DE1605017A1

DE1605017A1 - Drive arrangement for electric rail-bound local railcars of high performance and low floor height

Info

Publication number: DE1605017A1
Application number: DE19661605017
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Stieler
Original assignee: STIELER DIPL ING GERHARD
Current assignee: STIELER DIPL ING GERHARD
Priority date: 1966-08-23
Filing date: 1966-08-23
Publication date: 1971-02-11

Description

Antriebsanordnung für elektrische schienengebundene Nahverkehrstriebwagen hoher Leistung und niedriger Fußbodenhöhe. Zur Erreichung einer hohen Reisegeschwindigkeit im Tersonen-Nahverkehr ist es erforderlich, daß das hierfür eingesetzte Fahrzeug u.a. über eine große Antriebsleistung und eine niedrige Fußbodenhöhe verfügt, letzteres besonders im Hinblick auf die häufig vorkommenden niedrigen Bahnsteigkanten. Denn von der Antriebsleistung ist die Anfahrbeschleunigung bzw. Reisebeschleunigung und bei elektrischer Bremsung die Bremsverzögerung abhängig, mit einer niedrigen Fußbodenhöhe über Schienenoberkante kann man den Fahrgastfluß beschleunigen und damit die Aufenthaltszeit verringern. Nun wird in den meisten Fällen bei elektrischen Triebwagen der Fahrmotor im Drehgestell untergebracht. Je niedriger aber die Fußbodenhöhe des- Triebwagens ist, um so beengter ist der fürldie Unter-Bringung des Fahrmotors im Drehgestell zur Verfügung stehende freie Raum. Der Wunsch nach einer möglichst großen Antriebleistung erschwert noch dazu das Unterbringen des Fahrmotors im Drehgestell. _ Aus diesem Grunde bestehen bereits Vorschläge und Ausführungen, wonach der Fahrmotor nicht wie üblich im Drehgestell untergebracht sondern unter dem Wagenfußboden angebracht ist. Die Kraftübertragung erfolgt mittels einer Gelenkwelle auf die dem Fahrmotor benachbarte Achse des Triebdrehgestells. Diese Antriebsanordnung hat aber den Nachteil, daß der Gelenkwellenantrieb beim Befahren von Kurven, nicht fehlerfrei ist, d.h. der Beugungswinkel (ßl) (siehe anliegende Zeichnung) an der Abtriebsseite des Fahrmotors bzw. des nachgeschalteten Getriebes ist nicht gleich dem Beugungswinkel (ß2) an der Antriebsseite des Achsgetriebes. Die Differenz zwischen diesen beiden Beugungswinkeln wird als Fehlwinkel bezeichnet. Fehlwinkel bis maximal 2 0 können bei schnellaufenden Antrieben-noch zugelassen werden. Sollen jedoch, wie dies bei Straßenbahnen vorkommt, Gleisbögen mit einem Halbmesser von 25 Meter (BO-Strab, Ausgabe 1965) befahren werden, so kann dieser Fehlwinkel einen Wert bis zu 10o annehmen.Drive arrangement for electric rail-bound local railcars of high performance and low floor height. In order to achieve a high travel speed in local public transport, it is necessary that the vehicle used for this purpose has, inter alia, a large drive power and a low floor height, the latter especially in view of the low platform edges that occur frequently. Because the drive power depends on the starting acceleration or travel acceleration and, in the case of electrical braking, the braking deceleration. With a low floor height above the top of the rails, you can accelerate the flow of passengers and thus reduce the dwell time. In most cases of electric railcars, the traction motor is now housed in the bogie. However, the lower the floor level of the railcar, the narrower the free space available for accommodating the traction motor in the bogie. The desire for the greatest possible drive power also makes it difficult to accommodate the traction motor in the bogie. _ For this reason there are already proposals and designs according to which the traction motor is not housed in the bogie, as is usual, but is attached under the car floor. The power is transmitted by means of a cardan shaft to the axis of the motor bogie that is adjacent to the traction motor. However, this drive arrangement has the disadvantage that the cardan shaft drive is not error-free when driving on curves, i.e. the flexion angle (ßl) (see attached drawing) on the output side of the drive motor or the downstream gearbox is not equal to the flexion angle (ß2) on the Drive side of the axle drive. The difference between these two angles of diffraction is called the error angle. Skew angles up to a maximum of 2 0 can still be permitted in high-speed drives. However, if, as happens with trams, curved tracks with a radius of 25 meters (BO-Strab, edition 1965) are to be used, this error angle can assume a value of up to 10o.

Der*Erfindungsgedanke geht deshalb davon aus, daß der Fahrmotor (2) (siehe anliegende Zeichnung) nicht fest unter dem Wagenfußboden angebracht ist, sondern drehbar mittels eines Kugeldrehkranzes (1), wie er von der Firma Rothe Erde GmbH. in Dortmund hergestellt wird. An diesem Kugeldrehkranz befinden sich zwei Gelenke (3), ausgeführt als Silentblöcke, über welche eine Deichsel (6) mit dem Kugeldrehkranz gelenkig verbunden ist. Diese Deichsel (6) ruht auf einem Bock. (10), der starr an der Stirnseite des Drehgestellrahmens (12) befestigt ist. Außerdem ist die Deichsel (6) über einen Gelenkzapfen (8) drehbar mit dem Bock (10) verbunden. Durch die Anbringung eines Federelementes (7) werden Rückstellkräfte bei Ausschlag des Drehgestelles erzeugt.The * inventive idea therefore assumes that the traction motor (2) (see attached drawing) is not firmly attached under the car floor, but rotatable by means of a slewing ring (1), such as that made by Rothe Erde GmbH. is made in Dortmund. There are two on this slewing ring Joints (3), designed as silent blocks, via which a drawbar (6) with the The slewing ring is articulated. This drawbar (6) rests on a trestle. (10), which is rigidly attached to the end face of the bogie frame (12). aside from that the drawbar (6) is rotatably connected to the bracket (10) via a pivot pin (8). By attaching a spring element (7), restoring forces are created in the event of a deflection of the bogie generated.

