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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeaufhängung für ein Schienenfahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Aus der Schrift
DE 10 2010 063 500 A1 ist eine Getriebeaufhängung an einem Schienenfahrzeug mit einem klammerförmigen Lagerbügel bekannt. Dabei dient der Lagerbügel als Drehmomentstütze zur Abstützung von Reaktionsmomenten, die auf ein Getriebegehäuse wirken. Ein solcher klammerförmiger Lagerbügel wird auch C-Bügel genannt. Der klammerförmige Lagerbügel umgreift dabei einen der fahrzeugseitigen Befestigungsposition zugewandten Randbereich des Getriebegehäuses zumindest abschnittsweise, wobei der Randbereich einen ausreichenden Abstand zum Anordnungsbereich der Antriebswelle in dem Getriebegehäuse aufweist. So wird gemäß der
DE 10 2010 063 500 A1 eine nachteilige Begrenzung der äußeren Abmessungen des Getriebegehäuses durch den Lagerbügel vermieden, wodurch eine Antriebswelle und ein Antriebswellenritzel bezüglich ihrer äußeren Abmessungen erweitert werden kann, um beispielsweise andere Übersetzungen des in dem Getriebegehäuse vorgesehenen Getriebes zu ermöglichen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Getriebeaufhängung gemäß der eingangs beschriebenen Gattung insbesondere im Hinblick auf einen möglichst einfachen, leichten und kompakten Aufbau weiter zu optimieren.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und der Zeichnung ergeben.
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Demzufolge wird eine Getriebeaufhängung für ein Schienenfahrzeug vorgeschlagen, wobei die Getriebeaufhängung einen Fahrzeugrahmen und ein Getriebe umfasst und das Getriebe ein Getriebegehäuse, eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle aufweist. Die Getriebeaufhängung dient zur fahrzeugrahmenseitigen Abstützung von Reaktionsmomenten, die auf das Getriebegehäuse wirken.
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Erfindungsgemäß umgreift der Fahrzeugrahmen einen Randbereich des Getriebegehäuses zumindest teilweise.
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Das Umgreifen des Randbereiches des Getriebegehäuses durch den Fahrzeugrahmen bewirkt, dass das Getriebegehäuse bei einer Rotationsbewegung des Getriebegehäuses um die Achse der Abtriebswelle nicht oder nur um einen begrenzten Winkel verdrehbar ist. Das Getriebegehäuse steht bei einer solchen Rotationsbewegung also am Fahrzeugrahmen an. Bevorzugt begrenzt der Fahrzeugrahmen die Rotationsbewegung des Getriebegehäuses in beiden Drehrichtungen.
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Dadurch, dass der Fahrzeugrahmen den Randbereich des Getriebegehäuses zumindest teilweise umgreift, können die abzustützenden Drehmomente des Getriebegehäuses direkt an dem Fahrzeugrahmen abgestützt werden, sodass auf einen separaten Lagerbügel verzichtet werden kann. Mit anderen Worten übernimmt der Fahrzeugrahmen die Funktion einer herkömmlichen Drehmomentstütze.
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Dadurch werden Gewichtseinsparungen und Kostenvorteile erzielt. Des Weiteren wird ein leichterer und kompakterer Aufbau der Getriebeaufhängung erreicht. In dem üblicherweise sehr engen Unterbau eines Schienenfahrzeugs ergibt sich so ein Raumgewinn, der für andere Komponenten des Schienenfahrzeugs vorteilhaft genutzt werden kann.
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Vorzugsweise ist der von dem Fahrzeugrahmen umgriffene Randbereich ein von dem Anordnungsbereich der Antriebswelle beabstandeter Randbereich des Getriebes, wodurch die in der
DE 10 2010 063 500 A1 erwähnten Vorteile erreicht werden.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht hinsichtlich der Übersetzung in dem Getriebe und den damit verbundenen Größenänderungen der Getriebebauteile und des Getriebegehäuses einen größeren konstruktiven Freiraum. D. h. durch die von dem Anordnungsbereich der Antriebswelle beabstandete Anordnung der Abstützung am Fahrzeugrahmen ohne Lagerbügel steht im Bereich der Antriebswelle mehr Bauraum zur Verfügung und/oder die Bodenfreiheit in diesem Bereich ist vergrößert. Der Vorteil der vergrößerten Bodenfreiheit ist insbesondere bei einer bevorzugten Ausführung relevant, bei der die Abtriebswelle des Getriebes eine Radsatzwelle des Schienenfahrzeugs ist. Das bedeutet, dass das Getriebe als Radsatzgetriebe ausgebildet ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der Randbereich des Getriebegehäuses einen Stützarm zum Abstützen des Getriebegehäuses an dem Fahrzeugrahmen umfasst. Im Fall eines Gussgehäuses kann ein solcher Stützarm beispielsweise einteilig mit dem Getriebegehäuse gegossen sein. Ein solcher Stützarm kann derart geformt sein, dass er in bestehende Teile des Fahrzeugrahmens im Bereich der Getriebeaufhängung hineinragt. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Fahrzeugrahmen den Randbereich des Getriebegehäuses umgreift, ohne an einem vorgegebenen Fahrzeugrahmen Veränderungen vornehmen zu müssen.
