-
Hydraulische Kraftübertragungsanlage für Landfahrzeuge, insbesondere
für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Kraftübertragungsanlage
für Landfahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit zwei oder mehreren Treibachsen.
-
Es sind bereits derartige Anlagen für Fahrzeuge mit zwei Treibachsen
bekannt, bei denen die Leistung der Antriebsmaschine über mechanische Getriebe und
über einen in Fahrzeuglängsrichtung 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.
-
Bei einer hydraulischen Kraftübertragungsanlage der eingangs genannten
Art, bei der die Leistung der einer Anzahl von Treibachsen zugeordneten Antriebsmaschine
über mechanische Getriebe und über einen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Gelenkwellenstrang
den einzelnen Treibachsen zugeführt wird, wobei jeder Treibachse ein Stirnradvorgelege,
wenigstens zwei hydraulische Kreisläufe, Kegelradgetriebe und gegebenenfalls noch
weitere Stirnradgetriebe zugeordnet sind, werden erfindungsgemäß dadurch behoben,
daß das Drehmomenf vom letzten in Kraftflußrichtung gelegenen Abtriebsstirnrad über
eine Feder- und bzw. oder Gelenkkupplung der Treibachse zugeleitet wird, wobei alle
der Treibachse zugeordneten Kraftübertragungselemente, gegebenenfalls unter Einschluß
des Verteilergetriebes, in einem gemeinsamen Gehäuse gelagert sind, welches im Fahrzeugrahmen
oder im Drehgestell starr befestigt ist. Hierdurch wird noch der Vorteil erreicht,
daß die Lage des Antriebsgelenkwellenstranges beim Durchfedern der Treibachsen unverändert
bleibt.
-
Durch die an sich bekannte Anordnung einer Feder-und bzw. oder Gelenkkupplung
zwischen einem letzten Stirnrad und der Treibachse ist es möglich, statt eines Kegelradgetriebes
vor der Treibachse ein Stirnradgetriebe anzuordnen, das 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, wobei gleichzeitig die unabgefederten Massen auf den Treibachsen
auf ein Minimum beschränkt sind.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Leistung von einer
hydraulisch angetriebenen Achse, wie bekannt, mittels Kuppelstangen auf weitere
Treibachsen übertragen werden, wodurch der Vorteil erreicht wird, daß das sonst
übliche Blindwellengetriebe 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.
-
Die die Antriebsleistung liefernde Kraftmaschine kann z. B. eine Verbrennungskraftmaschine,
ein Elektromotor, eine Dampf- oder Gasturbine sein.
-
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 entnehmen.
-
Fig. 1 und 1 a stellen eine den Grundgedanken der Erfindung erläuternde
Einbauskizze in zwei Ansichten
dar, wobei Fig. 1 a rechts unten
einen teilweisen Schnitt zeigt. Fig. 2 a bis 2 i veranschaulichen verschiedene konstruktive
Einzelheiten.
-
Die in Fig. I 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.
-
Das Abtriebsstirnrad des der Treibachse vorgeschalteten Stirnradgetriebes
5 des Turbogetriebes 4 ist über eine Gelenk- und bzw. oder Federkupplung 26 mit
der Treibachse 8 kraftschlüssig verbunden, wobei diese Kupplung 26 die durch die
Durchfederung bedingten Relativbewegungen zwischen der Treibachse 8 und den im Rahmen
oder im Drehgestell sitzenden Teilen der Kraftübertragungsanlagc aufzunehmen hat.
DieKupplung 26 überträgt das vom Turbogetriebe 4 herangeführte Drehmoment auf die
Treibachse B.
-
Die Feder- bzw. Gelenkkupplung 26 zwischen den gefederten und den
ungefederten Antriebsteilen kann eine BBC-Federkupplung, eine Gummiring-Federkupplung,
eine Secheron-Gelenkkupplung, eine Federtopfkupplung od. dgl. sein. Durch die erfindungsgemäße
Anordnung ist es möglich, die ungefederten Massen auf der Treibachse besonders stark
herabzusetzen und das Turbogetriebe mit dem Achsgetriebe in einem Gehäuse zu vereinigen.
In Fig. 2a bis 2i sind beispielsweise Antriebsanordnungen, die mit den erwähnten
Kupplungen 26 ausgerüstet sind, dargestellt.
