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Anordnung zum Außereingriffbringen stetig im Eingriff befindlicher
Räder von Triebwerken Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Außereingriffbringen
stetig im Eingriff befindlicher Räder von Triebwerken, insbesondere von verzahnten
Stirn- und Kegelrädern, beispielsweise bei Schienenfahrzeugen, durch axiales Verschieben
von Triebwerksteilen. Zweck der Erfindung ist es, bei solchen Triebwerken im Falle
aufgetretener Schäden die Kraftübertragung derart unterbrechen zu können, daß der
durch dieses Triebwerk bewirkte unmittelbare Antrieb stillgesetzt wird, während
der von diesem Triebwerk bei Hintereinanderschaltung mehrerer solcher Triebwerke
weitergeleitete mittelbare Antrieb erhalten bleiben kann.
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Bei einem Antrieb für mehrere Achsen, beispielsweise eines Schienenfahrzeuges,
ist für jede Achse ein besonderes Triebwerk vorgesehen. Der Antrieb einer jeden
Triebachse geschieht über Stirnräder, die gerad- oder schrägverzahnt sein können.
Die Stirnräder erhalten ihren Antrieb über ein Kegelradpaar, wobei das Antriebsrad
dieses Kegelgetriebes auf einer Welle sitzt, die mit den Antriebswellen der weiteren
Triebwerke formschlüssig verbunden ist. Wenn bei einer solchen Kraftübertragungsaniage
an einem Triebwerk ein Schaden auftritt, dann muß dieses Triebwerk und mit ihm die
gesamte Kraftanlage stillgesetzt werden. Dies führt zu unliebsamen Betriebsunterbrechungen
und Ausfällen, die so lange andauern, bis der einzelne Schaden behoben ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun, die Anordnung der Triebwerksteile
so zu treffen, daß bei auftretenden Schäden die durch das betroffene Triebwerk angetriebene
Triebachse ausgeschaltet. werden kann, so daß das Fahrzeug in diesem Zustand entweder
abgeschleppt oder mit den anderen unbeschädigten Triebwerken zur Instandsetzung
gefahren werden kann.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein auf
einer Triebwerkswelle festsitzendes, jedoch lösbares Zahnrad zunächst mit dieser
Triebwerkswelle axial so weit verschiebbar ist, bis seine Verzahnung außer Eingriff
kommt, darauf nach Lösen seiner Verbindung mit der Triebwerkswelle, in an sich bekannter
Weise vorzugsweise mittels Öldruckverfahrens, diese Triebwerkswelle weiter axial
verschiebbar ist, bis ein weiteres mit dieser Triebwerkswelle verbundenes Zahnrad
oder weitere Zahnräder ebenfalls außer Eingriff gebracht sind. Dann können nach
Auftreten eines Schadens die Räder dieses Triebwerkes außer Eingriff gebracht werden,
und zwar sowohl die des die Triebachse antreibenden Stirntriebes als auch die des
die Stirnräder antreibenden Kegeltriebes, während der zu den weiteren Triebwerken
durchlaufende Antrieb erhalten bleibt. Die Anordnung kann dabei so getroffen sein,
daß die Triebwerkswelle zum Lösen des ersten Zahnrades durch Abpressen mittels Öldruckverfahrens
zum Einführen des Drucköles mittels einer axialen Bohrung bis zur Paßfläche des
abzupressenden Zahnrades und anschließend mit einer zu dieser Paßfläche führenden
radialen Bohrung versehen ist. Vorteilhaft ist die am äußeren Ende der Triebwerkswelle
angeordnete Lagerung der Welle ihrerseits in. einer Büchse von größerem Außendurchmesser
als die auf der Welle angebrachte Verzahnung gelagert und gleichzeitig mit der Verzahnung
axial verschiebbar. Ferner können Druckstangen oder auch Druckschrauben vorgesehen
sein, durch welche das axiale Verschieben der Triebwerkswelle mit dem Zahnrad bzw.
des Zahnrades bewirkt wird.
