DE2434420B2 - Aufhaengung des triebwerkes am fahrgestellrahmen eines elektrisch angetriebenen schienenfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung des aus einem Fahrmotor und einem starr mit diesem verbundenen Getriebe gebildeten Triebwerkes am Fahrgestellrahmen eines elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeuges mit den im Anspruch 1 angegebenen Gattungsmerkmalen.

Bei einer bekannten Aufhängung dieser Art (DT-Gbm 68 12 453) ist das aus dem Fahrmotor und dem Getriebe bestehende Triebwerk über drei Gelenke am Fahrgestell aufgehängt, von denen jeweils eines zwischen jeder Getriebestirnseite und je einem Querholm des Fahrgestells und das dritte zwischen dem seitlich neben dem Getriebe angeordneten Fahrmotor und einem Längsholm des Fahrgestells angeordnet ist. Die Aufhängezapfen der beiden Gelenke am Getriebe sind dabei horizontal und mit zur Treibachse parallelen Achsen angeordnet, während die Achse des Aufhängezapfens des dritten Gelenkes hierzu senkrecht liegt. Das Getriebe treibt mindestens zwei Radachsen über kardanisch gelagerte Hohlwellen an. Nachteilig bei dieser Triebwerksaufhängung ist das Fehlen von elastischen Dämpfungselementen in den Gelenken sowie die rein horizontale Ausrichtung der Gelenkdrehachsen. Vertikale Fahrbewegungen der Radachsen werden so lediglich durch die kardanisch gelagerte Hohlwelle gedämpft, auf das Triebwerk und die einzelnen Gelenke seiner Aufhängung übertragen, was relativ hohe Beanspruchungen der Gelenke und der inneren Verbindungselemente des Triebwerkes zur Folge hat. Ebenso wird durch jede Verformung des Fahrgestellrahmens diese Beanspruchung verstärkt.

Bei einer anderen bekannten Triebwerksaufhängung (CH-PS 5 04 329) ist das aus einem starr mit dem Getriebe gekoppelten Fahrmotor bestehende Triebwerk an zwei elastischen Zapfenlagern am Fahrgestell aufgehängt, deren Zapfen senkrecht zueinander ausge richtet sind. Das Großrad des an einer Seite des Fahrmotors angeordneten Getriebes umgibt die parallel jiur Verbindungsachse der beiden elastischen Zapfenlager verlaufende Radachse und stellt einen dritten Äbstützungspunkt des Triebwerkes dar. Durch diese direkte Abstützung des Getriebes auf der Radachse werden Bewegungen der Radachse unmittelbar auf das Triebwerk übertragen, die weitestgehend von den elastischen Einlagen der beiden Zapfenlager aufgenommen werden müssen. Zwar ist diese Triebwerksaufhängung konstruktiv einfach, für hohe Fahrgeschwindigkeiten ist sie jedoch insbesondere wegen der hohen mechanischen Beanspruchungen des einseitig nur auf der Radachse abgestützten Getriebes nicht geeignet. Durch die zueinander senkrechte Ausrichtung der am Motorgehäuse angreifenden Lagerzapfen können zwar Bewegungen um die Hoch- und Längsachsen von diesen Lagern aufgenommen werden, ein Verschwenken des Triebwerkes zusammen mit der Radachse um die die beiden Zapfenlager miteinander verbindende Querachse wirkt sich jedoch unmittelbar auf die elastischen Druckstücke in den Lagern aus und führt damit insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten zu frühzeitiger Zerstörung der Aufhängung. Die beiden elastischen Zapfenlager in Verbindung mit der elastischen Kardankupplung erlauben ferner nur einen begrenzten Ausgleich von Längenänderungen des Triebwerkes und des Fahrgestells, weil die elastische Kardankupplung nicht nur Bewegungen der Radachse ausgesetzt ist, sondern notwendigerweise auch das Motordrehmoment auf die Radachse übertragen muß und daher entsprechend formsteif ausgebildet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufhängung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Triebwerk selbst sowie seine Aufhängungslager und seine starren inneren Verbindungen geringeren Belastungen ausgesetzt werden und Längenänderungen des Fahrgestellrahmens sowie des Triebwerkes ausgeglichen werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Von den erfindungsgemäßen Zapfenlagern werden die auf das Getriebegehäuse einwirkenden Beanspruchungen in Längs- und Querrichtung zu den Schienen aufgenommen. Da das eine Zapfenlager dicht neben der Hohlwelle angeordnet ist, können auch die von der Hohlwelle übertragenen senkrechten Belastungen aufgenommen werden. Trotz dieser stabilen Abstützung des Getriebegehäuses können auch Längenänderungen z. B. durch Erwärmen und Heißlaufen bewegter Teile ausgeglichen werden. Die erfindungsgemäße Schwinge zwischen dem Fahrmotor und dem Fahrgestellrahmen stellt eine isostatische Halterung dar, die begrenzte Relativbewegungen des Fahrmotors am Befestigungsende in einer Horizontalebene zuläßt.

