CH340858A - Schienentriebfahrzeug mit Drehgestellen, die wenigstens drei Radsätze besitzen - Google Patents

Description

  Schienentriebfahrzeug mit Drehgestellen, die wenigstens drei Radsätze besitzen    Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienentrieb  fahrzeug mit Drehgestellen, die wenigstens drei Rad  sätze besitzen und deren Antriebsmotoren zwischen  den Radsätzen liegen, die Achsen mittels gekuppelter  Zahnradgetriebe antreiben und samt den Getriebe  kasten am abgefederten Drehgestellrahmen befestigt  sind. Mit solchen Drehgestellen lässt sich ohne zu  sätzliche Gegenentlastungsvorrichtungen ein Schleu  dern einzelner Achsen vermeiden und somit eine  gute und vorteilhafte Ausnutzung der Adhäsionsver  hältnisse erreichen. Ausserdem bieten sie bezüglich  der Laufverhältnisse den Vorzug, dass die Motor  massen verhältnismässig nahe am Zentrum liegen  und sich somit ein kleines Massenträgheitsmoment  in bezug auf die vertikale Drehgestellachse ergibt.

    Aus diesen Gründen eignen sich Fahrzeuge dieser  Art grundsätzlich gut für hohe Anforderungen an  Leistung und Schnelligkeit sowie für krümmungs  reiche Bahnanlagen.  



  Bei einem bekannten Triebfahrzeug mit dreiach  sigen Drehgestellen dieser Art liegen die beiden An  triebsmotoren in der Fahrzeuglängsrichtung und  treiben die Achsen vermittels Kegelrädergetriebe  und kardanisch mit den Achsen verbundener Hohl  wellen an. Für diese Anordnung ist aber selbst bei  Verwendung von kurz gebauten Motoren ein be  trächtlicher Gesamtradstand erforderlich, und es tre  ten dann beim Befahren von Krümmungen entspre  chend grosse     Anlaufwinkel    auf. Ferner macht es der  zentral gelegene Zahnradantrieb der Mittelachse un  möglich, einen zentralen Drehzapfen im     Hinblick     auf gute Laufruhe tief, das heisst möglichst unmittel  bar über der Mittelachse anzuordnen.  



  Die Erfindung bezweckt, die genannten Nachteile  zu vermeiden und das Fahrzeug zu vervollkomm  nen. Dies soll erfindungsgemäss dadurch erreicht  werden, dass die Antriebsmotoren quer zur Fahr-    zeuglängsachse angeordnet sind und die Getriebe  jedes Drehgestelles zusammen einen kontinuierlichen  Zug von ineinandergreifenden Motor-,     Transport-          und    Achsantriebs-Stirnzahnrädern bilden, die in ein  und derselben, ausserhalb der Fahrzeuglängsmitte  liegenden Vertikalebene liegen.  



  Auf diese Weise lässt sich zufolge der grösseren  Zusammendrängungsmöglichkeit der Achsen und  Motoren nicht nur eine Kürzung des Radstandes  erreichen, sondern auch eine Verminderung des  Massenträgheitsmomentes bezüglich der vertikalen  Drehgestellmittelachse. Ein weiterer Vorteil der ge  drängteren Bauweise besteht darin; dass sich die  Unterschiede der     Höhenlage    der einzelnen Achsen  beim überfahren von Gefällsbrüchen verringern. Es  wird dann unter Umständen möglich, Achslastaus  gleichshebel, wie sie z. B. bei dreiachsigen Laufge  stellen üblich sind, ganz wegzulassen und die unter  schiedlichen Höhenlagen ausschliesslich durch die  Federungen der einzelnen Radsätze auszugleichen.  



  Für zweiachsige Drehgestelle ist es zwar bereits  bekannt, durch einen zentralen Einzel- oder Doppel  quermotor einen Zug von miteinander kämmenden  Stirnrädern anzutreiben, die in einer Reihe angeord  net sind und nach beiden Achsen führen. Aber     mit     dieser Anordnung ist, wie bei der eingangs erwähn  ten Längsmotorbauweise, der Nachteil verbunden,  dass der Platz für die Unterbringung eines tiefen  zentralen Drehzapfens verbaut ist.  



  In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des  Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen       Fig.    1 ein dreiachsiges Drehgestell im Schnitt  nach der Linie     1-I    der     Fig.    2 sowie die anschlie  ssende     Fahrzeugkastenpartie,          Fig.    2 das Drehgestell im Grundriss,       Fig.    3 Kasten und Drehgestell im Querschnitt,      Fig. 4 einen allseitig nachgiebigen Achsantrieb  im Querschnitt und in grösserer Darstellung,  Fig. 5 eine Variante des Zahnradzuges eines drei  achsigen Drehgestelles,  Fig. 6 eine zweite Variante des Zahnradzuges  eines dreiachsigen Drehgestelles,  Fig. 7 eine dritte Variante des Zahnradzuges  eines dreiachsigen Drehgestelles,  Fig.

