DE202005008758U1 - Antriebseinheit zum Antrieb mindestens einer Radantriebswelle, insbesondere einer Radsatzwelle - Google Patents

Antriebseinheit zum Antrieb mindestens einer Radantriebswelle, insbesondere einer Radsatzwelle Download PDF

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Abstract

Antriebseinheit (1) zum Antrieb mindestens einer Radantriebswelle (2), insbesondere einer Radsatzwelle (3) für den Einsatz in Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen;
1.1 mit einer Getriebebaueinheit (6), umfassend wenigstens einen Abtrieb;
1.2 der Abtrieb der Getriebebaueinheit (6) wird von einer Hohlwelle (8) gebildet, welche über eine Gelenkkupplung (9) mit der Radantriebswelle (2), insbesondere der Radsatzwelle (3) gekoppelt ist;
1.3 die Gelenkkupplung (9) umfasst ein erstes mit der Hohlwelle (8) verbundenes Kupplungsteil (10) und ein zweites mit der Radantriebswelle (2), insbesondere der Radsatzwelle (3) koppelbares Kupplungsteil (11), wobei zwischen erstem und zweiten Kupplungsteil (10, 11) elastische Lagerpakete (18.1–18.n) angeordnet sind;
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
1.4 der erste Kupplungsteil (10) umfasst einen ringförmigen am Außenumfang (14) der Hohlwelle (8) angeordneten und mit der Hohlwelle (8) einteilig ausgeführten Flansch (12);
1.5 der zweite Kupplungsteil (11) umfasst einen Nabenteil (15) mit sich in radialer Richtung erstreckenden armförmigen Elementen (17.1–17.n), welches...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für den Antrieb mindestens einer Radantriebswelle, insbesondere einer Radsatzwelle für den Einsatz in Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, in einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Antriebseinheiten für Schienenfahrzeuge, insbesondere mit integriertem Querantrieb sind in einer Vielzahl von Ausführungen vorbekannt. Diese umfassen eine Antriebsmaschine, welche mit einer Getriebebaueinheit gekoppelt ist. Der Abtrieb der Getriebebaueinheit wird dabei von einer Hohlwelle gebildet, welche über eine Gelenkkupplung mit der Radantriebswelle, insbesondere der Radsatzwelle, zum Ausgleich der Relativbewegungen zwischen Radsatzwelle und Querantrieb gekoppelt ist. Die Antriebsmaschine ist dabei in räumlicher Nähe zur Getriebebaueinheit angeordnet. Vorzugsweise sind beide – Antriebsmaschine und Getriebebaueinheit – im Bereich ihrer Gehäuse aneinander angeflanscht. Die Getriebebaueinheit selbst ist meist zweistufig oder einstufig mit Zwischenrad ausgeführt. Diesbezüglich bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Das Abtriebszahnrad sitzt dabei auf einer Hohlwelle, wobei dieses entweder drehfest mit der Hohlwelle gekoppelt ist oder aber mit dieser eine bauliche Einheit bildet. Die Kopplung mit der Radsatzwelle erfolgt über eine Gelenkkupplung. Diese ist als elastische Kupplung ausgeführt und liegt vorzugsweise in Form einer Keilpaketkupplung vor. Dazu weist die Kupplungseinrichtung zwei Kupplungsteile auf, ein erstes Kupplungsteil, welches mit der Hohlwelle gekoppelt ist und ein zweites, welches mit der Radsatzwelle verbunden ist. Vorzugsweise ist das erste Kupplungsteil als integrale Baueinheit mit der Hohlwelle ausgeführt. Dieses umfasst dabei eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten und sich in radialer Richtung erstreckenden armförmigen Elementen, zwischen denen elastische Lagerpakete angeordnet sind. Jedes elastische Lagerpaket umfasst dabei ein Mittelteil, an welches beidseitig Lagerpakete anvulkanisiert sind. Bei diesen handelt es sich in der Regel um gummiartige Elemente oder eine Mehrzahl hintereinander in Umfangsrichtung angeordnete gummiartige Elemente mit teilweise dazwischen angeordneten Zwischenelementen. Die einzelnen Lagerpakete sind dabei mit den armförmigen Elementen im Bereich ihrer jeweiligen Endbereiche über Endstücke verbunden. