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Stangentriebwerk für Schienenfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein
Stangentriebwerk für Schienentriebfahrzeuge mit zwei angetriebenen Radsätzen, Blindwellenantrieb
und Wälzlagerung auf den Treib- und Kuppelzapfen und insbesondere mit einem Federquerausgleich
eines Radsatzes.
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Um ein voneinander unabhängiges Durchfedern mehrerer einzeln angetriebener
Radsätze zu ermöglichen, bestehen Stangentriebwerke üblicherweise aus je einer Kuppelstange
pro angetriebenem Radsatz, wobei die einzelnen Kuppelstangen über zwischen den benachbarten
Radsätzen liegende Kuppelbolzen um horizontale Querachsen schwenken miteinander
verbunden sind. Die Blindwelle darf hierbei in Abhängigkeit von der Kuppelstangenlänge
nur gering überhöht zu den Radsatzmitten liegen.
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Diese Konstruktion wurde auch bei Stangentriebwerken beibehalten,
bei denen die Kuppelstangen zwecks Erzielung möglichst weitgehender Wartungsfreiheit
ausschließlich mit Wälzlagern auf dem Treibzapfen und auf den Kuppelzapfen gelagert
sind. Beispielsweise ist bei einer fünffach gekuppelten Doppel-Beugniot-Lokomotive
die Anordnung so getroffen, daß die Stabilisierung der Kuppelstangen durch ein Zylinderrollenlager
erfolgt, das auf einem eine der Kuppelstangen tragenden Zapfen angeordnet ist. Das
auf dem Kuppelzapfen des' Treibradsatzes, der einer Blindwelle entspricht, sitzende
Wälzlager ist im Gehäuse eines Kuppelstangenverbindungsstücks angeordnet, dessen
Verbindungsaugen zu den angelenkten Kuppelstangen um 90° versetzt sind.
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Hierbei entstehen ebenso viele gelenkig untereinander verbundene Kuppelstangenteile,
wie gekuppelte Radsätze vorhanden sind. Deren Lagerung kann entweder so vorgesehen
werden, daß auf dem Treibzapfen ein zylindrisches Wälzlager und auf den Kuppelzapfen
einstellbare Tonnenlager oder auf den Endkuppelzapfen zylindrische Wälzlager, auf
allen übrigen Zapfen dagegen einstellbare Tonnenlager angebracht werden. Die hier
in jedem Falle erforderlichen vier Kuppelbolzen zwischen den Kuppelstangenteilen
bedingen einen-- erheblichen konstruktiven und fertigungsmäßigen Aufwand und schränken
die angestrebte Wartungsfreiheit beträchtlich ein.
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Dies gilt auch dann, wenn gemäß einer anderen bekannten Doppel-Beugniot-Lokomotive
die jeweils an einem Treibzapfen der Blindwelle angelenkten Kuppelstangenteile in
bezug auf ihre Längsachse lediglich in senkrechter Richtung schwenkbar sind. Hier
sind nämlich immer noch drei Kuppelbolzen zwischen den Kuppelstangenteilen vorhanden,
wobei zumindest an allen Kuppelzapfen Gleitlager verwendet werden müssen, weil Wälzlager
die hier erforderliche starke Querverschiebbarkeit der Radsätze gegenüber den Kuppelstangen
nicht zulassen würde.
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Bei vielen Triebfahrzeugen mit zwei angetriebenen Radsätzen und dazwischenliegender
Blindwelle haben diese üblichen Kuppelstangen, die mittels der vorstehend erwähnten
Kuppelbolzen an die Treibstange angelenkt sind, den Nachteil, daß sie bei kurzen
Achsständen, wie sie oft zum Durchfahren enger Kurven gefordert werden, sehr kurz
ausfallen. Infolgedessen wird bei gleichzeitiger Durchfederung des Schienenfahrzeuges
die radiale Auslenkung der Achse verhältnismäßig groß, was naturgemäß ein entsprechend
großes Spiel in den Achslagerführungen bedingt, um ein Klemmen des Radsatzes zu
verhindern. Ein großes Spiel in den Achslagerführungen ist aber unerwünscht, weil
dadurch eine einwandfreie Geradführung der Achse nicht mehr gewährleistet werden
kann. Es werden somit die Laufeigenschaften des Fahrzeuges stark beeinträchtigt.
