Antriebseinrichtung an Lokomotiven und andern Triebfahrzeugen. Bei Lokomotiven und andern Triebfahr zeugen, bei welchen die Kraft von einem mit dein Rahmen fest verbundenen Antrieb motor auf die Treibräder durch ein Zahnrad getriebe übertragen wird, ist bereits vorge schlagen worden, eine Vorrichtung, zum Bei spiel eine um die Treibräderwelle herum angeordnete Hülse, vorzusehen, die einerseits mit dem Zahnradgetriebe und anderseits mit der Treibachse verbunden ist, um eine Be weglichkeit des Zahnradgetriebes im Ver hältnis zur Treibachse zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung, durch die eine solche Beweglichkeit zwischen dem Zahnradge triebe und den Treibrädern bei Lokomotiven obengenannter Art ermöglicht wird, und be steht darin, dass die zwischen der genannten Vorrichtung, zum Beispiel einer Hülse, und dem Zahnradgetriebe sowie der Treib- achse angeordnete bewegliche Verbindung durch langgestreckte Organe, zum Beispiel Gelenkteile, wie Stangen, erfolgt, die so wohl mit der genannten Vorrichtung, zum Beispiel der Hülse, als mit der Treibachse und dem Zahnradgetriebe gelenkig verbun den und derart angeordnet sind, dass die Kraftübertragung zwischen den Teilen, mit welchen die genannten Organe gelenkig ver bunden sind,
durch die Organe in deren Längsrichtung erfolgt.
Die Erfindung wird in der beigefügten Zeichnung in Ausführungsbeispielen ver anschaulicht.
Abb. 1 zeigt einen Schnitt durch den un tern Teil eines Zahnradgetriebes für eine Dampfturbinenlokomotive, das gemäss der Erfindung ausgeführt ist; Abb. 2 zeigt -eine Seitenansicht des in Abb. 1 dargestellten Teils des Zahnradgetrie bes, wobei das Treibrad teilweise wegge schnitten ist; Abb. 3 zeigt eine andere Ausführungs form der Stützgelenke in grösserem Mass stabes Abb. 4 zeigt eine weitere Ausführungs form eines Stützgelenkes nebst zugehörigen Teilen;
Abb. 5 zeigt das eine Ende eines Stütz gelenkes in grösserem Massstabe.
Bei der in Abb. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist die nicht gezeigte Tur bine mittelst Ritzel und Zahnrädei mit den Zahnrädern 1 verbunden, die auf der Welle 2 befestigt sind. Auf derselben Welle ist ein kleineres, mit grosser Zahnbahn ver- sehenes Doppelritzel 3 befestigt, das in das letzte und beim Betrieb am langsamsten rotierende Doppelzahnrad 4 eingreift.
Die ses Zahnrad 4 ist auf der Hohlwelle 5 be festigt, die die Treibachse 6 umgibt, auf welcher die Treibräder i befestigt sind, von welchen aus die Kraft auf andere Treib räder durch Kurbeln und Kuppelstangen übertragen werden kann. Zwischen der Zahn radwelle 5 und der Treibachse 6 ist eine kegelförmige Hülse 8 vorgesehen, die einer seits mit der Zahnradwelle 5 und anderseits mit dem einen Treibrad 7 beweglich ver bunden ist.
Jede dieser Kupplungen besitzt bei der dargestellten Ausführungsform zwei drei- spitzige Sternräder 9, 10 bezw. 11 und 12 die in peripherischer Richtung derart zu einander verschoben sind, dass die Spitzen des einen Sternrades mitten zwischen den Spitzen des andern Sternrades liegen. Zwi schen je einer Spitze des einen Sternrades und je einer Spitze des andern Rades ist eine Stützgelenksta.nge 13 vorgesehen, die in Aussparungen in den Spitzen eingreift. Drei von den Stützgelenken dienen zur Übertra gung der Kraft beim Vorwärtsgang und die andern drei Gelenke zur Übertragung der Kraft beim Rückwärtsgang.
