DE19934307A1 - Auf einer Achse angebrachte elektrische Leistungsvorrichtung mit verbesserter Antriebskopplung - Google Patents

Abstract

Eine elektrische Leistungsvorrichtung (30) zur Anbringung an einem Fahrzeug beinhaltet eine Antriebskopplungseinrichtung (44) zum rotationsmäßigen Koppeln des Rotors (46) der Leistungsvorrichtung mit einer Achs- und Radanordnung (12) des Fahrzeugs. Die Antriebskopplungseinrichtung weist eine Antriebswelle (60) mit einem Bereich auf, der sich zu einer Stelle in der Nähe eines Vorsprungs (48) an der Fahrzeugachse nach außen erstreckt. Ein Kröpfungsarm (74) erstreckt sich von der Antriebswelle weg, um mit dem Vorsprung in Eingriff zu treten, so daß bei Rotation der Achse der Vorsprung an dem Kröpfungsarm angreift und dadurch die Antriebswelle der Leistungsvorrichtung rotationsmäßig bewegt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektri­ sche Leistungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft elektrische Leistungsvorrich­ tungen, die an einem Fahrzeug angebracht und von diesem getragen sind; im spezielleren handelt es sich hierbei um eine elektrische Leistungsvorrichtung, die eine An­ triebskopplungseinrichtung zum rotationsmäßigen Koppeln der Achse des Fahrzeugs mit dem Rotor der Leistungsvor­ richtung aufweist. In manchen Fällen wird elektrische Energie durch Anbringen eines Generators oder eines Wechselstromgenerators an einem Rahmen eines Fahrzeugs sowie durch Koppeln des Rotors der Vorrichtung mit der Achse des Fahrzeugs erzeugt. Wenn sich die Fahrzeugachse dreht, dreht sich auch der Vorrichtungsrotor, wodurch die gewünschte elektrische Energie erzeugt wird. Solche Leistungserzeugungsvorrichtungen werden in der Eisen­ bahnindustrie verwendet und nehmen viele verschiedene Formen an. Ein ernsthaftes Problem bei den meisten die­ ser Vorrichtungen besteht darin, daß sie mit der Eisen­ bahnwagen-Achse derart gekoppelt sind, daß die Lagerend­ abdeckung der Achse entweder zeitweise entfernt und wie­ der angebracht werden muß oder durch eine andere Endab­ deckung ersetzt werden muß. Der Grund hierfür besteht darin, daß dies nicht wünschenswert ist, da es zu einer Störung des Achslagers beim Entfernen der Lagerendab­ deckung kommt und die Geschicklichkeit eines Arbeiters erforderlich ist, der für diesen Vorgang speziell ausge­ bildet ist. Solche speziell ausgebildeten Arbeiter fin­ den sich normalerweise nur in zentralen Werkstätten, wodurch es erforderlich wird, daß jeder Eisenbahnwagen, der mit einer dieser Leistungserzeugungsvorrichtungen nachgerüstet werden soll, für die Montage in die zen­ trale Werkstatt geschickt wird. Es ist daher wünschens­ wert, die Leistungserzeugungsvorrichtung ohne Störung der Lagerendabdeckung mit der Eisenbahnwagen-Achse zu koppeln, so daß die Montage vor Ort durch einen weniger speziell ausgebildeten Arbeiter ausgeführt werden kann.

Eine solche Leistungserzeugungsvorrichtung und Achskopp­ lung sind in dem französischen Patent Nr. FR 2 624 818 offenbart. Diese Vorrichtung ist an dem Untergestell des Eisenbahnwagens mittels Bolzen befestigt, die in den Fahrzeugrahmen eingeschraubt sind. Der Rotor der Vor­ richtung weist eine Antriebswelle auf, die mit der Fahr­ zeugachse ausgerichtet ist. Eine Kopplungsscheibe mit drei in ihrem Umfang ausgebildeten, kreisförmigen Aus­ schnitten ist an dem Ende der Antriebswelle angebracht, so daß die drei die Lagerendabdeckung in ihrer Position festhaltenden Schrauben derart positioniert sind, daß jeder ihrer Köpfe in einer der drei Aussparungen liegt. Wenn sich die Fahrzeugachse dreht, greifen die Schraubenköpfe an den Rändern der Ausschnitte an und veranlassen eine Rotationsbewegung der Kopplungsscheibe und der daran angebrachten Antriebswelle. Aufgrund einer etwas lockeren Kopplung des Eisenbahnwagenrahmens mit der Fahrzeugachse kann sich der Wagen während des norma­ len Betriebs relativ zu der Achse bewegen. Diese Bewe­ gung kann bis zu 0,5 Inch (ca. 12,7 mm) in allen Rich­ tungen rechtwinklig zu der Achse sowie bis zu 0,25 Inch (ca. 6,35 mm) in Axialrichtung betragen. Als Ergebnis dieses recht beträchtlichen Betrages einer möglichen Relativbewegung, kann es zu einem Verklemmen der Kopp­ lungsscheibe gegen einen der Schraubenköpfe kommen, wo­ durch die Kopplungsscheibe oder der Schraubenkopf be­ schädigt werden, oder die Kopplungsscheibe kann sich vollständig von den drei Schraubenköpfen lösen, wodurch die Vorrichtung inoperabel wird.