Eine ähnliche Schwinge ist bei der Aufhängung einer Brennkraftmaschine für z. B. Schienenfahrzeuge bekannt (DT-AS 11 51 269), bei der der hintere Teil der Brennkraftmaschine am Fahrzeugrahmen durch zwei seitliche Aufhängungen befestigt ist, die je eine Schrägstrebe und einen Gummiblock aufweisen. Das vordere Maschinenende ist über die Schwinge und zwei elastisch ausgebildete Buchsen am Fahrzeugrahmen

gelagert. Die Gummiblöcke werden auf Scherung stark beansprucht, so daß diese Aufhängung für schwere kombinierte Triebwerke von elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeugen nicht geeignet ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung verläuft die Verbindungslinie der beiden Zapfengelenke für das Getriebe durch die Mittellinie der Radachse, wodurch übermäßige Schwingungen um diese Verbindungslinie noch mehr herabgesetzt werden.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung to dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in Draufsicht eine erfindungsgemäße Aufhängung,

Fig. 2 den vertikalen Schnitt längs der Linie 1-1 der Fig.l,

F i g. 3 in Einzeldarstellung den Befestigungspunkt im Schnitt längs der Linie 11-11 der F i g. 1.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Aufhängung hat einen Fahrgestellrahmen 3, der in an sich bekannter Weise auf einer Radachse 33 ruht. Am Fahrgestellrahmen 3 ist ein Fahrmotor 1 befestigt, der derart angeordnet ist, daß die Fahrmotoranker-Achse parallel zu der Radachse 33 verläuft. Der Fahrmotor 1 ist an einem Getriebegehäuse 2 starr befestigt und bildet mit diesem ein Triebwerk. Diese Verbindung ist in an sich bekannter Weise durch Stehbolzen 41 und Muttern ausgeführt. Die Fahrmotorwelle trägt ein Ritzel 51, das über ein im Getriebegehäuse 2 gelagertes Zwischenrad 52 ein ebenfalls im Getriebegehäuse 2 gelagertes Großrad 53 antreibt, das koaxial zur Radachse 33 ist. Das Antriebsdrehmomeni. wird vom Großrad 53 über einen (nicht dargestellten) Übertragungsrnechanismus bekannter Art auf die Radachse 33 übertragen. Er enthält eine Hohlwelle, die die Radachse 33 umgibt und kardanisch einerseits mit dem Großrad 53, andererseits mit einem Rad an der Radachse 33 gekuppelt ist.

Die gesamte Baugruppe (Triebwerk) aus Fahrmotor 1, Getriebegehäuse 2 und Zahnrädern (Ritzeln 51, Zwischenrad 52, Großrad 53) ist am Fahrgestellrahmen 3 über drei Gelenke befestigt.

Ein Ende 21 des Getriebegehäuses 2 endet in einem horizontal in Richtung seiner Längsmittelebene angeordneten Zapfen 24, der mit einer Aufnahme 31 des Fahrgestellrahmens 3 über eine elastische Schicht 9 verbunden ist.

Am anderen Ende 22 des Getriebegehäuües 2 nimmt eine elastische Schicht 10, die in eine Aufnahme 23 des Getriebegehäuses 2 eingefügt ist, einen Zapfen 32 auf, der starr mit dem Fahrgestellrahmen 3 verbunden und vertikal angeordnet ist. Die Befestigung in vertikaler Richtung erfolgt durch eine Unterlegscheibe und eine Mutter 7.

