Triebfahrzeug mit einem zwischen zwei benachbarten Treibradsätzen angeordneten Getriebe, insbesondere für den Schienenverkehr Bei den derzeit gebräuchlichen Schienentriebfahr zeugen mit einem Verbrennungsmotor und einem Wechselgtriebe für die Geschwindigkeitsstufung er folgt die Kraftübertragung vom Motor aus meist über eine Kardanwelle (Gelenkwelle) zu dem Wechsel getrie:be und von diesem über weitere Kardanwellen zu den auf den Treibachsen umgefedert gelagerten Achstrieben. Dabei ist entweder der Antriebsmotor am Fahrzeughauptrahmen und das Wechselgetriebe am Drehgestellrahmen befestigt, oder aber der Motor wird samt Wechselgetriebe am Fahrzeughauptrahmen oder Drehgestellrahmen abgestützt.
Die Kardanwellen haben die Vertikal- und Seitenbewegungen, die zwi schen Motor, Wechselgetriebe und den Achstrieben auftreten, auszugleichen.
Die vorgenannten Fahrzeugbauarten haben den gemeinsamen Nachteil, dass sie - vor allem bei Aus- führungen grosser Leistung - viel Platz beanspruchen und dien nutzbaren Wagenraum verringern. Eine ge drängte Bauart ist nur schlecht möglich, da die Kar danwellen eine bestimmte Mindestlänge erhalten müs sen. Ferner benötigen diese Fahrzeuge bei zwei Treibradsätzen mindestens zwei, oft sogar drei Kar danwellen und eine entsprechende Anzahl von Lagern, was die Konstruktion: ziemlich aufwendig und teuer macht.
Ein Austausch des Wechselgetriebes, der Achstriebe und des Motors zwecks Überholung oder Instandsetzung ist schwierig und zeitraubend. Ausser dem hat die unabgefederte Abstützung der Achstriebe auf den Treibachsen eine starke Belastung der Zahn räder und Lager der Achstriebe und des Oberbaues der Gleisanlagen zur Folge; ferner wird dadurch die Geräuschbildung gesteigert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden. Hierbei wird von einem Triebfahrzeug ausgegangen, bei dem zwei benachbarte Treibradsätze durch ein zwischen diesen angeordnetes Getriebe mit veränderlicher Übersetzung angetrieben werden.
Gemäss der Erfindung ist dieses Getriebe mit den beiden benachbarten Achstrieben zu einer starren Baueinheit vereinigt, wobei ausserdem diese Getriebe- Baueinheit gegenüber den Treibradkränzen abgefedert ist.
Die Triebverbindung zwischen der abgefederten Getriebe-Baueinheit und dien auf der Fahrbahn lau fenden Treibradsätzen ist hierbei zweckmässigerweise mit Federelementen versehen, die an auf dien Achsen der Treibradsätze befestigten Scheiben angeordnet sind und die eine dreidimensionale Nachgiebigkeit ermöglichen. Mitunter kann aber auch eine andere Ausführungsvariante vorteilhaft sein, bei der die Federelemente der Triebverbindung zwischen Ge triebe-Baueinheit und Treibradsätzen an den Scheiben oder Kränzen der Treibräder selbst vorgesehen sind.
Diese Federelemente übertragen das Antriebsdreh moment und nehmen ausserdem die Relativbewegun gen zwischen der Getriebe-Baueinheit einerseits und den Treibradsätzen anderseits auf. Ferner können die Federelemente zugleich auch zur federnden Ab stützung des Gewichtes der Getriebe-Baueinheit die nen, so dass sich für letztere eine besondere federnde Abstützung,erübrigt.
Insbesondere in dem letztgenannten Falle - dass also die erwähnten Federelemente sowohl zur Dreh momentübertragung als auch zur Abstützung der Getriebe-Baueinheit dienen - ist es weiterhin Zweck mässig, wenn einerseits die Getriebe-Baueinheit und anderseits der Fahrzeug-Hauptrahmen oder dieser und ein den Treibradsätzen zugeordneter Drehgestellrah- men mit gesonderten Abfederungen zum Abstützen ihrer Gewichte gegenüber den Treibradkränzen ver sehen sind.
