DE1580930C3 - Antriebsanordnung für ein elektrisches Schienentriebfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein elektrisches Schienentriebfahrzeug mit einem in einem Fahrzeugteil fest angeordneten Antriebsmotor, bei dem ein Wellenende des in Längsrichtung angeordneten Antriebsmotors mit der Ritzelwelle eines fest im Fahrzeugteil angeordneten Kegelrad-Achswinkelgetriebes verbunden ist, dessen abtreibende Welle als die jeweilige Treibachse umschließende Hohlwelle ausgebildet ist, welche über eine die Treibachse ebenfalls umschließende Kardanhohlwelle mit dem Treibrad bzw. der Treibachse gekuppelt ist, wobei die Kardanhohlwelle in nicht ausgelenktem Zustand konzentrisch zur sie umfassenden, als Hohlwelle ausgebildeten, abtreibenden Getriebewelle und der von dieser umfaßten Treibachse angeordnet ist und die Motorachse und die Treibachse in einer Ebene liegen. Eine solche Anordnung ist aus der AT-PS 164 412 bekannt

Bei einer solchen Antriebsanordnung muß, die Kardanwelle zum Ausgleich von Achsversetzungen u.dgl. zwischen Treibachse und Hohlwelle eine bestimmte Länge haben. Es bereitet daher insbesondere bei kleiner Spurweite Schwierigkeiten, zusätzliche Einrichtungen, wie z. B. eine Scheibenbremse, auf der Treibachse anzubringen. Man wäre daher gezwungen, diese an einer Radscheibe anzubringen, was aber wesentlich ungünstiger wegen der Wä/meabfuhr ist als bei der Anordnung auf der Treibachse. Grundsätzlich ließe sich zwar eine Anordnung schaffen, die den Einbau von Scheibenbremsen gestatten würde, wenn man den Antriebsmotor außermittig, also gegenüber der Fahrzeuglängsachse parallel verschoben anordnen würde. Bei einer solchen Anordnung ergäben sich jedoch für die Räder der beiden Fahrzeugseiten verschiedene Raddrücke aSf die Schienen, womit die Adhäsionsverhältnisse und das Laufverhalten des Fahrzeuges ungünstig beeinflußt würden.

Es ist weiterhin ein Doppelachsantrieb für elektrisch angetriebene Schienenfahrzeuge bekannt, bei welchem der am Drehgestell in Längsrichtung angeordnete

is Motor mit auf den Achsen angeordneten Winkelgetrieben durch gelenkige Elemente verbunden ist, und wobei das Gehäuse der Winkelgetriebe mit dem Motorgehäuse durch übereinandergreifende allseitig gegeneinander bewegliche Gelenkschalen verbunden ist (DE-Gm 19 24 836). Dabei ist zwischen den in Form von Kugelteilschalen ausgebildeten Gelenkschalen ein elastischer Stoff eingebettet Die beiden Wellenenden des Antriebsmotors treiben jeweils über je eine Kupplung auf das Ritzel eines Achswinkelgetriebes, welches auf der Treibachse ungefedert angeordnet ist Bei dieser Antriebsanordnung ist daher die Abfederung der j Massen von Motor und Getriebe mangelhaft, so daß j sich ein ungünstiger Einfluß auf Schienen und den ! Fahrzeuglauf ergibt Eine die Treibachse umfassende J

Kardanhohlwelle ist hier nicht vorgesehen, so daß sich j auch keine Probleme bei der Unterbringung von ; zusätzlichen Aggregaten auf der Treibachse ergeben.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die eingangs '■ erwähnte, bekannte Antriebsanordnung so weiterzubil- j den, daß ohne die Länge der Kardanhohlwelle zu : verkürzen, insbesondere bei Fahrzeugen für eine schmalere Spurweite als Normalspur, auf der Treibach- i se zusätzliche Bauteile, wie z. B. eine Scheibenbremse, : anbringbar sind. i

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt dadurch, j daß in Anwendung bei einem zweiachsigen Drehgestell ^! in an sich bekannter Weise der Antriebsmotor ein zweites Wellenende (Ritzelwelle) aufweist, welches in gleicher Weise wie das erste Wellenende über ein Achswinkelgetriebe auf die zweite Treibachse arbeitet, wobei der Antriebsmotor so im Drehgestell gelagert ist, daß sein Schwerpunkt etwa mit dem Schwerpunkt des Drehgestells zusammenfällt und daß die Achse des Antriebsmotors, wie ebenfalls bekannt, in einem spitzen

so Winkel zur Fahrzeuglängsachse angeordnet ist.