Bei der in Abb. 1 links dargestellten Kupplung sind das Sternrad 9 und die Hülse 8 aus einem Stück hergestellt, während das Sternrad 10 auf der Zahnradwelle 5 be festigt ist. Bei dieser Kupplung stützen so mit die Stützgelenke einerseits gegen einen mit der Hülse 8 fest verbundenen Teil, und zwar das Sternrad 9, und anderseits gegen einen mit der Zahnradwelle 5 fest verbunde nen Teil, und zwar das Sternrad 10. Bei der rechts der Abb. 1 dargestellten Kupplung ist das Sternrad 11 auf der Hülse 8 be festigt, während das Sternrad 12 und das Treibrad ? aus einem Stück gearbeitet sind, indem die Speichen des Treibrades mit den Spitzen entsprechenden Teilen versehen sind.
Bei dieser Kupplung stützen somit die Stütz gelenke einerseits gegen das mit der Hülse 8 festverbundene Sternrad 11 und anderseits gegen mit dem Treibrad 7 festverbundene Teile ab.
Bei der in Abb. 1 und \? dargestellten Ausführungsform besitzt jedes Stützgelenk ein Rohr 14, das an jedem Ende zu grö sserem innern Durchmesser ausgefräst ist. In jedem von diesen ausgefrästen Räumen ist ein Endteil 15 aus besonders hartem Ma terial, zum Beispiel gehärtetem Stahl oder dergleichen, eingesetzt. Die Endteile sind finit Köpfen 16 versehen, deren äussere Flächen schwach kugelförmig sind.
Die Spitzen- der Sternräder sind je mit zwei hauptsächlich zylindrischen Löchern versehen, in welchen die Stützgelenkstangen 13 mit ihren End teilen eingesetzt sind, und ferner mit einer Ausnehmung 1.7, die im Schnitt senkrecht zur Achse des Sternrades die Gestalt eines abgestumpften Kegel.: hat, dessen kleinere Grundfläche nach innen gerichtet ist (sielte Abb. 2 und 3).
Der äussere Teil der Spitze ist im Achsia.lschnil1 U-förmig (siehe Abb. l). In dieser Ausnehniung ist ein in entsprechen der Weise ausgebildeter Klotz 18 eingesetzt, der mit :.#.usnehrriungen versehen ist, in wel che Platten 19 aus besonders hartem Ma terial, zum Beispiel gehärtetem Stahl, ein gesetzt sind, welche Platten als Auflager für die Endteile 15 der Stützgelenkstangen 13 dienen.
Der Klotz 18 wird durch einen durch die U-Schenkel der Spitze und den Klotz 18;eführten Bolzen 20 mit Mutter 21 gehalten.
Dadurch, dass die Endteile 15 der Stütz- gelenkstangen und die Lagerplatten 19 auf diese Weise besondere Teile bilden, wird der Vorteil erreicht, dass diese einem Ver schleiss ausgesetzten Teile bequem aus getauscht werden können, wobei sie aus be- sonders hartem Material hergestellt werden können, ohne die Herstellung der übrigen Teile der Kupplung zu erschweren. Bei der in Abb. 3 dargestellten abgeänderten Aus führungsform sind die Stützgelenkstangen je aus einem Stück gearbeitet und an jedem Ende mit einem Kopf 16 versehen, der in diesem Falle eine ebene Endfläche hat.
Da gegen sind die äussern Flächen der im glotz 1ö eingesetzten Lagerplatten 19 schwach kugelförmig nach aussen ausgebildet.
Diese kugelförmigen Flächen, gleich gültig, ob sie auf den Stützgelenkstangen selbst oder auf den Lagerplatten angeordnet sind, sind so abgemessen, dass eine gewisse rückwirkende Kraft erhalten wird, wenn die Stützgelenkstangen sich aus ihren nor malen Stellungen gedreht haben. Bei der in Abb. 1 und 2 dargestellten Ausführungs form soll zum Beispiel der Halbmesser der kugelförmigen Fläche grösser als die halbe Länge derGelenkstangen ein. Die kugelförmi gen Flächen werden ferner zweckmässig derart abgemessen, dass zwischen den Gelenkköpfen und den Lagerplatten kein Gleiten, sondern nur Rollen entsteht.