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Zwischen dem Randbereich des Getriebegehäuses und dem Fahrzeugrahmen können elastische Elemente angeordnet sein wie sie beispielsweise in der eingangs erwähnten
DE 10 2010 063 500 A1 oder in der
DE 10306554 A1 beschrieben sind. Derartige elastische Elemente gleichen Relativbewegungen zwischen dem Getriebegehäuse und dem Fahrzeugrahmen aus und dämpfen die Bewegungen des Getriebegehäuses gegenüber dem Fahrzeugrahmen.
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Durch die erfindungsgemäße Ausführung und Anordnung der Getriebeaufhängung kann ein größerer Abstand zwischen solchen elastischen Elementen und der Rotationsachse der Abtriebswelle vorgesehen werden. Bei Rotationsbewegungen des Getriebegehäuses um die Abtriebswelle verringert sich die auf die elastischen Elemente wirkende Kraft mit größer werdendem Abstand zwischen der Rotationsachse der Abtriebswelle und den elastischen Elementen. Dadurch erhöht sich folglich die Lebensdauer der beispielsweise als Gummilager ausgeführten elastischen Elemente.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Fahrzeugrahmen ein Drehgestellrahmen des Schienenfahrzeugs.
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Die vorliegende Erfindung wird anhand eines in der nachfolgenden Figur dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Die Figur zeigt beispielhaft eine Seitenansicht einer möglichen Ausführungsvariante einer Getriebeaufhängung an einem lediglich schematisch angedeuteten Fahrzeugrahmen 5, 6 eines Schienenfahrzeuges, wobei die beiden gezeichneten Teile des Fahrzeugrahmens 5 und 6 etwa senkrecht zur Fahrrichtung des Schienenfahrzeuges ausgerichtet sind und einem nicht weiter dargestellten Drehgestellrahmen zugeordnet sind.
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Die Getriebeaufhängung umfasst das Getriebegehäuse 2 des Getriebes 1 und den Fahrzeugrahmen mit dessen genannten Teilen 5 und 6.
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Das Getriebe 1 weist das Getriebegehäuse 2, eine Antriebswelle 3 und eine Abtriebswelle 4 auf. Die Antriebswelle 3 ist antriebswirksam mit einer Antriebsmaschine des Schienenfahrzeugs verbunden. Die Abtriebswelle 4 ist als Radsatzwelle ausgeführt, d. h. an beiden axialen Endbereichen der Radsatzwelle ist jeweils eine hier nicht dargestellte Radscheibe befestigt.
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Beim Betrieb des Schienenfahrzeugs wirken Drehmomente auf das Getriebegehäuse 2 ein, die Verdrehungen des Getriebegehäuses 2 um die Rotationsachse der Abtriebswelle 4 bewirken. Um diese Drehmomente und Verdrehungen aufzufangen stützt sich das Getriebegehäuse 2 in einem Randbereich 10 an dem Fahrzeugrahmen 5 bzw. 6 ab. Der Randbereich 10 ist der von der Abtriebswelle 4 am weitesten entfernte Bereich des Getriebegehäuses 2. In dem Randbereich 10 ist ein Stützarm 11 als Teil des Getriebegehäuses 2 angeordnet, der von den Fahrzeugrahmenteilen 5 und 6 umgriffen wird. Dadurch ist der Bewegungsbereich des Getriebegehäuses 2 bei Rotationsbewegungen um die Abtriebswelle 4 auf einen kleinen Winkelbereich eingeschränkt. Ein Lagerbügel, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, entfällt somit komplett. Dadurch werden Herstellkosten reduziert und der durch den Wegfall des Lagerbügels frei gewordene Bauraum kann für andere Bauteile genutzt werden.