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise lösbar. Denkbar sind jedoch auch andere Möglichkeiten. Die Kopplung mit dem zweiten Kupplungsteil, welches von der Radsatzwelle gebildet wird, und dort in Form eines Flansches vorliegt, erfolgt über das Mittelteil. Dieses wird lösbar mit der Radsatzwelle verbunden. Der Nachteil einer derartigen Ausführung besteht darin, dass diese Gelenkpaketkupplung in dieser Bauform für diesen Einsatzzweck in axialer Richtung sehr groß baut. Insbesondere sind die armförmigen sich in radialer Richtung erstreckenden Elemente, die mit der Hohlwelle zusammen einen sogenannten Hohlwellenstern bilden, hinsichtlich ihrer Dimensionierung entsprechend auszulegen, d. h. sehr breit auszuführen, was zum einen die Hohlwelle in axialer Richtung wesentlich verlängert und ferner auch hinsichtlich der Fertigung erhebliche Probleme bereitet, diese Form zu gießen bzw. anderweitig herzustellen. Da die Gelenkpaketkupplung im Sinne ihrer ausgleichenden Funktion in der Regel möglichst in der Mitte der Radsatzwelle angeordnet sein sollte, ist im Hinblick auf die Anordnung der Antriebseinheit der Platz zwischen dem Getriebe und der Gelenkkupplung sehr gering. Dies gilt in Analogie aufgrund der beschriebenen Bauweise auch für die Kopplung der Radsatzwelle mit dem zweiten Kupplungsteil, so dass auch zwischen diesem und dem eigentlichen Rad relativ wenig Platz für zusätzliche Funktionseinrichtungen, beispielsweise Bremseinrichtung, zur Verfügung steht.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere ist auf eine kompakte Ausführung der Gelenkpaketkupplung abzustellen, die es ermöglicht diese in der Achsmitte anzuordnen und zusätzlichen Bauraum jeweils zwischen dieser und dem Getriebe bzw. zwischen dieser und dem eigentlich anzutreibenden Rad zur Verfügung zu stellen, um hier Bauraum für weitere Funktionselemente bereitzustellen. Die erfindungsgemäße Lösung soll sich dabei durch einen geringfügigen konstruktiven Aufwand auszeichnen und unter Beibehaltung der Funktion eine größtmögliche Kompaktheit sowie Vereinfachung zu ermöglichen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
  • Die Antriebseinheit zum Antrieb mindestens einer Radantriebswelle, insbesondere einer Radsatzwelle für den Einsatz in Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, umfasst zumindest eine Getriebebaueinheit, welche wenigstens eine Abtrieb in Form einer Hohlwelle umfasst. Diese Hohlwelle ist dabei über eine Gelenkkupplung mit der Radantriebswelle, insbesondere der Radsatzwelle, verbindbar bzw. im montierten Zustand verbunden. Die Hohlwelle umschließt die Radantriebswelle beispielsweise in axialer Richtung teilweise und in Umfangsrichtung. Die Gelenkkupplung umfasst jeweils ein erstes Kupplungsteil und ein zweites Kupplungsteil, die über elastische Lagerpakete miteinander gekoppelt sind. Dazu ist eines der Kupplungsteile sternförmig ausgeführt, d. h. dieses umfasst quasi ein Nabenelement und sternförmig sich in radialer Richtung vom Außenumfang der Nabe erstreckende armförmige Elemente. Zwischen den armförmigen Elementen sind die elastischen Lagerpakete angeordnet. Erfindungsgemäß wird dabei das sternförmig ausgeführte Element, d. h. das Element mit den am Außenumfang sich in radialer Richtung erstreckenden armförmigen Elementen vom zweiten Kupplungsteil gebildet. Dieses ist als separates Bauteil ausgeführt und umfasst das Nabenteil mit in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordneten und sich in radialer Richtung erstreckenden armförmigen Elementen. Der erste Kupplungsteil umfasst dann einen ringförmigen Bund oder Flansch, der am Außenumfang der Hohlwelle angeordnet ist, und an welchem die Befestigung der Lagerpakete erfolgt. Die elastischen Lagerpakete sind dabei zwischen den armförmigen Elementen angeordnet und vorzugsweise mit diesen lösbar verbunden, so dass diese dem zweiten Kupplungsteil in der Vormontage quasi zugeordnet sind und eine vormontierte Einheit bilden. Die Lagerpakete sind mit den armförmigen Elementen entweder lösbar, beispielsweise über Befestigungselemente, oder unlösbar, beispielsweise durch direktes Anvulkanisieren, verbunden. Die Verbindung mit dem ersten Kupplungsteil erfolgt dann über das Mittelteil.
