Drehmomentstütze an Fahrgestellen mit Achszahnradgetriebe, insbesondere für Schienenfahrzeuge. Die Erfindung bezieht sich auf eine Dreh momentstütze an Fahrgestellen mit Achs zahnradgetriebe, d. h. zum Antrieb einer Fahrzeugachse dienendem Zahnradvorgelege, das auf der Fahrzeugachse drehbar .gelagert ist, wie dies z. B. der Fall ist bei einzeln an getriebenen Achsen von Schienenfahrzeugen, bei denen der Antriebsmotor fest ein Rahmen angeordnet und eine allseitig bewegliche Kupplung zwischen der Motorwelle und der Ritzelwelle des Zahnradvorgeleges vorge sehen ist.
Wenn 'bei solchen Achsgetrieben die Drehmomentstütze wie üblich als senkrecht gestellter, das Getriebegehäuse und,den Rah men verbindender einzelner Lenker ausgebil det ist, so ergeben sieh vom Lenker auf den Rahmen des Fahrzeuges und die Achse aus- geübte, entgegengesetzt gerichtete Vertikal kräfte.
Dies ist dann nachteilig, wenn das Ge triebe wie gewöhnlich einseitig neben der Fahrzeug-Längsmittelebene angebracht ist; denn dabei wird die Tragfeder des dem Ge- triebe zunächst liegenden Achslagers viel mehr belastet oder entlastet als, jene des wei ter entfernten Lagers, und der ganze Gestell rahmen kommt schief zu stehen. Besonders bei Drehgestellen mit zwei Triebradsätzen, bei denen die grossen Zahnräder wie üblich auf entgegengesetzten Seiten der Längsmit telebene angeordnet sind,
entsteht eine stark windschiefe Stellung des Drehgestellrahmens und entsprechend stark verschiedenes Ver tikalspiel zwischen den Achskisten und dem Rahmen. Bei solchen Bauarten wird beim Fe dern der Achsen in vertikaler Richtung Über dies das Getriebegehäuse gezwungen, Dre hungen um eine waagrechte Querachse aus zuführen, was unerwünschte Massenwirkun gen zur Folge hat.
Diesen Übelständen könnte abgeholfen werden, indem der Lenker mit seiner Längs achse horizontal. liegend angeordnet wird; doch ergeben sich dann unausgeglichene Hori zontalkräfte sowohl in den Lagern des Ge häuses auf der Triebachse als auch an den Führungsstellen (Gleitbacken) der Achslager im Rahmen.
Nach der Erfindung sollen diese Nach teile dadurch behoben sein, dass die Dreh momentstütze an zwei Punkten sowohl des Zahnradgehäuses als auch des Rahmens an greift, wobei die Abstützkräfte durch ein Gestänge derart ausgeglichen werden, dass sie in den Angriffspunkten am Rahmen gleich gross, aber entgegengesetzt gerichtet sind und mindestens annähernd in einer vertikalen Längsebene liegen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes schema tisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 ein Drehgestell mit Drehmoment stützen üblicher Bauart, Fig. 2 dasselbe Drehgestell mit Dreh momentstützen nach der Erfindung, Fig. 3 eine andere Form von Dreh momentstützen nach der Erfindung.
Nach Fig. 1 sind auf den Achsen 1 und 2 der beiden Radsätze auf entgegengesetzten Seiten der Längsmittelebene des Drehgestelles die grossen Antriebszahnräder 3 befestigt, die von den Ritzeln 4 angetrieben sind. Die nicht dargestellten, im Drehgestellrahmen 7 fest angeordneten Antriebsmotoren treiben die Wellen 5 und 6 der Ritzel 4 über eben falls nicht eingezeichnete bewegliche Kupp lungen an. Die Zahnräder 3, 4 sind von den Zahnradgehäusen 8, 9 umschlossen, die beid seits der Zahnräder 3 auf den Achsen 1 und 2 gelagert sind. In den Zahnradgehäusen sind die die Ritzel tragenden Wellen 5 und 6 gelagert. Der Rahmen 7 ist über Federn 10, 11 auf den Achsen abgestützt.