Außerdem ist man insbesondere bei mit Wälzlagern gelagerten Radsätzen bestrebt,
das Spiel zwischen dem Achslager und der Achslagerführung möglichst klein zu halten,
um harte Schläge auf die Wälzlager zu vermeiden. Hinzu kommt noch, daß es mit den
bisher bekannten Stangentriebwerken für zweiachsige Schienentriebfahrzeuge mit zwischen
den Radsätzen liegendem Blindwellenantrieb und sehr kurzem Achsstand nicht möglich
war, durch Verwendung eines Federquerausgleichs an einem der Radsätze eine statisch
bestimmte Dreipunktauflage des Fahrzeuges auf den Schienen auch bei schlechtester
Gleislage zu gewährleisten. Man hat zwar schon bei einteiligen Kuppelstangen in
den Kuppelstangenlagern schwimmende Büchsen vorgesehen, um eine gewisse Pendelung
der Achsen auf schlechtem
Gleis zuzulassen; jedoch sind derartige
Lagerungen für die Verwendung einer wirklichen Pendelachse mit erheblich größerem
Ausschlag um die Fahrzeuglängsachse, d. h. einem echten Federquerausgleich, nicht
geeignet.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Stangentriebwerk für
Schienentriebfahrzeuge der letztgenannten Art zu schaffen, das bessere Laufeigenschaften
gewährleistet, eine leichtere Herstellung und Montage bedingt sowie eine einfachere
Überwachung ermöglicht.
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Das eingangs genannte Stangentriebwerk für Schienentriebfahrzeuge
mit zwei angetriebenen Radsätzen, Blindwellenantrieb und Wälzlagerung auf dem Treib-
und Kuppelzapfen ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Vereinigung der folgenden
für sich bekannten Merkmale: a) Eine einteilige Treib- und Kuppelstange ist auf
dem Treibzapfen der Blindwellenkurbel mittels eines in einem in lotrechter Richtung
in einem Ausschnitt der Treib- und Kuppelstange verschiebbaren Gleitstein angeordneten
Zylinderrollenlagers und auf den beiden Kuppelzapfen mittels Pendelrollenlagern
gelagert.
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b) Zwei an den in Fahrzeugquerrichtung liegenden Seitenflächen des
Gleitsteins befestigte, der Abdichtung des Zylinderrollenlagers dienende Deckel
ragen zwecks zusätzlicher Führung der Treib- und Kuppelstange nach beiden Seiten
in Längsrichtung über den Ausschnitt der Treib- und Kuppelstange hinaus.
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Das Zylinderrollenlager am Treibzapfen bewirkt in an sich bekannter
Weise die Geradführung der Stange, während die Pendelrollenlager an den Kuppelzapfen,
falls erforderlich, ohne weiteres die Ausbildung eines Radsatzes als Pendelachse
über einen Federquerausgleich und somit eine statisch bestimmte Dreipunktauflage
des Fahrzeuges auf den Schienen ermöglichen. Hierdurch wird die Entgleisungssicherheit
des Fahrzeuges erhöht, was insbesondere bei Schmalspur- und Industriebahnen von
Vorteil ist, bei denen es oft an einer einwandfreien Verlegung des Gleises mangelt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Stangentriebwerk ist gewissermaßen der Anlenkpunkt
der Treib- und Kuppelstange in eine der beiden Achsen des Fahrzeuges verlegt; hierdurch
wird die radiale Auslenkung der anderen Achse bei ihrem Durchfedern um mehr als
die Hälfte herabgesetzt, so daß man auch das Spiel in der Achslagerführung entsprechend
wesentlich kleiner halten kann. Die Durchfederung der einzelnen Radsätze gegenüber
dem Treibzapfen, und zwar unabhängig voneinander, wird durch die lotrechte Verschiebbarkeit
des in einer Aussparung der Treib- und Kuppelstange verschiebbaren Gleitsteins ermöglicht.