  • Die erfindungsgemäße Lösung bietet dabei den Vorteil, dass zum einen die Getriebehohlwelle bei Beibehaltung der Kupplungsebene in der geometrischen Mitte des Radsatzes erheblich verkürzt werden kann, wodurch sich eine einfache Gießbarkeit sowie Schmiedbarkeit ergibt. Die Flanschflächen selbst bzw. das Flanschfläche-bildende Element kann schmaler bzw. dünner gestaltet werden als bei einer Ausführung an der Hohlwelle mit armförmigen Elementen, wodurch der Herstellungsvorgang, insbesondere das Gießen oder Schmieden der Hohlwelle wesentlich vereinfacht werden kann. Aufgrund der Ausgestaltung des zweiten Kupplungsteils in Form des Achssternes kann hier auf bereits vorhandene Lösungen zurückgegriffen werden, die sich einer derartigen Ausführung bedienen. Ferner ergibt sich aufgrund der Kompaktheit eine bessere Gießbarkeit der kritischen Sternstruktur. Auf der dem Getriebe abgewandten Seite, d. h. zwischen Gelenkkupplung und Rad kann dadurch mehr Bauraum gewonnen werden, wodurch beispielsweise eine Anbringung von zusätzlichen Funktionselementen, beispielsweise in Form einer Bremsscheibe auf dem Radsatz, möglich wird. Die Befestigung, d. h. die Kopplung zwischen den beiden Kupplungsteilen, erfolgt lösbar. Vorzugsweise werden dazu Befestigungselemente verwendet, die beispielsweise in Form von Schraubverbindungen vorliegen. Dabei kann aufgrund des nunmehr zur Verfügung stehenden größeren Bauraumes auf die Ausgestaltung der einzelnen Kupplungsteile mit entsprechenden Gewinden verzichtet werden und die Schraubverbindung in der Gelenkpaketkupplung als Durchsteckverbindung ausgeführt werden, da beidseits der Gelenkpaketkupplung in axialer Richtung Bauraum für das Verspannen, insbesondere für die Schraubenköpfe der Befestigungselemente und die entsprechenden Schrauben bzw. Muttern besteht.
  • Bezüglich der Verbindung zwischen dem zweiten Kupplungsteil und der Radsatzwelle bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Vorzugsweise ist diese ebenfalls lösbar. Diese wird über entsprechende Befestigungselemente realisiert oder im einfachsten Fall über einen Pressverband. Dieser kann als Querpressverband ausgeführt sein. Aufgrund der größeren Kompaktheit und der Möglichkeit der symmetrischen Gestaltung des Achssterns sowohl rotationssymmetrisch als auch in Achsrichtung, wandert dieser Pressverband auch nahezu in die Mitte der Radsatzwelle, wodurch eine günstigere Gestaltung der Radsatzwelle im Hinblick auf Durchbiegung und Wellensteifigkeit gegeben ist. Die verkürzte Hohlwelle und der Achsstand ohne Kröpfung führt ferner zu einer erheblichen Gewichtseinsparung.