Es besteht daher ein Bedarf für eine Kopplungseinrich­ tung, die mit einem oder mehreren der Schraubenköpfe in Eingriff treten kann, um den Rotor des Generators bzw. Wechselstromgenerators antriebsmäßig zu bewegen, während sie die Fähigkeit besitzt, der möglicherweise extremen seitlichen und axialen Bewegung des Wagens in Bezug auf die Achse Rechnung zu tragen.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß durch Schaffung einer elektrischen Leistungsvorrichtung, wie sie im Anspruch 1 angegeben ist.

Die vorliegende Erfindung schafft eine elektrische Lei­ stungsvorrichtung zur Anbringung an einem Fahrzeug, wo­ bei das Fahrzeug eine Achse bzw. Achsanordnung aufweist, die mit einem Rahmen des Fahrzeugs zur Ausführung einer Rotationsbewegung um eine Achse rotationsmäßig gekoppelt ist. Die Achsanordnung weist einen sich von dieser weg­ erstreckenden Vorsprung auf. Die elektrische Leistungs­ vorrichtung besitzt einen Stator und einen komplemen­ tären Rotor. Eine Antriebskopplungseinrichtung ist an dem Rotor angebracht, um den Rotor rotationsmäßig mit der Achsanordnung zu koppeln. Die Antriebskopplungsein­ richtung beinhaltet eine Antriebswelle mit einem Be­ reich, der sich von der elektrischen Leistungsvorrich­ tung nach außen zu einer Stelle in der Nähe des Vor­ sprungs der Achsanordnung erstreckt. Ein Kröpfungsarm bzw. kurbelartiger Arm ist an diesem Bereich der An­ triebswelle angebracht und beinhaltet eine einzige An­ lagefläche zum Angreifen an dem Vorsprung, so daß bei Rotation der Achsanordnung um die Achse der Vorsprung an der einzigen Anlagefläche angreift und die Antriebswelle dadurch rotationsmäßig bewegt wird. Vorteilhafterweise ist eine Antriebsplatte vorhanden, die ein Element auf­ weist, das zwischen der Anlagefläche und dem Vorsprung angeordnet ist. Die Antriebsplatte ist derart ausgebil­ det, daß bei Rotation der Achsanordnung um die Achse der Vorsprung an dem Element angreift und dieser das Element dadurch veranlaßt, an der Anlagefläche anzugreifen, wo­ durch es zu einer Rotationsbewegung der Antriebswelle kommt.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines Fahrzeugs unter Darstellung eines Wechselstromgenerators in dem die Lehren der vorliegenden Erfindung integriert sind;

Fig. 2 und 3 eine Frontansicht bzw. eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Wechselstromgenerators;

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 eine Frontansicht einer ersten Ausführungsform einer Antriebskopplungseinrichtung, die den Wechselstromgenerator der Fig. 1 mit dem Fahr­ zeug verbindet;

Fig. 6 eine isometrische Ansicht der in Fig. 5 gezeig­ ten ersten Antriebskopplungseinrichtung;

Fig. 7 eine auseinandergezogene Ansicht von Teilen der in Fig. 5 gezeigten ersten Antriebskopplungsein­ richtung;

Fig. 8 eine Frontansicht einer zweiten Ausführungsform einer Antriebskopplungseinrichtung, die den Wechselstromgenerator der Fig. 1 mit dem Fahr­ zeug verbindet;

Fig. 9 eine isometrische Ansicht der in Fig. 8 gezeig­ ten zweiten Antriebskopplungseinrichtung;