Fährt das Drehgestell in Richtung des Pfeils 12, so wir ken am Umfang der Räder 13 die Reibungs kräfte Z0 und auf die Gehäuse 8, 9 an den Lagern der Ritzelwellen 5, 6 die Kräfte Z, die gleich dem Zahndruck sind, in den ange gebenen Richtungen. Diese Kräfte rufen an den Gehäusen 8, 9 Drehmomente hervor und werden mittels der kurzen Lenker 14, 15 auf die mittlere Traverse 18 des Drehgestellrah mens übertragen. Es ist leicht ersichtlich, dass der Lenker 14 den Drehgestellrahmen im Sinne der Kraft A abwärts und der Len ker 15 aufwärts drückt, was eine Belastung vor allem der linken Tragfeder 11 des dem Gehäuse 8 benachbarten Achslagers der Achse 1 und eine gleiche Entlastung vor allem der rechten Tragfeder 10 der Achse 2 zur Folge hat.
Der ganze Rahmen wird somit windschief gestellt.
Beim Drehgestell nach Fig. 2 sind die Zahnradgehäuse 8, 9 wie bei der Ausführung nach Fig. 1 auf den betreffenden Achsen 1, 2 drehbar gelagert. Im Gegensatz dazu ist aber jedes der Gehäuse an zwei in möglichst gro ssem Abstand voneinander liegenden Punkten 16, 17 durch Lenker 20, 21 gehalten, die an parallel zueinander stehenden, an den Enden einer gemeinsamen Welle 22 befestigten He beln 23 angelenkt sind. Die Welle 22 ist in längsliegenden, am Rahmen 7 befestigten Lagern 24 schwenkbar gelagert.
Die Welle 22 und die Hebel 23 bilden ein Ausgleichs gestänge, das den Lenkern 20, 21 erlaubt, dem Gehäuse 8 beim senkrechten Spiel der Achse zu folgen, ohne dass das Gehäuse um die Achse sich zu drehen gezwungen ist, und das an den Lagern 24 gleich grosse, aber ent gegengesetzt gerichtete Kräfte A1 bezw. ein Kräftepaar hervorruft, also ein reines Dreh moment auf den Rahmen 7 überträgt. .Dies hat zur Folge, dass beide Tragfedern einer Achse in gleichem Masse entlastet bezw. be lastet werden. In gleicher Weise erzeugt die analoge Verbindung zwischen dem Zahnrad gehäuse 9 und dem Drehgestellrahmen Kräfte Az bezw. ein im gleichen Sinne wirkendes Kräftepaar.
Eine windschiefe Einstellung des Drehgestellrahmens zum Geleise, die sich be sonders bei grossen Zugkräften an der Aus bildung nach Fig. l durch starke zusätz liche Belastung der einen Federn und entspre chende Verkleinernug des Spiels der betref fenden Achskisten sehr unangenehm bemerk bar macht, wird somit vermieden.
Durch das Ausgleichgestänge wird wegen der Elastizität der Welle 22 gleichzeitig eine elastische Übertragung des Drehmomentes vom Zahnrädergehäuse auf den Rahmen und somit eine Abfederung der Antriebszahn räder 3, 4 bewirkt.
Die Kräfte der Lenker 20, 21 können auch auf die in Fig. 3 angedeutete Weise auf den Rahmen 7 übertragen werden. Hier sind am Rahmen 7 horizontal liegende Tragzapfen 30 befestigt, auf deren Enden bei 34 die Winkelhebel 31 drehbar sitzen. Die Lenker 2,0, 21 greifen an den horizontal liegenden Armen der Winkelhebel 311 an, während deren senkrecht stehende Arme durch eine Stange 32 miteinander verbunden sind. Auch diese Drehmomentstütze weist die Eigen schaften jener nach Fig. 2 auf, nur ist sie mit Bezug auf das übertragene Drehmoment weniger elastisch. Jedoch kann durch Einbau von Federn auch dieses Ausgleichgestänge elastisch gemacht sein.