Es ist zwar bereits ein einachsiges Drehgestell bekannt, bei welchem von dem Antriebsmotor über ein Kegelradgetriebe eine Vorgelegewelle angetrieben wird, die von einer im Drehgestell gelagerten, die Treibachse des Drehgestelles antreibenden kurzen Hohlwelle umgeben ist und mit dieser durch eine Mitnehmerkupplung verbunden ist, welche die allseitige Beweglichkeit des Drehgestelles gegenüber dem Fahrzeugrahmen ermöglicht (DE-PS 2 98 220). Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Achse des Antriebsmotors in einem spitzen Winkel zur Fahrzeuglängsachse gelagert ist Der Antriebsmotor liegt hier jedoch völlig ungefedert im Fahrzeugrahmen, so daß : sich sämtliche durch Unebenheiten der Schiene ergebenden Stöße ungedämpft auf den Motor übertra- · gen können. Weiterhin sind die unabgefederten Massen ! relativ groß, womit die Schienen stark beansprucht i werden. Für eine Scheibenbremse ist kein Platz j

;rhanden.

Es ist ferner bereits aus der DE-PS 4 40 888 ein weimotoriges Drehgestell bekannt, bei welchem die eiden Antriebsmotoren nebeneinanderliegend schräg ur Längsachse angeordnet sind. Der Antrieb erfolgt oer ein Kupplungsglied auf das Kegelrad eines .chswinkelgetriebes, welches unmittelbar auf der reibachse gelagert ist. Auf der schrägliegenden ntreibenden Achse des ersten Kegelrades ist weiterhin ,ine Bremstrommel angeordnet. Auch bei dieser gekannten Einrichtung sind die Antriebsmotoren ingefedert im Rahmen gelagert und auch das rVinkelgetriebe ist ungefedert auf der Treibachse ingeordnet, so daß sich sämtliche durch Unebenheiten uer Schiene ergebenden Stöße ungedämpft auf den vlotor übertragen können und die unabgefederten viassen relativ groß sind, womit die Schienen stark jeansprucht werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, iaß die Kardanwelle konisch ausgebildet ist. Auf diese ,Veise ist es möglich, den Antriebswelleninnendurchnesser kleinzuhalten.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung der irfindung ist vorgesehen, daß die Abknickung der jützelwelle des Kegelrad-Achswinkelgetriebes zur Seite des Kegelrades hin vorgenommen ist, in das die Aitzelwelle eingreift. Hierdurch erhält das Ritzel einen günstigen Kegelneigungswinkel und die Überdeckung ier Verzahnung wird verbessert.

Ein Ausführungsbeispiel der Antriebsanordnung nach ier Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird m folgenden näher erläutert.

Im Drehgestell 2 ist mit seiner Achse 3, einen spitzen Winkel bildend, ein Antriebsmotor 1 mit zwei -Vellenenden angeordnet. Der Antriebsmotor weist an jeiden Enden einen Flansch auf, an den jeweils ein <.egelrad-Achswinkelgetriebe 5 mit Ritzelwellen 4 fest nit dem Motorflansch verbunden ist. Die abtreibenden Wellen 7 der Achswinkelgetriebe 5 sind als Hohlwellen ausgebildet. In diesen sind sowohl die als Hohlwellen ausgebildeten Kardanwellen 8 als auch die Treibachsen i mit Spiel geführt.

Das Spiel muß so groß sein, daß insbesondere beim vertikalen Bewegen des Treibradsatzes gegenüber dem drehgestellrahmen der Treibradsatz sich mit der vollen Achsfederung bewegen kann, also keine metallische 3erührung zwischen Treibradsatz und Kardanhohlwelle j bzw. zwischen Kardanhohlwelle 8 und abtreibender Welle 7 des Achswinkelgetriebes 5 erfolgt. Das Motorgehäuse mit den beiden angeschraubten Gehäusen des Achswinkelgetriebes 5 ist fest mit dem Rahmen des Drehgestells 2 verbunden.