Fig. 10 eine Frontansicht der in Fig. 5 gezeigten ersten Antriebskopplungseinrichtung, wobei die An­ triebswelle in Bezug auf die Fahrzeugachse ver­ setzt dargestellt ist;

Fig. 11 eine der Fig. 4 ähnliche Schnittansicht unter Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Antriebskopplungseinrichtung, die den Wechsel­ stromgenerator der Fig. 1 mit dem Fahrzeug ver­ bindet;

Fig. 12 eine Frontansicht der in Fig. 11 gezeigten drit­ ten Antriebskopplungseinrichtung;

Fig. 13 eine Seitenansicht der in Fig. 11 gezeigten dritten Antriebskopplungseinrichtung; und

Fig. 14 eine auseinandergezogene Ansicht von Teilen der in Fig. 11 gezeigten Antriebskopplungseinrich­ tung.

Fig. 1 zeigt eine Eisenbahnwagen-Untergestellanordnung 10, die eine drehbare Achse aufweist, sowie einen Rad­ satz 12. Die Achse ist in einem Lageradapterblock 14 drehbar aufgenommen. Der Lageradapterblock 14 beinhaltet eine standardmäßige Lagerendabdeckung 16 zum Festhalten der Achslageranordnung in ihrer Position. Die Endab­ deckung 16 ist in der üblichen Weise mit dem Ende der Achse durch Bolzen 18 verschraubt. Eine Unterlegscheibe bzw. Zwischenscheibe 20 mit Verriegelungszungen ist zum Verriegeln der Bolzen bzw. Schrauben 18 in ihrer Posi­ tion vorgesehen. Der Lageradapterblock trägt einen Untergestell-Seitenrahmen 22 derart, daß die Achs- und Radanordnung 12 relativ zu dem Untergestell-Seitenrah­ men 22 frei drehbar ist. Der Untergestell-Seitenrahmen 22 trägt Aufhängungsfedern 24, die wiederum einen Block 26 tragen. Der Block 26 bildet ein integrales Teil eines Eisenbahnwagens, wobei es sich zum Beispiel um einen gedeckten Güterwagen oder einen Rummenwagen (nicht ge­ zeigt) handelt. Ein Wechselstromgenerator 30 ist an dem Adapterblock 14 mittels Bolzenschrauben 32 starr ange­ bracht, die sich durch Freiraumöffnungen 34 in einem Rahmen 38 des Wechselstromgenerators hindurch sowie in Gewindeöffnungen 36 in dem Adapterblock hineiner­ strecken. Wie am besten in den Fig. 3 und 4 zu sehen ist, beinhaltet der Wechselstromgenerator 30 eine erste Ausführungsform einer Antriebskopplungseinrichtung 44, die einen Rotor 46 des Wechselstromgenerators rotations­ mäßig mit der Lagerendabdeckung 16 der Achs- und Radan­ ordnung 12 koppelt. Der Rotor 46 wirkt mit einem Stator 42 zusammen, um die gewünschte Energie in der üblichen Weise zu erzeugen. Die erste Antriebskopplungseinrich­ tung tritt genauer gesagt mit den Köpfen 48 der Bolzen­ schrauben 18 in Eingriff, um die rotationsmäßige Kopp­ lung zu schaffen, wie dies noch erläutert wird. Der Ro­ tor 46 des Wechselstromgenerators 30 ist an einer Nabe oder Hohlwelle 50 mittels Schrauben 52 angebracht, die in Öffnungen in der Hohlwelle eingeschraubt sind. Die Hohlwelle ist in Bezug auf einen inneren Laufring eines Lagers 54 satt anliegend angeordnet, wobei das Lager 54 in einer Bohrung 56 festgehalten ist, die in dem Rahmen 38 derart ausgebildet ist, daß die Hohlwelle frei dreh­ bar ist. Die erste Antriebskopplungseinrichtung 44 bein­ haltet eine Antriebswelle 60 mit einer Achse 58 sowie einem Außendurchmesser, der in Bezug auf eine zentrale Bohrung 52 der Hohlwelle 50 im Gleitsitz aufgenommen ist. Ein Stift 64 erstreckt sich derart durch Öffnungen in den Wänden der Hohlwelle, daß er die Bohrung 62 schneidet. Der Stift 64 erstreckt sich ferner durch eine längliche Öffnung 66 hindurch, die durch die Antriebs­ welle 60 hindurch ausgebildet ist, so daß die Antriebs­ welle in der Bohrung 62 frei axial verschiebbar ist, jedoch durch den Stift 64 mit der Hohlwelle rotations­ mäßig gekoppelt ist. Die Antriebswelle 60 weist ein axial ausgebildetes Blindloch 68 auf, das eine Druck­ feder 70 enthält, deren eines Ende an dem Stift 64 an­ liegt und deren anderes Ende an dem Boden des Blindlochs anliegt, um dadurch die Antriebswelle in Bezug auf Fig. 4 in Richtung nach rechts zu drücken. Die Antriebswelle 60 besitzt ein abgerundetes Ende 62 sowie einen Kröpfungsarm 74 bzw. abgewinkelten Arm, der sich recht­ winklig von der Antriebswelle wegerstreckt.

