DE19616553C1 - Antriebsaggregat für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat für Schienenfahr­ zeuge mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe, wobei ro­ tierende Dichtungsanordnungen an der Motorwelle und an den Getriebeein- und -ausgängen vorgesehen sind.

Aus der EP 03 17 867 A1 eine Labyrinthdichtungsanordnung für einen mit Öl und Öldunst gefüllten Motorgetriebekasten bekannt. Solche Dichtungsanordnungen werden insbesondere zur Abdichtung von mit hoher Drehzahl rotierenden Wellen verwen­ det, die über möglichst lange Betriebszeiten wartungsfrei den Anforderungen gerecht werden sollen, möglichst wenig Flüssig­ keit in Form von Flüssigkeitsdunst aus dem Gehäuse austreten zu lassen. Solche Labyrinthdichtungsanordnungen werden vor­ zugsweise bei über Getriebe von Elektromotoren angetriebenen Fahrzeugen vorgesehen und dienen zur Abdichtung des Inneren des Motorgehäuses gegen einen mit diesem fest verbundenen ge­ schlossenen Getriebekasten, der vom Dunst des Schmieröls für das Getriebe gefüllt ist. Die Qualität einer Labyrinthdich­ tungsanordnung bestimmt die Menge der aus dem Gehäuse uner­ wünschterweise ausdringenden dunstförmigen Flüssigkeit.

Da eine Labyrinthdichtungsanordnung strengeren Anforderungen nicht genügt, ist aus der gattungsbildenden EP 0 683 338 A1 ein Wellenabdich­ tungssystem bekannt, dem ein Gegendrucklüfter zugeordnet ist, wobei ein Lüfterrad auf der abzudichtenden Motorwelle befe­ stigt ist und durch Ansaugen von Außenluft einen gegen die Dichtungsanordnung gerichteten Staudruck erzeugt. Dieser von der Motorwelle mit anzutreibende, gesonderte Lüfter ist rela­ tiv aufwendig.

Im Werkzeugmaschinenbau werden sperrluftunterstützte Dichtsy­ steme zur berührungslosen Spindelabdichtung angewandt. Bei diesen sperrluftunterstützten Dichtsystemen wird aktiv Luft in ein berührungsfreies Dichtsystem eingeleitet. Es baut sich dort ein Überdruck auf und die Luft strömt durch die Spalte der Dichtung wieder ab. Dem Luftdruck in den Dichtspalten steht der Druck der eindringenden Flüssigkeit entgegen (Institut für Maschinenelemente, Universität Stuttgart 1991, Richtlinien- und Lösungskatalog/berührungsfreie Spindelab­ dichtung im Werkzeugmaschinenbau, Seiten 68/69).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weniger auf­ wendige Dichtungsanordnung für Antriebsaggregate zu schaffen, die die strengen Anforderungen bei Schienenfahrzeugen er­ füllt.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Antriebsaggregat der ein­ gangs genannten Art durch die im Patentanspruch 1 gekenn­ zeichneten Merkmale erreicht.

Nach einer erfindungsgemäßen Ausbildung sind die sperrluftun­ terstützten Dichtsysteme an eine Druckluftversorgung ange­ schlossen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist dabei die Druckluft­ versorgung der Dichtsysteme an den fahrzeugeigenen Druck­ luftspeicher angeschlossen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung für zwei Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein sperrluftunterstütztes Dichtsystem an einer Welle eines Motor- oder Getriebegehäu­ ses,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Fig. 1, wobei das Dichtsystem eine zusätzliche Dichtkammer mit einer Entlüftungsleitung aufweist.

In der Zeichnung ist ein Abschnitt eines Motor- oder Getrie­ begehäuses 21 dargestellt, durch das eine sich drehende Welle 3 geführt ist. Zur Abdichtung zwischen der Welle 3 und dem Gehäuse 21 ist ein sperrluftunterstütztes Dichtsystem 1 vor­ gesehen, das an eine nicht näher gezeichnete Druckluftversor­ gung 2 anschließbar ist und damit ohne zusätzliches Gebläse bzw. ohne zusätzlich antreibbaren Lüfter auskommt, da zur Druckluftversorgung ein Anschluß an den im Schienenfahrzeug vorhandenen Druckluftspeicher möglich ist.

Wie sich aus der Ausführung nach Fig. 1 ergibt, weist das sperrluftunterstützte Dichtsystem 1 einen rotierenden, auf der Welle 3 dicht sitzenden Spritzring 4 und einen festste­ henden Dichtring 5 auf, wobei die berührungslos ausgebildete Dichtung zwischen dem Spritzring 4 und dem Dichtring 5 axial durchströmte Spalte 6, 6′ bildet. Zwischen den beiden axial durchströmbaren Spaltabschnitten 6 und 6′ ist ferner eine Ringkammer 7 ausgebildet, an die die Druckluftversorgungslei­ tung 2 durch einen oder vorzugsweise mehrere Einlaßkanäle 8 anschließbar ist. Die durch die Axialspalte 6, 6′ strömende Druckluft baut einen Sperrluftdruck auf, der dem Austritt von Öl bzw. von Öldunst an der Welle 3 aus dem Motor- oder Ge­ triebegehäuseinnenraum 10 bzw. von der Seite 15 her, welche dem Motor- oder Getriebegehäuseinnenraum abgewandt ist, ent­ gegenwirkt.

