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Getriebe für Fahrzeuge.
Zur Übertragung der Leistung von der im Gestell befestigten umlaufenden. Triebmaschine eines elektrischen Fahrzeuges auf eine oder mehrere Treibachsen, hat man bisher fast ausschliesslich irgend eine
Form des umlaufenden Parallelkurbelgetriebes verwendet, sofern nicht der unmittelbare Antrieb mit
Zahnradübersetzung vorgezogen wurde. Erstere Anordnung, welche gewöhnlich als doppeltes Parallel- kurbelgetriebe ausgeführt worden ist, hat den Nachteil, dass dieselbe eine geschlossene kinematische Kette darstellt, in der wegen der statischen Unbestimmtheit des Systems die Beanspruchungen der Getriebeteile von der Verformung stark abhängig sind, weshalb Überbeanspruchungen stattfinden können, die durch unvermeidliche Getriebefehler noch vergrössert werden.
Die unmittelbare Zahnradübersetzung bringt dagegen den Übelstand mit sich, dass man im Zusammenhange mit der Geometrie der Zahnrad- übersetzung in der wünschenswerten freien Bemessung der elektrischen Triebmaschinen beengt ist.
Der Zweck der Erfindung ist nun eine Anordnung zur Kraftübertragung von der im Gestell befestigten Triebmaschine zur Treibachse eines Fahrzeuges zu treffen, bei welcher Zwängungen, praktische
Genauigkeit der Ausführung vorausgesetzt, vermieden werden bzw. den damitin Verbindung auftretenden Beanspruchungen eine bestimmte Grenze gesetztist. Weiters sollen auch die ungünstigen Beanspruchungen, welche sonst bei Anwendung einer Blindwelle im Parallelkurbelgetriebe auftreten, beseitigt werden, indem eine Blindwelle entbehrlich gemacht und gänzlich vermieden wird.
Hiedurch werden gleichzeitig die bei mehrachsigen elektrischen Triebfahrzeugen notwendigen Vergrösserungen der Radstände gegenüber den Dampflokomotiven vermeidbar, Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass zur Übertragung der Kräfte zwei miteinander gekuppelte, jedoch linear oder um einen Winkel verschobene, kongruente oder ähnliche Gelenk-oder Kurbelvierecke, (welche unter der Bezeichnung Schubkurbeln bekannt sind), zur Anwendung kommen, wobei die Winkelverschiebung der beiden Kurbelvierecke verhältnismässig geringe Werte hat. Besonders bei gleichzeitiger Anwendung der beiden Verschiebungen ist es möglich, die Lagerung der beiden Schwingen an passender Stelle des Fahrzeugrahmens zu wählen, derart, dass die Richtung der Federung der Achsen ungefähr senkrecht zum sogenannten Steg der beiden Kurbelviereck stattfindet.
Hiedurch werden bei eintretender Federung der Achsen wesentliche Spannungen und unbestimmbare Beanspruchungen im Getriebe vermieden. Dieses Getriebe hat ferner die Eigenschaft, dass vollständige Übereinstimmung der Winkelgeschwindigkeit bzw. des Winkelweges bei der treibenden und getriebenen Welle gewährleistet ist. Man ist daher imstande, die beiden Wellen durch zwei solche zu beiden Seiten des Fahrzeuges angeordnete Getriebe zu kuppeln, wobei die Kurbeln jeder Welle in einem beliebigen Winkel, z. B. 90 , gegeneinander, wie bei Anwendung des gewöhnlichen Parallelkurbelgetriebes, versetzt sein können.
Man hat bereits Getriebe mit zwei miteinander gekuppelten Schubkurbeln ausgeführt, jedoch wurden die beiden Kurbelvierecke diametral angeordnet, wodurch man in der Wahl der Lagerung der gemeinsamen Schwinge vollständig beschränkt war und nicht den jeweiligen Wünschen bezüglich der geometrischen Anordnung des Getriebes gerecht werden konnte.
Anstatt die beiden Kurbelvierecke um einen Winkel zu verdrehen, lassen sich erfindungsgemäss bei Anwendung des speziellen Falles einer Geradführung die beiden Schubkurbeln auch spiegelbildlich anordnen, um Gegenläufigkeit der beiden Wellen zu erzielen. Bei dieser spiegelbildlichen Ausführung ist es ebenfalls möglich, die Schubkurbel gleichzeitig linear zu verschieben.
