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Antriebsübertragung für Drehgestelle einer dieselhydraulischen Lokomotive
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsübertragung für Drehgestelle einer dieselhydraulischen
Lokomotive, bestehend aus einem vom Dieselmotor angetriebenen, im Hauptrahmen gelagerten
hydraulischen oder mechanisch-hydraulischen Hauptgetriebe und mehreren mit diesem
mittel- und unmittelbar über Gelenkwellen verbundenen Achsgetrieben der Radsätze
des zugeordneten Drehgestells.
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Die bekannten Antriebsübertragungen dieser Art sind für Diesellokomotiven
mit zwei- oder dreiachsigen Drehgestellen vorgesehen, die wechselweise, je nach
dem erlaubten Achsdruck, für den gleichen Hauptrahmen mit Aufbauten und Maschinenanlagen
ohne große Änderungen des Hauptrahmens oder der Antriebsanlage verwendet werden
können. Diesellokomotiven mit solchen Antriebsübertragungen haben sehr gute Laufeigenschaften
und ergeben eine beträchtliche Senkung der Herstellungskosten. Bei großer Leistung
der Lokomotiven wird der Achsdruck auch bei dreiachsigen Drehgestellen noch so groß,
daß er die zulässigen, insbesondere bei ausländischen Bahnen sehr niedrigen Achsdrücke
überschreitet. Eine Senkung des Achsdruckes. kann dann nur durch Einbau weiterer
Radsätze erfolgen, die in üblicher Weise als Laufradsätze ausgebildet sein können.
Um jedoch das volle Gewicht der Lokomotive als Reibungsgewicht ausnutzen zu können,
ist es notwendig, auch die zu den bisherigen Radsätzen noch erforderlichen weiteren
Radsätze ebenfalls als Treibradsätze auszubilden.
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Da jede Antriebsübertragung möglichst einfach sein muß, ist es vorteilhaft,
jeweils alle angetriebenen Radsätze jeder Antriebsanlage in einem Drehgestell zu
lagern. Dabei muß jedoch, um eine gute Bogenläufigkeit der Lokomotive und eine geringe
Spurkranzabnutzung und Oberbaubeanspruchung zu gewährleisten, der Radstand jedes
Drehgestells möglichst klein werden.
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Die Aufgabe der Erfindung ist daher darin zu sehen, eine Antriebsübertragung
der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die den Bau eines vierachsigen Drehgestelles
mit geringem Achsstand erlaubt, daß im Bedarfsfalle ohne große Änderungen des Hauptrahmen
an Stelle zwei- oder dreiachsiger Drehgestelle verwendet werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe geschieht bei der eingangs genannten Antriebsübertragung
erfindungsgemäß dadurch, daß unter Zugrundelegung eines vierachsigen Triebdrehgestells
jeder Abtriebsflansch der Abtriebswelle des Hauptgetriebes im Raum zwischen den
lotrechten Längsmittelebenen der beiden der lotrechten, die Drehachse des Drehgestells
aufnehmenden Quermittelebene benachbarten Radsätze vorgesehen ist und daß die Achsgetriebe
zweier mindestens einen Radsatz zwischen sich aufnehmender Radsätze ein Vorgelege
aufweisen, das einerseits über eine Gelenkwelle angetrieben ist und anderseits mit
einem weiteren benachbarten und ein einfaches Kegelradachsgetriebe aufweisenden
Radsatz über eine Gelenkwelle gekuppelt ist.
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Durch diese sowie die weiteren in den Unteransprüchen enthaltenen
Merkmale wird insofern eine sehr günstige Lösung der Aufgabe erzielt, als dabei
die zur Antriebsübertragung notwendigen Gelenkwellen nicht zu kurz werden und dadurch
für die Gelenke keine schädlichen großen Knickwinkel auftreten. Die Gelenkwellen
werden aber auch nicht zu lang, so daß auch keine Gefahr von Biege- und Torsionsschwingungen
vorhanden ist. Die auftretenden Winkelfehler und die daraus entstehende Ungleichförmigkeit
in der Übertragung der Drehbewegung liegen innerhalb erprobter Grenzen und können
bei Verwendung eines Zwischen- oder Verteilergetriebes vollständig vermieden werden.
Der Aufbau der Antriebsübertragung ist einfach und weist nur bewährte zuverlässige
Teile auf.
