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Hydraulische Kraftübertragungsanlage für Landfahrzeuge, insbesondere
für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Kraftübertragungsanlage
für Landfahrzeuge, insbesondere für Schienenf Uhrzeuge, mit einer oder mehreren
Treibachsen.
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Es sind bereits derartige Anlagen für Fahrzeuge mit mehreren Treibachsen
bekannt, bei denen die Leistung der Antriebsmaschine über mechanische Getriebe und
über einen in Fahrzeug-Längsrichtung verlaufenden Gelenkwellenstrang den einzelnen
Treibachsen zugeführt wird. Es ist weiter bekannt, jeder hydraulisch angetriebenen
Treibachse wenigstens zwei hydraulische Kreisläufe, bei bestimmten Ausführungsformen
auch zusätzliche Kegelradgetriebe, gegebenenfalls auch noch Stirnradvorgelege, zuzuordnen.
Schließlich ist es im Elektrolokomotivbau üblich, den Treibachsen Stirnradgetriebe
unmittelbar vorzuschalten: Diese bekannten Antriebsanlagen haben jedoch verschiedene
Nachteile. So ist die Anordnung von Kegelradgetrieben als letzte Übertragungsstufe
vor der Treibachse für größere Leistungen wegen konstruktiver Schwierigkeiten nicht
immer möglich, da die Kegelräder oft zu große Durchmesser erhalten würden. Sitzen
außerdem hydraulische Kreisläufe (System Föttinger) beispielsweise direkt auf den
Treibachsen, so ist die Leistungsübertragung als Funktion der Profildurchmesser
der Kreisläufe durch den Treibraddurchmesser begrenzt.
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Bei einer hydraulischen Kraftübertragungsanlage der eingangs genannten
Art, bei der die Leistung der Antriebsmaschine über mechanische Getriebe und über
eine in Fahrzeug-Längsrichtung verlaufende Gelenkwelle bzw. einen solchen Gelenkwellenstrang
der bzw. den einzelnen Treibachsen zugeführt wird, wobei jeder hydraulisch angetriebenen
Treibachse ein Stirnradgetriebe, wenigstens zwei hydraulischeKreisläufe, Kegelradgetriebe
und gegebenenfalls noch weitere Stirnradvorgelege zugeordnet sind, werden die genannten
Schwierigkeiten erfindungsgemäß dadurch behoben, daß, die Stirnradachsgetriebe über
Gelenkwellen, deren: Achsen parallel zu den Treibachsen verlaufen, angetrieben sind,
wobei vorzugsweise hydraulische Kreisläufe, Kegelradgetriebe, und gegebenenfalls
Stirnradvorgelege reit Ausnahme. der- St'irnradachsgetriebe in einem gemeinsamen
Gehäuse untergebracht sind, welches im Fahrzeugrahmen oder im Drehgestell starr
befestigt ist. Hiermit wird noch der Vorteil erreicht,. daß die Lage der, Antriebsgelenkwelle
bzw. des Antriebsgclenkwell:enstranges beim Durchfedern der Treibachsen unverändert
bleibt.
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Durch Anordnung der parallel zur Treibachse liegenden Gelenkwelle
ist es möglich, statt eines. Kegelradgetriebes vor der Treibachse ein: Stirnradgetriebe
anzuordnen, was: den, weiteren Vorteil, mit sich< bringt, daß die hydraulischen
Kreisläufe von der Treibachse weg in Richtung zum Antrieb versetzt werden können,
so daß Kreisläufe mit relativ kleinen Durchmessern wegen ihrer nunmehr hohen Drehzahlen
imstande sind, ein Maximum an Leistung pro Treibachse zu übertragen.
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An sich ist es zwar bekannt, Treibachsen durch parallel zu ihnen angeordnete
Gelenkwellen anzutreiben, jedoch lediglich im Zusammenhang mit rein mechanischen
Kraftübertragungen bei Fahrzeugen.