In weiterer Ausbildung weist das Dichtsystem 1 zwischen dem Axialspalt 6′ und dem abzudichtenden Motor- oder Getriebege­ häuseinnenraum 10 eine Stauscheibe 9 auf. Dabei ist in einfa­ cher Weiterbildung die Stauscheibe 9 am Spritzring 4 ange­ formt, wobei zwischen der Stauscheibe 9 und dem Dichtring 5 ein Radialspalt 11 gebildet wird. Zur Ausbildung einer Ölauf­ fangrinne 14 erhält die Stauscheibe 9 eine Kröpfung 12 und man erweitert das Dichtsystem auf diese Weise noch durch ei­ nen Axialspalt 13. In räumlicher Verbindung mit der Fangrinne 14 ist vor dem Wellenlager 25 im Gehäuse 21 eine Entlüftungs­ kammer 19 ausgebildet, von dem eine Entlüftungsleitung 20 wegführt. Die nach außen geführte Entlüftungsleitung 20 kann durch einen nicht gezeichneten Ölabscheider oder eine Fil­ tereinrichtung geleitet werden.

In weiterer Ausbildung des Dichtsystems in Richtung zu der dem Motor- oder Getriebegehäuseinnenraum 10 abgewandten Seite 15 bildet die Dichtung gegenüber einem Kupplungsteil 17 noch einen Radialspalt 16, der in eine Fangrinne 18 des Dichtrin­ ges 5 mündet.

Bei der Variante gemäß Fig. 2 weist das Dichtsystem 1 zwi­ schen der Ringkammer 7 und der Stauscheibe 9, getrennt durch weitere axial durchströmbare Spaltabschnitte 22, 22′, eine Dichtkammer 23 auf, wobei diese Dichtkammer 23 über eine Entlüftungsleitung 24 und über einen nicht dargestellten Ab­ scheider oder eine Filtereinrichtung nach außen geführt ist. Ferner ist von der Dichtkammer 23 ein Ölrücklauf zum Motor- oder Getriebegehäuseinnenraum 10 vorgesehen.

Claims (13)

1. Antriebsaggregat für Schienenfahrzeuge mit einem Antriebs­ motor und einem Getriebe, wobei rotierende Dichtungsanordnun­ gen an der Motorwelle und an den Getriebeein- und -ausgängen vorgesehen sind, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dichtungsanordnungen aus sperrluftunterstützten Dichtsystemen (1) bestehen und wobei ein sperrluftunterstütztes Dichtsystem (1) einen rotierenden, auf der Welle (3) dicht sitzenden Spritzring (4) und wenigstens einen feststehenden Dichtring (5) aufweist, wobei die berührungslos ausgebildete Dichtung zwischen dem Spritzring (4) und dem Dichtring (5) wenigstens einen axial durchströmten Spalt (6, 6′) bildet.

2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sperrluftunter­ stützten Dichtsysteme (1) an eine Druckluftversorgung (2) an­ geschlossen sind.

3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftversorgung (2) der Dichtsysteme (1) an den fahrzeugeigenen Druck­ luftspeicher angeschlossen ist.

4. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen wenigstens zwei axial durchströmten Spaltabschnitten (6, 6′) wenigstens eine Ringkammer (7) ausgebildet ist, an die die Druckluftversorgungsleitung (2) durch einen oder meh­ rere Einlaßkanäle (8) anschließbar ist.

5. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtsystem (1) zwischen dem Dichtspalt (6, 6′) und dem abzu­ dichtenden Motor- oder Getriebegehäuseinnenraum (10) eine Stauscheibe (9) aufweist.

6. Antriebsaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauscheibe (9) am Spritzring (4) angeformt ist.

7. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stauscheibe (9) und dem Dichtring (5) ein Ra­ dialspalt (11) gebildet ist.

8. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauscheibe (9) eine Kröpfung (12) aufweist, die einen Axialspalt (13) bildet, der in einer Fangrinne (14) des Dichtringes (5) mündet.

9. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtsystem (1) an der dem Motor- oder Getriebegehäuseinnen­ raum (10) abgewandten Seite (15) zusammen mit einem Kupp­ lungsteil (17) einen Radialspalt (16) bildet, der in eine Fangrinne (18) des Dichtringes (5) mündet.

10. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor- oder Getriebegehäuseinnenraum (10) eine Entlüftungs­ kammer (19) zugeordnet ist, von der eine Entlüftungsleitung (20) über einen Abscheider oder eine Filtereinrichtung nach außen führt.

11. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungskammer (19) vor dem Motor- oder Getriebegehäusein­ nenraum (10) angeordnet ist.

12. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtsystem (1) zwischen der Ringkammer (7) und der Stau­ scheibe (9) getrennt durch weitere axial durchströmbare Spaltabschnitte (22, 22′) eine Dichtkammer (23) aufweist und daß diese Dichtkammer (23) über eine Entlüftungsleitung (24) und über einen Abscheider oder eine Filtereinrichtung nach außen geführt ist.

13. Antriebsaggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß von der Dichtkammer (23) ein Rücklauf zum Motor- oder Getriebegehäuseinnenraum (10) vorgesehen ist.