aus einem gummielastischen Material bestehende Ringfeder (13) in Umfangsrichtung in mehrere Ringsektoren unterteilt ist.