  • Bezüglich der Ausgestaltung der elastischen Lagerpakete bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Im einfachsten Fall umfassen diese ein Mittelteil mit beidseitig anvulkanisierten oder an diesen befestigten elastischen Lagerblöcken. Die Lagerblöcke sind dabei im einfachsten Fall als gummiartige Elemente ausgeführt. Denkbar sind jedoch auch Ausführungen mit einer Mehrzahl von, in Einbaulage betrachtet, in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Einzelgummielementen, die miteinander gekoppelt sind, wobei die Verbindung vorzugsweise unlösbar erfolgt oder aber zwischen den einzelnen Gummielementen sind entsprechende Zwischenelemente vorgesehen. Die Anbindung an den Achsstern, d. h. das zweite Kupplungsteil, insbesondere die armförmigen Elemente, erfolgt dabei ebenfalls vorzugsweise lösbar. Dazu sind den freien Endbereichen der Lagerblöcke, d. h. den vom Mittelteil weggewandten Stirnflächen, entsprechende Endstücke zugeordnet, welche mit den Lagerblöcken verbunden sind und ferner eine Kopplung mit den armförmigen Elementen des zweiten Kupplungsteils ermöglichen. Die Verbindung erfolgt dabei, wie bereits ausgeführt, vorzugsweise lösbar, beispielsweise über Schraubverbindungen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
  • 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung den Grundaufbau einer erfindungsgemäß gestalteten Antriebseinheit;
  • 2 verdeutlicht anhand eines Axialschnittes den Aufbau einer Gelenkpaketkupplung.
  • Die 1 verdeutlicht anhand eines Ausschnittes aus einem Axialschnitt den Grundaufbau einer erfindungsgemäß gestalteten Antriebseinheit 1 zum Antrieb mindestens einer mit einem Rad gekoppelten Radantriebswelle 2, welche im dargestellten Fall von der Radsatzwelle 3 gebildet wird. Die Antriebseinheit 1 umfasst einen integrierten Querantrieb 4. Dieser umfasst eine hier im einzelnen nicht dargestellte Antriebsmaschine 5, welche mit einer Getriebebaueinheit 6 gekoppelt ist. Die Getriebebaueinheit 6 umfasst einen Abtrieb 7, welcher von einer Hohlwelle 8 gebildet wird. Diese ist über eine Gelenkkupplung 9 verbunden. Diese Gelenkkupplung 9 umfasst dabei einen ersten Kupplungsteil 10 und einen zweiten Kupplungsteil 11. Der erste Kupplungsteil 10 ist mit der Hohlwelle 8 drehfest verbunden. Vorzugsweise bildet der erste Kupplungsteil 10 mit der Hohlwelle 8 eine integrale Baueinheit. Der zweite Kupplungsteil 11 ist mit der Radsatzwelle 3 wenigstens mittelbar drehfest gekoppelt. Wenigstens mittelbar bedeutet dabei, dass die Anbindung direkt an die Radsatzwelle 3 oder über weitere Übertragungselemente erfolgt. Der erste Kupplungsteil 10 umfasst einen ringförmigen Flansch 12, der mit der Hohlwelle 8 eine integrale Einheit bildet, d. h. einteilig mit dieser ausgeführt ist. Der ringförmige Flansch 12 ist dabei durch einen größeren Durchmesser