Die Auslenkung am Treibzapfen der Blindwellenkurbel ist nur etwa halb so groß wie
der Federweg einer Achse; dementsprechend kann auch das Spiel zwischen dem Gleitstück
und dem Ausschnitt der Treib- und Kuppelstange recht klein gehalten werden. Die
dem Zylinderrollenlager anhaftende Führungseigenschaft der Treib- und Kuppelstange
wird durch die besondere Ausbildung seiner Deckel wirksam unterstützt, so daß die
Haltbarkeit eines solchen Lagers erhöht wird.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion ermöglicht also trotz zwischen den
Radsätzen liegender Blindwelle und trotz kurzen Achsstandes auf Grund der Aufhängung
der Stange in den Kuppelzapfen ein geringes Spiel zwischen der Achslagerführung
und den Achslagern, so daß die Radsätze ohne weiteres mit Rollenachslagern ausgerüstet
werden können. Hierdurch wird naturgemäß der Wartungsaufwand für das Fahrzeug weiter
herabgesetzt. Gleichzeitig kann ein Radsatz infolge des Pendelrollenlagers am Kuppelzapfen
als Pendelachse mit Federquerausgleich ausgebildet werden. Für diesen Fall sind
als Achslager Pendelrollenlager vorzusehen. Die Seitenführung dieses Radsatzes erfolgt
dabei mit geringstem Spiel, weil das Pendelrollenlager auf Grund der seitlichen;
Führungsflächen des Achslagers auch bei Pendelbewegungen der Achse seine lotrechte
Lage beibehält.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Blindwelle
ohne weiteres gegenüber den Radsätzen auch überhöht angeordnet werden kann; dies
kann beispielsweise dann von Bedeutung sein, wenn hierdurch die Erzielung der erforderlichen
Bodenfreiheit des Getriebes im vorgeschriebenen Lichttraumprofil gewährleistet werden
soll.
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Bei sehr kurzen Radständen oder aus sonstigen konstruktiven Notwendigkeiten
heraus ist es ohne weiteres auch möglich, die einteilige Treib- und Kuppelstange
gemäß der Erfindung für ein Fahrzeug zu verwenden, bei dem die die beiden Radsätze
antreibende Blindwelle außerhalb dieser Radsätze liegt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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A b b. 1 zeigt eine Seitenansicht des Stangentriebwerks und A b b.
2 einen Schnitt entlang der in A b b. 1 eingetragenen Linie II-11.
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Die einteilige und beispielsweise in einer Ebene liegende Treib- und
Kuppelstange 1 weist einen Ausschnitt 2 auf, der auf den beiden in Fahrzeuglängsrichtung
liegenden Seitenflächen mit Hartmanganplatten 3 versehen ist. In den Ausschnitt
2 ist ein Gleitstein 4 eingeschoben, der das Zylinderrollenlager 5 aufnimmt.
In diesem Zylinderrollenlager 5 ist der Treibzapfen 6 der Blindwellenkurbel 7 gelagert.
Der Gleitstein 4 ist an seinen beiden in Fahrzeugquerrichtung liegenden Seitenflächen
ebenfalls mit Hartmanganplatten versehen, um beim Durchfedern der Radsätze 13 ein
weitgehend verschleiß-und wartungsfreies Gleiten innerhalb des Ausschnittes 2 zu
erreichen. Der Ausschnitt 2 der Treib-und Kuppelstange 1 hat eine solche Höhe, daß
die Treib- und Kuppelstange 1 sich beim Durchfedern der Radsätze 13 und beim Durchfahren
von Gleisunebenheiten unter Pendeln eines Radsatzes 13 entsprechend in lotrechter
Richtung gegenüber dem Gleitstein 4 verschieben kann. Die Abdichtung des auf dem
Treibzapfen angeordneten Zylinderrollenlagers 5 nach außen erfolgt über zwei Deckel
8 und 9, die mit dem Gleitstein 4 verschraubt sind, wobei zwischen
die Deckel 8 und 9 und den Gleitstein 4 ein Labyrinthring 10 sowie
Gummiringe 11
zwischengeschaltet sind. Die Deckel 8 und 9 sind in Treib- und
Kupplungsstangenrichtung nach beiden Seiten über den Ausschnitt 2 hinaus verlängert
und erhöhen dadurch die schon durch das Zylinderrollenlager 5 bedingte Geradführung
der Treib- und Kuppelstange 1, wodurch ihrem eventuell auftretenden Verkanten um
die Längsachse wirkungsvoll begegnet wird.
Die Treib- und Kuppelstange
1 hängt in Pendelrollenlagern 14 auf den Kuppelzapfen 12 der Radsätze 13. Die Abdichtung
dieser Lager erfolgt außen durch Staubkappen 15 und innen durch Labyrinthringe 16.