   8 ein vierachsiges Drehgestell im senkrech  ten Schnitt analog zu Fig. 1 und  Fig. 9 eine Drehzapfenanordnung in grösserer  Darstellung.  



  Beim Beispiel nach den Fig. 1-4 stützt sich der  Drehgestellrahmen 1 vermittels der Schraubenfedern  2 auf die Achslager 3 der drei Radsätze 4. Die  beiden Quermotoren 5 liegen zwischen den Rad  sätzen 4 und sind an den Querträgern 6 und 7  des Drehgestellrahmens 1 befestigt. Auch der ge  meinsame Getriebekasten 8 ist mit diesen Quer  trägern verschraubt. Der Fahrzeugkasten 9 stützt  sich über Gleitschuhe 10 auf die beiden Blattfedern  11, welche durch Hängestangen 12 querpendelnd an  den Längsträgern des Drehgestellrahmens 1 aufge  hängt, mit diesen durch Lenker 13 gekuppelt und  unter sich durch zwei Wiegebalken 14 verbunden  sind. Der zentrale Drehzapfen 15 ist an der nach  unten reichenden Kastentraverse 16 befestigt und  greift mittels Kugel 17 und Gleitstück 18 in einen  Querschlitz 19 des Rahmenmittelquerträgers 6 ein.

    So     überträgt    der Drehzapfen nur Zug- und Brems  kräfte und kann sich im Schlitz seitlich bewegen. Bei  dieser Bauweise kommt er unmittelbar oberhalb der  Mittelachse zu liegen, was die Laufruhe begünstigt.  



  Die Antriebsritzel 20 der beiden Motoren 5 grei  fen in die Transporträder 21 und diese in die Achs  antriebsräder 22 der drei Achsen ein. Die Zahn  räder bilden so einen kontinuierlichen Zug von in  einandergreifenden Motor-,     Transport-    und Achs  antriebsrädern, die ausserhalb der Fahrzeuglängs  mitte im gemeinsamen Getriebekasten 8 gelagert  und dauernd     geschmiert    sind. Die vier Transport  räder 21 haben gleich grosse Teilkreisdurchmesser  und sind auf gleicher Höhe angeordnet. Deshalb  liegen die Motoren genau in der Mitte zwischen der  Mittel- und der jeweiligen Endachse.  



  Die Übertragung des Drehmomentes von den  Achsantriebsrädern 22 auf die Achsen selbst ist aus  Fig. 4 zu erkennen. Das Zahnrad 22 ist mittels  Rollenlager 24 im Gehäusekasten 8 gelagert. In  seinem Innern sind in regelmässiger Teilung von 120  und um 60  gegeneinander versetzt zwei gleiche  Sätze von drei Schraubenfedern 25 untergebracht  und zwischen zwei frei schwebenden Zwischenringen  26 gehalten und     geführt.    Die Federn 25 des einen  Federsatzes werden in Umfangsrichtung von drei  Gabeln 27 des Zahnrades 22 umklammert, während  die Federn des andern Federsatzes in Umfangsrich  tung von drei Gabeln 28 des auf der Achse aufge  schrumpften Ringes 29 umklammert werden.

   Das  Drehmoment wird nun von den drei Gabeln 27    über den einen Federsatz auf die Zwischenringe 26  und von diesen über den zweiten Federsatz auf die  drei Gabeln 28 übertragen.  



  Aus der Zeichnung erhellt ohne weiteres, dass  die     Motormassen    bedeutend näher am Zentrum  liegen als bei einem dreimotorigen Drehgestell glei  cher Achszahl. Dementsprechend vermindert sich  das Massenträgheitsmoment bezüglich der Vertikal  drehgestellachse, was sich beim Ein- und Ausfahren  von Gleiskrümmungen günstig auswirkt und zur Ver  minderung der Schlingertendenz des Drehgestelles  bei Fahrt in der Geraden beiträgt. Da alle Radsätze  4 durch den Zahnradzug miteinander gekuppelt  sind, kann das volle Fahrzeuggewicht für die Zug  kraftentwicklung ausgenutzt werden, ohne dass zu  sätzliche Schleuderschutzvorrichtungen nötig wären.  Deshalb kann man hier die baulichen Möglichkeiten  zur Kurzhaltung des Radstandes voll ausnützen, ohne  vermehrte Achsentlastungen beim Anfahren befürch  ten zu müssen.

