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Antriebsdrehgestell für Schienenfahrzeuge
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wie Straßenbahnen oder dergleichen Die Erfindung hat ein Antriebsdrehgestell
dür Schienenfahrzeuge wie Straßenbahnen o.dgl. zum Gegenstand.
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Es ist bekannt, die anzutreibenden Achsen der Räder eines Antriebsdrehgestells
für Schienenfahrzeuge wie Straßenbahnen o.dgl. mit parallel zur Fahrzeug-Längsachse
angeordnetem Motor über Winkelgetriebe sowie über eine die angetriebene Achse mit
Spiel umgebende Hohlwelle und entsprechende Anschlußkupplungen anzutreiben.
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Bei dieser Bauart der Antriebsdrehgestelle gleichen die über die starre
Achse miteinander fest verbundenen Räder selbst bei Kurvenfahrten die verschiedenen
Weglängen durch die konische Ausbildung der Radkränze aus. Dieser Ausgleich der
Weglängen ist mit einer mehr oder weniger großen Gleitreibung sowie mit Spurkranz-
bzw. Bandagenverschleiß der Räder und unter Umständen mit unerwünschten Quietschgeräuschen
verbunden.
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Um diese Nachteile zu beseitigen ist bereits vorgeschlagen worden,
die Räder einzeln in vertikal beweglich ge-
lagerten, gegeneinander
bzw. gegen das Drehgestell-Mittelteil gefedert abgestützten Schwingen oder Pendelrahmen
sogen. Halbdrehgestelle zu lagern, die in Radebene schwingen können, um Vertikalstöße
abzufangen. An den Schwingen bzw. Pendelrahmen ist für jedes anzutreibende Rad ein
Winkelgetriebe angeordnet, das entweder unmittelbar von dem Motor oder über eine
zwischengeschaltete Stirnradstufe angetrieben ist. Dabei ist das Antriebsritzel
des Winkelgetriebes entweder unmittelbar von einem parallel zur Fahrzeug-Längsachse
angeordneten Einzelmotor antreibbar, der mit dem Getriebegehäuse des Winkelgetriebes
verschraubt (angeflanscht) ist, oder über eine Kardanwelle und zugeordnete Kupplungen
von einem am Drehgestell-Mittelteil befestigten Motor mit beidseitigem Abtrieb.
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Bei den bisher üblichen Antriebsdrehgestellen sind die genannten Untersetzungsgetriebe
für Motoren mit den gebräuchlichen Drehzahlen von 3000-4000 U/min ausreichend, sie
genügen jedoch nicht den Anforderungen, die an sie aufgrund der neuerdings angestrebten
Verwendung von Motoren mit erheblich höherer Drehzahl gestellt werden. Soweit zwischen
Motor und Winkelgetriebe bisher eine Stirnradstufe angeordnet ist, hat diese den
weiteren Nachteil zur Folge, daß ihre Masse die ohnehin vorhandenen, großen nicht
abgefederten Massen des Drehgestells erhöht und damit den Anforderungen eines Fahrzeug-Leichtbaus
entgegensteht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile
zu beseitigen und ein Antriebsdrehgestell für Schienenfahrzeuge wie Straßenbahnen
o.dgl. mit einzel gelagerten Rädern zu schaffen, das ein großes Untersetzungsverhältnis
im Antrieb ermöglicht und bei nur geringem Platzbedarf die nicht abgefederten Massen
möglichst nicht vergrößert.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Antriebsdrehgestell gelöst,
bei dem die Räder einzeln in vertikal beweglich gelagerten, gegeneinander bzw. gegen
das Drehgestell-Mittelteil gefedert abgestützten Schwingen oder Pendelrahmen sogen.
Halbdrehgestelle gelagert sind, und zwar in der Weise, daß in der Nabe jedes angetriebenen
Rades ein Planetengetriebe angeordnet ist, das über ein an der Schwinge bzw. dem
Pendelrahmen befestigtes Winkelgetriebe von einem parallel zur Fahrzeug-Längsachse
angeordneten Motor antreibbar ist.
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Das erfindungsgemäß in der Radnabe angeordnete Planetengetriebe bietet
den Vorteil eines im Rahmen solcher Antriebe möglichen großen Untersetzungsverhältnisses
in Verbindung mit einem Motor sehr hoher Drehzahl und erfordert nur wenig Raum.
Es kommt der weitere Vorteil hinzu, daß sowohl durch die Anordnung des Planetengetriebes
in der Radnabe als auch durch die Befestigung des Winkelgetriebes an der Schwinge
bzw. dem Pendelrahmen deren Masse, verglichen mit herkömmlichen Lösungen -infolge
Fortfalls der massiven Radachse und Verwendung kleinerer Räder -, verringert und
doch die vorgeschriebene Bodenfreiheit eingehalten ist.
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Die Verbindung des Planetengetriebes mit dem Winkelgetriebe kann auf
verschiedene Weise erfolgen. Als besonders vorteilhaft haben sich zwei Ausbildungen
herausgestellt, bei denen das innere Zentralrad des Planetengetriebes mittels Zahnkupplung
mit dem Tellerrad des Winkelgetriebes verbunden ist, da auf diese Weise ein Teil
der unvermeidbaren Radschwingungen vom Winkelgetriebe ferngehalten wird: zum einen
kann es in manchen Fällen zweckmäßig sein, den Planetenträger mit der Nabe des Rades
und das äußere Zentralrad, durch die hohle Achse des Rades hindurch, mit der Schwinge
bzw. dem Pendelrahmen zu verbinden, während in anderen Fällen von Vorteil sein kann,
das äußere Zentralrad des Planetengetriebes mit der Nabe des Rades zu verbinden
und den
Planetenträger, durch die hohle Achse des Rades hindurch,
an die Schwinge bzw, an den Pendelrahmen anzuschließen.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist für jedes angetriebene Rad
ein besonderer, mit dem Getriebegehäuse des Winkelgetriebes verschraubter (angeflanschter)
Motor vorgesehen. Hierdurch wird erreicht, daß einerseits die Lage des Motors in
bezug auf das Rad und das vom Motor beaufschlagte Winkelgetriebe stets dieselbe
ist und andererseits der Motor mit zu den abgefederten Teilen des Drehgestelles
gehört.
