DE3731546A1

DE3731546A1 - Antriebsaggregat fuer schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE3731546A1
Application number: DE19873731546
Authority: DE
Inventors: Johann Eichinger
Original assignee: Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Current assignee: HURTH GETRIEBE UND ZAHNRAEDER GMBH, 8000 MUENCHEN,
Priority date: 1987-09-19
Filing date: 1987-09-19
Publication date: 1989-04-06
Also published as: EP0308616B1; EP0308616A2; DE3869532D1; ATE74083T1; EP0308616A3

Description

Die Erfindung betrifft ein zu den sogenannten Parallel wellenantrieben gehörendes Antriebsaggregat für Schienen fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Damit geht sie von einem Stand der Technik aus, wie er z. B. von der EP 00 10 619 B1 bekannt ist.

Bei dieser bekannten Anordnung eines Motor-Getriebe- Aggregats sind die miteinander verschraubten Gehäuse von Motor und Getriebe starr am Drehgestellrahmen befestigt. Zum Überbrücken des radialen Federweges zwischen der Radsatzachse und der Hohlwelle und zum Ausgleich von Winkelabweichungen ist ein aufwendiges Kupplungsaggregat vorgesehen, bei dem die Getriebe-Hohlwelle über eine erste Kupplung, eine Kardanhohlwelle und eine zweite Kupplung mit der Radsatzachse verbunden ist. Da die Relativbewegungen zwischen der Getriebe-Hohlwelle und der Radsatzachse beträchtlich sind, muß ein entsprechender Freiraum vorgesehen sein, der die Abmessungen der Getriebe-Hohlwelle und ihrer Lager und damit die Größe des Getriebegehäuses ungünstig beeinflußt. Für Fahrzeuge der Niederflur-Bauart ist ein solches Antriebsaggregat deshalb kaum anwendbar.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsaggregat der genannten Art so weiterzubilden, daß sein Raumbedarf verringert und es dadurch auch in Fahrzeugen der Niederflur-Bauart einsetzbar ist.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Antriebsaggregat vorge schlagen, das die Kennzeichen des Anspruchs 1 aufweist.

Diese Bauweise erlaubt es, den Durchmesser der Getriebe- Hohlwelle zu reduzieren, was die Verwendung kleinerer Lager erlaubt und damit ein kleineres Gehäuse ermöglicht. Stern- und Gelenkkupplungen sind von anderen Anwendungen bei Schienenfahrzeugen bekannt.

Eine 3-Punkt-Abstützung eines Antriebsaggregats der ge nannten Art ist auch in der DE 24 34 420 B2 beschrieben. Dort ist jedoch das Motor-Getriebe-Aggregat an drei ela stischen Gliedern im Rahmen des Schienenfahrzeugs abgestützt, was einer starren Befestigung nahe kommt. Zusätzlich ist eine Kardankupplung zwischen der Getriebe- Hohlwelle und der Radsatzachse erforderlich, die aus schließlich der Drehmomentübertragung dient.

Für eine ausgeglichene Gewichtsverteilung auf die drei Abstützpunkte wird im Anspruch 2 eine zweckmäßige Aus führung aufgezeigt. Im Interesse einer freien Winkel beweglichkeit der Radsatzachse ohne nachteilige Beein flussung der Kupplung ist eine Ausgestaltung nach Anspruch 3 sinnvoll.

Bei den bekannten Parallelwellenantrieben ist häufig auf der Radsatzachse eine Bremsscheibe angebracht. Die zugehörigen Bremsbacken und ihr Betätigungsmechanismus sind am Drehgestellrahmen angeordnet. Die durch die Relativbewegungen zwischen Radsatzachse und Drehgestell rahmen bedingte Lageveränderung der Bremsscheibe gegenüber den Bremsbacken erfordert aufwendige bauliche Vorkehrungen, um eine zuverlässige Wirkung der Bremse sicherzustellen. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 4 kann die Bremsenanordnung wesentlich vereinfacht werden, da Bremsscheibe und Bremsbacken immer in der gleichen Lage zueinander bleiben.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestell ten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Anordnung zweier Antriebsaggregate in einem Drehgestell, teils in Ansicht und teils im Schnitt, und

Fig. 2 eine andere Anordnung der Bremse.

