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Antrieb für ein elektrisches Triebfahrzeug Für den Antrieb elektrischer
Triebfahrzeuge sind sogenannte Läuferhohlwellenantriebe bekannt, siehe z. B. die
schweizerische Patentschrift 308 738. Bei diesem bekannten Antrieb ist der Fahrmotor
fest im Dreh- bzw. Fahrgestell angeordnet, damit die ungefederten Massen möglichst
gering sind. Das Getriebe ist dagegen auf der Treibachse. angeordnet. Das Ritzel
des Fahrmotors ist mit diesem über eine Kardanwelle verbunden, welche die Läuferwelle
des Fahrmotors durchsetzt und an beiden Enden elastische kardanische Kupplungen
aufweist, von denen die eine mit dem Läufer des Fahrmotors verbunden ist.
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Diese kardanischen Kupplungen liegen außerhalb der Lager des Fahrmotorläufers.
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Da der für den Antrieb eines elektrischen Triebfahrzeuges zur Verfügung
stehende Platz meist sehr beschränkt ist, besteht die Aufgabe, den Antrieb so raumsparend
wie möglich auszubilden, damit der Fahrmotor selbst größer sein und somit eine größere
Leistung aufweisen kann. Zur Lösung dieser Aufgabe hat bei einem Antrieb für ein
elektrisches Triebfahreug der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung der
elektrische Fahrmotor einen wicklungsfreien Läufer, an dem die eine kardanische
Kupplung unmittelbar innerhalb des Bereiches der Lager des Läufers liegend befestigt
ist. Der sonst vom Läuferwickelkopf eingenommene Raum wird also bei dem gemäß der
Erfindung ausgebildeten Antrieb zur Befestigung der einen elastischen kardanischen
Kupplung an dem Läufer ausgenutzt.
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Dadurch wird der sonst für die Unterbringung der Kupplung außerhalb
des Lagers notwendige Raum gespart und der Antrieb
ist in axialer
Richtung wesentlich kürzer. Trotzdem bleibt aber die Kardanwelle genügend lang,
so daß die bei Relativbewegungen zwischen dem Gestellmotor und dem Ritzel auftretenden
Winkelauslenkungen der Kardanwelle klein bleiben.
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Es ist vorteilhaft, als elektrischen Fahrmotor einen Homopolarmotor
mit einem massiven, wicklungsfreien Läufer zu verwenden, da diese eine sehr hohe
Tourenzahl haben, so daß in verhältnismäßig kleinem Volumen eine hohe Motorleistung
untergebracht werden kann. Bei diesem werden die zu dem Lager führenden Wellenstümpfe
meist von vornherein getrennt von dem Läuferkörper hergestellt und dann an diesem
befestigt, so daß die Anordnung einer kardanischen Kupplung an einer Seite des Läufers
unter dem zum Lager führenden Wellenstumpf keine besonderen Schwierigkeiten bereitet.
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Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in den Figuren 1 bis
3 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Ffg. 1 zeigt im Schema einen Längsschnitt durch einen gemäß der Erfindung
ausgebildeten Antrieb, Fig. 2 die Draufsicht auf die Stirnwand des Läufers mit der
an ihr befestigten kardanischen Kupplung längs der Schnittlinie II - II, und Fig.
3 zeigt ein anderes, abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung im teilweisen
Längsschnitt.
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Zum Antrieb eines elektrischen Triebfahrzeuges dient der elektrische
Fahrmotor 1, der unmittelbar im nicht dargestellten Drehgestell befestigt ist. Es
handelt sich also um einen Gestellmotor, da der Antrieb für hohe Geschwindigkeiten
verwendet werden soll. Da er außerdem eine hohe Leistung haben soll, ist der Fahrmotor
1 als hochtouriger elektrischer Homopolarmotor ausgebildet, dessen massiver Läuferkörper
2 wicklungslos ist und drei Läuferzähne 3 aufweist. An den Stirnseiten des Läuferkörpers
2 sind jeweils Wellenstummel 4 und 5 befestigt,
welche zu den Lagern
6 bzw. 7 führen, mit denen der Läuferkörper 2 im Gehäuse 8 des Fahrmotors 1 gelagert
ist.
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Der Antrieb ist ein sogenannter Läuferhohlwellenantrieb, d.h., daß
die zwischen dem Gestellmotor und der Treibachse auftretenden Relativbewegungen
von einer Kardanwelle 9 aufgenommen werden, die zwischen dem nicht dargestellten
Ritzel und dem Läuofenkörper 2 angeordnet ist und den letzten durchsetzt. An Jedem
Ende der Kardanwelle 9 liegt eine elastische kardanische Kupplung. Die eine dieser
kardanischen Kupplungen, welche die Verbindung zwischen dem Läuferkörper 2 und der
Kardanwelle 9 herstellt, ist bei dem in pig.- 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
als Larellenkupplung 10 ausgebildet. Diese Lamellenkupplung 10 ist an ihren radial
außenliegenden Seiten unmittelbar am Läuferkörper 2 befestigt, und zwar sind dort
die Befestiglmg des Wellenstummels 5 und der Lamellenkupplung 10 zusammengefaßt.
Dadurch liegt die Lamellenkupplung 10 innerhalb des Bereiche der Lager 6 und 7 des
Fahrmotors 1. Der gemäß der Erfindung ausgebildete Antrieb hat also nur einen sehr
geringen Raumbedarf in axialer Richtung, da der sonst für die Läuferwickelkönfe
erforderliche Raum zur Unterbringung der einen kardanischen Kupplung ausgenutzt
wird.
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Fig. 3 zeigt ein etwas abgewandeltes AusführungFbeispiel, für unverändert
gebliebene Teile sind jedoch die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet.
Hier besteht die zwischen dem Läuferkörper 2 und der Kardanwelle 9 geschaltete elastische
kardanische Kupplung aus einer Gummiringfeder 11, die über ihre radial außenliegende
Mantelfläche 12 am massiven Läuferkörper 2 und über die radial innenliegende Mantelfläche
13 an der Kardanwelle 9 befestigt ist. Die Gummiringfeder 11 ist daher durch das
Drehmoment und durch axiale bzw. radiale Auslenkungen der Kardanwelle 9 hauptsächlich
auf Schub beansprucht. Es ergeben sich also geringe, vom Drehmoment unabhängige
Rückstellkräfte.
Außerdem erhält man eine hohe gedämpfte Drehelastizität. Die Gummiringfeder 11 wird
in zweckmäßiger Weise als geschlossene Ringfeder ausgebildet, da dadurch keine störenden
Geräusche während des Betriebes auch bei hohen Drehzahlen auftreten können. Außerdem
kann man bei dieser Gummirtgfeder 11 die Gummihöhe so groß wählen, daß eine wirksame
Körperschallisolierung zwischen der Kardanwelle 9 und dem Läuferkörper 2 erreicht
wird. Dadurch wird eine ilberfeitung des Körperschalls auf größere abstrahlende
Teile jeweils vermieden, wodurch weiterhin eine Herabsetzung des von dem Antrieb
abgegebenen Geräusches erreicht wird.
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Die Gummiringfeder 11 ist außerdem auf inrer äußeren Mantelfläche
12 mit einer Bandage 14 versehen, durch die sie eine bestimmte Druckverspannung
erhält. Dadurch köllnen während des normalen Betriebes des Antriebes Zugspannungen
innerhalb der Gummiringfeder 11 vermieden werden, so da3 die Lebensdauer der Gummiringfeder
verlängert wird.
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3 Figuren 6 Ansprüche