Wie am besten in den Fig. 5, 6 und 7 zu sehen ist, weist die erste Antriebskopplungseinrichtung ferner eine An­ triebsplatte 76 mit drei gleichmäßig voneinander beab­ standeten Öffnungen 78 auf, die gekrümmte Abschnitte 80 bilden. Ein Paar Antriebselemente oder Antriebslaschen 82 ist angrenzend an jede Öffnung 78 von der Antriebs­ platte in Richtung nach außen gebogen. Die Antriebs­ laschen 82 sind rechtwinklig zu der Antriebsplatte aus­ gebildet und einander gegenüberliegende Laschen einander benachbarter Öffnungen 78 sind zueinander parallel. Wie am besten in den Fig. 4, 5 und 6 zu sehen ist, erstreckt sich der Kröpfungsarm 74 in einen Raum 84 zwischen einem einander gegenüberliegenden Paar von Antriebslaschen 82. Es versteht sich, daß zwischen jedem der drei Paare von einander gegenüberliegenden Antriebslaschen ein ähnlich dimensionierter Raum 84 vorhanden ist. Das Ende des Kröpfungsarms 74 weist an jeder Seite einen einzelnen Rundungsbereich 86 für den eigentlichen Eingriff mit den Antriebslaschen auf, um ein Abschaben der Laschen auf ein Minimum zu reduzieren und eine glatte bzw. problem­ lose Antriebskopplung zu schaffen. Die Antriebslaschen 82 verhindern einen direkten Kontakt zwischen dem Kröpfungsarm 74 und den Schraubenköpfen 48, wodurch ein möglicher Verschleiß der Schraubenköpfe vermieden wird. Die Öffnungen 78 sind derart dimensioniert, daß sich die Bolzenschraubenköpfe 48 frei in die Öffnungen hineiner­ strecken und die gekrümmten bzw. abgerundeten Abschnitte 80 an den Außenflächen der drei Schraubenköpfe unter Ermöglichung von nur wenig rotationsmäßigem Spiel eng anliegend angreifen. Die Druckfeder 70 drückt die An­ triebswelle 60 sanft in Richtung auf die Antriebsplatte 76, so daß das kugelig abgerundete Ende 72 in Eingriff mit der Antriebsplatte gehalten bleibt, um dadurch die Antriebsplatte gegen die Zwischenscheibe 20 zu drücken, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Die Antriebsplatte 76 ist zwischen dem Ende der Antriebswelle und der Lager­ endabdeckung frei schwimmend angeordnet und in der in Fig. 4 gezeigten Weise in ihrer Betriebsposition ledig­ lich durch die Nähe der Antriebswelle 60 zu der Lager­ endabdeckung 16 sowie durch die sich in die Öffnungen 78 hineinerstreckenden Schraubenköpfe 48 festgehalten.

Eine zweite Ausführungsform einer Antriebskopplungsein­ richtung 100, wie sie am besten in den Fig. 8 und 9 zu sehen ist, läßt die Antriebsplatte 76 der ersten An­ triebskopplungseinrichtung 44 weg, ist jedoch ansonsten mit dieser identisch. Bei dieser zweiten Antriebskopp­ lungseinrichtung greifen die Rundungsbereiche 86 des Kröpfungsarms 74 direkt an den Schraubenköpfen 48 oder den Verriegelungslaschen 102 an, die von der Zwischen­ scheibe 20 hochgebogen sein können. In diesem Fall drückt die Druckfeder 70 das abgerundete Ende 72 der Antriebswelle 60 in Eingriff mit der Oberfläche der La­ gerendabdeckung 16, wenn eine zentrale Öffnung in der Zwischenscheibe vorhanden ist. Ansonsten greift das ab­ gerundete Ende 72 an der Außenfläche der Zwischenscheibe an. Wie dem auch sei, so bleibt der Kröpfungsarm zwi­ schen zwei einander benachbarten Schraubenköpfen 48 gehalten.

