DE1580947B1 - Achsantrieb fuer einen seitlich verschiebbaren Radsatz von Lokomotiven - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Achsantrieb für Lokomotiven mit einem mit dem Großrad des Radsatzes über eine Hohlwelle und zwei Kardanringe gekuppelten Flanschkörper und mit. einer Einrichturig zum seitlichen Verschieben des Radsatzes gegenüber dem Lokomotivrahmen.
• Es sind bereits Achsantriebe bekannt, bei denen der Radsatz mit dem seine Welle umgebenden Großrad, das in dem Kasten des Fahrzeuges gelagert ist, über bewegliche oder nachgiebige Kuppelglieder gekuppelt ist; diese Antriebe gestatten eine gewisse seitliche Verschiebung des Radsatzes gegenüber dem Großrad.
• Um diese seitliche; Verschiebung möglich zu macheng werden be-,den bekannten Antrieben entweder Systeme mit elastischen Gelenken oder Kuppelstangen-Gelenken benutzt oder schließlich Schiebekupplungen, beispielsweise Gleitverbindungen mit Nutenschaft.
• Diese Gelenksysteme gestatten im allgemeinen nur Verschiebungen kleiner Amplitude. Wenn überdies die Gelenkverbindungen elastisch sind, tritt bei jeder seitlichen Verschiebung des Radsatzes eine Rückstellkraft auf, welche den Radsatz wieder in die mittlere Ausgangsstellung zurückzuführen sucht. Bei Gelenkverbindungen mit Kuppelstangen wird eine Rückführkraft auch durch von der Drehzahl abhängige Zentrifugälkräfte ausgelöst, welche auf , die, Gesamtheit der Gelenkverbindungselemente wirken.
• Schiebekupplungen gestatten zwar wesentlich größere axiale Verschiebungen. Bei der Übertragung größerer Drehmomente. werden jedoch in den Kraftüberträgungs-Gleitffächen bzw. Nuten oder Keilen . der Schiebeverbindung - -große Druckkräfte aufgenommen, woraus große Reibungskräfte erwachsen, die sich einer Verschiebung widersetzen und sich auch nachteilig auf die Federung der Wagenkastenqueraufhängung auswirken.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Achantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, , der praktisch ohne Reibung und ohne Auftreten von Rückstellkräften eine verhältnismäßig große seitliche Verschiebung des Radsatzes gestattet.- ` Beim erfindungsgemäßen Achsantrieb umgibt der Flanschkörper mit einer ein regelmäßiges Polygon bildenden zentralen Öffnung eine auf die Radsatz- . welle aufgezogene oder aufgekeilte Nuß, deren kleinere Abmessungen aufweisender Umriß dem Polygon entspricht, wobei in jedem der Zwischenräume zwischen einer äußeren Fläche der Nuß und einer inneren Fläche der Öffnung im Flanschkörper ein bewegliches, das Antriebsdrehmoment übertragendes Organ in Form eines den Polygonflächen entsprechend langen Wälzkörpers angeordnet ist, dessen Achse in einer zur Radsatzachse-senkrechten Ebene liegt und der einerseits zwischen den erstgenannten, als Rollbahnen dienenden Flächen geführt und andererseits mit mindestens einer Geradverzahnung versehen ist, die im Eingriff mit zwei zu den Rollbahnen parallelen Zahnstangen steht; von denen die eine fest mit der Nuß und die andere fest mit dem Flanschkörper verbunden ist.
• Bekannt ist es, bei einer Kupplung zwischen den ein regelmäßiges Polygon bildenden inneren Flächen eines äußeren und den entsprechend ausgebildeten äußeren Flächen eines inneren Organs Gummiblöcke einzulegen. Diese Kupplung dient damit nur dem Zweck, eine bestimmte Elastizität hauptsächlich in Umfangsrichtung zu erreichen, nicht aber eine Verschiebebewegung in Achsrichtung .zu ermöglichen. Sie kann daher den erfindungsgemäßen Achsantrieb in keiner Weise nahelegen.