dA12 als der Außendurchmesser dA8 der Hohlwelle 8 gekennzeichnet. Dieser bildet eine senkrecht zur Rotationsachse R der Hohlwelle 8 ausgerichtete und zum zweiten Kupplungsteil 11 weisende Flanschfläche 13. Die Flanschfläche 13 erstreckt sich dabei in Umfangsrichtung um den gesamten Außenumfang 14 der Hohlwelle 8 und vorzugsweise senkrecht zu der durch den Außenumfang aufgespannten Fläche. Das zweite Kupplungsteil 11 umfasst mindestens einen Nabenteil 15 mit sich in radialer Richtung von dessen Außenumfang 16 erstreckenden armförmigen Elementen 17.1 bis 17.n. Die armförmigen Elemente 17.1 bis 17.n sind dabei in einer Ansicht senkrecht zum Axialschnitt, d. h. in Umfangsrichtung betrachtet im gleichen Winkel zueinander angeordnet. Das zweite Kupplungsteil 11 wird auch als Achsstern oder Kupplungsstern bezeichnet. Zwischen den einander in Umfangsrichtung benachbart angeordneten sich in radialer Richtung ausgehend von der theoretischen Rotationsachse im Einbauzustand erstreckenden armförmigen Elementen 17.1 bis 17.n ist jeweils ein elastisches Lagerpaket 18.1 bis 18.n angeordnet. Jedes Lagerpaket (18.1 bis 18.n) eines Kupplungsteils – des Kupplungsteils 10 oder des zweiten Kupplungsteils 11, je nach Zuordnung – umfasst ein im Querschnitt in axialer Richtung betrachtet sich in radialer Richtung wenigstens im Bereich des Innenumfanges 19 zur Kupplungsachse bzw. theoretischen Rotationsachse R verjüngend ausgeführtes Mittelteil 20.1 bis 20.n, welches lösbar mit dem anderen Kupplungsteil – erstes oder zweites Kupplungsteil – verbindbar ist, und an das sich beidseitig vorzugsweise symmetrisch anvulkanisierte elastische Lagerblöcke 21.1.1 bis 21.1.n bzw. 22.1.1 bis 22.1.n anschließen. Diesen sind Endstücke 23.1.1 bis 23.1.n bzw. 24.1.1 bis 24.1.n zugeordnet, welche lösbar mit den armförmigen Elementen 17.1 bis 17.n verbindbar sind. Die Lagerblöcke 21.1.1 bis 21.1.n bzw. 22.1.1 bis 22.1.n selbst können verschiedenartig ausgeführt sein. Im einfachsten Fall sind diese als Gummiblöcke ausgeführt. Ferner sind auch Ausführungen mit aneinander in Umfangsrichtung gereihten gummiartigen Einzelelementen mit dazwischen angeordneten Zwischenelementen denkbar. Bei der Ausführung werden vorzugsweise die elastischen Lagerpakete 18.1 bis 18.n dem zweiten Kupplungssteil 11 zugeordnet. Die Lagerpaket 18.1 bis 18.n sind dann im noch nicht montierten Zustand der Gesamtkupplung mit den armförmigen Elementen, insbesondere den zwei in Umfangsrichtung benachbart angeordneten Elementen 17.1 bis 17.n verbunden, vorzugsweise lösbar.
  • 2b verdeutlicht dabei beispielhaft eine mögliche Ausführung in einer Ansicht von Rechts auf den zweiten Kupplungsteil 11. Erkennbar ist der Nabenteil 15, die sternförmig sich davon erstreckenden armförmigen Elemente 17.1 bis 17.n und die dazwischen angeordneten Lagerpakete 18.1 bis 18.n.