Die Antriebswelle 60 ist derart dimensioniert, daß eine relative seitliche Bewegung von wenigstens 0,5 Inch (ca. 12,7 mm) zwischen der Antriebswelle und der Lagerendab­ deckung 16 auftreten kann. Diese seitliche Bewegung ist im wesentlichen rechtwinklig zu der Erstreckungsachse der Fahrzeugachse und tritt während des normalen Be­ triebs eines typischen Eisenbahnwagens häufig auf. Der Grund für das Auftreten dieser Bewegung ist bedingt durch die Grundkonstruktion von Eisenbahnwagen, bei denen der Wagen, der Untergestell-Seitenrahmen 22, der Block bzw. Rahmen 26, sowie die Achs- und Radanordnung 12 nur dann in der Betriebsposition gehalten sind, wäh­ rend sich das Fahrzeug in einer aufrechten Position be­ findet. Das heißt, die einzelnen Teile sind lediglich durch Schwerkraft zusammengehalten und in ihren relati­ ven Positionen gehalten. Während des Betriebs des Fahr­ zeugs können somit mehrere Faktoren dazu führen, daß diese relative seitliche Bewegung auftritt, wie zum Bei­ spiel unebene Schienen oder ein Rucken, das beim Zusam­ menkuppeln von zwei oder mehr Wagen hervorgerufen wird. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist ein Halbkreis 108 mit einem Radius von 0,5 Inch (12,7 mm) um eine Achse 110 herum gezeichnet, die die Rotationsachse der Achs- und Radanordnung 12 darstellt. Der Halbkreis 108 stellt da­ bei die äußere Grenze der zulässigen relativen seitli­ chen Bewegung der Teile dar. Die Achse 58 der Antriebs­ welle 60 kann jede beliebige Position innerhalb des Halbkreises 108 annehmen, ohne daß es zu einer Beein­ trächtigung der Antriebswelle oder des Kröpfungsarms 74 in Bezug auf irgendeinen Bereich der Antriebsplatte 76, der Schraubenköpfe 48 oder der Lagerendabdeckung 16 kommt. Bei dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel ist die Antriebswelle 60 in ihrer maximalen oberen Position re­ lativ zu der Lagerendabdeckung 16 dargestellt, bei der der Rundungsbereich 86 des Kröpfungsarms 74 in Kopp­ lungskontakt mit einer Antriebslasche 82 bleibt. Dieser Kopplungskontakt des Rundungsbereichs 86 sowie einer Antriebslasche 82 bleibt solange aufrechterhalten, so­ lange die beiden Achsen 58 und 110 nicht um mehr als 0,5 Inch (ca. 12,7 mm) voneinander versetzt sind. Solange die relative seitliche Verlagerung der beiden Achsen 58 und 110 innerhalb von 0,5 Inch (ca. 12,7 mm) bleibt, tritt somit während des normalen Betriebs des Fahrzeugs keine bindende oder anormale Beeinträchtigung zwischen den Teilen auf, und die Antriebswelle 60 bleibt mit der Achs- und Radanordnung 12 rotationsmäßig gekoppelt. Außerdem kann die Achs- und Radanordnung 12 während des normalen Betriebs ein geringes Ausmaß an axialer Bewe­ gung in Richtung auf den Wechselstromgenerator zu sowie von diesem weg erfahren. Diese Bewegung wird durch die Antriebswelle 60 aufgenommen, die in der Bohrung 62 axial verschiebbar ist. Die Druckfeder 70 hält das abge­ rundete Ende 72 der Antriebswelle in Eingriff mit der Antriebsplatte 76 oder - im Fall der zweiten Antriebs­ kopplungseinrichtung 100 - wird das abgerundete Ende in Eingriff mit einer Außenfläche der Lagerendabdeckung 16 gehalten. Wenn die Achs- und Radanordnung 12 einer axia­ len Bewegung ausgesetzt wird, wird somit die Antriebs­ kopplungseinrichtung in rotationsmäßigem Eingriff mit der Achs- und Radanordnung gehalten.