Die Antriebsleistung wird vom Fahrmotor (2) über eine elastische Kupplung (4) und falls erforderlich, über ein Zwischengetriebe (5) mittels einer Gelenkwelle (9) auf das Achsgetriebe (11) übertragen. t Beim Befahren eines Gleisbogens wird durch das Ausschlagen des Drehgestells gegenüber der in der anliegenden Zeichnung dargestellten Wagenachse der Fahrmotor durch die Verbindung über die Deichsel (6) mit dem an der Stirnseite des Drehgestelles befestigten Bock (10) horizontal so verdreht, daß der Beugungswinkel (ß1) an der Abtriebsseite des Fahrmotors bzw. des nachgeschalteten Getriebes (5) gleich dem Beugungswinkel (ß2) an der Antriebsseite des Achsgetriebes (11) ist, und zwar wenn folgende Bedingungen erfüllt sind: 1.) Der Abstand vom Drehpunkt des Drehgestells bis zum Dreh-Punkt des Gelenkes der Gelenkwelle (9) an dem Achsgetriebe (11) muß gleich sein dem Abstand vom Drehpunkt des Kugeldrehkranzes (1) bis zum Drehpunkt des Gelenkes der Gelenkwelle U9) an der Abtriebeseite des Fahrmotors--(2) bzw. des Zwischengetriebes (5). 2.) Der Gelenkzapfen (8), der den Drehpunkt der Deichsel (6) in der horizontalen Ebene darstellt, muß von beiden Gelenken der Gelenkwelle (9) den gleichen Abstand haben.The drive power is provided by the drive motor (2) via a flexible coupling (4) and, if necessary, via an intermediate gear (5) by means of a cardan shaft Transfer (9) to the final drive (11). t When driving on a curved track, by swinging out the bogie compared to the one in the attached drawing the carriage axis shown by the drive motor through the connection via the drawbar (6) with the bracket (10) attached to the front of the bogie horizontally like this twisted that the deflection angle (ß1) on the output side of the drive motor or the downstream gear (5) equal to the flexion angle (ß2) on the drive side of the axle drive (11) if the following conditions are met: 1.) The distance from the pivot point of the bogie to the pivot point of the joint of the cardan shaft (9) on the axle drive (11) must be equal to the distance from the pivot point of the slewing ring (1) to the pivot point of the joint of the cardan shaft U9) on the output side of the Travel motor - (2) or the intermediate gear (5). 2.) The pivot pin (8), which represents the pivot point of the drawbar (6) in the horizontal plane, must have the same distance from both joints of the PTO shaft (9).

Dem Erfinder sind Gelenkwellenantriebe für schienengebundene Triebwagen in verschiedenen Ausführungen bekannt, jedoch fehlt allen diesen Antriebsanordnungen mindestens eines der folgenden besonderen Merkmalendes Erfindungsgedankens: 1.) Der Antrieb ist fehlerfrei, ohne daß dadurch im Drehgestell sonst entbehrliche Antriebselemente untergebracht werden mußten.Propeller shaft drives for rail-mounted railcars are the inventor of the invention Known in various designs, but all of these drive arrangements are missing at least one of the following special features of the inventive concept: 1.) The drive is error-free, without any drive elements that are otherwise unnecessary in the bogie had to be accommodated.

2.) Der Antrieb ist unabhängig von der Bauart des Fahrzeuges freizügig verwendbar.2.) The drive is free regardless of the type of vehicle usable.

3:) Die s"-..-echt abgefederten Massen im Drehgestell wurden durch die Aufhängung des Fahrmotors unter dem Wagenfuß-Boden verringert.3 :) The s "-..- really sprung masses in the bogie were through the suspension of the drive motor under the car floor is reduced.

¢.) Die Laufeigenschaft des Fahrzeuges wird durch die Antriebsanordnung positiv beeinflußt.¢.) The running properties of the vehicle are determined by the drive arrangement positively influenced.

5.) Die Antriebsanordnung erfordert verhältnismäßig einfache Bauelemente.5.) The drive arrangement requires relatively simple components.

Claims

P atent ans p ruch drive arrangement for high-performance, low-floor electric rail-bound local transport struts, characterized in that: the traction motor (2) is rotatably suspended by means of a slewing ring (1) under the floor of the railcar and when driving on an arched track from the bogie via the the side of the bogie attached to the drive motor, the pivot pin (8), the drawbar (6) and the two joints (3) are rotated so that the drive, which is by means of a cardan shaft (9) via an elastic coupling (¢) and - if necessary - via an intermediate gear (5) on the axle adjacent to the traction motor (2) via an axle gear (11), is error-free; ie the flexion angle (B1) of the cardan shaft on the output side of the traction motor is equal to the flexion angle (B2) on the drive side of the axle drive.