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Eine andere Ausbildung des erfindungsgemäßen Antriebsdrehgestells
besteht darin, daß für jeweils zwei in Fahrzeug-Längsrichtung hintereinander angeordnete
Räder einer Fahrzeugseite am Drehgestell-Mittelteil ein gemeinsamer Motor befestigt
ist, der beidseitig einen Abtrieb aufweist, mit dem die beiden Räder über Kardanwellen
und zwischengeschaltete Kupplungen antreibbar sind. Zwar ist bei diesem erfindungsgemäßen
Drehgestell nicht die gesamte Masse des Antriebs abgefedert, doch ist auch bei dieser
Ausbildung der Vorteil der platzsparenden Anordnung des Planetengetriebes in der
Nabe des Rades gegeben, einschließlich der hierdurch möglichen großen Untersetzung
sowie der Zuordnung dieses Getriebes und des Winkelgetriebes zu den abgefederten
Massen.
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In der Zeichnung sind in einer Figur zwei Ausführungsbeispiele der
Erfindung dargestellt. Diese zeigt in der Sicht vqn oben in schematischer Darstellung
den größten Teil eines Antriebsdrehgestells mit zwei verschiedenen Anordnungen des
Motors sowie zwei verschiedenen Ausführungen von in den Naben angetriebener Räder
angeordneten Planetengetrieben.
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Mit 1 ist das Drehgestell-Mittelteil bezeichnet, an dem vier Schwingen
2 mit den Gelenken 3 einzeln vertikal beweglich gelagert sind, so daß sie in Radebene
schwingen können. Die Schwingen 2 sind in bekannter, jedoch nicht dargestellter
Weise gegen das Drehgestell-Mittelteil 1 gefedert abgestützt. In den Schwingen 2
sind antreibbare Räder 4 einzeln gelagert, die mit gummi-gefederten Bandagen 26
versehen sind. In der Nabe 14 jedes der Räder 4 ist ein Planetengetriebe lo bzw.
20 angeordnet, das über die Antriebswelle 6 eines an einer Schwinge 2 mit Schrauben
25 befestigten Winkelgetriebes 5 mit einem parallel zur Fahrzeug-Längsachse angeordneten
Motor 7 bzw. 17 in Verbindung steht.
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In dem linken Teil der Figur ist der Motor 7 unmittelbar an das Getriebegehäuse
15 sowie an die Schwinge 2 mittels Schrauben 25 angeflanscht. Das innere Zentralrad
11 des Planetengetriebes lo ist mittels Zahnkupplung 12, die innerhalb der das Tellerrad
13 tragenden Hohlwelle 23 angeordnet ist, mit dem Tellerrad 13 des Winkelgetriebes
5 verbunden. Der Planetenträger 16 ist an der Nabe 14 des Rades 4 befestigt, während
das äußere Zentralrad 19, durch die hohle Achse 15 des Rades 4 hindurch, mittels
Schrauben 28 fest mit der Schwinge 2 verschraubt ist.
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In dem rechten Teil der Figur ist an dem Drehgestell-Mittelteil 1
ein in Fahrtrichtung liegender gemeinsamer Motor 17 zum Antrieb von zwei in Längsrichtung
an einer Fahrzeugseite hintereinander angeordneten Räderlbefestigt tes ist nur eines
der Räder dargestellt). Der Motor 17 weist beidseitig einen Abtrieb 27 auf, mit
dem die beiden Räder 4 über je eine Kardanwelle 8 mit zwischengeschalteten Kupplungen
9 antreibbar sind. Auch in dieser Ausführung des Antriebs ist das innere Zentralrad
11 des Planetengetriebes 20 mittels Zahnkupplung 12 mit dem Tellerrad 13 des Winkelgetriebes
5 verbunden, wobei das
Tellerrad 13 auf der Hohlwelle 23 befestigt
und die Zahnkupplung 12 in der Hohlwelle 23 angeordnet ist. Das äußere Zentralrad
21 des Planetengetriebes 20 ist mit der Nabe 14 des Rades 4 mit Schrauben 29 verbunden,
während der Planetenträger 22, durch die hohle Achse 15 des Rades 4 hindurch, mit
Schrauben 28 an der Schwinge 2 befestigt ist.
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In beiden Ausführungen sind die Hohlwellen 23 aus dem Getriebegehäuse
15 herausgeführt und tragen an ihrem freien Ende eine Scheibenbremse 18.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, ermöglicht die Erfindung eine sehr
kompakte Bauweise des Antriebs, die insbesondere für den Einsatz von Motoren mit
sehr hohen Drehzahlen geeignet ist. Der Durchmesser des Planetengetriebes in der
Nabe des angetriebenen Rades kann so klein gewählt werden, daß es ohne weiteres
möglich ist, ein solches Rad mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser auszubilden
und mit gummi-gefederter Bandage zu versehen.