Bei einer Veränderung der Stellung des Zahnradgetriebes im Verhältnis zu den Treibrädern wird die Hülse 8 sich schräg zu der Treibachse 6 und der Zahnradwelle 5 einstellen. Diese schräge Stellung der Hülse wird durch die beiden oben beschriebenen Verbindungsvorrichtungen ermöglicht, indem die Sternräder jeder dieser Vorrichtungen dabei nicht länger parallel zueinander liegen, sondern einen grösseren oder kleineren Win- kül miteinander bilden werden. Die einzel nen Stützgelenke werden sich dabei aus der gemeinsamen Ebene, in welcher sie angeord net sind, wenn die Gelenkkupplung ihre normale Stellung einnimmt, drehen.
Wenn aus einem oder anderem Grunde, zum Bei spiel beim Vorübergang eines Schienenstosses, beispielsweise das rechte Treibrad 7 sich heben und somit die Treibachse 6 eine schräge Stellung einnehmen würde, werden die beiden Sternräder 9, 10 der linken Ge- lenkkupplung sich voneinander ausbiegen, das heisst deren Ebenen werden einen Win kel miteinander bilden und die Stützgelenke werden eine entsprechende Stellung ein nehmen.
Die Stützgelenke gestatten auch eine Achsialverschiebung zwischen der Hülse 8, der Treibachse 6 und der Zahnradwelle 5 zueinander. Bei einer achsialen Verschiebung der Treibachse 6 zur Zahnradwelle 5 wird die Hülse 8 sich ungefähr nur um eine halb so grosso Strecke zu dieser Zahnradwelle wie die Treibachse verschieben.
In Abb. 4 bezeichnen 9 und 10 die mit der Hülse bezw. der Treibachse fest verbun denen Teile, die sogenannten Sternräder, zwischen welchen die Kraft durch Vermitt lung der Stützgelenke übertragen wird. In diesen Sternrädern sind, wie vorher, Klötze 18 angeordnet, die in den Rädern durch die Bolzen 20 festgehalten werden. Die Gelenk stange besteht bei dieser Ausführungsform aus einem grösseren Teil 30, zwischen wel chem und den Klötzen 1.8 mehrere linsen förmig ausgebildete kleine Platten 31 ange ordnet sind.
Diese Platten 31 sowohl, als auch in diesem Falle der Teil 30 sind mit schwach kugelförmigen Flächen versehen, die gegen einander abstützen, und die verschiedenen Teile sind durch um die linsenförmigen Platten herum angeordnete Ringreihen, von welchen die eine die andere umgibt, zusam mengehalten und in radialer Richtung ge führt, wobei die Ringe 32 und 33 ,jeder Reihe mit solchen Spielräumen aufeinander folgen, dass sie eine hauptsächlich rollende Bewegung der Teile 30, 31 zueinander ge statten. Diese Zusammenhaltung kann na türlich auch in anderer Weise, zum Beispiel durch eine einfache Reihe von Ringen,- be wirkt werden.
Die Stützgelenkstange endet an beiden Enden mit Platten 34, die an ihrer einen Seite eben ausgebildet und in Teilen 35 eingesetzt sind, welche durch Ringe 36 in radialer Richtung im Verhältnis zu den Achsen der Sternräder 9 und 10 geführt sind. Aus Abb. 5 geht deutlich hervor, wie die l@inge 3? und 33 angeordnet sind.
Durch Stützgelenke gemäss dieser Aus führungsform werden gegenüber den Bau arten nach Abb. 1 bis 3 mehrere Vorteile erreicht. So zum Beispiel wird das Rollen zwischen den gekrümmten Flächen kleiner, indem die Bewegung an mehreren Stellen, der Zahl der Platten entsprechend, verteil t wird.
Die aus praktischen Gründen zwc^hm@issig kugelförmig ausgebildeten Flächen können mit grösserem Halbmesser ausgeführt wer- den,
wodurch einerseits die wirkliche Stütz- fläelie zwischen den Platten grösser wird und anderseits eine grössere rückwirkende Kraft bei. Abweichungen aus den normalen Ste 1- lungen erreicht wird. Dadurch, dass man diese Flächen mit verschiedenen Krümmungs- halbmessern in verschiedenen Ric#litungen ausführt,
können verschiedene Mliederstell- kräfte erreicht werden, je nach der -lk.ichtung, in welcher das Stützgelenk aus seiner nor malen Stellung ausweicht. Zufolge der grö sseren Zahl von Platten wird auch das Fe derungsvermögen des Stützgelenkes in #,ialer Richtung grösser, da die durch das Stützgelenk zu übertragende Kraft: auf eine grössere Zahl von Flächen abfedernd wirkt.