-
Die Anordnungen nach Fig. 2 a bis 2 i unterscheiden sich untereinander
nur hinsichtlich des Baues der Fahrtwendeschaltung und dem zur Erhöhung der Anfahrzugkräfte
dienenden Untersetzungssprung zwischen den Drehmomentwandlern. Gleiche Bauelemente
sind in allen Figuren mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
-
Die Fahrtwendung kann entweder durch mechanische Wendegetriebe, die
den hydraulischen Kreisläufen nachgeschaltet sind, erfolgen oder dadurch. daß zwei
Kreislaufsysteme, wie in Fig. 2 e bis 2 i beispielsweise dargestellt, angeordnet
sind und je nach der geforderten Fahrtrichtung mit dem Betriebsmedium (Öl od. dgl.)
gefüllt werden.
-
In Fig. 2 a bis 2 d sind Ausführungen mit mechanischen Wendegetrieben
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, B, das aus drei Kegelrädern
bestehende Wendegetriebe 13 mit Schaltmuffe und der Abtriebsstirnradstufe 5 mit
Gelenk- und bzw. oder Federkupplung 26 auf die Treibachse B.
-
Die beiden Kreisläufe A und B sind zueinander hydraulisch untersetzt.
-
Fig. 2 b entspricht Fig. 2 a mit dem Unterschied, daß für das Eingangsgetriebe
2 b Kegelräder und für das Wendegetriebe 13 b Stirnräder verwendet werden.
-
Fig. 2 c entspricht wiederum Fig. 2 a mit dem Unterschied, daß in
der durch Fig. 2 c dargestellten Anordnung ein mechanischer Untersetzungssprung
zwischen den Kreisläufen A und B vorgesehen ist, der hier nicht näher
bezeichnet wurde. Sonst sind auch jetzt die entsprechenden Teile mit den gleichen
Bezugszeichen wie früher bezeichnet. Es ist bei dieser Anordnung möglich, gleiche
Kreisläufe ohne hydraulischen Untersetzungssprung zu verwenden.
-
Fig. 2d unterscheidet sich von Fig. 2b nur dadurch, daß zwischen den
beiden Kreisläufen A und B durch das Getriebe 13 c ein zusätzlicher mechanischer
Untersetzungssprung angeordnet ist. Hierbei können auch gleiche Kreisläufe ohne
gegenseitige hydraulische Untersetzung verwendet werden. In Fig. 2 e bis 2 i sind
Ausführungsformen mit hydraulischen Fahrtwendegetrieben dargestellt. Wie Fig. 2
e 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 und die letzte in Kraftrichtung gesehene Stirnradstufe
5 über die Gelenk- und bzw. oder Federkupplung 26 auf die Treibachse B. Die Wandler
A und B bzw. A' und B' sind je zueinander hydraulisch untersetzt.
-
Die Anordnung in Fig. 2 f entspricht jener in Fig. 2 e, jedoch mit
dem Unterschied, daß sich die Wandlergruppen und die Eingangskegelräder 20 b gegenläufig
drehen und die Kreisläufe A und B bzw. A' und B' je
zueinander mechanisch untersetzt sind. Der Abtrieb der Wandler A und
A' 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
und 23, die letzte Stirnradstufe 5 sowie die Feder- und bzw. oder Gelenkkupplung
26 auf die Treibachse B.
-
In Fig. 2 g geht der Kraftweg von der Eingangswelle 3 über die Stirnräder
20c mit gleicher Drehrichtung über die Wandlergruppen A, B bzw.
A', B'.
Die Kreisläufe A und B bzw. A' und B' sind zueinander
hydraulisch untersetzt und geben die Antriebsleistung weiter über die Kegelräder
25, die Stirnradstufe 5 und die Gelenk- und bzw. oder Federkupplung 26 auf die Treibachse
B. Die Fahrtwendung erfolgt durch wahlweises Einschalten der Kreislaufgruppen
A, B bzw. A', B', wobei die Kegelräder 25 die Abtriebsdrehrichtung
umkehren.
-
Die Anordnung nach Fig.2h gleicht jener nach Fig. 2 a, wobei der Kraftweg
über das drei Kegelräder aufweisende Getriebe 27 geht, welches jedoch keine Wendemuffe
besitzt; statt dessen erfolgt hier die Fahrtwendung durch wechselweises Einschalten
der Kreislaufgruppen A, B bzw. A', B'. Die Gelenkwelle 3d kann angeordnet
sein, um Teilleistungen im Anschluß an das Getriebe 2 d etwa noch auf andere hydraulische
Getriebe zu übertragen.
-
Fig.2i entspricht Fig.2h, jedoch mit dem Unterschied, daß der bereits
obengenannte mechanische Untersetzungssprung zwischen den Kreisläufen A, B
bzw. A', B' vorgesehen ist.
-
Im Zusammenhang mit der Erfindung können sowohl hydrodynamische als
auch hydrostatische Kreisläufe verwendet werden.