Im Rahmen (2) eines Drehgestells (1) eines nicht gezeig ten Schienenfahrzeugs sind zwei Radsatzachsen (3) federnd gelagert. Neben jeder Radsatzachse ist ein Antriebsmotor (4) angeordnet, an dessen einer Stirnseite ein Stirnrad getriebe (5) angeflanscht ist. Das aus dem Motor (4) und dem Getriebe (5) bestehende Motor-Getriebe-Aggregat wird im folgenden mit (6) bezeichnet. Die Kraftübertragung von der Motorwelle erfolgt, ggf. über eine Zahnkupplung (7), auf ein Ritzel (8) des Stirnradgetriebes und von dort auf ein Zahnrad (9), das gemeinsam mit einem weite ren Ritzel (10) auf einer Welle (12) sitzt. Das Ritzel (10) steht in Eingriff mit einem Zahnrad (11), das dreh fest auf einer Hohlwelle (13) angebracht ist. An Stelle des zweistufigen Getriebes kann bei entsprechender Über setzung auch ein einstufiges Getriebe Anwendung finden. Die Hohlwelle (13) ist, ebenso wie die Welle (12) (und ggf. das Ritzel 8), mit nicht gezeigten Wälzlagern dreh bar, aber axial nicht verschiebbar im Gehäuse (14) des Getriebes (5) gelagert und ragt auf einer Seite aus dem Gehäuse (14) heraus. Durch die Hohlwelle (13) hindurch ist mit dem für die Federungsbewegung erforderlichen radialen Abstand die Radsatzachse (3) etwa zentrisch hindurchgeführt, auf der die Treibräder (15, 16) dreh fest aufgebracht sind.

Die treibende Verbindung von der Hohlwelle (13) zur Rad satzachse (3) erfolgt über eine Gelenkkupplung (17). Mit der Hohlwelle fest verbunden ist ein erster Flansch (18) und mit der Radsatzachse fest verbunden ist ein zweiter Flansch (19), dazwischen ist ein nicht gelagertes Zwi schenglied (20) vogesehen. Mit dem Zwischenglied (20) ist der erste Flansch (18) über Lenkerhebel (21) und der zweite Flansch (19) über Lenkerhebel (22) gelenkig verbunden. Zu diesem Zweck sind Bolzen (23) an den Flanschen (18, 19) und dem Zwischenglied (20) befestigt, auf denen die Lenkerhebel (21, 22) mittels bekannter und deshalb nicht gezeigter elastischer Glieder, soge nannter Gummigelenke, gelagert sind. So ist eine Vier gelenkkette aus dem ersten Flansch (18), den Lenker hebeln (21) und dem Zwischenglied (20) gebildet, eine weitere Viergelenkkette aus dem Zwischenglied (20) den Lenkerhebeln (22) und dem zweiten Flansch (19). Da das die beiden Viergelenkketten verbindende Zwischenglied (20) nicht gelagert ist, kann die Kupplung die radialen Bewegungen zwischen den gefederten Teilen (Positionen 4, 5, 18) und den ungefederten Teilen (Positionen 3, 15, 16, 19) ausgleichen.

Außer zur Drehmoment-Übertragung dient die Gelenkkupp lung (17) auch der Abstützung des Motor-Getriebe- Aggregats (6) auf der Radsatzachse (3). Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Gelenkkupplung (17) zumindest angenähert in der Mitte zwischen den Treibrädern (15, 16) liegt, also in der Fahrzeuglängsachse (24), weil dann beim Überfahren von Gleisunebenheiten, Weichen usw. keine einseitigen Belastungen von der Radsatzachse (3) auf die Gelenkkupplung ausgeübt werden, die ihrerseits Rückstellkräfte hervorrufen.

Zum Abstützen von Massenbeschleunigungskräften und Kipp momenten sind zwei weitere Abstützpunkte (25, 26) vor gesehen. An diesen Stellen ist der Motor (4) und/oder das Getriebegehäuse (14) elastisch am Drehgestellrahmen (2) abgestützt oder mittels nicht gezeigter vertikaler Lenkerhebel aufgehängt.

Zwischen der Gelenkkupplung (17) und dem benachbarten Treibrad (15) ist noch die Bremsscheibe (28) einer Scheibenbremse (27) auf der Radsatzachse (3) angeordnet. Die Betätigungseinrichtungen mit den Bremsbacken (29) sind am Drehgestellrahmen (2) befestigt.