Der dritte Befestigungspunkt des Triebwerks mit dem Fahrmotor 1 und dem Getriebegehäuse 2, der besonders in der Fig.3 dargestellt ist, besteht aus einem elastischen Gelenk 6, das in einer Aufnahme 11 einer mit dem Fahrmotor fest verbundenen Tatze sitzt und mit einer Unterlegescheibe und einer Mutter 82 an einer hängenden Schwinge 81 befestigt ist, die mit ihrem oberen Teil am Fahrgestellrahmen 3 über ein Kugelgelenk 83 angelenkt ist.

Unter den vertikalen, auf das Triebwerk wirkenden Kräften arbeitet die Befestigung wie eine klassische Dreipunktbefestigung, wodurch die Verteilung der einzelnen Kräfte auf die Schichten 9 und 10 bzw. das Gelenk 6 berechenbar ist. Unter der Wirkung der transversalen oder Querkräfte, die von der Radachse 33 herrühren, ermöglicht es die Hänge-Schwinge 81 dem Gelenk 6 nicht, einen Teil dieser Kräfte aufzunehmen, die sich also allein auf die Lager mit den Zapfen 24 und 32 aufteilen müssen, !n gleicher Weise werden unter der Wirkung von Längskräften nur die Lager mit den Zapfen 24 und 32 beansprucht, ggf. entfällt hier noch eine vertikale Komponente auf die Hänge-Schwinge 81. Sämtliche Kräfte sind infolgedessen für jeden Befestigungspunkt zu bestimmen, woraus sich auch ergibt, daß die Kräfte auf die inneren Verbindungen im Triebwerk, insbesondere diejenigen, die auf die Stehbolzen 41 wirken, ebenfalls berechenbar sind.

Die Mitten der Zapfengelenke mit den Zapfen 24 und

32 sind bei dem Ausführungsbeispiel mit der Radachse

33 in einer geraden Linie angeordnet, wie dies die F i g. 2 zeigt. Aus den von der Radachse 33 herrührenden Querkräften nimmt die Hänge-Schwinge 81 bei dieser Ausrichtung keine vertikale Komponente auf. Wenn die Radachse 33 verschoben wird und nicht mehr mit den Mitten der Lager mit den Zapfen 24 und 32 in einer Ebene oder Linie liegt, entsteht eine vertikale Komponente an der Hänge-Schwinge 81, die aber auf jeden Fall begrenzt bleibt.

Die Achsen der Zapfen 24 und 32 sind senkrecht zueinander, um durch eine elastische Deformation der Schichten 9 und 10 Längeänderungen in Längsrichtung zwischen Triebwerk und Fahrgestellrahmen 3 aufzunehmen. Änderungen der querliegenden Längen werden leicht durch eine Schwingbewegung der Hänge-Schwinge 81 aufgenommen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Aufhängung des Triebwerkes am Fahrgestellrahmen eines elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeuges, wobei das Triebwerk aus einem mit seiner Achse parallel zur Treibachse liegenden Fahrmotor und einem mit diesem starr verbundenen und mit seiner Längsmittelebene senkrecht zur Fahrmotorachse angeordneten Getriebegehäuse für ein Zahnradgetriebe besteht, dessen die Treibachse mit Spiel umgebendes Großrad kardanisch mit einer die Treibachse umgebenden Hohlwelle verbunden ist, und wobei das Getriebegehäuse an seinen in Fahrzeuglängsrichtung liegenden Stirnseiten und der Fahrmotor mit seiner vom Getriebegehäuse abliegenden Seite am Fahrgestellrahmen gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Getriebegehäuses (2) an seinen Stirnseiten durch je einen Zapfen (24 und 32) unter Zwischenschaltung einer elastischen Schicht (9 und 10) erfolgt, daß die Achse eines der beiden Zapfen (32) vertikal und die Achse des anderen Zapfens (24) hierzu senkrecht und in Richtung der Längsmittelebene des Getriebehäuses (2) angeordnet ist, und daß das am Fahrmotor (1) angreifende Lager als an sich bekannte Schwinge (81) ausgeführt ist, deren Befestigung am Fahrgestellrahmen (3) über ein Kugelgelenk (83) und am Fahrmotor (1) über ein elastisches Gelenk (6) erfolgt.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslinie der beiden Zapfengelenke (Zapfen 24 bzw. 32) durch die Mittellinie der Radachse (33) verläuft.

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