Es besteht die Möglichkeit, den .linken der Tragzapfen 30, z. B. am nicht gezeich neten, am Rahmen festen Motor zu be festigen, den rechten dagegen auf kürzestem Wege an der benachbarten Quertraverse 33 des Rahmens. Die beiden Angriffspunkte 16 und 1.7 der beiden kurzen Lenker 20, 21 in Fig. 2 und 3 können über oder unter der Zen trale des Zahnradgetriebes vorgesehen sein. Die vorzugsweise in einer vertikalen Längs ebene liegende Verbindungslinie der Punkte 16 und 17 kann zur Zentrale des Zahnrad getriebes geneigt sein. Bedingung ist, dass die Wellen 22 bezw. die Lagerstellen 34 minde stens annähernd in einer vertikalen Längs ebene liegen.
Unter Umständen können auch die Lenker 20 und 21 verschieden lang sein. An Stelle der Lenker 20, 21 können an den Enden der Hebel 23, 31 z. B. auf Kugel zapfen gelagerte Gleitsteine vorgesehen sein, die in Schlitze des Zahnradgehäuses eingrei fen. Auch können die Lenker 20,21 am Dreh gestell angreifen und dafür die Wellen 22 bezw. die Hebel 31 am Zahnradgehäuse ge- lagert sein. Es können auch Ausgleich gestänge anderer Art angeordnet sein, die nicht anderes als eine verschiebebewegliche, aber drehfeste Kupplung zwischen Dreh gestell und Zahnradgehäuse und somit eine ähnliche Kupplung darstellen, wie sie in sehr vielen verschiedenen Formen für die Einzel achsantriebe von Schienenfahrzeugen ver wendet werden.
Torque support on chassis with axle gear transmission, in particular for rail vehicles. The invention relates to a torque support on chassis with axle gear transmission, d. H. To drive a vehicle axle serving gear back gear, which is rotatable .gellager on the vehicle axle, as z. B. is the case with individually driven axles of rail vehicles, in which the drive motor is fixed to a frame and an all-round coupling between the motor shaft and the pinion shaft of the countershaft is easily seen.
If, as usual, the torque arm in such axle drives is vertically positioned, the gear housing and the frame connecting individual links, the result is oppositely directed vertical forces exerted by the link on the frame of the vehicle and the axle.
This is disadvantageous if the Ge gearbox is attached as usual on one side next to the vehicle longitudinal center plane; because in the process, the load-bearing spring of the axle bearing closest to the gearbox is loaded or relieved much more than that of the bearing further away, and the entire frame comes to stand at an angle. Especially with bogies with two sets of driving wheels, where the large gears are arranged as usual on opposite sides of the longitudinal center plane,
The result is a very skewed position of the bogie frame and correspondingly very different vertical play between the axle boxes and the frame. In such types of construction, when the axes are springing in the vertical direction, the gear housing is forced to rotate around a horizontal transverse axis, which results in undesirable mass effects.
These deficiencies could be remedied by placing the handlebars with its longitudinal axis horizontal. is arranged lying down; but then there are unbalanced horizontal forces both in the bearings of the housing on the drive axle and at the guide points (sliding blocks) of the axle bearings in the frame.
According to the invention, this should be remedied by the fact that the torque support acts at two points on both the gear housing and the frame, the support forces being balanced by a linkage so that they are the same size but opposite in the points of application on the frame are directed and are at least approximately in a vertical longitudinal plane.
In the drawing, Ausführungsbei games of the subject invention are shown schematically, namely: Fig. 1 a bogie with torque support conventional design, Fig. 2 the same bogie with torque support according to the invention, Fig. 3 another form of torque support according to the Invention.
