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Antriebsanordnung für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge Bei
elektrischen Lokomotiven wird vielfach der Antriebsmotor als Tatzlager-Motor unmittelbar
auf der Achse angeordnet. Diese Anordnung hat den erheblichen Nachteil, daß die
unabgefederten Gewichte des Fahrzeuges sehr groß werden. Bei Lokomotiven mit sehr
kleinen Spurweiten und kleinen Bauhöhen kommt hinzu, daß die Unterbringung der Tatzlager-Motoren
bei größeren Abmessungen Schwierigkeiten bereitet. Man zieht daher vor, die Übertragung
der Antriebsleitung vom Motor oder Hauptgetriebe auf einen oder mehrere Radsätze
in der Weise vorzunehmen, daß auf den Radsätzen -Achsgetriebe angeordnet und Antriebsmotor
oder Hauptgetriebe mit den Achsgetrieben durch Kardanwellen verbunden werden. Der
Motor oder das Hauptgetriebe kann dabei fest oder elastisch im Fahrzeugrahmen gelagert
werden, so- daß sich bei dieser Anordnung verhältnismäßig kleine unabgefederte Massen
ergeben.
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Beim Antrieb der Achsgetriebe über Kardanwellen ergeben sich aber
häufig Schwierigkeiten dadurch, daß die Kardanwelle eine gewisse Baulänge und somit
einen Mindestabstand zwischen Motor oder Hauptgetriebe und Achsgetriebe erfordert.
Das führt oft zu einer unerwünscht großen Baulänge des Fahrzeugs, weil der Achsstand
unnötig groß gemacht werden muß.
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Es ist eine Antriebsanordnung für Schienenfahrzeuge bekannt, bei der
die Abtriebwelle des im Fahrzeugrahmen gelagerten Motors oder Hauptgetriebes mit
der Antriebswelle des die Treibachse antreibenden Achsgetriebes durch eine elastische
Kupplung bzw. durch ein Gelenk verbunden ist. Dabei dient diese Verbindung aber
gleichzeitig als Drehmomentstütze, d. h. die Verbindung muß außer dem Drehmoment
auch noch Abstützkräfte in senkrechter Richtung übertragen. Die Aufnahme dieser
Kräfte führt häufig zu Schwierigkeiten, da diese Kräfte auch die Wellenlager zusätzlich
belasten. Es wurden daher am Achsgetriebegehäuse besondere Drehmomeatstützen vorgesehen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die vorstehend
beschriebenen Nachteile räumlich beengt bauender Antriebe zu vermeiden. Es wird
dabei ausgegangen von einer Antriebsanordnung für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge,
mit im Fahrzeugrahmen gelagerten Motor oder Hauptgetriebe und Antrieb der Treibachse
über ein Achsgetriebe, wobei die Abtriebswelle des Motors oder des Hauptgetriebes
mit der Antriebswelle des mit einer Drehmomentstütze versehenen Achsgetriebes durch
eine elastische Kupplung verbunden ist. Erfindungsgemäß wird am Achsgetriebegehäuse
zu beiden Seiten seiner Längsachse je eine Drehmomentstütze angebracht, die beide
an je einem Arm eines am Fahrzeugrahmen abgestützten Winkelhebels aufgehängt sind,
dessen freie Arme durch ein einstellbares Gestänge verbunden sind.
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Bei dieser besonderen Anordnung der Drehmomentstützen verläuft die
Drehachse des Achsgetriebes durch den Mittelpunkt der elastischen Kupplung, wodurch
die Wellenlager entlastet und daher kleiner ausgeführt werden können bzw. eine längere
Lebensdauer besitzen.
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Vorzugsweise kann gemäß der Erfindung jede Drehmomentstütze über einen
Pendelarm am Arm des Winkelhebels aufgehängt sein. Die Aufhängepunkte der Drehmomentstützen
sind zweckmäßig kugelförmig ausgebildet oder weisen elastische Zwischenlagen auf.
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Es ist zwar bekannt, zur Abstützung des Achsgetriebes eine Pendelstütze
zu verwenden, die an beiden Enden in einem Kugelpunkt gelagert ist. Wollte man diese
Anordnung jedoch bei elektrischen Lokomotiven kleiner Spurweite und geringer Bauhöhe
(Grubenlokomotiven) verwenden, so werden sich folgende Schwierigkeiten ergeben:
Die Anordnung der Motoren quer zum Fahrtrichtung ist nicht durchführbar, weil die
erforderliche Breite nicht zur Verfügung steht. Günstig dagegen in bezug auf die
räumlichen Verhältnisse ist eine Anordnung der Motoren parallel zur Längsachse der
Lokomotive, wobei es außerdem auf Grund der räumlichen Verhältnisse günstig ist,
wenn die Abtriebswelle des Motors etwa in gleicher Höhe liegt wie die Fahrzeugachse.
Bei einer solchen Anordnung ergibt sich zwangläufig ein einfaches Achsgetriebe.
