Antriebseinrichtung an Fahrzeugen, insbesondere an Eisenbahnfahrzeugen. Bei den bisher bekannten Achsantrieben von Eisenbahnfahrzeugen wird die durch die abgefederte Abstützung des Fahrzeugrah uiens auf den Achsen bedingte Verschiebbar keit zwischen einer Treibachse und dem am Rahmen gelagerten Antriebsmotor durch ge geneinander bewegliche und über Gelenke ver bundene Teile ermöglicht, deren Gelenke we gen den auftretenden starken Kräften einer Schmierung bedürfen und einer Abnützung unterliegen.
Für Einzelachsantrieb elektri scher Eisenbahnfahrzeuge ist auch eine Bau art bekannt, bei der die Durchfederung der Achse gegenüber den im Fahrzeugrahmen be- 1'estigten Teilen nur durch Verformung von Federn ermöglicht ist. Hierbei sind mehrere Schraubenfedern tangential in der Ebene des Treibrades innerhalb des Treibradkranzes so eingebaut, dass sie mit dem einen Ende je mit den Treibradspeichen verbunden sind, wäh rend das andere Ende der Federn in fester Verbindung mit Armen steht, die an einer im Fahrzeug gelagerten Hohlwelle sitzen.
Hieraus ergeben sich als Nachteile die Not wendigkeit eines verhältnismässig grossen Durchmessers dir Treibräder und wegen des geringen zur Verfügung stehenden Raumes ein beschränktes Federvolumen. Ausserdem sind die am Umfang der Treibräder tangen tial angeordneten Schraubenfedern bei hohen Drehzahlen einer Fliehkraftbeanspruchung un terworfen.
Die vorliegende Erfindung beseitigt die genannten Nachteile und betrifft eine An triebseinrichtung an Fahrzeugen, insbeson dere an Eisenbahnfahrzeugen, bei der das für die Abfederung des Fahrzeugrahmens ge genüber den Rädern erforderliche Bewegungs spiel zwischen dem am Fahrzeugrahmen ge lagerten Antriebsmotor und den Rädern durch Änderungen der relativen Lage von zwischen geschalteten Antriebsteilen ermöglicht ist, und welche dadurch gekennzeichnet ist, dass diese Antriebsteile Teile mindestens eines die Treib- achse umschliessenden metallischen Federkör pers sind, der einerseits mit einem im Fahr zeug liegenden weiteren, der Kraftübertra gung dienenden Teil der Antriebseinrichtung und anderseits mit dem Treibrad in Wirk verbindung steht.
In der beigefügten Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes dargestellt, und zwar zeigen die Fig. 1 bis 3 je einen axialen Längsschnitt durch einen Einzelachsantrieb einer elektrischen Lokomotive, wobei gleichartige Teile mit den selben Bezugsziffern bezeichnet sind.
Beim Beispiel gemäss Fig.1 ist im Rah men der Lokomotive ein Antriebsmotor 1 fest angeordnet, dessen Welle 2 nur in zwei La gern 3 und 4 abgestützt ist. Ein auf der Welle 2 sitzendes Ritzel 5 steht. mit einem grossen Zahnrad 6 im Eingriff, welches mit tels Lagern 7 und 8 auf einem starr mit dem Motorgehäuse verbundenen Hohlstummel 9 drehbar gelagert ist. Eine Treibachse 10, welche die Treibräder 11 und 12 der Loko motive trägt, durchsetzt den Hohlstummel 9 mit dem für die Durchfederung der Achse 10 notwendigen Spiel. Zwischen dem Zahn rad 6 und dem Treibrad 11 ist eine Schrau benfeder 13 eingebaut.
Das innere Ende der Schraubenfeder 13 ist durch Schrauben 16 mit dem Zahnrad 6 und das äussere Ende der Schraubenfeder durch Schrauben 17 mit einem Tragring 15 verbunden, der mittels Schrauben 14 am Treibrad 11 befestigt ist. Da die Schraubenfeder bei der Übertragung des Drehmomentes auf Torsion und bei einer Bewegung der Treibachse 10 infolge Durch federung auf Biegung beansprucht wird, ist sie vorzugsweise aus einem hochkant gewickel ten Stab hergestellt. Zur Entlastung der Be festigungsschrauben 16 und 17 von bei der Biegebeanspruchung der Feder auftretenden Scherkräften ruhen die Enden der Schrauben feder vorzugsweise in eingedrehten Nuten des Zahnrades 6 bzw. des Tragringes 14, wodurch die Querkräfte unmittelbar auf die Ränder der genannten Nuten übertragen werden.
