Federnde Kupplung zwischen Antriebszahnrad und Triebrad bei Schienenfahrzeugen. Bei den bekannten Kupplungen zwischen Antriebszahnrad und Triebrad bei Schienen fahrzeugen, die aus tangential zwischen den Armen der genannten Räder angeordneten Schraubenfedern bestehen, werden die Federn nicht nur durch die Antriebskraft auf Druck in der Richtung ihrer Achse, sondern auch durch das Spiel der Triebachse in senkrech ter und seitlicher Richtung senkrecht zu ihrer Achse beansprucht; ausserdem sind die Federn einer zusätzlichen Beanspruchung durch die Fliehkraft unterworfen, die mit der Fahrgeschwindigkeit wächst.
Man hat daher die Federn in Buchsen eingeschlossen, wo durch jene, Federbrüche an den Einspann stellen verursachenden Beanspruchungen ver mieden wurden. Diese Buchsen waren nun entweder teleskopartig ineinander oder in einer ringförmigen Fassung verschiebbar und mussten ausserdem zur Ermöglichung der Nachgiebigkeit gegen das senkrechte und seitliche Spiel der Triebachse mit ihren Widerlagern an den Radteilen gelenkig ver bunden sein oder an ihnen entlang gleiten können. In beiden Fällen musste man die Gleitstellen bezw. Gelenkbolzen gut schmie ren, um Warmlauf und übermässige Ab nutzung zu vermeiden.
Sobald man auf Schmierung angewiesen war, verlegte man zweckmässig die ganze Kupplung in den teil weise hohlen Körper des antreibenden Zahn rades in ein Ölbad. Hierbei ergab sich aber, wenigstens bei innerhalb der Triebräder lie gendem Triebzahnrad, der Missstand, dass die Kupplung im Betrieb unzugänglich wurde.
Es sind zwar schon einige Bauarten von Federkupplungen bekannt geworden, bei denen die Schmierung der gleitenden Teile bewusst vermieden wurde, indem man die zweiteiligen Federköpfe in Ringen mit aussen angeordneten Bunden lagerte; doch hat es sich gezeigt, dass die Auflager zu schmal waren und die Buchsen durch die Fliehkraft der Federn zu stark gepresst und daher unzu lässig abgenutzt wurden.
Dies trifft auch bei einer bekannten Federkupplung zu, bei der Schraubenfedern in im regelmässigen Vieleck an. Armen des Zahnrades angeordneten, mit je zwei Innen flanschen versehenen Führungsbuchsen unter gebracht und über trichterförmige, in das Innere der Federn hineinragende Federteller durch Gelenkstangen mit den Armen des Triebrades verbunden sind. Hierbei werden die Gelenkstangen ausschliesslich auf Druck beansprucht, und für wechselnde Drehrich tung müssen daher an jeder Kupplungsfeder zwei Stangen, eine von jeder Seite, angreifen.
Daraus ergibt sich, dass die Stangen nur ver- bältnismässig kurz sein können, so dass bei der betrieblichen Exzentrizität der Ach sen eine erhebliche Radialkomponente des Druckes auftritt, die zusätzliche Reibungen, gegebenenfalls sogar Verklemmungen der Federteller und zusätzliche Beanspruchungen der Federn verursacht.
Die sämtlichen geschilderten Nachteile können gemäss der Erfindung vermieden wer den. Auch hierbei sind die Kupplungs- Schraubenfedern in im Vieleck angeordneten Führungsbuchsen des einen Rades unterge bracht und durch Gelenkstangen mit dem andern Rade verbunden. Damit diese Stan gen aber länger sein können und die- R.a- dialkomponente der Kupplungskräfte klein bleibt, lässt man sie erfindungsgemäss nicht nur Druck-, sondern auch Zugkräfte über tragen.
Das wird dadurch erreicht, dass die Federn mit ihren Innenflächen weitere, mit Endflanschen versehene Führungsbuch sen umfassen, an denen die Gelenkstangen angreifen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel für die Erfindung dargestellt, und zwar in Fig. 1 in der Draufsicht, die drei verschiedene Ebenen des Antriebes zeigt, und in Fig. 2 im Axialschnitt, während Fig. 3 eine Variante zeigt. Die Aufgabe be steht in der allseitig beweglichen, elastischen Kupplung zwischen der antreibenden Hohl welle<I>a</I> mit dem Zahnrad<I>b</I> und der sie durchsetzenden getriebenen Vollwelle c mit dem Triebrad d.
Das Zahnrad b ist mit drei Armen e ausgerüstet, die in die Ebene des Triebradkörpers d hineinragen. Jeder dieser Arme trägt an seinem freien Ende zwei Ge- lenkzapfen g, an denen die Gelenkstangen h hängen. Deren anderes Ende umfasst die Zapfen i, die in der Mitte der innern Feder führungsbuchse m angreifen und in einem be sonderen Schraubnippel k befestigt sind.