In manchen Fällen kann es aber auch an gebracht sein, wenn die Getriebe-Baueinheit und der Fahrzeug-Hauptrahmen oder/und ein eventuell vor handener Drehgestellrahmen eine gemeinsame Ab- federung aufweisen.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 das Schema eines Schienentriebfahrzeuges mit zwei Triebdrehgestellen, die Fig. 2 bis 4 Einzelheiten dieser Triebdrehgestelle und des zugehörigen Antriebes in grösserem Massstab, die Fig. 5 bis 7 weitere, gegenüber den Fig. 2 bis 4 abgewandelte Ausführungsformen für die federnde Abstützung der Getriebe-Baueinheit, die Fig. 8 bis 10 das Schema bzw.
Einzelheiten einer anderen Ausführung eines Schienentriebfahrzeuges mit zwei Triebdrehgestellen, von denen aus noch je eine weitere Treibachse angetrieben ist, Fig. 11 eine Zeichenerklärung für die besondere Bedeutung der Schraffur in den schematischen Dar- stellwngen, und die Fig. 12 bis 18 Schemas von weiteren Anordnungs möglichkeiten.
Das Schienentreibfahrzeug nach Fig. 1 weist zwei Triebdrehgestelle 1 und 2 auf, :die von je einem ge sonderten, am Hauptrahmen 3 des Fahrzeuges be festigten Verbrennungsmotor 4 über eine Kardanwelle 5, ein Strömungsgetriebe 6 und Achsgriebe 7, 7' an getrieben werden. Das Strömungsgetriebe 6 und die Achstriebe 7, 7' sind dabei zu einer starren Baueinheit vereinigt. Ferner sind diese Getriebe-Baueinheit und der Hauptrahmen 3 unabhängig voneinander auf den Treibachsen federnd abgestützt. Nähere Einzelheiten hierzu zeigen die im grösseren Massstab gehaltenen Fig. 2 bis 4.
Das Strömungsgetriebe weist beispielsweise drei gestrichelt angedeutete Strömungskreisläufe 8, 9 und 10 und eine nicht dargestellte Wendeeinrichtung für die Drehrichtungsumkehr auf und ist mit dien Kegel rad-Achstrieben 7, 7' unmittelbar zusammen- geflanscht. Das Tellerrad 11 jedes Achstriebes (siehe Fig. 3) ist auf einer Hohlwelle 12 fest angeordnet, die über an sich bekannte Gummifedern 13 mit den Treibrädern 14 bzw.
14' in Verbindung steht. Diese Gummifedern übertragen das Drehmoment; ausserdem ermöglichen sie den Ausgleich der Relativbewegun gen zwischen der Getriebe-Baueinheit 6/7/7' und den Treibrädern 14 und 14' und dienen ferner noch zur federnden Abstützung der Getriebe-Baueinheit. Deren Gewicht wird dabei über die Lager 16, die Hohlwellen 12 und die Gummifedern 13 auf die Räder 14, 14' übertragen.
Unabhängig hiervon ist das Gewicht dies Wagenkastens sowie des Drehgestelles über die Schraubenfedern 15, 15' auf den Achsen 17, 17' der Treibräder 14, 14' unmittelbar abgestützt. Mit 18 ist noch der Drehgestellrahmen und mit 19 dessen Drehzapfen bezeichnet.
Die Zeichnung lässt erkennen, dass trotz der erheb lichen Grösse des Strömungsgetriebes ein nur geringer Achsstand erforderlich ist bei gleichzeitigem Fortfall der sonst üblichen Kardanwellen zwischen Strömungs- Betriebe und Achstrieben. Da die gesamte Antriebs einheit einschliesslich des Antriebsmotors unterhalb des Wagenfussbodens liegt, wird ein Maximum an Fahrzeugnutzraum erzielt. Der Ölkreislauf des Strö mungsgetriebes 6 und dessen Ölpumpe können ohne weiteres auch zurr Ölversorgung der beiden Achstriebe 7, 7' dienen.