Für die Übertragung sehr grosser Dreh momente können als Variante auch zwei der artige Schraubenfedern konzentrisch angeord net sein, damit der Querschnitt einer ein zigen Feder nicht übermässig gross gemacht. werden muss.
Um bei einem Bruch der Schraubenfeder 13 den Antriebsmotor 1 vor einem Durch gehen zu bewahren, sind an das Zahnrad 6 und an dem mit dem Treibrad verbundenen Tragring 15 Klanen 18 bzw. 19 angeordnet, die beim Bruch der Feder aneinander zum Anschlag kommen, sonst jedoch in tangen tialer Richtung so weit auseinanderliegen, dass sie selbst bei dem höchsten in Betracht kommenden Übertragungsdrehmoment, das heisst bei der grössten Verdrehung des Zahn rades 6 gegenüber dem Treibrad 11, nicht zum Anliegen kommen. Mit Hilfe dieser Klauen ist es möglich, auch bei einer gebro chenen Feder 1.3 das Fahrzeug aus eigener Kraft in die 'Werkstätte zu fahren.
Die Treibachse 10 kann mitsamt dein Zahnrad 6 gegenüber dein Motor abgesenkt werden, wenn nach dein Öffnen eines die Zahnräder 5 und 6 umschliessenden, geteilten Schutzkastens 20 die Befestigungsbrille 21 des Hohlstummels 9 gelöst wird.
Die beschriebene Antriebseinrichtung kann auch zur Kraftübertragung auf beiden Seiten des Motors eingerichtet sein, indem u. a. die Teile 5, 6 und 13 bis 20 auch auf der andern Seite des Motors 1 zwecks Zusammenarbeitens mit dem Treibrad 12 vorhanden sind. Hier bei können die grossen Zahnräder 6 finit Vor teil auf einer gemeinsamen Hohlwelle ange ordnet sein, welche die Treibachse 10 analog zum Hohlstummel 9 mit Spiel umschliesst.
Das in Fig.2 dargestellte Ausführungs beispiel unterscheidet sich von dem oben stehend beschriebenen dadurch, dass an Stelle einer Schraubenfeder 13 Spiralfedern 13r vorhanden sind, deren äusseres Ende je mit einer im Zahnrad 6 befestigten Büchse 22 und deren inneres Ende je mit einer Büchse 23 fest verbunden ist, welche am Treibrad 11. mittels Schrauben 14 befestigt ist.
Beim Beispiel gemäss Fig.3 ist der die Treibachse umschliessende Federkörper als Wellrohrkörper 13b hoher elastischer Ver formbarkeit ausgebildet, der vorzugsweise aus verhältnismässig dünnen Stahlblechringen durch Schweissen hergestellt ist. Eine Tan gentialfederung zwischen dein Zahnrad 6 und dem Treibrad 11 muss bei dieser Ausführung zusätzich in an sich bekannter Weise ent weder durch in das Ritzel 5 eingebaute Federn oder besser durch einen in der hohlen Motor welle angeordneten Drehstab geschaffen wer den.
Selbstverständlich können auch die in den Fi-.2 und 3 gezeigten Ausführungsformen durch spie-elbildliche Anordnung beiderseits des Motors als zweiseitige Antriebseinrich tungen ausgebildet sein.
In allen beschriebenen Fällen ist der Vor teil vorhanden, dass ein beschädigter Motor durch Lösen der Schrauben 14 sehr leicht von der Treibachse 10 abgekuppelt werden kann, so dass eine Weiterfahrt mit Hilfe der andern noch vorhandenen Motoren möglich ist.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 kann man wegen des ausseror dentlich grossen Federvolumens eine sehr grosse Tangentialfederung zwischen dem Mo tor und den Treibrädern erzielen, die alle während des Laufes auftretenden Dreh momentstösse praktisch vom Antriebsmotor fernhält. Ferner ergibt sich der Vorteil, dass der 'Motor beim Anfahren sieh bereits um einen verhältnismässig grossen Winkel, der bis zu einer halben Umdrehung betragen kann, drehen kann, bevor sieh das Fahrzeug in Bewegung setzt. Dies ist insbesondere für die meistens verwendeten Einphasenmotore von Vorteil, an deren Bürsten beim Anfah ren hohe Spannungen auftreten. Durch diese stark elastische Kupplung können sieh die Kollektorlamellen des Motors unter den Bür sten bewegen, trotzdem das Fahrzeug noch.
