DE3600675A1 - Doppelachsantrieb fuer schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betriftt einen Doppelachsantrieb für Schienenfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiger Antrieb ist aus der EP 01 37 931 bekannt. Bei dem hier beschriebe­ nen Antrieb ist jede Hohlwelle der Winkelgetriebe mit Hilfe von zwei Kupplungen mit der dazugehörigen Radsatzachse verbunden. Eine dieser beiden Kupplungen, die als Laschenkupplung ausgebildet ist und ein tanzendes Mittelstück aufweist, überträgt kardangelenkartig nur das Drehmoment von der Hohlwelle zur Radsatz­ achse. Die zweite Kupplung dient lediglich der Aufnahme des Gewichtes der Motor- Getriebe- Einheit. Dieses geschieht über ein elastisches Element, welches zwi­ schen der Radsatzachse und der Hohlwelle angeordnet ist. Dieses elastische Ele­ ment, welches auch als elastisches Lager bezeichnet wird, nimmt an der Drehmo­ mentübertragung nicht teil. Somit benötigt diese Lösung zur Verbindung der Hohl­ welle mit der Radsatzachse jeweils 2 Kupplungen wodurch eine kompakte und ko­ stengünstige Bauweise nicht möglich ist. Auch muß die drehmomentübertragende Kupplung große Auslenkungen aufnehmen, bedingt durch den axialen Abstand der beiden Kupplungen einer Radsatzachse.

Bekannt ist auch eine Ausführung, bei der jede Hohlwelle beiderseits mittels ei­ ner elastischen Kupplung mit der Radsatzachse verbunden ist. Hierbei fällt bei­ den Kupplungen die Aufgabe der Drehmomentübertragung sowie der Aufnahme des Ge­ wichtes der Motor-Getriebe-Einheit zu. So beschreibt DE-PS 8 38 452 einen Antrieb, bei dem jede elastische Kupplung aus einer die Radsatzachse umgebenden Gummi­ scheibe gebildet wird, die auf einer Stirnseite mit einem auf der Hohlwelle be­ festigten scheibenförmigen Flansch und auf der anderen Stirnseite mit einem auf der Radsatzachse aufgebrachten scheibenförmigen Flansch verbunden ist. Bedingt durch den axialen Abstand der beiden stirnseitig der Hohlwelle angeordneten Kupplungen, müssen die elastischen Elemente verhältnismäßig weich ausgebildet werden, um Auslenkungen der Radsatzachse aufnehmen zu können. Hierdurch wird aber ein stärkeres Durchhängen der Motor-Getriebe-Einheit zwangsläufig hingenom­ men werden müssen. Auch tritt durch die beidseitige Anordnung von elastischen Kupplungen an den Hohlwelle eine starke Verdrehbeanspruchung der Motor-Getriebe- Einheit durch während des Fahrbetriebes auftretende Verlagerungen der Radsatz­ achsen auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und kompakte Bauweise eines Doppel­ achsantriebes aufzuzeigen. Hierbei sollen möglichst wenige, einfache und gleiche Kupplungselemente zur Verbindung der Hohlwellen mit den Radsatzachsen zur Anwen­ dung gelangen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkma­ le gelöst.

Es wird je Radsatzachse und Hohlwelle nur eine Kupplung benötigt, wodurch eine Reihe von Bauteilen eingespart werden und der Antrieb äußerst kompakt wird. Durch die wechselweise Anordnung nur einer flexiblen Kupplungen an jeder Hohl­ wellen, auch als spiegelsymmetrische Ausführung bezeichnet, kann die Motor-Ge­ triebe-Einheit um die Verbindungslinie der Beugungspunkte der Kupplungen pen­ deln, so daß die Kupplungen bei Auslenkungen der Radsatzachsen geschont werden und ohne große Kompromisse eingehen zu müssen, günstig ausgelegt werden können.

Bei Ausführung der flexiblen Kupplung als Pufferkupplung lassen sich die Kupp­ lungselemente (Puffer) leicht und schnell ein- und ausbauen.