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In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigen jeweils
im lotrechten Längsmittelschnitt
und halbseitiger Darstellung A b b. 1 und 4 eine Diesellokomotive mit zwei Drehgestellen
und zwei Antriebsübertragungen, bei denen jeweils das Hauptgetriebe unmittelbar
mit den Vorgelegen zweier zugeordneter Achsgetriebe gekuppelt ist, und A b b. 2
und 3 jeweils eine Diesellokomotive mit zwei Drehgestellen und zwei Antriebsübertragungen,
wobei jedes Hauptgetriebe über ein Verteilergetriebe mit den Vorgelegen zweier zugeordneter
Achsgetriebe verbunden ist.
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Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen sind im Wagenkasten bzw. Hauptrahmen
1 zwei Dieselmotoren 2 symmetrisch zur lotrechten Quermittelebene y der Lokomotive
in deren Längsrichtung gelagert. Zwischen den beiden Dieselmotoren 2 sind in bekannter
Weise die in der Zeichnung nicht dargestellten Motor- und--Ölkühler, die Vorratsbehälter
für Wasser, Brennstoff, Heizöl od. dgl. sowie der Heizkessel gelagert. An jeder
Stirnseite des Wagenkastens bzw. Hauptrahmens i ist ein .Führerstand 3 vorgesehen.
Umittelbar hinter jedem Führerstand 3 ist ein als hydraulisches oder mechanisch-hydraulisches
Wechselgetriebe ausgebildetes Hauptgetriebe 4 fest im Hauptrahmen 1 gelagert, dessen
Antriebswelle mit dem zugekehrten Ende der Kurbelwelle des zugeordneten Dieselmotors
2 mittels einer Gelenkwelle 5 verbunden ist. Jeder in der Zeichnung nicht mehr dargestellte
Abtriebsflansch der Abtriebswelle 6 jedes Hauptgetriebes 4 ist dabei unter Zugrundelegung
eines vierachsigen Triebdrehgestells 7 je Antriebsübertragung im Raum zwischen den
lotrechten Längsmittelebenen v und w der beiden der lotrechten, die Drehachse des
Drehgestells 7 aufnehmenden Quermittelebene u des Drehgestells 7 benachbarten Radsätze
8 und 9 vorgesehen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach A b b. 1 fällt dabei die Quermittelebene
der Abtriebswelle 6 des Hauptgetriebes 4 mit der die Drehachse des Drehgestells
7 aufnehmenden lotrechten Querebene u zusammen, so daß die Abtriebsflansche gleich
weit aber entgegengesetzt von dieser Querebene u entfernt sind. An jedem Abtriebsflansch
der Abbtriebswelle 6 ist ein Ende einer Gelenkwelle 12 bzw. 13 angeschlossen, deren
anderes Ende mit dem ebenfalls auf der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsflansch
der Antriebswelle 14 des Vorgeleges eines Achsgetriebes 15 verbunden ist. Diese
beiden Achsgetriebe 15 sind auf den Endradsätzen 10 und 11 des vierachsigen Drehgestells
7 vorgesehen, derart, daß die Achsgetriebe 15 mit ihren Vorgelegen einander zugewandt
sind, um möglichst geringe überhängende Massen für das Drehgestell 7 zu gewährleisten.
An die Ritzelwelle 16
jedes mit Vorgelege ausgerüsteten Achsgetriebes 15,
die zugleich die Abtriebswelle des Vorgeleges ist, ist eine weitere waagerecht und
in Fahrtrichtung liegende Gelenkwelle 17 mit einem Ende angeschlossen. Das andere
Ende jeder dieser beiden Gelenkwellen 17 ist jeweils mit der Ritzelwelle eines ohne
Vorgelege ausgebildeten Kegelradachsgetriebes 18 gekuppelt, dessen Tellerrad fest
auf der Achswelle des benachbarten innenliegenden Radsatzes 8 bzw. 9 vorgesehen
ist.
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Dadurch ergibt sich von der Abtriebswelle 6 des Hauptgetriebes 4 ab
eine vollkommen symmetrische Antriebsübertragung.
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Soll das vierachsige Drehgestell ? innerhalb einer Antriebsübertragung
durch ein zwei- oder dreiachsiges Drehgestell ersetzt werden, so kann beispielsweise
im ersteren Fall ein bekanntes zweiachsiges Drehgestell mit zwei üblichen Kegelradachsgetrieben
vorgesehen werden. Die Ritzelwellen jedes Achsgetriebes sind dabei über eine Gelenkwelle
unmittelbar mit einem Abtriebsflansch der Abtriebswelle 6 des Hauptgetriebes 4 verbunden.