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Gemäß einem, weiteren Merkmal der Erfindung kann die Leistung von
einer hydraulisch angetriebenen Achse, wie bekannt, mittels Kupperstangen auf weitere
Treibachsen übertragen werden, wodurch der Vorteil erreicht wird, daß das sonst
übliche Blind-Wellengetriebe mit der Kurbelwelle entfällt, da die Treibachse mit
den Treibrädern und den daran befestigten Kurbelzapfen: (ähnlich denen bei Dampflokomotiven)
als Kurbelwelle wirkt. Dadurch erhält die betreffende Treibachsgruppe und damit
das Fahrzeug
eine kleinstmögliche Baulänge, so daß kleine Kurvenradien
befahren werden können.
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Die die Antriebsleistung liefernde Kraftmaschine kann z. B. eine Verbrennungskraftmaschine,
ein Elektromotor, eine Dampf- oder Gasturbine sein.
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Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert
werden, welche den Grundgedanken der Erfindung erkennen lassen. Aus der Beschreibung
und den Zeichnungen sind mehrere Arten der Anordnung von Getriebeteilen zu ersehen.
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Fig. 1 und 1 a stellen eine den Grundgedanken der Erfindung erläuternde
Einbauskizze in zwei Ansichten dar, während Fig. 2 a bis 2 c und 3 a bis 3 d verschiedene
konstruktive Einzelheiten veranschaulichen.
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Die in Fig.1 nicht dargestellte Kraftmaschine treibt über die Gelenkwelle
1 das Verteilergetriebe 2 an, von welchem über ein Stirnrad 2a und die Gelenkwellen
3 die Turbogetriebe 4 angetrieben werden. Der Abtrieb 5 der Turbogetriebe 4 ist
an Gelenkwellen 6 angeschlossen, welche die durch die Durchfederung bedingten Relativbewegungen
zwischen dem auf der Treibachse 8 und dem im Rahmen oder im Drehgestell sitzenden
Teil der Kraftübertragungsanlage aufzunehmen haben und parallel zur Treibachse 8
angeordnet sind. Diese Gelenkwellen 6 übertragen die Drehmomente über die Stirnradachsgetriebe
7 auf die Treibachsen B. Das Reaktionsmoment der Achsgetriebe wird in üblicher Weise
durch die Drehmomentstützen 9 aufgenommen. Bei dieser Anordnung sind die Verteilergetriebe
2 und die hydraulischen Getriebe 4 im gefederten Fahrzeugteil, d. h. im Drehgestell
bzw. im Fahrzeugrahmen gelagert, während am ungefederten Teil, d. h. an der Treibachse
8, lediglich eine Stirnradstufe, nämlich das Achsgetriebe 7, mit verhältnismäßig
geringem Gewicht sitzt.
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Die grundsätzlich gleiche Anordnung findet sich wieder in Fig. 2a
bis 2 c und 3 a bis 3 d. Diese einzelnen Darstellungen unterscheiden sich untereinander
nur hinsichtlich des Baues der Fahrtwendeeinrichtung und des zur Erhöhung der Anfahrzugkräfte
dienenden Untersetzungssprunges zwischen den Drehstromwandlern. Gleiche Bauelemente
sind in allen Figuren mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
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Die Fahrtwendung kann entweder durch mechanische Wendegetriebe, die
den hydraulischen Kreisläufen nachgeschaltet sind, erfolgen oder dadurch, daß zwei
Kreislaufsysteme, wie in Fig. 3 a bis 3 d beispielsweise dargestellt, angeordnet
sind und je nach der geforderten Fahrtrichtung mit dem Betriebsmedium (Öl od. dgl.)
gefüllt werden.