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Die Rotationsachsen der Antriebswelle 3 und der Abtriebswelle 4 sind parallel zueinander angeordnet und liegen beide in einer horizontalen Ebene 12. Die Erfindung ist in diesem Punkt jedoch nicht auf derartige Ausführungsformen beschränkt sondern umfasst auch Ausführungen, bei denen die Antriebswelle und die Abtriebswelle des Getriebes vertikal zueinander versetzt sind. D. h. die Ebene 12 kann auch von der horizontalen Ausrichtung abweichend angeordnet sein.
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Die Ebenen 9, 12, 13 und 14 dienen insbesondere der Verdeutlichung der Anordnung der Abstützebene gegenüber den genannten Wellen. Eine Abstützebene 9 ist senkrecht zu der Ebene 12 und parallel zu der Rotationsachse der Abtriebswelle 4 angeordnet und verläuft durch den Bereich in dem der Fahrzeugrahmen 5, 6 den Randbereich 10 des Getriebegehäuses 2 umgreift, sodass ein Kraftvektor der Abstützkraft des Getriebegehäuses in dem Fahrzeugrahmen zumindest annähernd in der Abstützebene 9 angeordnet ist. Die Abstützebene 9 verläuft daher in etwa mittig durch die elastischen Elemente 7 und 8.
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Parallel zur Abstützebene 9 und daher ebenfalls senkrecht zur Ebene 12 verlaufen die Ebenen 13 und 14. Die Rotationsachse der Antriebswelle 3 liegt in der Ebene 13 und die Rotationsachse der Abtriebswelle 4 liegt in der Ebene 14.
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Der Abstand zwischen der Ebene 14 durch die Abtriebswelle 4 und der Abstützebene 9 ist als X eingetragen. Bei Rotationsbewegungen des Getriebegehäuses 2 um die Rotationsachse der Abtriebswelle 4 ist dieser Abstand X ausschlaggebend für die an den Abstützelementen auftretenden Kräfte und Bewegungen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht einen großen Abstand X, wodurch die Kräfte an dem Abstützarm 11 und in den elastischen Elementen 7 und 8 reduziert werden. Dadurch wird die Lebensdauer der elastischen Elemente 7 und 8 erhöht. Die elastischen Elemente 7 und 8 sind als Dämpfungsglieder ausgebildet.
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Der Randbereich 10 ist des Weiteren auch von der Antriebswelle 3 beabstandet angeordnet, sodass das Getriebegehäuse 2 in diesem abstützenden Bereich konstruktiv unabhängig von Vorgaben und Abmessungen der Antriebswelle 3 gestaltet werden kann. Die Abstützebene 9 mit den elastischen Elementen 7 und 8 ist soweit von der Ebene 13 durch die Antriebswelle 3 beabstandet, dass eine Beschränkung des äußeren Umfanges des Getriebegehäuses 2 und damit auch des Antriebsritzels im Anordnungsbereich der Antriebswelle 3 sicher verhindert ist.
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In dem Randbereich 10 des Getriebegehäuses 2 ist ein Stützarm 11 zum Abstützen des Getriebegehäuses 2 gegen den Fahrzeugrahmen 5, 6 vorgesehen. Zwischen dem Randbereich 10 bzw. dessen Stützarm 11 und dem Fahrzeugrahmen 5, 6 sind elastische Elemente 7, 8 angeordnet, zum Ausgleich und zur Dämpfung von Relativbewegungen zwischen dem Getriebegehäuse 2 und dem Fahrzeugrahmen 5, 6.
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Ein Fahrtrichtungspfeil 15 zeigt eine Fahrtrichtung des Schienenfahrzeuges an. Das Schienenfahrzeug ist jedoch auch in die entgegengesetzte Fahrtrichtung antreibbar.
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Der Fahrzeugrahmen 5, 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Drehgestellrahmen des Schienenfahrzeugs.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebe
- 2
- Getriebegehäuse
- 3
- Antriebswelle
- 4
- Abtriebswelle
- 5
- Fahrzeugrahmen
- 6
- Fahrzeugrahmen
- 7
- Dämpfungsglied
- 8
- Dämpfungsglied
- 9
- Abstützebene
- 10
- Randbereich des Getriebegehäuses
- 11
- Stützarm
- 12
- horizontale Ebene
- 13
- Ebene durch Antriebswelle
- 14
- Ebene durch Radsatzwelle
- 15
- Fahrtrichtungspfeil
- X
- Abstand zwischen Abstützebene und Ebene der Abtriebswelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010063500 A1 [0002, 0002, 0010, 0013]
- DE 10306554 A1 [0013]