Am Ausführungsbeispiel gesehen kämen die beiden Endradsätze 10 und
11 mit ihren Achsgetrieben 15 einschließlich Vorgelegen sowie mit den angeschlossenen
Gelenkwellen 12, 13 und 17 in Fortfall, und die beiden mittleren Radsätze 8 und
9 würden nach Vergrößerung des Achsstandes mit ihren Kegelradachsgetrieben 18 über
Gelenkwellen am Hauptgetriebe 4 angeschlossen sein.
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Bei dreiachsigen Drehgestellen käme lediglich ein mittlerer Radsatz
8 oder 9 in Fortfall, und der andere mittlere Radsatz 9 oder 8 käme mit seiner lotrechten
Längsmittelebene in die Quermittelebene u des Drehgestells 7 zu liegen.
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Vorteilhaft wird als Drehgestellführung zwischen dem Hauptrahmen 1
und dem Drehgestell 7 eine bekannte drehzapfenlose Drehgestellführung mit Druckflächen
und einer Lenkhebelverbindung vorgesehen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach A b b. 2 ist die Abtriebswelle 6
des Hauptgetriebes 4 nur mit einem Abtriebsflansch versehen, der an dem dem Dieselmotor
2 abgewandten Ende der Abtriebswelle 6 in einer vorbestimmten Entfernung von der
lotrechten Quermittelebene u des Drehgestells 7 liegt. Am Abtriebsflansch ist das
eine Ende einer Gelenkwelle 19 angeflanscht, deren anderes Ende mit dem Antriebsflansch
der Antriebswelle 20 eines Verteilergetriebes 21 verbunden ist. Das Verteilergetriebe
21 ist im Drehgestell 7 derart gelagert, daß der Antriebsflansch der Antriebswelle
20 gleich weit, aber entgegengesetzt wie der Abtriebsflansch der Abtriebswelle 6
des Hauptgetriebes 4 von der lotrechten Quermittelebene u entfernt ist, so daß die
Gelenke der Gelenkwelle 19 in bekannter Weise gleich weit von der lotrechten
Drehachse des Drehgestells 7 entfernt liegen, wodurch eine völlig gleichmäßige Antriebsübertragung
zwischen dem Hauptrahmen 1 und dem Drehgestell 7 gewährleistet ist.
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Die Abthebswelle 22 des Verteilergetriebes 21 ist mit zwei Abtriebsflanschen
versehen, deren jeder mit dem Ende einer Gelenkwelle 12 bzw. 13 verschraubt ist.
Jede Gelenkwelle 12 bzw. 13 ist mit dem freien Ende am Vorgelege eines Achsgetriebes
15 angeschlossen. Eines dieser mit Vorgelege versehenen Achsgetriebe 15 ist dabei
auf dem der Stirnseite der Lokomotive zuliegenden Endradsatz 10 vorgesehen, während
das andere Achsgetriebe 15 auf dem von der Stirnseite her gesehenen dritten Radsatz
9 angeordnet ist. Die Vorgelege beider Achsgetriebe 15 sind der Quermittelebene
y des Hauptrahmens 1 zugewandt. Jedes Vorgelege ist an seiner gleichzeitig als Abtriebswelle
ausgebildeten Ritzelwelle 16 mit einer zum Kegelradachsgetriebe 18 des benachbarten
Radsatzes 8 bzw. 11 führenden Gelenkwelle 17 versehen. Die Kegelradachsgetriebe
dieser Radsätze 8 und 11 sind wiederum ohne Vorgelege ausgeführt.
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Vorteilhaft sind bei beiden Ausführungsbeispielen die An- und Abtriebswellen
6, 20, 22, 14 und 16 der Getriebe 4, 21, 15 und 18 waagerecht und in Fahrtrichtung,
vorzugsweise in der lotrechten Längsmittelebene der Lokomotive angeordnet. Damit
verringern sich die Ungleichförmigkeiten in der Antriebsübertragung beim Ausführungsbeispiel
nach A b b. 1 auf
ein vemachlässigbares Minimum, während sie beim
Ausführungsbeispiel nach A b b. 2 völlig verschwinden.
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Ein Austausch des vierachsigen Drehgestells 7 gegen ein zwei- oder
dreiachsiges Drehgestell ist beim Ausführungsbeispiel nach A b b. 2 ohne weiteres
möglich.
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Sollen dreiachsige Drehgestelle vorgesehen werden, so kann ein Drehgestell
verwendet werden, das dem um 180° um seine Drehachse gedrehten vierachsigen Drehgestell
7 gemäß A b b. 2 nach Fortfall des nur ein übliches Kegelradgetriebe 18 aufweisenden
Endradsatzes 11 entspricht. Als zweiachsiges Drehgestell kann das so entstandene
dreiachsige Drehgestell nach Fortfall des Mittelsatzes 8 vorgesehen werden.