Die Augen, mit denen die Gelenkstangen fa die Zapfen g und i umfassen, besitzen ballige Innenflächen, so dass sie axialen Seitenver schiebungen zwischen Triebachse c und Hohl welle a und relativen Schräglagen dieser Achsen nachgeben können.
Die Federn f sind wegen der besseren Führung und Raumausnutzung aus Band- oder Vierkantstahl gewickelt und besitzen nur sehr wenig Spiel zwischen ihren Füh rungsbuchsen m und 7a. Sechs äussere Füh rungsbuchsen n, gleich lang wie die innern Buchsen m, sind an den drei Armen o des Triebrades d zu je zweien derart ange schraubt, dass die an ihnen aasgelenkten Stan gen h in der Verlängerung ihrer Zylinder achsen liegen.
Die innern Führungsbuchsen <I>m</I> der Federn<I>f</I> sind mit Aussenflanschen<I>p,</I> die äussern Führungsbuchsen n mit Innen flanschen q versehen, welche die Stirnenden der Federn in radialer Richtung je etwa zur Hälfte übergreifen. Die Federn f werden zweckmässig mit etwas Vorspannung in .die Buchsen<I>m,</I> n eingesetzt.
Für die reine Drehmomentübertragung werden alle Federn f gleichmässig zusammen- gepress.t, und zwar werden dabei drei Gelenk stangen h auf Druck und drei auf Zug bean sprucht; in der andern Drehrichtung bezw. beim Bremsen kehrt sich die Beanspruchung in allen sechs Gelenkstangen um. Da wo die Gelenkstange h zieht, drückt der dem Arm e abgewandte Flansch p der Innenbuchse m die Feder f nach dem Arm e zu zusammen;
da wo die Gelenkstange h. drückt, drückt der dem Arm e zugewandte Flansch p der Innen buchse<I>m</I> die Feder<I>f</I> von dem Arm e weg zusammen.
Die Fliehkraft der Federn f wird von den sie aussen und innen umschliessenden Füh rungsbuchsen 7n und n vollständig aufge nommen, so dass sie eine Durolhbiegung der, Federn nicht verursachen kann.
Damit bei exzentrischer Lage der Wellen a. und c die Radialkomponenten der Kräfte in den Stan gen h klein bleiben, sind die Stangen lang gemacht und ihre Angriffspunkte i an den Führungszylindern m in deren Hohlraum verlegt. Man kann die Zapfen z aus der Federmitte heraus weiter nach dem freien Stirnende der Feder oder sogar, gemäss Fig. 3, darüber hinaus verlegen; in diesem Falle ist an die innere Federbuchse ein Zapfenlager r angesetzt.
Die axialen Seitenbewegungen und die Schräglagen der Triebachse c beanspruchen die Federn nicht und werden durch das er wähnte Bombieren der Gelenklager auf dem Zapfen g und i ermöglicht. Die Reibung ist auf ein Mindestmass beschränkt, da nur sechs Federbuchsen und zwölf Gelenkstangenköpfe vorhanden sind und da die Auflageflächen zwischen den Federn und ihren Führungs zylindern gross sind.
Die geringe Zahl der Übertragungsglieder ermöglicht auch eine Anwendung der ge zeichneten Kupplung bei Rädern kleineren Durchmessers.. Diese Kupplung ist einfach und billig, hat billige Ersatzteile und ist von aussen leicht nachzusehen und auszuwechseln, ohne dass ein Rad abgepresst werden müsste. Sie ist aber auch haltbar, weil die Reibung gering ist und -weil die Federn nur auf Druck beansprucht werden. Da alle Teile, insbeson dere auch die Federn, sehr .kräftig gehalten werden können, ist es möglich, auch grössere Motorleistungen einseitig, das heisst auf ein einziges Triebrad einer Triebachse zu über tragen.
Spring coupling between drive gear and drive wheel in rail vehicles. In the known couplings between the drive gear and drive wheel on rails, which consist of helical springs arranged tangentially between the arms of said wheels, the springs are not only pressurized by the driving force in the direction of their axis, but also by the play of the drive axis in perpendicular claimed ter and lateral direction perpendicular to its axis; In addition, the springs are subjected to additional stress due to the centrifugal force, which increases with the driving speed.
It has therefore included the springs in sockets, where stresses causing spring breaks at the clamping points were avoided ver. These sockets were now either telescopically slidable into one another or in a ring-shaped socket and also had to be articulated with their abutments on the wheel parts to enable flexibility against the vertical and lateral play of the drive axis or be able to slide along them. In both cases you had to bezw the sliding points. Lubricate the hinge pin well to avoid warming up and excessive wear.