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In Fig.2a bis 2c sind Ausführungen mit einem mechanischen Wendegetriebe
dargestellt. Nach Fig. 2 a geht der Kraftweg ebenso wie in Fig. 1 über die Gelenkwelle
3, die Eingangsstirnräder 2 a, die- beiden Kreisläufe A und B, das aus drei Kegelrädern
bestehende Wendegetriebe 13 mit Schaltmuffe, die Stirnradabtriebsstufe 5, die abtriebsseitige
Gelenkwelle 6 zum Achsgetriebe 7. Die beiden Kreisläufe A und B sind zueinander
hydraulisch untersetzt.
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- Fig.2b entspricht Fig.2a mit dem Unterschied, daß für das Eingangsgetriebe
2 b Kegelräder und für die Wendeschaltung ein Stirnradgetriebe 13 b verwendet werden.
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Fig.2c entspricht wiederum Fig. 2h, unterscheidet sich gegen diese
jedoch dadurch, daß zwischen den beiden Kreisläufen durch das Getriebe 13 c ein
zusätzlicher mechanischer Untersetzungssprung Angelordnet ist. Hierbei können auch
gleiche Kreisläufe A und B ohne gegenseitige hydraulische Untersetzung verwendet
werden.
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In Fig. 3 a bis 3 d sind Ausführungsformen mit hydraulischen Fahrtwendegetrieben
dargestellt. Wie Fig. 3 a zeigt, verläuft der Kraftweg über die Gelenkwelle 3, die
Eingangskegelräder 20 und die Kreisläufe A und B bzw. A' und
B'. Die beiden Kreislaufgruppen haben gleiche An- und Abtriebsdrehrichtung,
wobei das Abtriebsstirnrad 21 der Kreislaufgruppe A', B' als Zwischenrad
wirkt, womit die Fahrtwendung gegeben ist. Der Kraftweg geht weiter über das Abtriebsstirnrad
23, die Gelenkwelle 6 und das Stirnradachsgetriebe 7 auf die Treibachse B. Die Wandler
A und B bzw. A' und B' sind je zueinander hydraulisch untersetzt.
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Die Anordnung in Fig.3b entspricht jener in Fig.3a, jedoch mit dem
Unterschied, daß sich die Wandlergruppen durch die Eingangskegelräder
20b
gegenläufig drehen und die Kreisläufe A und B bzw. A' und B' je zueinander
mechanisch untersetzt sind. Der Abtrieb der Wandler B und B' geht
über Hohlwellen 24 nach außen. Der Kraftweg verläuft über die Teile 3, 20
b, die Kreisläufe A und B bzw. A' und B', die Teile 24, 23,
6 und 7 auf die Treibachse B.
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In Fig. 3 c geht der Kraftweg von der Eingangswelle 3 über die Stirnräder
2c mit gleicher Drehrichtung und über die Wandlergruppen A, B bzw. A', B'.
Diese Kreislaufgruppen -sind zueinander hydraulisch untersetzt, wobei der Abtrieb
weiter über die Kegelräder 25, die Stirnradstufe 5, die Gelenkwelle 6 und das Achsgetriebe
7 auf die Treibachse 8 geht. Die Fahrtwendung erfolgt durch wahlweises Einschalten
der Kreislaufgruppen A, B bzw. A', B',
wobei die Kegelräder 25 die
Abtriebsdrehrichtung umkehren.
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Die Anordnung nach Fig. 3 d gleicht jener nach Fig. 2 a, wobei der
Kraftweg über das drei Kegelräder aufweisende Getriebe 27 verläuft, welches jedoch
keine Wendemuffe besitzt; statt dessen erfolgt hier die Fahrtwendung durch wechselweises
Einschalten der Kreislaufgruppen A, B bzw. A', B'. Die Gelenkwelle 3 a kann
angeordnet sein, um die Teilleistung im Anschluß an das Getriebe 2 d etwa noch auf
andere hydraulische Getriebe zu übertragen.
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Im Zusammenhang mit der Erfindung können sowohl hydrodynamische als
auch hydrostatische Kreisläufe verwendet werden.