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An Stelle dieser zwei- und dreiachsigen Drehgestelle können aber auch
andere bekannte Wechseldrehgestelle mit einem Verteilergetriebe vorgesehen werden.
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Das Ausführungsbeispiel nach A b b. 3 entspricht im grundsätzlichen
Aufbau dem nach A b b. 2. Dabei ist lediglich jedes aus A b b. 2 hervorgehende Drehgestell
7 um 180° um seine lotrechte Drehachse geschwenkt und das zugehörige Hauptgetriebe
4 mit einem seitlichen Abtrieb versehen. Der Vorteil dieser Ausbildung ist in der
Möglichkeit einer Verbesserung der Bogenlufigkeit der Drehgestelle 7 zu sehen. Es
ist ohne Schwierigkeiten möglich, die dem jeweiligen Stirnende der Lokomotive zuliegenden
Endradsätze 10, die jeweils nur mit einem ohne Vorgelege ausgerüsteten Kegelradachsgetriebe
18 versehen sind, seitenverschiebbar oder um einen Drehzapfen schwenkbar im Rahmen
des Drehgestells 7 zu führen. Die antreibende Gelenkwelle 17 ist ohne weiteres in
der Lage, diese Achsbewegungen aufzunehmen.
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Der Austausch der vierachsigen Drehgestelle gegen drei- oder zweiachsige
Drehgestelle ist wie beim Ausführungsbeispiel nach A b b. 2 möglich.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach A b b. 4, das in der Achsgetriebeanordnung
und Ausbildung dem Ausführungsbeispiel nach A b b. 3 entspricht, ist es ebenfalls
ohne Schwierigkeiten möglich, die beiden Endradsätze 10 der Lokomotive seitenverschiebbar
oder schwenkbar auszubilden, um eine bessere Bogenläufigkeit zu gewährleisten. Der
Antrieb der beiden mit Vorgelegen versehenen Achsgetriebe 15 erfolgt wie beim Ausführungsbeispiel
nach A b b. 1 unmittelbar von der Abtriebswelle 6 des Hauptgetriebes 4 aus über
zwei Gelenkwellen 12 und 13. Die Abtriebswelle 6 des Hauptgetriebes 4 liegt mit
ihren beiden Abtriebsflanschen symmetrisch zu der die lotrechte Drehachse des Drehgestells
7 aufweisenden Querebene u des Drehgestells 7, die zugleich auch die Längsachse
des zwischen den beiden vom Hauptgetriebe 4 angetriebenen Radsätzen 8 und 11 angeordneten
Radsatzes 9 aufnimmt. Der schwenkbare Endradsatz 10 jedes Drehgestells 7 ist im
Beispielsfalle in einem bekannten Bisselgestell 23 gelagert, dessen Drehzapfen 24
mit seiner Längsachse zum Vermeiden von Schwankungen in der übertragung des Drehmomentes
durch ungleiche Knickwinkel der antreibenden Gelenkwelle 17 vorteilhaft in deren
lotrechter Quermittelebene vorgesehen ist. Die notwendige Seitenverschiebbarkeit
bzw. Schwenkbarkeit des Endradsatzes 10 kann jedoch auch durch andere bekannte Mittel
bewerkstelligt werden. Auch ist es möglich, den folgenden Radsatz 8 ebenfalls seitenbeweglich
auszuführen und beide Radsätze 10 und 8 durch Beugniothebel zu verbinden oder mittels
einer Deichsel zu einem Krauss-Helmholtz-Drehgestell auszubilden.
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Die Anordnung von zwei- oder dreiachsigen Drehgestellen ist bei diesem
Ausführungsbeispiel ebenfalls sehr einfach. Ein dreiachsiges Drehgestell ergibt
sich beispielsweise durch Fortfall des beweglichen Endradsatzes 10 und ein zweiachsiges
Drehgestell durch Fortfall des beweglichen Endradsatzes 10 und des in der die lotrechte
Drehachse aufnehmenden Querebene u liegenden Radsatzes 9. Selbstverständlich können
dann die Achsgetriebe 15 der beiden vom Hauptgetriebe 4 angetriebenen Radsätze in
bekannter Weise mit Kegelradachsgetrieben 18 ohne Vorgelege ausgebildet werden.
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Anspruch 1 schützt ausschließlich die Gesamtkombination seiner sämtlichen
Merkmale. Die Ansprüche 2 bis 5 sind reine Unteransprüche und gelten nur in Verbindung
mit Anspruch 1.