DE19958445A1

DE19958445A1 - Elektromotorischer Antrieb für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE19958445A1
Application number: DE1999158445
Authority: DE
Inventors: Bernd Pfannschmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2001-06-13

Abstract

Der Antrieb zeichnet sich dadurch aus, daß die Getriebe- und Kupplungsanordnung ein Motorwellenkleinrad (3), ein auf der Radsatzwelle (2) sitzendes Großrad (4) und ein zur Kraftübertragung und als Kupplungsteil dienendes Übertragungselement (5) umfaßt, welches formschlüssig mit dem Kleinrad (3) und dem Großrad (4) in Eingriff steht und Relativbewegungen zwischen den Zahnrädern (3, 4) kompensiert.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromotorischen Antrieb für Schienenfahrzeuge, mit einer zwischen der Motorwelle und der Radsatzwelle vorgesehenen Getriebe- und Kupplungsanordnung.

Aus der GB 1 443 316 ist ein elektrischer Schienenfahrzeugan trieb bekannt, bei dem das Motorgehäuse einschließlich eines damit verbundenen Übersetzungsgetriebes über Gleitlager beid seitig auf Außenringen der Lager der Radsatzachse abgestützt ist, welche die Treibräder trägt. Durch eine der Gleitlage rung gegenüberliegend angeordnete Drehmomentstütze ist der Antriebsmotor am Fahrzeug- oder Drehgestell gehalten. Das aus einem Motorwellenkleinrad und einem auf der Radsatzachse sit zenden Großrad bestehende Getriebe ist in einem geschlossenen und abgedichteten Getriebekasten untergebracht.

Aus der EP 0 758 602 A2 ist ein Einzelachsantrieb für elek trische Triebfahrzeuge bekannt, wobei der Motor auf einer Seite mit zwei Tatzlagern auf der Radachse der Treibräder ab gestützt und auf der anderen Seite am Fahrzeug- oder Drehge stell abgefedert gehalten ist. Dieser Antrieb umfaßt ein Übersetzungsgetriebe, das aus einem Kleinrad der Motorwelle und einem auf der Radachse sitzenden Großrad besteht, wobei Kleinrad und Großrad in einem Getriebegehäuse angeordnet sind.

Bei der Kraftübertragung von der Motorwelle über ein Getriebe und eine Kupplung auf die anzutreibende, Treibräder tragende Radsatzwelle eines Einzelachsantriebes eines Schienentrieb fahrzeuges ergeben sich durch den erforderlichen Getriebeka sten, die Ölschmierung, die notwendigen Dichtungen und für die Auslegung der Kupplung als Koppelungseinrichtung oder als Bogenzahnkupplung ein hoher maschineller Aufwand und ein re gelmäßiger Wartungsdienst. Außerdem vergrößert sich damit die Antriebseinheit und ihr Gewicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektromotorischen An trieb für Schienenfahrzeuge, insbesondere für leichtere Schienentriebfahrzeuge, wie Straßenbahnen, zu schaffen, der sich durch einen einfachen Aufbau, durch eine kleine Bau größe, durch eine leichte Bauform und durch einfache Wartung auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem solchen elektromotori schen Antrieb für Schienenfahrzeuge dadurch erreicht, daß die Getriebe- und Kupplungsanordnung ein Motorwellenkleinrad, ein auf der Radsatzwelle sitzendes Großrad und ein zur Kraftüber tragung und als Kupplungsteil dienendes Übertragungselement umfaßt, welches formschlüssig mit dem Kleinrad und dem Großrad in Eingriff steht und Relativbewegungen zwischen den Zahnrädern kompensiert.

Nach der Erfindung kann das Übertragungselement vorzugsweise aus wenigstens einem Zahnriemen bestehen, der sowohl die Kraftübertragung als auch den Bewegungsausgleich zwischen der Motorwelle und der Radsatzwelle übernimmt. Mittels eines sol chen Übertragungselementes kann die Getriebe- und Kupplungs anordnung wesentlich vereinfacht werden. Vorteilhaft ist fer ner, daß ein geschlossener Getriebekasten mit einer Ölschmie rung und den Lagern sowie Dichtungen entfallen kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Pa tentansprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet.

In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfin dung dargestellt, die im folgenden näher beschrieben sind.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Radsatz eines Schienenfahrzeugs mit einem ver einfacht gezeichneten erfindungsgemäßen Übertragungselement in der Ausführung eines Zahnriemens zur Kraftübertragung und als Kupplungsteil zwischen dem Motorwellenkleinrad und einem auf der Radsatzwelle sitzenden Großrad, wobei der Elektromo tor fest am Fahrgestell befestigt und die Radsatzwelle ela stisch oder abgefedert gegen das Fahrgestell abgestützt sowie gelagert ist,

Fig. 2 einen elektromotorischen Antrieb für eine Treibrad achse eines Schienenfahrzeugs, mit einem erfindungsgemäßen Übertragungselement zwischen Motorwellenkleinrad und Großrad, wobei der Motor über Lager an der Radsatzwelle gelagert und über eine elastische Motoranbindung am Fahrwerk oder Drehge stell befestigt sowie die Radsatzwelle elastisch oder abgefe dert gegen das Fahrgestell abgestützt sowie gelagert ist.