Da die Achstriebe nunmehr gegenüber den Radkränzen abgefedert sind, werden die Zahn räder und Lager dieser Getriebe und auch der Gleis oberbau geschont und ausserdem die Geräusche und Schwingungen gemindert. Weil nur eine einzige Kar danwelle je Antriebseinheit vorhanden ist und da fer ner der Hauptrahmen samt dem Fahrgastraum unab hängig von den Getrieben (Strömungsgetriebe und Achstrieben) abgefedert ist, wird die Geräuschüber tragung zum Fahrgastraum herabgesetzt.
Diese Ge räuschübertragung lässt sich überdies noch weiter er heblich vermindern, da nunmehr der Fussboden<B>ge-</B> schlossen - also ohne Klappen oder Durchbrüche ausgebildet und mit geräuschisolierenden Stoffen auch über dem Drehgestell ausgelegt werden kann.
Ein Ausbau der Getriebe oder des Drehgestells bereitet keine Schwierigkeiten, da lediglich die Kar danwelle 5 sowie die Brems- und Steuerleitungen gelöst zu werden brauchen und das gesamte Dreh gestell unter dem Hauptrahmen auf den Schienen herausgefahren und unter Umständen sofort durch ein Ersatztriebgestell ersetzt werden kann. Dreh momentstützen sind für die Achstriebe nicht mehr er forderlich, woraus sich eine weitere Vereinfachung der Konstruktion ergibt.
Nach Fig. 5 sind die für die federnde Abstützung der Getriebe-Baueinheit 106/107 über die Teller- rädr 111 und Hohlwellen 112 verwendeten Gummi federn 113 nicht mehr an den, Radscheiben der Treib räder 114, sondern an zusätzlichen, auf den Treib radachsen 117 befestigten Scheiben 120 angeordnet. Anderseits ist der Drehgestellrahmen 118 wieder ge sondert abgefedert.
Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 6 sitzt das Kegelrad 211 des Achstriebes 207 unmittelbar auf der Treibradachse 217, auf der auch das Gehäuse der Getriebe-Baueinheit mittels der Lager 221 gelagert ist. Somit werden das Gewicht der Getriebe-Bauein heit und auch das Antriebsmoment über die Treib- achse 217, die Radscheibe 214 und den federnden Gummikranz 222 auf den Radkranz 223 übertragen. In diesem Fall erzielt man ein Minimum an unge federten Massen, da lediglich die Radkränze 223 un gefedert sind. Das Wagen- und Drehgestellgewicht ist hier über die Schraubenfedern 215 und die Gummi kränze 222 abgestützt.
Die Ausführung gemäss Fig. 7 ist der nach Fig. 2 bis 4 sehr ähnlich. Abweichend! von den letztgenann ten Figuren ist hier die Getriebe-Baueinheit 306/307 am Drehgestellrahmen 318 befestigt und hinsichtlich ihres Gewichtes zusammen mit dem Drehgestellrah- men <B>318</B> und dem Wagenhauptrahmen 303 über die Schraubenfedern 315 auf den Treibradachsen <B>317</B> abgestützt. Die Gummifedern 313 dienen daher im wesentlichen nur mehr zur Übertragung des Antriebs drehmomentes und zum Ermöglichen der Relativ bewegungen zwischen der Getriebe-Baueinheit 306/ 307 und den Radscheiben 314.
Nach Fig. 8 ist das Schienentriebfahrzeug mit ins gesamt sechs angetriebenen Achsen und zwei vonein ander unabhängigen Antriebseinheiten versehen. Jede dieser Antriebseinheiten umfasste einen am Hauptrahmen 403 befestigten Antriebsmotor 404, der über eine Kar danwelle 405 und die Getriebe-Baueinheit 406/407/ 407' mit den beiden Treibradsätzen 414 und 414' eines Drehgestelles in Triebverbindung steht. Von der Getriebe-Baueinheit wird über eine weitere Karden- welle 425 und einen weiteren Achstrieb 426 noch ein dritter Treibradsatz 427 angetrieben.