Eine dritte Ausführungsform einer Antriebskopplungsein­ richtung 120, die einen Rotor 46 des Wechselstromgenera­ tors rotationsmäßig mit der Lagerendabdeckung 16 der Achs- und Radanordnung 12 koppelt, ist in den Fig. 11-­ 14 dargestellt. Die dritte Antriebskopplungseinrichtung 120 beinhaltet eine Antriebswelle 122 mit einer Achse 118 und einem Außendurchmesser 124, der in einem inneren Laufring des Lagers 54 satt anliegend aufgenommen ist, so daß die Antriebswelle frei drehbar ist. Der Rotor 46 des Wechselstromgenerators 30 ist an dem Ende der An­ triebswelle 122 anstatt an der Hohlwelle 50 im Fall der ersten Antriebskopplungseinrichtung 44 angebracht, und zwar mittels Schrauben 52, die in Öffnungen in der An­ triebswelle eingeschraubt sind. Die Antriebswelle 122 weist ein abgerundetes Ende 126 sowie einen Kröpfungsarm 128 auf, der sich rechtwinklig von der Antriebswelle wegerstreckt. Wie am besten in den Fig. 12, 13 und 14 zu sehen ist, beinhaltet die dritte Antriebskopplungsein­ richtung ferner eine Antriebsplatte 130 mit drei gleich­ mäßig voneinander beabstandeten Öffnungen 132, die ge­ krümmten bzw. abgerundete Abschnitte 134 bilden. Ein Paar Antriebselemente oder Antriebslaschen 136 ist jeder Öffnung 132 benachbart von der Antriebsplatte nach außen gebogen. Die Antriebslaschen 136 sind rechtwinklig zu der Antriebsplatte ausgebildet, und einander gegenüber­ liegende Laschen einander benachbarter Öffnungen 132 sind zueinander parallel. Wie am besten in den Fig. 11, 12 und 13 zu sehen ist, erstreckt sich der Kröpfungsarm 128 in einen Raum 138 zwischen einem einander gegenüber­ liegenden Paar von Antriebslaschen 136. Es versteht sich, daß ein jedes der drei Paare einander gegenüber­ liegender Antriebslaschen einen ähnlich dimensionierten Raum 138 dazwischen aufweist. Der Kröpfungsarm 128 weist an jeder Seite einen Rundungsbereich 140 für den eigent­ lichen Eingriff mit den Antriebslaschen 136 auf, um da­ durch ein Abschaben der Laschen auf ein Minimum zu redu­ zieren und eine glatte Antriebskopplung zu schaffen. Die Antriebslaschen 136 verhindern einen direkten Kontakt zwischen dem Kröpfungsarm 128 und den Schraubenköpfen 48, wodurch ein möglicher Verschleiß der Schraubenköpfe vermieden wird. Die Öffnungen 132 sind derart dimensio­ niert, daß sich die Schraubenköpfe 48 frei in die Öffnungen hineinerstrecken und die gekrümmten Ab­ schnitte 134 an den Außenflächen der drei Schraubenköpfe unter Ermöglichung von nur wenig rotationsmäßigem Spiel eng anliegend angreifen. Wie am besten in den Fig. 13 und 14 zu sehen ist, sind die gekrümmten Abschnitte 134 von der allgemeinen Ebene der Antriebsplatte 130 in Richtung auf die Lagerendabdeckung 16 versetzt. Das Aus­ maß der Versetzung ist derart gewählt, daß dann, wenn sich die Antriebsplatte 130 in ihrer Sollposition befin­ det, wie dies in den Fig. 11 und 13 gezeigt ist, das kugelig gerundete Ende 126 an dem zentralen Bereich 142 der Antriebsplatte angreift und die gekrümmten Ab­ schnitte 134 in etwa in der Mitte der Länge der Schrau­ benköpfe 48 angeordnet sind. Zwischen der Lagerendab­ deckung 16 und der Unterseite der Antriebsplatte 130 sind drei Druckfedern 144 angeordnet, um die Antriebs­ platte mit dem kugelig gerundeten Ende 126 in Eingriff zu halten. Wie vorstehend erwähnt wurde, kann die Achs- und Radanordnung 12 während des normalen Betriebs eine axiale Bewegung von etwa 0,25 Inch (ca. 6,35 mm) in Richtung auf den Wechselstromgenerator 30 zu sowie von diesem weg erfahren. Diese Axialbewegung wird von der Antriebsplatte 130 aufgenommen, die sich in Bezug auf die Achs- und Radanordnung 12 axial bewegt und die Federn 134 zusammendrückt oder expandieren läßt. Während dieser Axialbewegung erstrecken sich die Schraubenköpfe 48 mehr oder weniger in die Öffnungen 132 hinein, während die abgerundeten Abschnitte 134 in Zwangsein­ griff mit den Schraubenköpfen bleiben. Die Federn 144 halten das kugelig gerundete Ende 124 der Antriebswelle in Eingriff mit der Antriebsplatte. Während die Achs- und Radanordnung 12 eine axiale Bewegung erfährt, bleibt somit die Antriebskopplungseinrichtung in rotationsmä­ ßigem Eingriff mit der Achs- und Radanordnung. Wie am besten in Fig. 13 zu sehen ist, sind ferner die gesamte Antriebswelle 122 und der Kröpfungsarm 128 von der Lagerendabdeckung 16 axial weiter entfernt angeordnet als die Schraubenköpfe 48, so daß dann, wenn das Fahr­ zeug eine relative seitliche Bewegung zwischen der An­ triebswelle und der Lagerendabdeckung erfährt, die An­ triebswelle und der Kröpfungsarm von den Schraubenköpfen wegbewegt werden. Es tritt keine Beeinträchtigung auf, und die Antriebswelle bleibt mit der Achs- und Radanord­ nung 12 rotationsmäßig gekoppelt. Die Antriebsplatte 30 ist zwischen dem Ende der Antriebswelle 124 und der Lagerendabdeckung 16 freischwimmend angeordnet und in ihrer Betriebsposition, wie sie in Fig. 11 gezeigt ist, lediglich durch die Nähe der Antriebswelle zu der Lager­ endabdeckung sowie durch die sich in die Öffnungen 132 hineinerstreckenden Schraubenköpfe 48 festgehalten.