Durch zweckmässiges Abmessen der die verschiedenen Teile zusammenhaltenden Ringe (in der oben beschriebenen Ausführungsform der Ringe 3? und 33) können diese Ringe auch dazu dienen, den Ausschlag des Stützgelen- kes zii bestimmen.
Drive device on locomotives and other traction vehicles. In locomotives and other traction vehicles, in which the power is transmitted from a drive motor firmly connected to your frame to the drive wheels through a gear transmission, has already been proposed, a device, for example a sleeve arranged around the drive wheel shaft, to provide, which is connected on the one hand to the gear transmission and on the other hand to the drive axle in order to enable mobility of the gear drive in relation to the drive axle.
The present invention relates to a drive device by means of which such mobility between the Zahnradge transmission and the drive wheels in locomotives of the type mentioned above is made possible, and be is that the between said device, for example a sleeve, and the gear transmission and the drive Axis arranged movable connection through elongated organs, for example joint parts such as rods, which are so well connected to the said device, for example the sleeve, as with the drive axis and the gear transmission and are arranged such that the power transmission between the Parts with which the named organs are articulated,
takes place through the organs in their longitudinal direction.
The invention is illustrated in the accompanying drawings in exemplary embodiments.
Fig. 1 shows a section through the un tern part of a gear transmission for a steam turbine locomotive, which is designed according to the invention; Fig. 2 shows a side view of the part of the gear transmission shown in Fig. 1, the drive wheel being partially cut away; Fig. 3 shows another embodiment of the support joints on a larger scale Fig. 4 shows a further embodiment of a support joint along with associated parts;
Fig. 5 shows one end of a support joint on a larger scale.
In the embodiment shown in Figs. 1 and 2, the tur bine, not shown, is connected to the gears 1, which are attached to the shaft 2, by means of pinions and gears. On the same shaft, a smaller double pinion 3, provided with a large toothed track, is fastened, which engages in the last double gearwheel 4, which rotates the slowest during operation.
The ses gear 4 is fastened to the hollow shaft 5 BE, which surrounds the drive axle 6 on which the drive wheels i are attached, from which the power can be transmitted to other drive wheels by cranks and coupling rods. Between the gear shaft 5 and the drive axle 6 a conical sleeve 8 is provided, which is movably connected on the one hand to the gear shaft 5 and on the other hand to the one drive wheel 7 a related party.
In the embodiment shown, each of these couplings has two three-pointed star wheels 9, 10, respectively. 11 and 12 which are shifted to one another in the peripheral direction in such a way that the tips of one star wheel lie in the middle between the tips of the other star wheel. Between each tip of one star wheel and each tip of the other wheel, a support joint rod 13 is provided which engages in recesses in the tips. Three of the support joints are used to transmit the force in forward gear and the other three joints to transmit the force in reverse gear.
In the coupling shown on the left in Fig. 1, the star wheel 9 and the sleeve 8 are made in one piece, while the star wheel 10 is fastened on the gear shaft 5 BE. In this coupling, the support joints support on the one hand against a part firmly connected to the sleeve 8, namely the star wheel 9, and on the other hand against a part firmly connected to the gear shaft 5, namely the star wheel 10. In the right of Fig. 1 coupling shown is the star wheel 11 on the sleeve 8 be fastened, while the star wheel 12 and the drive wheel? are made from one piece by providing the spokes of the drive wheel with parts corresponding to the tips.
In this coupling thus support the support joints on the one hand against the star wheel 11 firmly connected to the sleeve 8 and on the other hand against parts firmly connected to the drive wheel 7.
With the one shown in Fig. 1 and \? In the illustrated embodiment, each support joint has a tube 14 which is milled out at each end to a larger inner diameter. In each of these milled-out spaces, an end part 15 made of particularly hard material, for example hardened steel or the like, is used. The end parts are provided with finite heads 16, the outer surfaces of which are slightly spherical.
The tip of the star wheels are each provided with two mainly cylindrical holes in which the support linkage rods 13 are inserted with their end parts, and also with a recess 1.7, which in section perpendicular to the axis of the star wheel has the shape of a truncated cone .: whose smaller base is directed inwards (see Fig. 2 and 3).