  • Die lösbare Verbindung zwischen den Lagerpaketen 18.1 bis 18.n, insbesondere dem Mittelteil 20.1 bis 20.n, und dem ringförmigen Flansch 12 erfolgt vorzugsweise über entsprechende Befestigungselemente 25.1 bis 25.n. Diese sind im einfachsten Fall als Schraubverbindungen ausgeführt. Dabei sind Ausführungen mit Gewinden in den Mittelteilen 20.1 bis 20.n und/oder aber im ringförmigen Flansch 12 denkbar. Eine besonders einfache Ausführung besteht darin, sowohl in den Mittelteilen 20.1 bis 20.n und dem ringförmigen Flansch 12 Durchgangsöffnungen 26.1 bis 26.n bzw. 27.1 bis 27.n, wie in 2a beispielhaft dargestellt, vorzusehen, durch die ein entsprechendes Befestigungselement 25.1 bis 25.n durchführbar ist und durch entsprechende Mittel 28.1 bis 28.n zur Verspannung zwischen dem Mittelteil 20.1 bis 20.n und dem elastischen Lagerpaket 18.1 bis 18.n fixiert werden in axialer als auch radialer Richtung und somit mit dem ringförmigen Flansch 12 verbunden werden. In Analogie gilt dies auch für die Kopplung der Lagerpakete 18.1 bis 18.n mit den armförmigen Elementen 17.1 bis 17.n. Auch diese Verbindung wird vorzugsweise als lösbare Verbindung ausgeführt, beispielsweise über entsprechende, hier im einzelnen nicht dargestellte Befestigungselemente 29.1 bis 29.n. Dazu sind die einzelnen Endstücke 23.1 bis 23.n bzw. 24.1 bis 24.n beispielsweise jeweils derart ausgeführt, dass diese in Umfangsrichtung betrachtet einen Anschlag für die Lagerblöcke bilden und gleichfalls am Achsstern, insbesondere den armförmigen Elementen 17.1 bis 17.n anliegen, wobei die Endstücke 23.1 bis 23.n bzw. 24.1 bis 24.n jeweils von der Anschlagsfläche in Umfangsrichtung in einem Winkel ausgerichtete Befestigungsflächen umfasst, die in Umfangsrichtung betrachtet am armförmigen Element 17.1 bis 17.n, insbesondere den jeweils zu den einzelnen Anschlusselementen weisenden Stirnseiten, anliegen und damit quasi das armförmige Element 17.1 bis 17.n wenigstens teilweise umschließen. Die elastischen Lagerpakete 18.1 bis 18.n sind dabei einem der beiden Kupplungsteile 10 oder 11 zugeordnet, wobei die Kopplung über die Mittelteile 20.1 bis 20.n mit dem jeweils anderen Kupplungsteil 11 oder 10 erfolgt. Vorzugsweise erfolgt die Zuordnung zum zweiten Kupplungsteil 11.
  • Sind der ringförmige Flansch 12 und die Hohlwelle 8 einteilig ausgeführt, ist der Achsstern, insbesondere das Nabenteil 15, mit an seinem Außenumfang 16 angeordneten und sich in radialer Richtung erstreckenden armförmigen Elementen 17.1 bis 17.n lösbar mit der Radsatzwelle 3 verbindbar. Diese Verbindung erfolgt im einfachsten Fall über einen Pressverband 30, insbesondere eine Querpressverbindung.
  • Die erfindungsgemäße Ausführung der Gelenkkupplung 9 ist noch einmal schematisch in 2 anhand eines Ausschnittes der Antriebseinheit 1 wiedergegeben. Der Grundaufbau entspricht dem bereits wie in 1 beschriebenen, weshalb für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Daraus wird ersichtlich, dass zum einen die Hohlwelle 8 bei Beibehaltung der Kupplungsebene E vorzugsweise in der geometrischen Mitte des Radsatzes beibehalten werden kann, wodurch eine einfache Gießbarkeit sowie Schmiedbarkeit der Getriebehohlwelle 8 gegeben ist. Der die Flanschfläche 13 bildende ringförmige Flansch 12 ist in axialer Richtung schmaler, wodurch sich auch erhebliche Vorteile in der Herstellbarkeit ergeben. Dieser kann schmaler gefertigt werden, da aufgrund der geometrischen Gestaltung dieser den Ansprüchen an die Festigkeit auch so gerecht werden kann. Der Achsstern, d. h. Kupplungsteil 11, selbst behält seine bisherige Form, ist jedoch als separates Bauteil quasi hinsichtlich seiner Sternstruktur besser händelbar. Auf der von der Getriebebaueinheit 6 abgewandten Seite ist mehr Bauraum vorhanden. Dies gilt in Analogie auch für den Abstand zwischen ringförmigem Flansch 12 und Getriebe 6, wobei aufgrund der schmaleren Ausführung des ringförmigen Flansches 12 auch die Befestigungselemente auf dieser Seite angeordnet und verspannt werden können, bzw. sich in den Zwischenraum zwischen Gelenkkupplung und Getriebegehäuse erstrecken können. Aufgrund der Anordnung der Verbindung zwischen dem Achsstern und der Radsatzwelle, welche vorzugsweise in der geometrischen Mitte der Radsatzwelle erfolgen kann, ergibt sich auch eine spannungskonformere Gestaltung der Radsatzwelle, insbesondere im Hinblick auf die Durchbiegung und die Wellensteifigkeit. Durch die verkürzte Hohlwelle 8 und den Achsstern ohne Kröpfung, insbesondere da alle Elemente des Achssternes, vorzugsweise in einer Ebene liegen bzw. auch in axialer Richtung symmetrisch ausgeführt sind, ergibt sich eine erhebliche Gewichtseinsparung.