Die Antriebskopplungseinrichtung der vorliegenden Erfin­ dung ist zwar in Form eines Eingriffs mit den Köpfen 48 der Bolzenschrauben 18 beschrieben worden, die die Lagerendabdeckung 16 an der Achs- und Radanordnung 12 befestigen, jedoch versteht es sich, daß die Lehren der vorliegenden Erfindung auch durch Schaffung einer ande­ ren Eingriffseinrichtung als der Schraubenköpfe aus­ geführt werden kann. Das heißt, die Antriebskopplungs­ einrichtung kann mit einem oder mehreren anderen geeig­ neten Vorsprüngen in Eingriff treten, die sich von der Achse oder der Lagerendabdeckung wegerstrecken.

Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Antriebskopplungseinrichtung einen Ein­ griff mit einem oder mehreren der Schraubenköpfe her­ stellen kann, um den Rotor des Wechselstromgenerators antriebsmäßig zu bewegen, während sie die Fähigkeit be­ sitzt, den möglicherweise extremen seitlichen und axia­ len Bewegungen des Eisenbahnfahrzeugs in Bezug auf die Achse Rechnung zu tragen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er­ findung besteht darin, daß die Schraubenköpfe der Achs- und Radanordnung durch die Antriebslaschen der Antriebs­ platte gegen übermäßigen Verschleiß geschützt sind. Außerdem lassen sich die erfindungsgemäßen Kopplungsein­ richtungen an dem Fahrzeug ohne Entfernen der Lagerend­ abdeckung sowie ohne Eingriff in das Lager montieren.

Claims (10)

1. Elektrische Leistungsvorrichtung (30) zur Anbringung an einem Fahrzeug mit einer Achsanordnung (12), die mit einem Rahmen (22) des Fahrzeugs rotationsmäßig gekoppelt ist und zur Ausführung einer Rotationsbe­ wegung um eine Achse (110) ausgebildet ist, wobei die Achsanordnung einen sich von dieser weger­ streckenden Vorsprung (48) aufweist, wobei die elek­ trische Leistungsvorrichtung einen Rahmen (38), einen an dem Rahmen gebrachten Stator (42) sowie einen zur Ausführung einer Rotationsbewegung in dem Rahmen ausgebildeten Rotor (46) aufweist, und wobei an dem Rotor eine Antriebskopplungseinrichtung (44; 100; 120) angebracht ist, um den Rotor (46) mit der Achsanordnung (12) rotationsmäßig zu koppeln, wobei die Kopplungseinrichtung eine Antriebswelle (60; 122) mit einem Bereich aufweist, der sich aus der elektrischen Leistungsvorrichtung heraus zu einer Stelle in der Nähe des Vorsprungs (48) erstreckt, gekennzeichnet durch einen Kröpfungsarm (74; 128), der an dem genannten Bereich der Antriebswelle (60; 122) angebracht ist, wobei der Kröpfungsarm nur ein Anlageelement (86; 140) zum Angreifen an dem Vor­ sprung (48) aufweist, so daß bei Rotationsbewegung der Achsanordnung um die Achse der Vorsprung an dem Anlageelement angreift und die Antriebswelle dadurch rotationsmäßig bewegt wird.