Die sich bei Relativbewegungen zwischen dem Drehgestell rahmen (2) und der Radsatzachse (3) für die Bremse (27) ergebenden Probleme werden bei der Anordnung nach Fig. 2 vermieden. Bei im übrigen weitestgehend gleicher Anord nung des Motor-Getriebe-Aggregats im Drehgestell ragt hier die Hohlwelle (13) auch auf der der Kupplung gegenüberliegenden Seite aus dem Getriebegehäuse (14) heraus und nimmt die Bremsscheibe (28) drehfest auf. Die Betätigungseinrichtungen mit den Bremsbacken (29) sind am Getriebegehäuse (14) angebracht. Auf diese Weise gibt es keine Relativbewegungen zwischen der Bremsscheibe (28) und den Bremsbacken (29). Auch bezüglich der Dimensio nierung der Bremse sind keine Änderungen gegenüber der üblichen Anordnung nach Fig. 1 erforderlich, weil die Bremsscheibe (28) mit derselben Drehzahl rotiert wie die Radsatzachse (3).

Statt der Gelenkkupplung (17) ist als Beispiel für eine andere Kupplung in Fig. 2 eine sogenannte Sternkupplung (30) dargestellt. Fest mit der Hohlwelle (13) verbunden ist eine erste Kupplungshälfte (31). Eine zweite Kupp lungshälfte (32) ist drehfest auf der Radsatzachse (3) befestigt. Beide Kupplungshälften (31, 32) weisen radial nach außen gerichtete Arme auf, die in Umfangsrichtung abwechselnd hintereinander liegen. Jeweils zwischen zwei Armen sind nicht gezeigte Gummiblöcke angeordnet, die unter Vorspannung an den Armen anliegen.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und in der Zeichnung gezeigten Anwendungsbeispiele beschränkt. Wie schon erwähnt, sind z. B. andere Stirnradgetriebe möglich oder andere Kupplungen. Daneben soll auch der in den Patentansprüchen und in der Beschreibung verwendete Begriff "abstützen" in seinen verschiedenen Formen und Zusammensetzungen weitestgehend verstanden werden und z. B. "aufhängen" mit einschließen.

Begriffsliste

1 Drehgestell
2 Rahmen
3 Radsatzachse
4 Antriebsmotor
5 Stirnradgetriebe
6 Motor-Getriebe-Aggregat
7 Zahnkupplung
8 Ritzel
9 Zahnrad
10 Ritzel
11 Zahnrad
12 Welle
13 Hohlwelle
14 Gehäuse
15 Treibrad
16 Treibrad
17 Gelenkkupplung
18 erster Flansch
19 zweiter Flansch
20 Zwischenglied
21 Lenkerhebel
22 Lenkerhebel
23 Bolzen
24 Längsachse
25 Abstützpunkt
26 Abstützpunkt
27 Scheibenbremse
28 Bremsscheibe
29 Bremsbacke
30 Sternkupplung
31 erste Kupplungshälfte
32 zweite Kupplungshälfte

Claims

1. Antriebsaggregat für Schienenfahrzeuge mit einem in einem Drehgestell aufgenommenen Motor-Getriebe- Aggregat, bestehend aus einem mit seiner Achse parallel zu einer Radsatzachse angeordneten Antriebsmotor und einem mit dessen Abtriebswelle gekuppelten Stirnrad getriebe, das abtriebsseitig eine die Radsatzachse im wesentlichen konzentrisch umgebende Hohlwelle aufweist, die über ein elastisches Kupplungsaggregat mit der Radsatzachse verbunden ist, gekennzeichnet durch eine elastische 3-Punkt-Abstützung im Drehgestell, derart, daß das Motor-Getriebe-Aggregat an zwei Punkten am Drehgestellrahmen abgestützt ist und das als einfache, einen Winkelversatz, Radialbewegungen und geringe Axialbewegungen zwischen der Radsatzachse und der Hohlwelle zulassende Stern-, Gelenk- od. dgl. Kupplung ausgebildete Kupplungsaggregat den dritten Abstütz punkt bildet.

2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die elastische Kupplung auf der dem Motor zugewendeten Seite des Getriebes angeordnet ist.

3. Antriebsaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die elastische Kupplung, in Fahrtrich tung gesehen, zumindest annähernd in der Fahrzeug mitte liegt.

4. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das der elastischen Kupp lung abgewendete Ende der Hohlwelle eine Bremsscheibe für eine am Motor-Getriebe-Aggregat angebrachte Fahrzeugbremse trägt.