  • Bezüglich der Ausführung des Nabenteils 15 des Achssterns, insbesondere des zweiten Kupplungsteils 11 bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Im einfachsten Fall ist dieses als ringförmiges Element ausgeführt, die mit den armförmigen Elementen 17.1 bis 17.n eine bauliche Einheit bildet, wobei die Anordnung der armförmigen Elemente 17.1 bis 17.n in axialer Richtung im Querschnitt betrachtet vorzugsweise bezogen auf eine senkrecht zur theoretischen Rotationsachse ausgerichteten Achse symmetrischen Ausführung durch die Anordnung im Bereich dieser Senkrechten zur theoretischen Rotationsachse angeordneten Achse charakterisiert ist. Vorzugsweise sind der Achsstern, d. h. das Nabenteil 15 sowie die armförmigen Elemente 17.1 bis 17.n in Bezug auf eine senkrecht zur theoretische Rotationsachse R in Einbaulage angeordnete Achse symmetrisch ausgeführt. Dies bedeutet, der Achsstern, d. h. das Kupplungsteil 11, ist vorzugsweise vollkommen rotationssymmetrisch und auch in Achsrichtung symmetrisch ausgeführt. Damit wird eine Einebenenkupplung in kompakter Bauweise geschaffen, welche insbesondere für den Einsatz von Antriebseinheiten 1 gemäß der vorliegenden Beschreibung einsetzbar ist. Diese zeichnet sich dabei durch eine hohe Kompaktheit aus. Die Kupplungsebene wird dabei durch die Kopplung zwischen den Lagerpaketen 18.1 bis 18.n und dem ersten und dem zweiten Kupplungsteil 10 bzw. 11 charakterisiert. Die Elastizität der Lagerpakete ergibt sich dabei durch die Wahl der Materialien und/oder die geometrische Ausgestaltung der Lagerblöcke 21.1.1 bis 21.1.n.