2. Elektrische Leistungsvorrichtung (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (60; 122) dazu ausgebildet ist, eine Gleitbewegung in Bezug auf den Rotor (46) in Richtung auf die Achsan­ ordnung (12, 16) zu sowie von dieser weg zu erfahren und daß eine federnd nachgiebige Einrichtung (70) zum Drücken der Antriebswelle (60; 122) in Richtung auf die Achsanordnung vorgesehen ist.

3. Elektrische Leistungsvorrichtung (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Vorsprung (48) von dem Ende (16) der Achsanordnung (12) weger­ streckt und daß der sich aus der Leistungsvorrich­ tung herauserstreckende Bereich der Antriebswelle (60; 122) von dem Vorsprung (48) in einem ausrei­ chenden Ausmaß beabstandet ist, um einer be­ trächtliche Relativbewegung zwischen der Achsanord­ nung und dem Fahrzeugrahmen (22) unter Aufrechter­ haltung der rotationsmäßigen Kopplung zwischen dem Kröpfungsarm (74; 128) und der Achsanordnung (12; 16) Rechnung zu tragen.

4. Elektrische Leistungsvorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der sich aus der elek­ trischen Leistungsvorrichtung (30) herauser­ streckende Bereich der Antriebswelle (60; 122) mit der Achse (110) der Achsanordnung (12, 16) im we­ sentlichen ausgerichtet ist.

5. Elektrische Leistungsvorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (46) eine Hohlwelle (50) aufweist, die eine axial angeordnet Bohrung (62) besitzt, und daß die Antriebswelle (60; 122) in der Bohrung (62) verschiebbar aufgenommen ist, so daß eine relative Gleitbewegung zwischen ihnen ermöglicht ist.

6. Elektrische Leistungsvorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Antriebswelle (60) eine längliche Öffnung (66) ausgebildet ist und sich ein Stift (64) von der Hohlwelle (50) in die längliche Öffnung hineiner­ streckt, so daß die Antriebswelle mit der Hohlwelle (50) rotationsmäßig gekoppelt ist, während die ge­ nannte Gleitbewegung ermöglicht ist.

7. Elektrische Leistungsvorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der sich aus der elektrischen Leistungsvorrich­ tung (30) herausgestreckende Bereich der Antriebs­ welle (60) durch die federnd nachgiebige Einrichtung (70) in die Nähe des Endes (16) der Achsanordnung (12) gedrückt ist.

8. Elektrische Leistungsvorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Antriebsplatte (76; 130), die zwischen dem sich aus der Antriebsvorrichtung (30) herauserstreckenden Bereich der Antriebswelle (60; 122) und dem Achsanordnungsende (12, 16) ange­ ordnet ist, und daß die federnd nachgiebige Einrich­ tung (70; 144) den genannten Bereich und die An­ triebsplatte in Eingriff miteinander drückt.

9. Elektrische Leistungsvorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsplatte (76; 130) eine Öffnung (78; 132) aufweist, in die sich der Vorsprung (48) hin­ einerstreckt, wobei die Antriebsplatte im wesentli­ chen rechtwinklig zu der Achse (110) angeordnet ist, und daß die Antriebsplatte (76; 130) ein dem Anlage­ element (86; 140) benachbartes Antriebselement (82; 136) rechtwinklig zu der Antriebsplatte aufweist.

10. Elektrische Leistungsvorrichtung (30) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsplatte (76; 130) zwischen dem Ende (16) der Achsanordnung (12) und dem Kröpfungsarm (74; 128) freischwimmend ange­ ordnet ist und dort lediglich aufgrund der Nähe der Antriebswelle (60; 122) zu dem Ende (16) der Achs­ anordnung (12) sowie durch den sich in die Öffnung (78; 132) hineinerstreckenden Vorsprung (48) festge­ halten ist.