Das Gehäuse des Antriebsmotors 1 und die beiden Achswinkelgetriebe 5 sind also gegenüber den Treibachsen 6 voll abgefeiert. Die Drehmomentverbindung zwischen den abtreibenden Wellen 7 der Achswinkelgetriebe 5 und den in vertikaler Richtung beweglichen Treibachsen 6 erfolgt mittels eines bekannten sogenannten Gelenkhebel-Kardanantriebes. Die Kardanwelle 8 ist wie gesagt als Hohlwelle um die Treibachse 6 gelegt und zwischen der Getriebehohlwelle und der Treibachse 6 untergebracht. Sie führt also durch die als Hohlwelle ausgebildete abtreibende Welle des Achswinkelgetriebes. Eine solche Anordnung läßt wegen der größeren Länge der Kardanhohlwelle eine wesentlich größere Beweglichkeit der Treibachse gegenüber der. Getriebehohlwelle zu als eine solche mit neben der Getriebehohlwelle angeordneter Kardanhohlwelle. Dieser Vorteil ist von besonderer Bedeutung bei Schienenfahrzeugen mit schmalerer Spurweite als Normalspur. An beiden Enden der als Hohlwelle ausgebildeten Kardanwelle ist eine zentrische Gelenkhebelkupplung 9 bzw. 10 oder zum Treibrad hin auch eine Gummihülsenfeder 11 angeordnet. Die zentrische Gelenkhebelkupplung ist bekannterweise eine Kupplung, welche zwei Wellen miteinander so kuppelt, daß eine kardanische und axiale Bewegungsmöglichkeit vorhanden ist, ohne daß große Rückstellkräfte bei kinematischer winkelgleicher Exaktheit der Antriebsübertragung auftreten. Die Gelenke der zentrischen Gelenkhebelkupplung sind in verschleißloser und wartungsfreier Ausführung mit Gummikugelgelenken ausgerüstet. Bedingt durch diese geringen Rückstellkräfte wirken sich Achsstöße in vertikaler und axialer Richtung nicht auf das Getriebegehäuse aus, was eine leichte Gestaltung der Getriebeeinheit gestattet. An der Treibachse ist zwischen Treibrad und Getriebe eine Scheibenbremse 13 angeordnet, die auf eine auf die Treibachse aufgekeilte Bremsscheibe 12 arbeitet.

Die Achswinkelgetriebe 5 weisen spiralverzahnte Kegelräder bzw. Kegelritzel auf. Die Ausbildung des Kegelrades in der im Ausführungsbeispiel dargestellten Weise, bei der die Abknickung der Ritzelwelle zum Kegelrad hin erfolgt — der Winkel zwischen Ritzelwelle und Kegelrad ist kleiner als 90° —, ergibt dabei günstige Verzahnungsverhältnisse.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Antriebsanordnung für ein elektrisches Schienentriebfahrzeug mit einem in einem Fahrzeugteil fest angeordneten Antriebsmotor, bei dem ein Wellenende des in Längsrichtung angeordneten Antriebsmotors mit der Ritzelwelle eines fest im Fahrzeugteil angeordneten Kegelrad-Achswinkelgetriebes verbunden ist, dessen abtreibende Welle als die jeweilige Treibachse umschließende Hohlwelle ausgebildet ist, welche über eine die Treibachse ebenfalls umschließende Kardanhohlwelle mit dem Treibrad bzw. der Treibachse gekuppelt ist, wobei die Kardanhohlwelle in nicht ausgelenktem Zustand konzentrisch zur sie umfassenden, als Hohlwelle ausgebildeten, abtreibenden Getriebewelle und der von dieser umfaßten Treibachse angeordnet ist und die Motorachse und die Treibachse in einer Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet, daß in Anwendung bei einem zweiachsigen Drehgestell in an sich bekannter Weise der Antriebsmotor ein zweites Wellenende (Ritzelwelle 4) aufweist, welches in gleicher Weise wie das erste Wellenende über ein Achswinkelgetriebe (5) auf die zweite Treibachse (6) arbeitet, wobei der Antriebsmotor (1) so im Drehgestell (2) gelagert ist, daß sein Schwerpunkt etwa mit dem Schwerpunkt des Drehgestelles (2) zusammenfällt, und daß die Achse (3) des Antriebsmotors (1), wie ebenfalls bekannt, in einem spitzen Winkel zur Fahrzeuglängsachse angeordnet ist.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kardanhohlwelle konisch ausgebildet ist

3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abknickung der Ritzelwelle des Kegelrad-Achswinkelgetriebes (5) zur Seite des Kegelrades hin vorgenommen ist, in das die Ritzelwelle eingreift.