Um die Kupplungselemente von zusätzlichen dynamischen Belastungen aus dem Fahr­ betrieb möglichst frei zu halten, kann die Anordnung von einer oder mehreren Stützen, die die Motor-Getriebe-Einheit gelenkig mit dem Rahmen verbinden, von Vorteil sein. Je nach Art und Größe der aufzunehmenden Kräfte können unter­ schiedliche Stützausführungen zur Anwendung gelangen. Auch können die Stützen mit Stoßdämpfern kombiniert werden, um Schwingungen zu vermeiden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierin ist ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben. Die Antriebseinheit 1 besteht aus einem Motor 28, zwei beidseitig am Motor angeflanschten Winkelgetrieben 29 und 30 mit ihren Hohlwellen 2 und 3. Durch die Hohlwelle hindurchgeführt sind die Radsatz­ achsen 6 und 7, welche je zwei Treibräder 31 tragen und im Rahmen 12 eines Dreh­ gestelles gelagert sind. Die Hohlwellen 2 und 3 der Winkelgetriebe 29 und 30 sind mit den ersten Kupplungshälften 26 der flexiblen Kupplungen 4 und 5 fest verbunden.

Die zweiten Kupplungshälften 27 sind mit den jeweiligen Radsatzachsen 6 bzw. 7 fest verbunden. Die elastischen Kupplungen 4, 5 sind in der Lage, Winkelabwei­ chungen zwischen Radsatzachse und Hohlwelle aufzunehmen, wobei der Scheitelpunkt des Winkels im Beugungspunkt 8 der Kupplung 4 bzw. 9 der Kupplung 5 liegt. Die Verbindungslinie 10 der Beugungspunkte 8 und 9 stellt somit die Pendelachse dar, um die Motor-Getriebe-Einheit 1 pendeln kann. Die Kupplungen 4 und 5 übertragen mittels ihrer elastischen Elemente die Drehmomente von den Hohlwellen zu den Radsatzachsen und nehmen gleichzeitig das Gewicht der Motor-Getriebe-Einheit auf.

Um ein Schwingen der Motor-Getriebe-Einheit um die Verbindungslinie 10 zu unter­ binden, kann eine Stütze 11 vorgesehen werden, welche kugelgelenkig einerseits mit dem Motor 28 und andererseits mit dem Rahmen 12 verbunden ist. Muß diese Stütze größere Kräfte aufnehmen, so kann es vorteilhaft sein, zwei Stützen anzu­ ordnen, in gleichem Abstand beidseitig zu der von den Achsen 6 und 7 beschrie­ benen Ebene, so daß Drehmomente querkraftfrei aufgenommen werden.

Sofern größere Auslenkungen der Radsatzachsen und damit der Motor-Getriebe-Ein­ heit zu erwarten sind, können die Stützen 11, 15 auch mittels eines Drehstabes 18 der vertikal verläuft und mittels Lager 32 am Rahmen 12 gelagert ist, über Arme 19, 20 mit dem Rahmen 12 verbunden werden. Die Arme 19, 20, welche mit dem Drehstab 18 fest verbunden sind, sind dabei in einer Ebene angeordnet. Diese Ab­ stützung erlaubt eine allseitige Bewegung des Motors und damit der Motor-Getrie­ be-Einheit, verhindert aber querkraftfrei, also ohne zusätzliche Belastungen für die Kupplungen 4 und 5 eine Verdrehung um die Verbindungslinie 10.

Soll die Motor-Getriebe-Einheit möglichst in einer Mittellage gehalten werden, so kann der Drehstab 18 mit einem Hebelarm 21 fest verbunden werden, welcher an seinem freien Ende über Federn 22, 23 mit dem Rahmen 12 federelastisch verbunden ist. Durch eine geeignete Einstelleinrichtung kann die Mittellage dann einge­ stellt werden. Um Schwingungen zu vermeiden, kann an dem Hebelarm zusätzlich ein Stoßdämpfer 25 angelenkt werden.

In der Abbildung ist ein Doppelachsantrieb, wie zuvor beschrieben, mit zwei Stützen, welche mittels eines Drehstabes 18 am Rahmen angelenkt sind, darge­ stellt. Der Drehstab trägt einen Hebelarm 21, welcher über Federn mit dem Rahmen in federelastischer Verbindung steht. Zur Dämpfung von Schwingungen ist zusätz­ lich ein Stoßdämpfer 25 zwischen Rahmen und Hebelarm angebracht.