stillsteht, wodurch Brandstellen am Kollek tor vermieden werden. Ausserdem wird durch die grosse tangentiale Federung das bei Ein phasenmotoren mit der doppelten Netzfre quenz pulsierende Motordrehmoment ausge glichen und gleichförmig an die. Treibachse abgegeben, wodurch die Anfahrzugkraft des Fahrzeuges bis zur Reibungsgrenze der Treib räder auf den Schienen voll ausgenützt wer den kann.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Antriebsanordnungen ist die geringe unge federte Masse, die nur aus den leicht bau baren Treibrädern und der Treibachse besteht.
Bei allen dargestellten Ausführungsbei spielen ist eine grosse Beweglichkeit der Treib- achse gegenüber den fest im Fahrzeugrah men eingebauten Teilen vorhanden, ohne dass hierzu grosse, zusätzliche Kräfte erforderlich sind. Auch die -Möglichkeit einer Seitenver schiebung der Treibachse ist. gegeben.
Zusammengefasst bietet die Erfindung fol gende Vorteile 1. Die gefederte Übertragung des Dreh momentes vom Motor auf die Treibachse ohne die Notwendigkeit der Zwischenschaltung von Teilen, die sich an der Abnützung unterlie- genden Flächen gegeneinanderbewegen müs sen.
?. Die Antriebseinrichtung kann so gebaut werden, dass ein leichtes Entkuppeln eines be schädigten Motors von der Treibachse mög lich ist.
3. Niedrige Baukosten, da wegen der vor handenen Federungsmöglichkeit keine beson dere Genauigkeit in bezug auf die gegensei tige Lagerung von Motor und Treibachse not wendig ist.
Drive device on vehicles, in particular on railway vehicles. In the previously known axle drives of railroad vehicles, due to the sprung support of the Fahrzeugrah uiens on the axles, the displaceability between a drive axle and the drive motor mounted on the frame is made possible by mutually movable and articulated related parts, the joints because of the strong occurring Forces require lubrication and are subject to wear and tear.
A type of construction is also known for single-axle drive electric rail vehicles in which the suspension of the axle relative to the parts fastened in the vehicle frame is only made possible by deformation of springs. Here, several coil springs are installed tangentially in the plane of the drive wheel within the drive wheel rim so that one end is connected to the drive wheel spokes, while the other end of the springs is firmly connected to arms on a hollow shaft mounted in the vehicle sit.
The disadvantages of this are the need for a relatively large diameter drive wheels and a limited spring volume because of the small amount of space available. In addition, the helical springs arranged tangentially on the circumference of the drive wheels are subjected to centrifugal force at high speeds.
The present invention eliminates the disadvantages mentioned and relates to a drive device on vehicles, in particular on railway vehicles, in which the motion required for cushioning the vehicle frame compared to the wheels between the drive motor mounted on the vehicle frame and the wheels due to changes in the relative position is made possible by between connected drive parts, and which is characterized in that these drive parts are parts of at least one metallic spring body enclosing the drive axis, which is connected on the one hand to another part of the drive device located in the vehicle and used for power transmission and on the other hand to the Driving wheel is in active connection.
In the accompanying drawings, three embodiments of the subject matter of the invention are shown, namely FIGS. 1 to 3 each show an axial longitudinal section through a single axle drive of an electric locomotive, similar parts are denoted by the same reference numerals.
In the example according to Figure 1, a drive motor 1 is fixedly arranged in the framework men of the locomotive, the shaft 2 like 3 and 4 is supported only in two La. A pinion 5 seated on shaft 2 is standing. with a large gear wheel 6 in engagement, which is rotatably supported by means of bearings 7 and 8 on a hollow stub 9 rigidly connected to the motor housing. A drive axle 10, which carries the drive wheels 11 and 12 of the Loko motifs, penetrates the hollow stub 9 with the necessary for the suspension of the axle 10 game. Between the gear wheel 6 and the drive wheel 11 a screw benfeder 13 is installed.
