DE1155463B - Antriebsanlage fuer einen Gelenkwagen, insbesondere Strassenbahngelenkwagen - Google Patents

Description

Die Übertragung der Winkelgeschwindigkeit ist bei Anordnung nur eines Kardangelenkes innerhalb eines Gelenkwellenantriebes bekanntlich nicht gleichförmig. Es überlagert sich im Abtrieb eine Drehunggleichförmigkeit von der doppelten Frequenz der Drehzahl, deren Amplitude mit steigendem Gelenkwinkel wächst. Durch ein weiteres Kardangelenk mit einem Gelenkwinkel von gleicher oder entgegengesetzt gleicher Größe, der in der Ebene des ersten Gelenkwinkels liegt und bei dem die inneren Mitnehmer der Zwischenwelle ebenfalls in einer Ebene liegen, wird diese Ungleichförmigkeit wieder ausgeglichen. Dies bedeutet, daß die Achsen der über die Zwischenwelle verbundenen An- und Abtriebswelle entweder parallel zueinander liegen (allgemein als Z-Form bezeichnet) oder aber sich in einem Punkt schneiden, der von beiden Gelenken gleich weit entfernt ist (allgemein als M-Form bezeichnet).

Für Antriebe, bei denen die gegenseitige Lage der An- und Abtriebswelle sich während des Betriebes nicht ändert, ist eine dieser beiden Anordnungen meist leicht zu verwirklichen. Ihrer Anwendung beim Antrieb der Drehgestelle von Schienenfahrzeugen stehen jedoch Schwierigkeiten deshalb entgegen, weil der Ausschlag des Drehgestells bei Kurvenlauf in seiner Größe und Richtung dauernd wechselt.

Es ist bekannt, beim Antrieb von Drehgestellen für jeden Ausschlag eine exakte M-Form dadurch zu erreichen, daß die Antriebsanlage im Fahrzeugrahmen und das Getriebe im Drehgestellrahmen so gelegt werden, daß bei Geradeausfahrt der Drehzapfen mit seiner Achse genau durch die Längsmitte der vom Fahrzeugrahmen in das Drehgestell führenden Gelenkwelle geht.

Ein Nachteil dieser Bauart besteht darin, daß die einfachste Anordnung des Drehgestellantriebes nicht möglich ist, nämlich die Antriebsanlage am Fahrzeugrahmen zwischen den Drehgestellen einzubauen und von dort die jeweils nächstliegende Achse der Drehgestelle anzutreiben, es sei denn, daß der Drehzapfen nicht wie üblich in Drehgestellmitte, sondern außerhalb des Drehgestellachsstandes zur Fahrzeugmitte hin liegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Gegenstand des Hauptpatents 1102 795 derart weiterzubilden, daß mit dessen Antriebsanlage auch bei normaler Lage des Drehzapfens der vorbeschriebene Nachteil vermieden und trotzdem eine gleichmäßige Übertragung des Drehmomentes erreicht wird.

An Hand von Abb. 1 der Zeichnung sollen zunächst die kinematischen Verhältnisse bei einem Drehgestellgelenkwellenantrieb allgemein verständlich erläutert werden.

Antriebsanlage für einen Gelenkwagen, insbesondere Straßenbahngelenkwagen

Zusatz zum Patent 1102 795

Anmelder:

Maschinenfabrik Esslingen, Eßlingen/Neckar

Dipl.-Ing. Wolfgang Distelbarth, Eßlingen/Neckar, ist als Erfinder genannt worden

Aus dieser Abbildung ist zu ersehen, daß eine exakte M-Form bei jedem Drehgestellausschlag dann zu erreichen ist, wenn auch die Antriebsanlage im Fahrzeugrahmen gegenüber diesem ausschwenken kann. Die Linie 8-9 stellt die Fahrzeugmittellinie dar und fällt bei Geradeausfahrt mit der Achse der Antriebsanlage zusammen. Das Drehgestell 3 schwenkt bei Kurvenverlauf um den Drehzapfen 9 die Antriebsanlage 2 im Fahrzeugrahmen um einen Zapfen 8 aus. Das Gelenk 6 des antriebsseitigen Endes der Gelenkwelle 5 und das Gelenk 7 des drehgestellseitigen Gelenkwellenendes bewegen sich beim Ausschlag auf Kreisbögen um die Zapfen 8 und 9.

Beide Ausschläge sind¹ in solche gegenseitige Ab-" hängigkeit zu bringen, daß die Mittellinien 8-6 und 9-7 sich im Mittelpunkt 10 eines Kreises schneiden, der-die'beiden Kreisbögen in 6 und 7 berührt. Dabei ergibt sich ein gleichschenkliges Dreieck 6-7-10, so daß zwischen den genannten Mittellinien und der Gelenkwelle 5 genau gleiche Schwenkwinkel a eingeschlossen werden. Der geometrische Ort dieses Mittelpunktes 10 geht in der Strecklage mit senkrechter Tangente durch die Längsmitte der Gelenkwelle 5, wie dies durch die beiden gleichen Gelenkwellenabschnitte α angedeutet ist.

Bei der Kurvenfahrt bewegen sich die Ausschläge jedoch nur in der Nähe der Strecklage, so daß diese geometrische Forderung genügend genau erfüllt ist, wenn der Schnittpunkt zwischen der Mittellinie des Drehgestells und der der Antriebsanlage in der Mitte zwischen den Gelenken der Gelenkwelle liegt.