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Es ist bekannt, ein zwischen zwei Cbersetzungsstufen eines Getriebes
angeordnetes Ritzel mittels eines hydraulischen Steuervorganges aus seiner mittleren
Leerlaufstellung entweder in die Schaltung nach links oder in die Schaltung nach
rechts zu verschieben. Während hierbei aber nur ein Schaltvorgang durchgeführt wird,
dient der Öldruck nach der Erfindung zum Lösen oder Abpressen des auf der Triebwerkswelle
durch Schrumpfsitz fest angebrachten Zahnrades. Dieses Öldruckverfahren zum Lösen
von fest angebrachten Zahnrädern ist an sich bekannt. Dabei wird öl radial
zwischen die Oberfläche der Welle und der Sitzfläche des Zahnrades unter hohem Druck
gepreßt, bis sich zwischen beiden Flächen ein feiner Ölfilm bildet, der die Reibung
beseitigt und das Zahnrad verschiebbar macht, das auf einem Konus sitzend nach Aufhebung
des Reibungsschlusses regelrecht abgepreßt wird. Nach der Erfindung wird von diesem
an sich bekamrten Öldruckverfahren Gebrauch gemacht, weil es mit diesem Öldruckverfahren
vorzugsweise möglich ist, das Zahnrad von
seinem Schrumpfsitz zu
lösen, ohne daß Getriebeteile auseinandergenommen werden müssen.
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Es ist ferner bekannt, den Stirnradeingriff von Tatzlagermotoren außer
Eingriff zu bringen, wenn am Motor ein Schaden auftritt. Hierzu werden Abdrückschrauben
verwendet, welche den Motor und das auf seiner Abtriebswelle befindliche Ritzel
durch Vergrößern des Achsabstandes außer Eingriff bringen. Während hierbei aber
nur Stirnräder aasgespurt werden, werden nach der Erfindung sowohl Kegelräder als
auch Stirnräder außer Eingriff gebracht. Das Aasspuren geschieht bei den Tatzlagermotoren.
durch Vergrößern des Achsabstandes, während nach der Erfindung sowohl das Kegelrad
als auch das Stirnritzel axial verschoben wird, wobei bei dem Stirnradtrieb der
gegebene Achsabstand nicht verändert wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel für
ein Triebwerk für den Antrieb eines mehrachsigen Schienenfahrzeuges veransch aulicht.
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F i g. 1 ist ein Schnitt durch ein Triebwerk im Betriebszustand, wenn
also alle Zahnräder im Eingriff sind; F i g. 2 zeigt den gleichen Schnitt durch
das Triebwerk wie F i g. 1, jedoch mit außer Eingriff befindlichen Kegelrädern;
F i g. 3 zeigt ebenfalls den gleichen Schnitt durch das Triebwerk wie F i g. 1 und
2, wobei jedoch beide Verzahnungen vollständig außer Eingriff sind.
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Das Triebwerk besteht aus der durchlaufenden Antriebswelle 1, welche
nach rechts und links weiterlaufend mit den Antriebswellen der weiteren Triebwerke
formschlüssig verbunden ist. Auf der Antriebswelle 1 ist das Kegelrad 2 fest angeordnet
und kämmt mit dem Kegelrad 3, welches seinerseits auf der Triebwerkswelle
4 mittels Preßverband mit kegeligen Paßfiächen angebracht ist. Auf der Triebwerkswelle
4 ist ein Stirnrad 5 angebracht. In vorliegendem Falle ist diese Stirnverzahnung
5 unmittelbar in die Triebwerkswelle 4 eingeschnitten. Das Stirnrad 5 kämmt mit
einem Stirnrad 6, das auf der Treibachswelle befestigt ist, die wiederum unterhalb
der Triebwerkswelle 4 angeordnet ist. Die Triebwerkswelle 4 ist im Triebwerksgehäuse
7 mittels der drei Wälzlager 8, 9 und 10 gelagert. Die äußeren Lager 9 und 10 sind
in der Büchse 11 untergebracht, welche in der Bohrung des Triebwerkgehäuses axial
verschiebbar gelagert ist. Der Außendurchmesser der Büchse 11 ist größer als die
auf der Triebwerkswelle 4 befindliche Verzahnung 5. Die Triebwerkswelle 4
weist eine zentrale Bohrung auf, in welcher eine Druckstange 12 mit Spiel angeordnet
ist und am inneren Ende der Triebwerkswelle 4 herausragt, wobei dieses herausragende
Ende gegen die Bohrung mittels der Dichtung 13 abgedichtet ist. Die Druckstange
12 wird in der Bohrung der Triebwerkswelle 4 durch eine Schraube
14
durch Anziehen an die Stirnkante der abgesetzten Bohrung in der Bordscheibe
15 gehalten. Von der zentralen Bohrung der Triebwerkswelle 4 ausgehend, führt
eine radiale Ölzulaufbohrung 16 unter den Sitz des Kegelrades 3.