Um eine ge-. ringe Baulänge zu erhalten, muß vermieden werden; zwischen Antriebsmotor
und Achsgetriebe eine verhältnismäßig langbauende Gelenkwelle anzuordnen.
Die
Baulänge wird erheblich kürzer, wenn an dieser Stelle lediglich eine elastische
Kupplung vorgesehen wird. Eine solche Anordnung bedingt aber, daß in der elastischen
Kupplung horizontale und vertikale Verschiebungen möglichst vermieden werden. Bei
einer einseitigen Durchfederung des Radsatzes soll deshalb die Drehachse des Achsgetriebes
durch den Mittelpunkt der elastischen Kupplung verlaufen. Diese Forderung könnte
zwar mit :einer Pendelstütze erfüllt werden. Dabei treten jedoch andere erhebliche
Nachteile auf. Die Anordnung der elastischen Kupplung bedingt nämlich, daß der Abstand
des Kugelpunktes am Achsgetriebe bis zum Mittelpunkt der elastischen Kupplung verhältnismäßig
groß gewählt werden muß. Dagegen kann in vielen Fällen die Länge der Pendelstütze
auf Grund der räumlichen Verhältnisse z. B. in einer Grubenlokomotive nur kurz ausgeführt
werden. Bei einseitiger Durchfederung des Radsatzes stellt sich dann die Pendelstütze
schräg zur Senkrechten ein. Durch diese Schrägeinstellung ergibt sich eine Querkraft,
die auf das Achsgetriebe übertragen wird. Diese Querkraft ist insbesondere bei schmalen
Gehäusekästen, wie das bei kleinen Spurweiten der Fall ist, unerwünscht, da der
Gehäusekasten zusätzlich auf Biegung beansprucht wird und insbesondere in der Lagerung
des Gehäuses auf der Fahrzeugachse verhältnismäßig hohe Lagerkräfte hervorgerufen
werden. Durch die erfindungsgemäße Aufhängung der Drehmomentstützen an im Fahrzeugrahmen
abgestützten Winkelhebeln werden diese Nachteile vermieden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Antriebsanordnung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1 in Pfeilrichtung gesehen und
Fig. 3 einen Längsschnitt nach Linie III-III der Fig.1, ebenfalls in Richtung der
eingezeichneten Pfeile gesehen.
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In der Zeichnung bezeichnet 1 den Motor oder das Hauptgetriebe, der
im Fahrzeugrahmen 11 befestigt ist. Die Antriebswelle 2 des Motors oder Getriebes
trägt eine elastische Kupplung 3, deren getriebene Hälfte auf der Welle 4 des Achsgetriebes
sitzt. Sein Getriebegehäuse ist mit 5 bezeichnet. Die Ausbildung des Getriebes kann
beliebig sein, im Falle des Ausführungsbeispieles besteht es aus einem Kegelradpaar
12, 13 und den Stirnrädern 14 und 15. Das Kegelrad 12 sitzt auf der Welle 4, das
Kegelrad 13 auf einer Welle 16, die über das Ritzel 14 das auf der Achswelle 17
des Radsatzes 18 sitzende Stirnrad 15 antreibt. Der Radsatz 18 ist durch bekannte
Lager 19 elastisch gegen den Fahrzeugrahmen 11 abgestützt.
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Zu beiden Seiten der Längsachse des Achsgetriebes sind die Drehmomentstützen
6 als Teil des Getriebe- ; gehäuses 5 ausgebildet. In den Aufhängungen der gabelartigen
Drehmomentstüzen 6 sitzen kurze Zapfen 20, auf denen Pendelarme 8 über elastische
Zwischenlagen 7 oder kugelförmig gelagert sind. Mit den Pendelarmen 8 ist das Getriebegehäuse
5 an den Armen 21 von Winkelhebeln aufgehängt, die mittels der Zapfen 22 an Lageraugen
10 des Fahrzeugrahmens 11 angelenkt sind. Die freien Arme 9 der Winkelhebel
sind durch ein in seiner Länge einstellbares Gestänge 23 miteinander verbunden.
Wird infolge einseitiger Durchfederung des Radsatzes 18 das Achsgetriebegehäuse
5 um seine Längsachse beispielsweise im Uhrzeigersinn (Fig. 2) gedreht, so geht
die rechte Drehmomentstütze 6 nach unten und die linke nach oben. Die beiden Winkelhebel
verdrehen sich beide um denselben Winkel und das Gestänge 23 verschiebt sich nach
links. Sollten nur kleine Drehungen des Achsgetriebes um seine Längsachse vorkommen;
so können die Pendelarme 8 fortgelassen werden. Sie haben aber den Vorteil, daß
sie den Ausgleich von Bauungenauigkeiten zulassen. Kleine Pendelbewegungen des Achsgetriebes
in der senkrechten Ebene, wie sie beispielsweise bei symmetrischer Durchfederung
des Radsatzes vorkommen, werden durch die beiden elastischen Zwischenlagen 7 aufgenommen.
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Die Ansprüche 2 und 3 sind reine Unteransprüche und gelten nur in
Verbindung mit Anspruch 1.