According to FIG. 1, the large drive gears 3, which are driven by the pinions 4, are attached to the axles 1 and 2 of the two wheel sets on opposite sides of the longitudinal center plane of the bogie. The drive motors, not shown, which are fixedly arranged in the bogie frame 7, drive the shafts 5 and 6 of the pinion 4 via movable couplings, which are not shown. The gears 3, 4 are enclosed by the gear housings 8, 9 which are mounted on the axles 1 and 2 on both sides of the gears 3. The shafts 5 and 6 carrying the pinions are mounted in the gear housing. The frame 7 is supported on the axles via springs 10, 11.
If the bogie moves in the direction of arrow 12, we ken on the circumference of the wheels 13, the frictional forces Z0 and on the housing 8, 9 on the bearings of the pinion shafts 5, 6, the forces Z, which are equal to the tooth pressure, in the given Directions. These forces cause the housings 8, 9 torques and are transmitted by means of the short links 14, 15 to the middle cross-member 18 of the Bogie frame. It is easy to see that the link 14 pushes the bogie frame downwards in the sense of force A and the Len ker 15 upwards, which primarily puts a load on the left suspension spring 11 of the axle bearing of the axle 1 adjacent to the housing 8 and, above all, the same relief right suspension spring 10 of the axis 2 results.
The whole frame is thus tilted.
In the case of the bogie according to FIG. 2, the gear wheel housings 8, 9 are rotatably mounted on the relevant axles 1, 2 as in the embodiment according to FIG. 1. In contrast to this, however, each of the housings is held at two points 16, 17 located at the greatest possible distance from one another by means of links 20, 21 which are hinged to levers 23 which are parallel to one another and are attached to the ends of a common shaft 22. The shaft 22 is pivotably mounted in longitudinal bearings 24 attached to the frame 7.
The shaft 22 and the levers 23 form a compensating linkage that allows the links 20, 21 to follow the housing 8 during the vertical play of the axis without the housing being forced to rotate about the axis, and that at the bearings 24 equal but oppositely directed forces A1 respectively. causes a couple of forces, so a pure torque on the frame 7 transmits. This has the consequence that both suspension springs on an axle are relieved to the same extent. be burdened. In the same way, the analog connection between the gear housing 9 and the bogie frame generates forces Az respectively. a couple of forces acting in the same way.
A skewed setting of the bogie frame in relation to the track, which is particularly uncomfortable when there are large tensile forces on the formation according to FIG .
Due to the elasticity of the shaft 22, the compensating linkage simultaneously causes an elastic transmission of the torque from the gear housing to the frame and thus a cushioning of the drive gear wheels 3, 4.
The forces of the links 20, 21 can also be transmitted to the frame 7 in the manner indicated in FIG. 3. Here, horizontally lying support pins 30 are attached to the frame 7, on the ends of which at 34 the angle levers 31 are rotatably seated. The links 2, 0, 21 engage the horizontally lying arms of the angle levers 311, while their vertical arms are connected to one another by a rod 32. This torque arm also has the properties of those according to FIG. 2, only it is less elastic with respect to the transmitted torque. However, this balancing rod can also be made elastic by installing springs.
There is the possibility of the .link the support pin 30, z. B. on not signed designated to be fixed to the frame motor, the right, however, by the shortest route to the adjacent cross member 33 of the frame. The two points of attack 16 and 1.7 of the two short links 20, 21 in Fig. 2 and 3 can be provided above or below the Zen center of the gear transmission. The preferably in a vertical longitudinal plane connecting line of points 16 and 17 may be inclined to the center of the gear transmission. The condition is that the waves 22 respectively. the bearings 34 are at least approximately in a vertical longitudinal plane.
Under certain circumstances, the links 20 and 21 can also be of different lengths. Instead of the handlebars 20, 21, at the ends of the levers 23, 31 z. B. be provided on ball pin mounted sliding blocks, the einrei fen in slots of the gear housing. The handlebars 20,21 can attack the rotating frame and the shafts 22 respectively. the levers 31 may be supported on the gear housing. It can also compensate rods of a different type be arranged, which are nothing other than a movable, but rotationally fixed coupling between the bogie and gear housing and thus represent a similar coupling as they are used in many different forms for the single axle drives of rail vehicles ver.