Der elektromotorische Antrieb nach der. Erfindung ist um eine Radsatzwelle 2 der Treibräder 10, 10' eines Radsatzes für Schienenfahrzeuge aufgebaut, wobei in den gezeichneten Aus führungsbeispielen die einen Elektromotor 8 sowie eine Ge triebe- und Kupplungsanordnung umfassende Antriebseinheit zwischen den beiden Treibrädern 10, 10' und der Elektromotor 8 zur Radsatzwelle achsparallel angeordnet sind. Der Antrieb ist so ausgelegt, daß auch ein leistungsfähiger Motor mit re lativ großer axialer Baulänge verwendbar ist und daß nicht gezeichnete Radscheibenbremsen an den Treibrädern 10, 10' an bringbar sind. Mit 7 ist ein Fahrgestell, Fahrzeugrahmen oder Drehgestell des nicht gezeichneten Schienenfahrzeuges be zeichnet, das sich über eine elastische Radsatzwellenlagerung 9, 9', z. B. bestehend aus einer auf Radsatzwellenlagern abge stützten Primärfederung, auf Wellenstummeln der Radsatzwelle 2 abstützt.

Bei den Ausführungen der Fig. 1 und 2 besteht die Ge triebe- und Kupplungsanordnung erfindungsgemäß aus einem auf der Motorwelle 1 sitzenden Kleinrad 3, einem auf der Radsatzwelle 2 sitzenden Großrad 4 und einem zur Kraftüber tragung und als Kupplungsteil dienenden Übertragungselement 5, welches formschlüssig mit dem Kleinrad 3 und dem Großrad 4 in Eingriff steht und Relativbewegungen zwischen den Zahnrä dern 3, 4 kompensiert. In den Ausführungsbeispielen besteht das Übertragungselement 5 jeweils aus einem Zahnriemen, dem eine z. B. aus zwei gegeneinander wirkenden Spannrollen beste hende Spanneinrichtung 6 zugeordnet ist. Anstelle einer oder mehrerer Zahnriemen könnte auch ein Kettenantrieb mit Spanneinrichtung zum Übertragungselement ausgebildet sein. Gemäß der Ausführung nach Fig. 1 ist die Radsatzwelle 2 axial und radial beweglich am Fahrgestell 7 geführt, wobei der Motor 8 mit seiner Motorwelle 1 fest über eine Motorauf hängung 13, 13' am Fahrgestell 7 angeordnet ist und wobei das Übertragungselement 5 die Relativbewegungen gemäß den Pfeilen a, b, c zwischen dem Großrad 4 der Radsatzwelle 2 und dem Kleinrad 3 der Motorwelle 1 bei Aufrechterhaltung des Formschlusses zwischen den Zahnrädern 3, 4 ausgleicht. Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist der Motor 8 über eine elastische Motoranbindung 11 am Fahrgestell 7 angelenkt und mit zwei Taulagern 12, 12' auf der Radsatzwelle 2 abge stützt.

Claims

1. Elektromotorischer Antrieb für Schienenfahrzeuge, mit ei ner zwischen der Motorwelle (1) und der Radsatzwelle (2) vor gesehenen Getriebe- und Kupplungsanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe- und Kupplungsanordnung ein Motorwellenkleinrad (3), ein auf der Radsatzwelle (2) sitzendes Großrad (4) und ein zur Kraftübertragung und als Kupplungsteil dienendes Übertra gungselement (5) umfaßt, welches formschlüssig mit dem Klein rad (3) und dem Großrad (4) in Eingriff steht und Relativbe wegungen zwischen den Zahnrädern (3, 4) kompensiert.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Übertragungselement (5) wenigstens aus einem Zahnriemen besteht.

3. Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß dem Übertragungselement (5) wenigstens eine Spanneinrichtung (6) zugeordnet ist.

9. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (6) wenigstens zwei gegeneinander wirkende Spannrollen umfaßt.

5. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Radsatzwelle (2) axial und radial beweglich am Fahrgestell geführt ist, daß der Mo tor (8) mit seiner Motorwelle (1) fest am Fahrgestell (7) an geordnet ist und daß das Übertragungselement (5) die Relativ bewegungen (a, b, c) zwischen dem Großrad (4) der Radsatzwelle (2) und dem Kleinrad (3) der Motorwelle (1) bei Aufrechterhaltung des Formschlusses mit den Zahnrädern (3, 4) ausgleicht.

6. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (8) drehbar an der Radsatzwelle (2) gelagert und ela stisch mit dem Fahrgestell (7) verbunden ist.