   Schliesslich ist die tiefe Lage der  Antriebsmotoren hervorzuheben, die wesentlich zur  Herabsetzung des Gesamtschwerpunktes und damit  zu grösserer Laufruhe beiträgt.  



  Gegebenenfalls, z. B. um für die Unterbringung  des mittleren Drehgestellquerbalkens 6 und des Dreh  zapfens 15 Platz zu gewinnen, ist es wünschenswert,  die Motoren nicht genau in der Mitte zwischen  Mittel- und Endachse, sondern mit grösserem Ab  stand von der Mittelachse als von der Endachse  unterzubringen.  



  Um dies zu erreichen, sind gemäss     Fig.    5 die  beiden Transporträder 21 jeder Motorgruppe zwar  wieder mit gleich grossem Durchmesser     ausgeführt,     aber in ungleicher Höhe angeordnet. Die Achsen  der mit dem mittleren     Achsantriebsrad    22 kämmen  den     Transporträder    21 liegen     angenähert    auf der  Verbindungslinie zwischen der Motor- und der be  treffenden Radachse. Hingegen liegen die Achsen  der mit den äussern     Achsantriebsrädern    22 kämmen  den Transporträder 21 in einem beträchtlichen Ab  stand a von den entsprechenden Verbindungslinien.  Der Zahnradkasten 8 ist zur Aufnahme dieser Räder  nach unten erweitert.  



  Auf eine andere Art kommt die     Abrückung    der  Motoren vom Zentrum nach     Fig.    6 zustande. Die  Durchmesser der beiden Transporträder 21 jeder  Motorgruppe sind hier voneinander verschieden.  Aber die Achsen aller Transporträder 21 liegen  ungefähr auf den Verbindungslinien zwischen Motor  achse und Radachse.  



  Eine grundsätzliche Abweichung von den bisher  beschriebenen Zahnradgruppierungen entsteht da  durch, dass an Stelle von je zwei Transporträdern  nur ein einziges verwendet wird, das in die Achs  antriebsräder 22 von zwei benachbarten Radsätzen  eingreift.  



       Fig.    7 zeigt eine solche Gruppierung für ein drei  achsiges Drehgestell. Die Anordnung vereinfacht  sich, indem nur noch zwei Transporträder 21 not  wendig sind. Gegenüber den Ausführungen mit      doppelten Transporträdern 21 kürzt sich der Ge  samtradstand beträchtlich. Um so mehr wird es hier  erwünscht sein, für die Unterbringung des Dreh  zapfens 15 mehr Platz zu gewinnen. Dies wird da  durch ermöglicht, dass die Motoren 5 gegenüber  den Transportradmitten um einen Abstand b nach  aussen gerückt sind, und zwar so weit, dass zwischen  den Motorgehäusen und den Endachsen gerade noch  genügend Abstand für die Auswirkung des Feder  spiels vorhanden ist.  



  In Fig. 8 ist die Gruppierung eines Zahnrad  zuges mit gemeinsamen Transporträdern 21 für ein  vierachsiges Drehgestell veranschaulicht. Der Mittel  motor steht genau über dem mittleren Transportrad  21, während die beiden Aussenmotoren wieder um  einen gewissen Abstand b zu den Mittelquerebenen  ihrer Transporträder 21 versetzt sind. Als Zug- und  Bremskraftübertragungsorgane sind in tiefer Lage  zwei Drehzapfen 15 zwischen dem Mittel- und den  Aussenmotoren vorgesehen. Sie sind analog dem  Ausführungsbeispiel nach Fig. 1-4 an Kastenquer  trägern 16 befestigt. Aber zwischen ihren     Gleit-          stücken    18 und den einander zugekehrten Seiten  der Querschlitze 19 in den Querträgern 6 ist je ein  gewisses Spiel s vorhanden.

   Diese Ausgestaltung be  wirkt, dass je nach Fahrtrichtung der eine oder  andere Drehzapfen von der Übertragung von Längs  kräften befreit ist und die Übertragung der Zug  kräfte stets hinter der Drehgestellmitte und die Über  tragung der Bremskräfte stets vor dieser erfolgt.  



  In bestimmten Fällen mag es zweckmässig sein,  anstatt eines zentralen     Drehzapfens    für ein drei  achsiges Drehgestell und anstatt eines Doppeldreh  zapfens für ein vierachsiges Drehgestell Zugkraft  übertragungsorgane zu verwenden, die in an sich  bekannter Weise aus einem Mechanismus bestehen,  der den oder die Motoren umgeht. Die Mitnehmer  sind dann aber in tiefer Lage angeordnet. Nach  einer andern Bauweise könnten die Bunde der Wie  genfedern zwecks seitlicher Führung des Kastens mit  bogenförmigen Kastenführungsbahnen, deren Zen  trum mit der Drehgestellvertikalachse zusammenfällt,  versehen sein.