• Nachstehend wird ein in der Zeichnung veranschaulichtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 zwei um 90° gegeneinander versetzte kadiäl-Längsschnitte durch einen erfindungsgemäßen Achsäntrieb gemäß Schnittlinie 1-I der F i g. 3 und F i g. 2 und 3 Querschnitte längs Schnittlinie II-II bzw. III-III der Fi g. 1.
• Das die anzutreibende Radsätzwelle 2 umgebende Großrad 1 ist in ein vom Fahrzeugkasten getragenes Gehäuse 3 eingebaut und treibt über einen Zwischenring 4 und zwei Kugelgelenke 5 einen Kardanring 6 an. Dieser Kärdanring 6 ist über zwei Kugelgelenke 7 mit einer Hohlwelle 8 gekuppelt. Die Hohlwelle 8 treibt ihrerseits über zwei Kugelgelenke 9 einen zweiten Kardanring 10 an, der über zwei Kugelgelenke 11 mit einem Zwischenbauteil 12 verbunden ist, der seinerseits zum unmittelbaren Antrieb eines Flanschkörpers 13 dient.:-,; -.@ In dem Flanschkörper 13 ist gemäß der Erfindung eine zentrale öffnung vorgesehen, die die Form eines regelmäßigen Polygons besitzt. Im Beispielsfall wird die Öffnung von drei im Querschnitt längs den Seiten eines gleichseitigen Dreiecks ausgerichteten inneren Flächen 13 a des Flansehkörpers 13 gebildet (F i g: 2).
• Auf die Radsatzwelle 2 ist innerhalb des Flanschkörpers 13 eine. Nuß 14 aufgezogen oder hufgekeilt, deren äußere Kontur ebenfalls dem Polygon entspricht, also die Form eines gleichseitigen Dreiecks aufweist, aber derart kleinere Abmessungen hat, daß zwischen den äußeren Flächen 14 a am Umfang der Nuß 14 und den inneren Flächen 13 a des Flanschkörpers 13 bestimmte Zwischenräume vorhanden sind. Hierbei ist die Fläche 14 a im jeweiligen Flächenendbereich der Nuß 14, die Fläche 13 a, auf der gegenüberliegenden Fläche des Flanschkörpers13 vorgesehen.
• In jedem dieser Zwischenräume ist ein den Poly- . gonflächen entsprechend langer; als das Antriebsdrehmoment übertragendes Organ dienender Wälzkörper 15 in Gestalt einer Rolle oder Walze angeordnet, dessen Achse in einer zur Radsatzachse senkrechten Ebene liegt und der an jedem Ende einen zylindrischen Tragzapfen 15 a sowie mindestens eine Geradverzahnung 15 b aufweist. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Geradverzahnungen 15 b dauernd im Eingriff mit je zwei Zahnstangen 13 b und 14 b, von denen die eine fest am Flanschkörper 13 und die andere fest an der Nuß 14 parallel und neben den Flächen 13 a bzw. .14 a sitzen: Der Durchmesser der Tragzapfen 15 a ist gleich dem Teilkreisdurchmesser der Geradverzahnnng 15 b; er entspricht dem Abstand zwischen derf'Flächen 14 a und den gegenüberliegenden Flächen 13.a, die von Flächen 13 c an halbzylindrischen Rollbahnleisten 16 gebildet werden, die im Flanschkörper 13 eingefügt sind. Die Wälzkörper 15 werden gegen axiale Verschiebungen zwischen zwei Anlaufflächen 13d am Flanschkörper 13 gehalten.
• Der Flanscbkörper 13 wird in einer Ebene senkrecht zur Radsatzwelle 2 mittels dreier Paare von Führungsrollen 17 gehalten, die zwischen einer fest mit dem Flanschkörper 13 verbundenen Buchse 18 und axial verlaufenden ebenen Flächen 2 a am Umfang der Radsatzwelle 2 vorgesehen sind. Jedes dieser Paare von Führungsrollen 17 ist mit einem der Wälzkörper 15 über eine Doppelgabel 19 derart verbunden, daß die Laufbewegung der Führungsrollen 17 durch die Drehbewegung oder Abwälzbewegung der Wälzkörper 15 bestimmt ist. Die Führungsrollen 17 stützen sich dabei stets in einer Ebene ab, die parallel zu der durch die Achse der Wälzkörper 15 gehenden Ebene verläuft.