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In den Fig. 1-7 sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Getriebes gemäss der Erfindung dargestellt, doch ist der Deutlichkeit halber nur das System einer Maschinenseite ersichtlich gemacht. Ein zweites, vollständig gleiches System mit etwa um 90 versetzten Kurbeln wäre in der Regel auf der anderen Fahrzeugseite zu denken.
Fig. l zeigt eine allgemeine Anordnung nach der Erfindung, bei welcher sich die parallele (getriebene) Welle 2 in beliebiger relativer Lage zur treibenden Welle 1 befindet und auch die Lage der Drehpunkte der beiden Schwingen beliebig gewählt werden kann. Es ist a beispielsweise die treibende Kurbel, b die
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Es ist nicht notwendig, bei der treibenden und getriebenen Welle gleiche Kurbelradien anzuwenden.
Z. B. ist in der Anordnung nach Fig. 4, bei welcher wie in Fig. 3 die beiden Gelenkvierecke nur eine gegenseitige Verdrehung aufweisen, der Kurbelradius a'der getriebenen Welle 2 grösser als der der Kurbel a der treibenden Welle 1 angenommen. Die Grösse der Kurbelradien kann bei sämtlichen Anordnungen beliebig gewählt werden, wenn nur, wie es Fig. 4 zeigt, die beiden Gelenkvierecke einander vollständig
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Wie aus den Anordnungen in Fig. 1-4 hervorgeht, kann bei Anwendung eines Getriebes gemäss der Erfindung die gegenseitige Lage (Entfernung) der beiden zu kuppelnden Kurbelwellen 1 und 2 in weiten Grenzen geändert werden, ohne dass eine Blindwelle benötigt wird.
Etwaigen durch Erzeugungsoder Erhaltungsfehler verursachten Störungen kann durch die Einschaltung einer Federung zwischen beide Kurbelvierecke (welche in den Anordnungen der Fig. 1-4 durch die Feder g angedeutet ist) eine vorausbestimmbare Grenze gesetzt werden. Es ist bekannt, Federn anzuwenden, um Getriebefehler unschädlich zu machen. Nach der Erfindung wird zweckmässigerweise diese Federung gerade zwischen die beiden Kurbelvierecke, hier also zwischen die beiden Schwingen, verlegt. Nachdem weiters das ganze System ebenso wie der Kreuzkopf einer Dampfmaschine in einer Ebene ausserhalb der Radscheiben angeordnet werden kann, verursacht die Unterbringung dieses Getriebes keinerlei Vergrösserung des sich aus den Raddurchmesser ergebenden Radstandes.
Dass bei geeigneter Lage des getriebenen Kurbelviereckes a', b', c', fi dite Wirkung des Federspieles (der Tragfeder des Fahrzeuges) bei diesen Anordnungen vernachlässigt werden kann, liegt auf der Hand, da dieselbe ungefähr senkrecht zum Steg der beiden Kurbelvierecke stattfindet. Die Federung zwischen den beiden Kurbelvierecken kann, wie gekennzeichnet, in die Kuppel t, je nach Bedarf mit oder ohne Dämpfung, eingelegt werden.
Mit den Anordnungen, bei welchen Schubs-Kurbeln mit Bogenführung zur Anwendung kommen, wie sie in Fig. 1-4 dargestellt sind, wird nur ein gleichgerichteter Umlauf der zu kuppelnden Wellen erzielt. Soll eine entgegengesetzt gerichtete Drehrichtung der zu kuppelnden Wellen erreicht werden, so werden erfindungsgemäss zwei spiegelbildlich angeordnete Schubkurbelgetriebe mit Geradführung angewendet, bei welchen, wie das Ausführungsbeispiel in Fig. 5 zeigt, die beiden Treibstangen (b und b') miteinander gelenkig verbunden sind und das Gelenk (e) zwangläufig in gerader, im allgemeinen geschränkter Bahn geführt wird.
Fig. 5 stellt ein Ausführungsbeispiel mit einer bei Dampflokomotiven
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digkeit zulässige parallele Verschiebung der beiden Systeme ist auch hier anwendbar, wie die Anordnungen in Fig. 6 und 7 zeigen, wobei die Einschaltung einer Dämpfung und Federung (g) in die Kuppel ebenfalls möglich ist,