   Für die Übertragung der Zug- und  Bremskräfte sind dann zwei in den Fig. 1 und 2  strichpunktiert eingetragene tiefliegende Lenker 31  vorgesehen, die mit etwas Längsspiel an den Motor  gehäusen und an Kastenquerträgern angelenkt sind,  so dass stets nur der eine Lenker, und zwar als Zug  organ, arbeiten kann. Für dreiachsige Drehgestelle  wird es in diesen Fällen von Vorteil sein, die beiden  Motoren näher an die Mittelachse als an die jeweilige  Endachse zu verlegen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Schienentriebfahrzeug mit Drehgestellen, die wenigstens drei Radsätze besitzen und deren An triebsmotoren zwischen -den Radsätzen liegen, die Achsen mittels gekuppelter Zahnradgetriebe antrei ben und samt den Getriebekasten am abgefederten Drehgestellrahmen befestigt sind, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Antriebsmotoren (5) quer zur Fahr zeuglängsachse angeordnet sind und die Getriebe jedes Drehgestelles zusammen einen kontinuierlichen Zug von ineinandergreifenden Motor-, Transport- und Achsantriebsstirnzahnrädern (20-22) bilden, die in ein und derselben, ausserhalb der Fahrzeug längsmitte liegenden Vertikalebene liegen, damit die Organe zur Übertragung der Zugkräfte zwischen Drehgestellrahmen (1) und Fahrzeugkasten (9) in tiefer Lage angeordnet sein können.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Schienentriebfahrzeug nach Patentanspruch, bei welchem die Drehgestelle dreiachsig ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugkraft übertragungsorgan als zentraler Drehzapfen (15) ausgebildet ist und mit einem zwischen den beiden Quermotoren (5) liegenden Drehgestellquerträger (6) zusammenarbeitet. 2. Schienentriebfahrzeug nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Verbreiterung des zwischen den beiden Mo toren (5) vorhandenen freien Raumes die Motoren von der Mittelachse weiter entfernt sind als von der entsprechenden Endachse. 3.

   Schienentriebfahrzeug nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, bei welchem die Motorritzel je auf zwei Transporträder arbeiten, dadurch gekenn zeichnet, dass die beiden Transporträder (21) je von gleichem Durchmesser sind, aber zwecks ungleicher Abstandgebung das eine Transportrad weiter von der Verbindungslinie zwischen der Motor- und der be treffenden Radachse entfernt ist als das andere Transportrad. 4. Schienentriebfahrzeug nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 2, bei welchem die Motorritzel je auf zwei Transporträder arbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Transportrades (21), welches auf das Achsantriebs rad (22) der Mittelachse arbeitet, grösser als der jenige des zweiten, auf die Endachse- arbeitenden Transportrades (21) ist. 5.

   Schienentriebfahrzeug nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorritzel (20) je nur auf ein einziges Transportrad (21) arbeiten, welches in die Achsantriebszahnräder (22) von zwei benachbarten Radsätzen- (4) eingreift. 6. Schienentriebfahrzeug nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 und 5, mit dreiachsigen, zweimotorigen Drehgestellen, dadurch gekennzeich net, dass zur vergrösserten Abstandgebung der An triebsmotoren dieselben zur Vertikalquermittelebene der Transporträder (21) versetzt sind. 7.

   Schienentriebfahrzeug nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, mit vierachsigen, dreimotori- gen Drehgestellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelmotor zentral angeordnet, die beiden andern Motoren in bezug auf die Vertikalquermittelebene der Transporträder (21) aber versetzt sind. B.

   Schienentriebfahrzeug nach Patentanspruch, mit vierachsigen, dreimotorigen Drehgestellen, da durch gekennzeichnet, dass zwei zwischen Mittelmotor und Endmotoren gelegene Drehzapfen (15) vor handen sind, die in der Weise in ihren Gegenstücken (6) gelagert sind, dass je nach Fahrtrichtung der eine oder andere Drehzapfen (15) von der Übertragung von Längskräften befreit ist und die Übertragung der Zugkräfte stets hinter der Drehgestellmitte, die Übertragung der Bremskräfte stets vor dieser erfolgt. 9. Schienentriebfahrzeug nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zugkraftübertra- gung ein den oder die Motoren umgehender Mecha nismus verwendet ist. 10.

   Schienentriebfahrzeug nach Patentanspruch und Unteranspruch 9, mit dreiachsigen Drehgestel len, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mo toren (5) näher an die Mittelachse als an die jewei lige Endachse verlegt sind zwecks Massenkonzentra tion und Einbau einer drehzapfenlosen Mitnehmer- vorrichtung.