Bei Schienenfahrzeugen mit mehreren hintereinander angeordneten Einzelwagen mit Drehgestellen

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ist es bekannt, den über Gelenkwellen auf die Achsgetriebe arbeitenden Antriebsmotor in einem je zwei Wagen verbindenden Träger vorzusehen. Der allgemeine Aufbau des Antriebes bezüglich seiner Anordnung zu den Drehgestellen und dem Träger läßt jedoch bei Kurvenfahrt eine Gleichheit der Schwenkwinkel der Kardangelenke nicht zu. Es ist auch schon bekannt, bei einer Elektrolokomotive, die aus zwei Fahrzeughälften mit einem diese verbindenden Träger besteht, den Motor an dem Träger anzuordnen und die Gelenkpunkte der Antriebsgelenkwellen mit gleichem Abstand von dem jeweiligen Auflagerpunkt des Trägers vorzusehen. Diese bekannte Anordnung unterscheidet sich vom Gegenstand der Erfindung dadurch, daß die beiden Fahrzeughälften keine Drehgestelle bilden, sondern selbständige Fahrzeugglieder darstellen und der Träger wegen Fehlens eines gemeinsamen Wagenkastens nicht zu dessen Abstützung dient.

Die Erfindung geht nun von einer Antriebsanlage ao aus, die für einen Gelenkwagen bestimmt ist, der aus zwei durch ein Mittelgelenk miteinander verbundenen Wagenkasten besteht, die jeweils über einen Drehzapfen schwenkbar auf je einem Drehgestell ruhen, wobei das Mittelgelenk sich auf einem Träger abstützt, der von je einem an innenliegenden Enden jedes Drehgestells angeordneten Gelenk schwenkbar getragen wird, gemäß Patent 1102 795. Erfindungsgemäß werden bei einer für derartige Gelenkwagen vorgesehenen Antriebsanlage folgende an sich bekannte Merkmale angewendet:

a) Die Drehgestellachsen werden von einer am Träger gelagerten Antriebsanlage aus über je eine zum benachbarten Achsgetriebe jedes Drehgestells führenden und in Fahrzeuglängsmittelebene verlaufenden Gelenkwelle angetrieben;

b) die beiden Gelenke jedes dieser Gelenkwellen liegen symmetrisch zu dem den Träger tragenden Gelenk des zugehörigen Drehgestells.

Abb. 2 der Zeichnung zeigt einen Grundriß der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung.

Nach dieser wird die Antriebsanlage 1 in einem Träger la untergebracht, der sich auf die innenliegenden Enden der Drehgestelle 3 stützt. Nach dem Hauptpatent 1102795 dient dieser Träger 2 a in erster Linie dazu, das Gelenk des Gelenkwagens zu tragen und seinen Seitenausschlag entsprechend dem Kurvenlauf zu steuern. Er wird dabei seitlich parallel verschoben, was entsprechend der geometrischen Darstellung nach Abb. 1 bedeutet, daß der Zapfen 8 ins Unendliche rückt und der Kreisbogen um diesen Punkt zu einer Senkrechten auf der Linie 8-9 wird. Von diesem Träger 2 a aus treibt die Antriebsanlage 1 über je eine zum benachbarten Achsgetriebe 4 jedes einen Drehzapfens 9 aufweisenden Drehgestells 3 führende und in der senkrechten Fahrzeuglängsmittelebene verlaufende Gelenkwelle 5 die Drehgestellachsen an. Die Gelenke 6a und la jeder dieser Gelenkwellen 5 liegen symmetrisch zu dem den Träger 2 a tragenden Gelenk 11 des zugehörigen Drehgestells 3. In diesem Zusammenhang ist das Gelenk 11 rein geometrisch zu verstehen und bezeichnet den Punkt, an dem in ausgeschwenkter Lage sich die Mittellinien des Trägers 2 a und des Drehgestells 3 schneiden, unabhängig davon, wie der Träger 2 a abgestützt und seine Auslenkung gesteuert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Antriebsanlage für einen Gelenkwagen, insbesondere Straßenbahngelenkwagen, der aus zwei durch ein Mittelgelenk miteinander verbundenen Wagenkasten besteht, die jeweils über einen Drehzapfen schwenkbar auf je einem Drehgestell ruhen, wobei das Mittelgelenk sich auf einem Träger abstützt, der von je einem am innenliegenden Ende jedes Drehgestells angeordneten Gelenk schwenkbar getragen wird, nach Patent 1102 795, gekennzeichnet durch die Anwendung folgender an sich bekannter Merkmale:

   a) Die Drehgestellachsen werden von einer am Träger (2 a) gelagerten Antriebsanlage (1) aus über je eine zum benachbarten Achsgetriebe (4) jedes Drehgestells (3) führenden und in Fahrzeuglängsmittelebene verlaufenden Gelenkwelle (5) angetrieben;

   b) die beiden Gelenke (6 a und la) jeder dieser Gelenkwellen (5) liegen symmetrisch zu dem den Träger (2 a) tragenden Gelenk (11) des zugehörigen Drehgestells (3).

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 1002777, 643 401, 636 713, 458 252, 429 223, 341075;
   deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1672 867;
   USA.-Patentschrift Nr. 2115 095.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 309 727/100 10.63