• Benennungen  1  Motor-Getriebe-Einheit
   2  Hohlwelle
   3  Hohlwelle
   4  Kupplung
   5  Kupplung
   6  Radsatzachse
   7  Radsatzachse
   8  Beugungspunkt von 4
   9  Beugungspunkt von 5
  10  Verbindungslinie von 8 und 9
  11  Stütze
  12  Rahmen
  13  Anlenkpunkt von 11
  14  Anlenkpunkt von 11
  15  Stütze
  16  Anlenkpunkt von 15
  17  Anlenkpunkt von 15
  18  Drehstab
  19  Arm
  20  Arm
  21  Hebelarm
  22  Feder
  23  Feder
  24  
  25  Stoßdämpfer
  26  Kupplungshälfte 1
  27  Kupplungshälfte 2
  28  Motor
  29  Winkelgetriebe
  30  Winkelgetriebe
  31  Treibrad
  32  Lager

Claims (8)

1. Doppelachsantrieb für Schienenfahrzeuge mit einer sich auf den Radsatzachsen eines Drehgestells abstützenden Motor-Getriebe-Einheit, bestehend aus einem mit seiner Achse in Längsrichtung des Fahrzeugs zwischen den Radsatzachsen liegenden Antriebsmotor und je einem an seinen beiden Stirnseiten angeflan­ schten Winkelgetriebe, wobei jedes Winkelgetriebe abtriebsseitig eine die je­ weilige Radsatzachse im wesentlichen konzentrisch umgehende Hohlwelle auf­ weist und mit dieser mittels Kupplungen verbunden ist, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Hohlwelle (2, 3) durch nur eine flexible Kupplung (4, 5), die Achswinkelabweigungen zuläßt aber in radialer Richtung die Hohlwelle zur Rad­ satzachse (6, 7) mit relativ geringen Versatz führt, mit der jeweiligen Rad­ satzachse (6, 7) verbunden ist, so daß durch Gewichtskräfte und Kräfte aus dem Fahrbetrieb nur ein begrenzter Radialversatz auftritt, und die Kupplungen (4, 5) zum einen auf der einen Seite und zum anderen auf der anderen Seite der Motor-Getriebe-Einheit (1) angeordnet sind, so daß die Verbindungslinie (10) der Beugungspunkte (8, 9) der Kupplungen etwa durch den Schwerpunkt der Motor-Getriebe-Einheit verläuft.

2. Doppelachsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (4, 5) als drehelastische Pufferkupplung ausgebildet ist und auswechselbare Kupplungspuffer aufweist, wobei durch beidseitige Anbindungen der Kupplungs­ puffer an den Kupplungshälften (26, 27) Axialbewegungen der Kupplungshälften zueinander begrenzt werden.

3. Doppelachsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine etwa in horizontaler Richtung etwa quer zur Motorachse wirkende Stütze (11) zwischen dem Rahmen (12) und der Motor-Getriebe-Einheit (1) gelenkig angeordnet ist, wobei die Anlenkpunkte (13, 14) der Stütze außerhalb der von den Achsen (6, 7) beschriebenen Ebene liegen.

4. Doppelachsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei beidsei­ tig in gleichem Abstand von der von den Achsen (6, 7) beschriebenen Ebene in horizontaler, etwa quer zur Motorachse wirkende Stützen (11, 15) zwischen dem Rahmen (12) und der Motor-Getriebe-Einheit (1) gelenkig angeordnet sind und deren Anlenkpunkte (13, 14; 16, 17) in einer vertikalen Ebene liegen.

5. Doppelachsabtrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (11, 15) mittels eines vertikal drehbar gelagerten Drehstabes (18) und zwei mit diesem fest verbundenen in die gleiche Richtung weisenden Armen (19, 20) an deren freiem Ende je eine Stütze angelenkt ist mit dem Rahmen oder der Mo­ tor-Getriebe-Einheit in Verbindung stehen.

6. Doppelachsantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstab (18) mittels eines Hebelarmes (21) und zweier gegeneinader wirkender Federn (22, 23), die sich am Rahmen bzw. der Motor-Getriebe-Einheit abstützen, in einer Mittellage gehalten werden.

7. Doppelachsantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstab (18) mittels eines Hebelarmes (21) und eines Stoßdämpfers (25), der sich am Rahmen bzw. der Motor-Getriebe-Einheit abstützt, eine Schwingungsdämpfung er­ fährt.

8. Doppelachsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungs­ hälften (26, 27) der Kupplungen (4, 5) in axialer Richtung Begrenzungen auf­ weisen, so daß die Kupplungshälften zueinander axial geführt werden.