As soon as you had to rely on lubrication, it was expedient to move the entire clutch into the partly hollow body of the driving gear in an oil bath. Here, however, the problem arose, at least with the drive gear located within the drive wheels, that the clutch became inaccessible during operation.
Some types of spring clutches have already become known in which the lubrication of the sliding parts was deliberately avoided by storing the two-part spring heads in rings with collars arranged on the outside; However, it has been shown that the supports were too narrow and the sockets were pressed too hard by the centrifugal force of the springs and were therefore inadmissibly worn.
This also applies to a known spring clutch in which helical springs are found in a regular polygon. Arranged arms of the gear, each with two inner flanges provided guide bushings are brought under and connected via funnel-shaped, protruding into the interior of the springs spring plate by articulated rods with the arms of the drive wheel. In this case, the articulated rods are only subjected to pressure, and two rods, one from each side, must therefore attack each clutch spring for changing directions of rotation.
This means that the rods can only be relatively short, so that with the operational eccentricity of the axes, a considerable radial component of the pressure occurs, which causes additional friction, possibly even jamming of the spring plates and additional stresses on the springs.
All of the disadvantages described can be avoided according to the invention. Here, too, the clutch coil springs are accommodated in guide bushes arranged in the polygon of one wheel and connected to the other wheel by articulated rods. However, so that these rods can be longer and the radial component of the coupling forces remains small, according to the invention they are not only allowed to transmit compressive but also tensile forces.
This is achieved in that the springs with their inner surfaces comprise further guide bushes provided with end flanges on which the articulated rods engage.
In the drawing, an execution example for the invention is shown, namely in Fig. 1 in plan view showing three different levels of the drive, and in Fig. 2 in axial section, while Fig. 3 shows a variant. The task is the flexible, flexible coupling between the driving hollow shaft <I> a </I> with the gear <I> b </I> and the driven solid shaft c with the drive wheel d, which passes through it.
The gear wheel b is equipped with three arms e which protrude into the plane of the drive wheel body d. Each of these arms has two pivot pins g at its free end, from which the pivot rods h hang. The other end includes the pin i, which engage in the middle of the inner spring guide bushing m and are fastened in a special screw nipple k.
The eyes with which the toggle rods fa encompass the pins g and i have spherical inner surfaces so that they can yield axial Seitenver shifts between drive axis c and hollow shaft a and relative inclinations of these axes.
The springs f are wound from strip or square steel because of the better management and space utilization and have very little play between their guide bushes m and 7a. Six outer guide bushes n, the same length as the inner bushes m, are screwed two to each of the three arms o of the drive wheel d in such a way that the rods h linked to them are in the extension of their cylinder axes.
The inner guide bushes <I> m </I> of the springs <I> f </I> are provided with outer flanges <I> p, </I> the outer guide bushes n with inner flanges q, which radiate the ends of the springs Each direction overlap about halfway. The springs f are expediently inserted into the sockets <I> m, </I> n with a little pretension.
For pure torque transmission, all springs f are evenly compressed, namely three joint rods h are subjected to compression and three to tension; in the other direction of rotation respectively. When braking, the stress reverses in all six joint rods. Since where the toggle rod pulls h, the flange p of the inner bushing m, facing away from the arm e, compresses the spring f towards the arm e;
there where the pivot rod h. presses, the flange p facing the arm e of the inner bush <I> m </I> compresses the spring <I> f </I> away from the arm e.
The centrifugal force of the springs f is completely absorbed by the guide bushings 7n and n which surround them on the outside and inside, so that it cannot cause the springs to bend during the durometer.
So that with an eccentric position of the shafts a. and c the radial components of the forces in the Stan gene h remain small, the rods are made long and their points of application i relocated to the guide cylinders m in their cavity. You can move the pin z from the center of the spring further to the free end of the spring or even, according to FIG. 3, beyond it; in this case a journal bearing r is attached to the inner spring bushing.
The axial lateral movements and the inclined positions of the drive axis c do not stress the springs and are made possible by the cambering of the spherical plain bearings on the pin g and i. The friction is kept to a minimum, since there are only six spring bushings and twelve joint rod heads and since the bearing surfaces between the springs and their guide cylinders are large.
The small number of transmission links also enables the clutch to be used on wheels of smaller diameter. This clutch is simple and cheap, has cheap spare parts and is easy to look up and replace from the outside without having to press a wheel. But it is also durable because the friction is low and because the springs are only subjected to pressure. Since all parts, especially the springs, can be kept very strong, it is possible to carry larger motor powers on one side, that is to say on a single drive wheel of a drive axle.