Hierbei sind entsprechend der Zeichenerläuterung nach Fig. 11 die schräg bzw. gekreuzt schraffierten Fahrzeugelemente je für sich gesondert gegenüber den Radkränzen ab gefedert, während die lotrecht schraffierten Elemente - hier also die Achstriebe 426 und 426' - unab- gefedert sind.
Weitere Einzelheiten des Drehgestelles nach Fig. 8 sind aus den Fig. 9 und 10 ersichtlich. Hierbei ist nach einer weiteren Ausführung eine Führungsdeich sel 428 vorgesehen, die mittels eines Drehzapfens 429 am Gehäuse des Achstriebes 407 horizontal schwenk bar angelenkt ist und zur Führung des Treibradsatzes 427 dient. Ausserdem ist diese Führungsdeichsel mit dem Gehäuse des Achstriebes 426 starr verbunden, so dass sich für letzteren eine besondere Drehmoment abstützung ebenfalls erübrigt.
Bei Bedarf kann auch noch an dem anderen Achstrieb 407' eine gleichartige, mit 428' bezeichnete und in Fig. 10 strichpunktiert angedeutete Führungsdeichsel für einen weiteren Treibradsatz vorgesehen sein.
Ferner ist an der Deichsel 428 zweckmässiger weise ein Führungszapfen 430 für den Hauptrahmen 403 angeordnet, wobei dieser etwa noch durch einen zweiten Führungszapfen geführt sein kann, der an einer weiteren, zum Achstrieb 426' führenden Füh rungsdeichsel sitzt (siehe Fig. 8). Diese Anordnung bietet den Vorteil, dass die Drehzapfen für den Wagen rahmen bequem untergebracht werden können, wäh rend die Drehzapfenanordnung unmittelbar im Dreht gestell mitunter Schwierigkeiten bereitet und wobei roter Umständen sogar ein sogenannnter ideeller Dreh zapfen mit Lenkern vorgesehen werden muss.
Bei der aus Fig. 12 ersichtlichen Ausführung ist der Antriebsmotor 504 am Hauptrahmen 503 be festigt und unabhängig von der Getriebe-Baueinheit 507/506/507' abgefedert. Von dieser Getriebe-Bau einheit aus werden über je eine Kardanwelle 525 bzw. 525' je ein weiterer Achstrieb 526 bzw. 526' ange trieben. Diese Achstriebe sind, in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach den Fig. 9, 10 unabgefedert.
Gemäss Fig. 13 sind zwei Hauptrahmen 603 be festigte Antriebsmotoren 604 und 604' vorgesehen, die über je eine Kardanwelle 605 bzw. 605' ihr Dreh moment an eine gemeinsame Getriebe-Baueinheit ab- geben. Die sonstige Ausbildung gleicht der nach Fig. 12.
Bei dem Fahrzeug nach Fig. 14 treibt der am Hauptrahmen 703 sitzende Motor 704 über je eine Kardanwelle 705 bzw. 705' zwei Getriebe-Bauein heiten 706 und 706a an, die in voneinander unab hängigen Drehgestellen sitzen. Hierbei sind die Bau einheiten 706 und 706a sowie der Rahmen 703 zu sammen mit dem Motor 704 je für sich gesondert abgefedert. Gemäss Fig. 15 ist der Antriebsmotor 804 am Rahmen 818 eines Drehgestelles befestigt und, treibt über die Kardanwelle 805 die Getriebe-Baueinheit 806 an.
Wie die verschiedenartigen Schraffuren er sehen. lassen, sind hierbei erstens der Hauptrahmen 803, zweitens der Drehgestellrahmen 818 samt Motor und drittens die Getriebe-Baueinheit 806 je gesondert gegenüber den Rädern federnd abgestützt.