  • 1
    Antriebseinheit
    2
    Radantriebswelle
    3
    Radsatzwelle
    4
    Querantrieb
    5
    Antriebsmaschine
    6
    Getriebebaueinheit
    7
    Abtrieb der Getriebebaueinheit
    8
    Hohlwelle
    9
    Gelenkkupplung
    10
    erster Kupplungsteil
    11
    zweiter Kupplungsteil
    12
    ringförmiger Flansch
    13
    Flanschfläche
    14
    Außenumfang der Hohlwelle
    15
    Nabenteil
    16
    Außenumfang
    17.1–17.n
    armförmige Elemente
    18.1–18.n
    elastische Lagerpakete
    19
    Innenumfang
    20.1–20.n
    Mittelteil
    21.1.1–21.1.n
    Lagerblöcke
    22.1.1–22.1.n
    Lagerblöcke
    23.1.1–23.1.n
    Endstück
    24.1.1–24.1.n
    Endstück
    25.1–25.n
    Befestigungselement
    26.1–26.n
    Durchgangsöffnung
    27.1–27.n
    Durchgangsöffnung
    28.1–28.n
    Mittel zur Verspannung
    29.1–29.n
    Befestigungselement
    30
    Pressverband

Claims (10)

  1. Antriebseinheit (1) zum Antrieb mindestens einer Radantriebswelle (2), insbesondere einer Radsatzwelle (3) für den Einsatz in Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen; 1.1 mit einer Getriebebaueinheit (6), umfassend wenigstens einen Abtrieb; 1.2 der Abtrieb der Getriebebaueinheit (6) wird von einer Hohlwelle (8) gebildet, welche über eine Gelenkkupplung (9) mit der Radantriebswelle (2), insbesondere der Radsatzwelle (3) gekoppelt ist; 1.3 die Gelenkkupplung (9) umfasst ein erstes mit der Hohlwelle (8) verbundenes Kupplungsteil (10) und ein zweites mit der Radantriebswelle (2), insbesondere der Radsatzwelle (3) koppelbares Kupplungsteil (11), wobei zwischen erstem und zweiten Kupplungsteil (10, 11) elastische Lagerpakete (18.118.n) angeordnet sind; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 1.4 der erste Kupplungsteil (10) umfasst einen ringförmigen am Außenumfang (14) der Hohlwelle (8) angeordneten und mit der Hohlwelle (8) einteilig ausgeführten Flansch (12); 1.5 der zweite Kupplungsteil (11) umfasst einen Nabenteil (15) mit sich in radialer Richtung erstreckenden armförmigen Elementen (17.117.n), welches lösbar mit der Radsatzwelle (3) verbindbar ist: 1.6 die Lagerpakete (18.118.n) sind einem Kupplungsteil (10, 11) zugeordnet.
  2. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerpakete dem zweiten Kupplungsteil (11) zugeordnet sind, oder zwischen zwei einander in Umfangsrichtung benachbart angeordneten armförmigen Elementen (17.117.n) jeweils ein elastisches Lagerpaket (18.118.n) angeordnet ist und wobei jedes Lagerpaket (18.118.n) einem Querschnitt in axialer Richtung betrachtet sich in radialer Richtung wenigstens im Bereich des Innenumfanges zur Rotationsachse (R) verjüngend ausgeführtes Mittelteil (20.120.n) umfasst, welches lösbar mit dem ringförmigen Flansch (12) des ersten Kupplungsteils (10) verbindbar ist und an das sich beidseitig symmetrisch anvulkanisierte elastische Lagerblöcke (21.1.121.1.n, 22.1.122.1.n) mit außenliegenden Endstücken (23.123.n, 24.124.n), welche lösbar mit den armförmigen Elementen (17.117.n) verbindbar sind, anschließen.
  3. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerblöcke (21.1.121.1.n) mindestens ein Gummielement umfassen.
  4. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerblöcke (21.1.121.1.n) wenigstens zwei gummiartige Elemente mit dazwischen angeordneten Zwischenelementen umfassen.
  5. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kupplungsteil (11) mit der Radantriebswelle (2) über eine Pressverbindung (30) verbunden ist.
  6. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressverbindung (30) als Querpressverbindung ausgeführt ist.
  7. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Gelenkkupplung (9) gebildete Kupplungsebene im Bereich der in axialer Richtung geometrischen Mitte der Radsatzwelle (3) angeordnet ist.
  8. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (8) und der ringförmige Flansch (12) als Gussteil oder Schmiedeteil ausgeführt sind.
  9. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (8) der erste Kupplungsteil (10) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
  10. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmig Flansch (12) eine zum anderen Kupplungsteil (11) weisende Flanschfläche (13) aufweist, welche senkrecht zum Außenumfang (14) der Hohlwelle (8) angeordnet ist.
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