The outer part of the tip is U-shaped in the Achsia.lschnil1 (see Fig. 1). In this Ausnehniung a trained in the manner block 18 is used, which is provided with:. #. Usnehrriungen, in which plates 19 made of particularly hard material, for example hardened steel, are set, which plates as a support for the End parts 15 of the support link rods 13 are used.
The block 18 is held by a bolt 20 with nut 21 that is guided through the U-legs of the tip and the block 18;
Because the end parts 15 of the support linkage rods and the bearing plates 19 form special parts in this way, the advantage is achieved that these parts exposed to wear can easily be exchanged, whereby they can be made of particularly hard material without complicating the manufacture of the remaining parts of the coupling. In the modified embodiment shown in Fig. 3, the support link rods are each made of one piece and provided at each end with a head 16, which in this case has a flat end surface.
In contrast, the outer surfaces of the bearing plates 19 used in the glotz 10 are designed to be slightly spherical towards the outside.
These spherical surfaces, regardless of whether they are located on the support rods themselves or on the bearing plates, are dimensioned so that a certain retroactive force is obtained when the support rods have rotated from their normal paint positions. In the embodiment shown in Figs. 1 and 2, for example, the radius of the spherical surface should be greater than half the length of the link rods. The spherical surfaces are also expediently measured in such a way that there is no sliding between the joint heads and the bearing plates, only rolling.
If the position of the gear drive changes in relation to the drive wheels, the sleeve 8 will adjust itself at an angle to the drive axis 6 and the gear shaft 5. This inclined position of the sleeve is made possible by the two connecting devices described above, in that the star wheels of each of these devices are no longer parallel to one another, but rather form a larger or smaller angle with one another. The individual support joints will rotate out of the common plane in which they are net angeord when the joint coupling is in its normal position.
If for one reason or another, for example when passing a rail joint, for example the right drive wheel 7 would lift and the drive axle 6 would thus assume an inclined position, the two star wheels 9, 10 of the left articulated coupling will bend out of one another means their levels will form an angle with each other and the support joints will take a corresponding position.
The support joints also allow axial displacement between the sleeve 8, the drive axis 6 and the gear shaft 5 with respect to one another. In the event of an axial displacement of the drive shaft 6 relative to the gear shaft 5, the sleeve 8 will move approximately only by half the distance to this gear shaft as the drive shaft.
In Fig. 4, 9 and 10 denote the BEZW with the sleeve. the drive axle firmly verbun which parts, the so-called star wheels, between which the force is transmitted through mediation of the support joints. As before, blocks 18 are arranged in these star wheels and are held in place in the wheels by bolts 20. The articulated rod consists in this embodiment of a larger part 30, between wel chem and the blocks 1.8 several lens-shaped small plates 31 are arranged.
These plates 31 as well as in this case the part 30 are provided with weakly spherical surfaces which bear against each other, and the various parts are held together by rows of rings arranged around the lens-shaped plates, one of which surrounds the other ge in the radial direction, the rings 32 and 33, each row following one another with such clearances that they equip a mainly rolling movement of the parts 30, 31 to each other. This cohesion can of course also be achieved in other ways, for example by means of a simple series of rings.
The support link rod ends at both ends with plates 34, which are flat on one side and are inserted in parts 35 which are guided by rings 36 in the radial direction in relation to the axes of the star wheels 9 and 10. Fig. 5 clearly shows how the length 3? and 33 are arranged.
By supporting joints according to this imple mentation form over the construction types according to Fig. 1 to 3 several advantages are achieved. For example, the rolling between the curved surfaces is reduced by distributing the movement in several places according to the number of plates.
For practical reasons, the spherical surfaces can be designed with a larger radius,
whereby on the one hand the real support area between the plates becomes larger and on the other hand a greater retroactive force is added. Deviations from the normal settings are achieved. By executing these surfaces with different radius of curvature in different directions,
different corsage forces can be achieved, depending on the direction in which the support joint deviates from its normal position. As a result of the larger number of plates, the resilience of the support joint also increases in the ial direction, since the force to be transmitted through the support joint has a cushioning effect on a larger number of surfaces.
By appropriately measuring the rings holding the various parts together (in the embodiment of the rings 3? And 33 described above), these rings can also be used to determine the deflection of the support joint zii.