The inner end of the helical spring 13 is connected by screws 16 to the gear 6 and the outer end of the helical spring is connected by screws 17 to a support ring 15 which is fastened to the drive wheel 11 by means of screws 14. Since the coil spring is stressed in the transmission of the torque to torsion and during a movement of the drive axis 10 due to suspension on bending, it is preferably made of an upright gewickel th rod. To relieve the loading fastening screws 16 and 17 from shear forces occurring during the bending stress of the spring, the ends of the coil spring preferably rest in screwed grooves of the gear 6 or the support ring 14, whereby the transverse forces are transmitted directly to the edges of the grooves mentioned.
For the transmission of very large torques, two such helical springs can be concentrically angeord net as a variant, so that the cross section of a single spring is not made excessively large. must become.
In order to prevent the drive motor 1 from going through in the event of a break in the coil spring 13, clasps 18 and 19 are arranged on the gear wheel 6 and on the supporting ring connected to the drive wheel 15, which come to a stop when the spring breaks, but otherwise are so far apart in tangential direction that they do not come into contact even with the highest possible transmission torque, that is, with the greatest rotation of the gear wheel 6 with respect to the drive wheel 11. With the help of these claws, it is possible to drive the vehicle into the 'workshop on its own even if the spring 1.3 is broken.
The drive axle 10 together with your gear 6 can be lowered in relation to your motor if, after you have opened a divided protective box 20 surrounding the gearwheels 5 and 6, the fastening glasses 21 of the hollow stub 9 are loosened.
The drive device described can also be set up for power transmission on both sides of the motor by u. a. the parts 5, 6 and 13 to 20 are also present on the other side of the engine 1 for the purpose of cooperation with the drive wheel 12. Here at the large gears 6 can be finite before part on a common hollow shaft is arranged, which encloses the drive axis 10 analogously to the hollow stub 9 with play.
The embodiment example shown in Figure 2 differs from the one described above in that instead of a helical spring 13 there are spiral springs 13r, the outer end of which is fixed to a sleeve 22 fixed in the gear 6 and the inner end to a sleeve 23 which is attached to the drive wheel 11 by means of screws 14.
In the example according to FIG. 3, the spring body enclosing the drive axis is designed as a corrugated tube body 13b of high elastic formability, which is preferably made from relatively thin sheet steel rings by welding. A Tan gentialfederung between your gear 6 and the drive wheel 11 must be created in this embodiment additionally in a known manner ent neither by springs built into the pinion 5 or better by a torsion bar arranged in the hollow motor shaft.
Of course, the embodiments shown in FIGS. 2 and 3 can also be designed as two-sided drive devices through a mirror-image arrangement on both sides of the motor.
In all of the cases described, the advantage is that a damaged motor can be easily uncoupled from the drive axle 10 by loosening the screws 14, so that it is possible to continue driving with the help of the other motors that are still present.
In the embodiments of FIGS. 1 and 2 you can achieve a very large tangential suspension between the Mo tor and the drive wheels because of the extraordinarily large spring volume, which practically keeps all torque shocks occurring during the run away from the drive motor. In addition, there is the advantage that the motor can turn through a relatively large angle, which can be up to half a revolution, when starting, before the vehicle starts moving. This is particularly advantageous for the single-phase motors that are mostly used, and the brushes of which are exposed to high voltages when starting. This highly flexible coupling allows the motor's collector lamellas to move under the brush, even though the vehicle is still.
stands still, which avoids burns on the collector. In addition, the large tangential suspension compensates for the pulsating motor torque in single-phase motors with twice the mains frequency and adapts it uniformly. Drive axle released, whereby the starting tractive effort of the vehicle up to the friction limit of the drive wheels on the rails can be fully utilized.
Another advantage of the drive arrangements described is the low unge sprung mass, which consists only of the easily build ble drive wheels and the drive axle.
In all of the exemplary embodiments shown, the driving axle is extremely mobile in relation to the parts permanently installed in the vehicle frame, without the need for large additional forces. There is also the possibility of a side shift of the drive axle. given.
In summary, the invention offers the following advantages 1. The spring-loaded transmission of the torque from the motor to the drive axle without the need to interpose parts that have to move against each other on the surfaces subject to wear.
?. The drive device can be constructed in such a way that an easy uncoupling of a damaged motor from the drive axle is possible, please include.
3. Low construction costs, since no special accuracy with regard to the mutual bearing of the motor and drive axle is necessary because of the suspension option.