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