• Die Abdichtung der Wälzkörper 15 und der Führungsrollen 17 ist durch bekannte Dichtungen, beispielsweise O-Ringe 20 und 21, auch bei großen axialen Verschiebungen gewährleistet.
• Man erkennt, daß der Flanschkörper 13, die Wälzkörper 15 und die Nuß 14 als Kupplung eine übertragung des Antriebsdrehmomentes in beiden Laufrichtungen des Radsatzes gestatten, wobei die Hebelarme dieses Drelunomentes verhältnismäßig groß sind, die Radsatzwelle 2 aber trotzdem seitliche Verschiebungen ausführen kann, soweit diese in den Grenzen bleiben, welche durch die gegebene Länge der Nuß 14 bestimmt sind. Der Radsatz ist von jeder ihn in seine mittlere Stellung zurückführenden Rücl:-führkraft frei, er läßt sich aber durch von dem Geleise herrührende Seitenkräfte wegen der Abrollbewegung der Wälzkörper praktisch reibungsfrei verschieben.
• Selbstverständlich kann der als Ausführungsbeispiel dargestellte und soeben beschriebene Achsantrieb abgewandelt oder durch irgendwelche zusätzliche Bauelemente ergänzt werden, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Achsantrieb für Lokomotiven mit einem mit dem Großrad des Radsatzes über eine Hohlwelle und zwei Kardanringe gekuppelten Flanschkörper und mit einer Einrichtung zum seitlichen Verschieben des Radsatzes gegenüber dem Lokomotivrahmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschkörper (13) mit einer ein regelmäßiges Polygon bildenden zentralen Öffnung eine auf die Radsatzwelle (2) aufgezogene oder aufgekeilte Nuß (14) umgibt, deren kleinere Abmessungen aufweisender Umriß dem Polygon entspricht, wobei in jedem der Zwischenräume zwischen einer äußeren Fläche (14a) der Nuß und einer inneren Fläche (13 a) der Öffnung im Flanschkörper ein bewegliches, das Antriebsdrehmoment übertragendes Organ in Form eines den Polygonflächen entsprechend langen Wälzkörpers (15) angeordnet ist, dessen Achse in einer zur Achse des Radsatzes senkrechten Ebene liegt und der einerseits zwischen den erstgenannten, als Rollbahnen dienenden Flächen geführt ist und andererseits mindestens eine Geradverzahnung (15 6) aufweist, die im Eingriff mit zwei zu den Rollbahnen parallelen Zahnstangen (13 b und 14 b) steht, von denen die eine fest mit der Nuß und die andere fest mit dem Flanschkörper verbunden ist.
2. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wälzkörper (15) an seinen Enden einen zylindrischen Tragzapfen (15a) aufweist, deren jeder zwischen den Rollbahnen (14a und 13a) geführt ist, von denen die eine (14a) im jeweiligen Flächenendbereich- der Nuß (14), die andere (13a) auf der _ gegenüberliegenden Fläche des Flanschkörpers (13) vorgesehen ist.
3. 3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wälzkörper (15) zwei Geradverzahnungen (15 b) trägt, deren zugehörige Zahnstangen (13 6 und 14 b) neben den beiden Rollbahnen (13 a und 14 a) angeordnet sind.
4. 4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (15) gegen axiales Verschieben durch Anlaufflächen (13 d) des Flanschkörpers (13) gesichert sind.
5. 5. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschkörper (13) in einer Ebene senkrecht zur Radsatzwelle (2) mittels Führungsrollen (17) gehalten ist, die sich auf der Radsatzwelle in einer Ebene abstützen, die parallel zu der durch die Achse der Wälzkörper (15) gehenden Ebene verläuft.
6. 6. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das regelmäßige Polygon ein gleichseitiges Dreieck ist.