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Wenn nun im Triebwerk ein Schaden auftritt, dann kann zunächst der
Kegeltrieb 2, 3 außer Eingriff gebracht werden. Nach dem Entfernen der Befestigungsschrauben
17, des Deckels 18 und der zentralen Schraube 14 wird ein Olinjektor
19 an der Bordscheibe 15 angeschlossen und öl eingepreßt. Die als
Kolben wirkende Druckstange 12 stützt sich an der durchgehenden Antriebswelle
1 ab, so daß sich bei weiterem Einpressen von Öl die gesamte Triebwerkswelle
4 mit den Lagern 9 und 10, der Büchse 11, den Zahnrädern 3 und 5 und dem Innenring
des Lagers 8 zunächst so weit axial verschiebt, bis das Kegelrad 3 an der Wand des
Triebwerkgehäuses 7 anliegt und in dieser Stellung die Verzahnung des Kegelrades
3 zur Verzahnung des Kegelrades 2 außer Eingriff ist. Der Außendurchmesser der Nabe
des Kegelrades 3 entspricht in der Fortsetzung des Wälzlagersitzes dem Laufbahndurchmesser
des Innenringes des Lagers 8, damit das Kegelrad 3 einmal um den erforderlichen
Betrag axial verschoben werden kann und zum anderen im außer Eingriff gebrachten
Zustand radial gehalten wird. Zum axialen Festhalten dient die über oder unter der
Antriebswelle 1 angeordnete Halteschraube 20. Bei weiterem Eindrücken von Öl wird
dieses nach dem bekannten Öldruckverfahren zwischen die kegeligen Paßflächen der
Triebwerkswelle 4 und dem Kegelrad 3 gepreßt und das Kegelrad 3 gelöst. Entsprechend
der Axialkomponente des kegeligen Sitzes wird beim Lösen des Kegelrades 3 die Triebwerkswelle
4 aus der Bohrung des Kegelrades 3 herausgedrückt. Nach Entfernen des Olinjektors
19 wird mit Hilfe der Spindel 21, welche sich beim Einschrauben gegen die Druckstange
12 stützt, die Triebwerkswelle 4 mit den Lagern 9 und 10, der Büchse 11 und der
in die Triebwerkswelle 4 eingeschnittenen Verzahnung 5 weiter axial verschoben,
bis der Anschlagbund 22 an der Innenwand des Triebwerkgehäuses 7 anliegt und die
Stirnverzahnung 5 zur Verzahnung des Stirnrades 6, das auf der Treibachse sitzt,
außer Eingriff gebracht ist. Da sich die Triebwerkswelle 4 mit der eingeschnittenen
Stirnverzahnung 5 bei diesem Vorgang drehen kann, ist es auch möglich, eine Schrägverzahnung
zu lösen, ohne daß sich das auf der Treibachse befestigte Stirnrad 6 drehen, d.
h. ohne daß sich das Fahrzeug bewegen maß. Der an der Büchse 11 angedrehte zylindrische
Absatz 23 fixiert die in der Bohrung des Getriebegehäuses 7 aufliegende Büchse
11 und damit die Triebwerkswelle 4 in dieser ausgerückten Lage. Nach dem
Lösen der Spindel 21 (etwa eine Umdrehung) gibt die Druckstange 12 die Antriebswelle
1 wieder frei.
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Damit ist der Antrieb der durch das betroffene Triebwerk angetriebenen
Treibachse ausgeschaltet. Das Fahrzeug kann in diesem Zustand entweder abgeschleppt
oder mit den anderen unbeschädigten Triebwerken zur Instandsetzung gefahren werden.