Fig. 16 zeigt eine Ausführung, bei der der An triebsmotor 904 mit der Getriebe-Baueinheit 906 starr verbunden und zusammen mit dieser abgefedert ist, während der Fahrzeughauptrahmen 903 eine geson derte Abfederung seines Gewichtes aufweist. Die bei den zuletzt beschriebenen Bauarten sind besonders dazu geeignet, die Betriebsgeräusche vom Fahrgast raum fernzuhalten.
Bei der Bauart nach Fig. 17 ist der Motor 1004 am Hauptrahmen 1003 befestigt und zusammen mit diesem abgefedert, während die Getriebe-Baueinheit 1006 mit dem Drehgestellrahmen 1018 starr verbun den und mit diesem gemeinsam über die Schrauben federn 1015 gegenüber den Rädern abgestützt ist.
Das in Fig. 18 dargestellte Fahrzeug mixt vier Treib radsätzen ähnelt dem nach Fig. 12. Abweichend von diesem sind jedoch sowohl die Gettriebe-Bauein- heit 1106 als auch der Antriebsmotor 1104 am Hauptrahmen 1103 starr befestigt und gemeinsam mit diesem abgefedert.
Die beschriebenen Ausbildungen bieten sowohl hinsichtlich der Konstruktion als auch des Betriebs verhaltens -und der Instandsetzung zahlreiche Vorteile, und zwar insbesondere folgende:
Es lassen, sich nunmehr Getriebe grosser Leistung und insbesondere auch hydraulische Getriebe mit einem oder mehreren Strömungskreisläufen - die also in der Regel einen erheblichen Platz beanspruchen ohne Schwierigkeiten im Drehgestell oder zwischen zwei benachbarten Treibachsen unterbringen, und zwar bei trotzdem nur geringem Achsabstand. Dabei kann sogar die gesamte Antriebseinheit unterhalb des Fussbodens angeordnet werden,
so dass sie den verfüg baren Wagennutzraum nicht verringert.
Die bisher erforderlichen Gelenkwellen zu den Achstrieben sind überflüssig.
Desgleichen sind keine Drehmomentstützen für die Achstriebe mehr erforderlich.
Für das Hauptgetriebe und für die Achstriebe ist ein gemeinsamer Ölkreislauf für die Schmierölversor- gung möglich. Aus den vorgenannten Gründen weist die An triebseinheit ein geringeres Gewicht auf und ist ein- facher und billiger als die sonst üblichen Antriebs einheften.
Die Achstriebe befinden sich nunmehr im abge federten Teil des Antriebes, so dass die ungefederten Massen je nach Ausführungsvariante auf die Treib radsätze oder gar nur auf die Treibräder oder deren Radkränze beschränkt sind. Dies hat eine erhebliche Schonung der Zahnräder und Lager der Achstriebe und des Oberbaues der Gleisanlagen zur Folge.
Der Fortfall der sonst zu den Achstrieben führen den Kardanwellen und die gefederte Abstützung der Achstriebe verringert die Übertragung von Schwin gungen und Geräuschen auf den Fahrzeugrahmen und zum Fahrgastraum. Dieser Vorteil ist insbesondere dann erheblich, wenn einerseits die Getriebe-Bauein heit und anderseits der Hauptrahmen und ein even tuelles Drehgestell je gesondert albgefedert sind.
Ausbau, Tauschbarkeit und Instandhaltung des Getriebes und des Drehgestells sind erleichtert und er fordern nun mehr ein Lösen der Steuer- und Brems leitungen und ein Trennen der Gelenkwelle zwischen Hauptgetriebe und Motor. Auch der Motor lässt sich in den meisten Ausführungsfällen leichter als sonst abbauen.
Bei Starrahmen-Lokomotiven lassen sich in vielen Fällen Kuppelstangen vermeiden, ohne dass dann wie bisher eine verwickelte Konstruktion in Kauf genom men werden müsste.