DE419917C - Lokomotivantrieb durch Vertikalelektromotor - Google Patents

Description

Antrieb von elektrischen Fahrzeugen durch Vertikalmotoren mit umlaufendem Anker und Feld und Leistungsübertragung durch einfache Kegelradgetriebe auf dieselbe Welle. Da die Leistung der Elektromotoren durch die Ankerumfangsgeschwindigkeit begrenzt ist, so kann die Leistung von Elektrolokomotiven mit hochliegenden Motoren bei bestimmter Spurweite, sofern der zulässige

ίο Achsdruck bereits erreicht ist, nur dadurch gesteigert werden, daß die Zahl der Achsen und zumeist auch der Motoren vermehrt wird. Außer der hierdurch bedingten Gewichtsvermehrung ergibt sich eine unerwünschte Vergrößerung der Baulänge, verbunden mit schlechterer Kurvenläufigkeit und bedeutend höheren Kosten. Der Hauptvorzug einer Steigerung der Motorleistung ohne erhebliche Gewichtsvermehrung würde also in der Möglichkeit des Baues leistungsfähigerer Lokomotiven ohne wesentliche Mehrkosten liegen. Dies ist besonders für Vollbahnlokomotiven wichtig, bei welchen eine wesentliche Steigerung der Motordauerleistungen notwendig, aber nur durch Vergrößerung der Baulänge der Lokomotiven erzielbar ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen Antrieb von Elektrolokomotiven durch Vertikalmotoren, bei welchen nicht nur der Motoranker, sondern auch das die Feldwicklung tragende Gehäuse umläuft und die Kraftübertragung durch Zahnräder mit aufeinander senkrecht stehenden Achsen auf dieselbe Welle erfolgt. Elektrische Maschinen mit gleichzeitig umlaufendem Anker und

Fefd sind an sich bekannt, ebenso sind Lokomotivantriebe mit Vertikalmotoren bekannt, bei welchen die Kraftübertragung vom Motor auf die Blindwelle bzw. Triebachse durch ein einfaches Zahnradgetriebe erfolgt, dessen Achsen aufeinander senkrecht stehen (Kegelradgetriebe). Die Erfindung besteht nun in der Vereinigung dieser bekannten Elemente zu einem neuen Lokomotivantrieb, dessen Vorteil hauptsächlich in einer Erhöhung der Leistung ohne wesentliche Gewichtsvermehrung beruht. Für ortsfeste Anlagen haben Maschinen mit umlaufendem Anker und Feld keine allgemeine Anwendung gefunden, weil hierbei die Raumfrage von untergeordneter Bedeutung ist und außerdem die mit dieser Anordnung verbundene Gewichtsersparnis die teuere Konstruktion nicht rechtfertigen kann. Bei großen Lokomotiven ist jedoch mit einer relativen Gewichtsverminderung des Motors auch eine solche der ganzen Lokomotive verbunden, sofern nicht dadurch eine größere Zahl zusätzlicher Zahnräder notwendig wird, deren Gewicht die erwähnte Gewichtsersparnis des Motors wieder aufhebt. Das letztere ist der Fall, wenn die Drehachsen des umlaufenden Ankers und Feldes eine parallele Lage zur Radachse oder Blindwelle aufweisen, wie dies bei einer bereits bekannten Anordnung zutrifft. Außerdem bedingt die hierbei verwendete große Zahl von Zahnrädern eine starke Herabsetzung der Betriebssicherheit. Die Anordnung des umlaufenden Feldes führt bei Lokomotiven also nur dann zu einer wesentlichen Gewichtsersparnis, wenn die Zahl der Zahnräder auf das erreichbare Mindestmaß beschränkt wird. Dieses Mindestmaß ergibt sich zu vier Zahnrädern, weil auch die Forderung zu erfüllen ist, daß die Drehzahl der Radachse bzw. Blindwelle niedriger sein soll als diejenige der umlaufenden Teile des Motors. Bei Berücksichtigung dieser Forderung kann nur durch die an sich bekannte Anordnung von Vertikalmotoren mit Kraftübertragung durch Zahnräder mit aufeinander senkrecht stehenden Achsen eine Mindestzahl von vier j Zahnrädern erreicht werden, z. B. durch ! 5a Kegelräder, weil nur durch solche Zahnräder j es möglich ist, die entgegengesetzt umlau- , fenden Teile des Motors in demselben Drehsinn auf eine Achse wirken zu lassen. ! Die Kraftübertragung erfolgt nun hier ■ durch zwei konzentrische Wellen, welche mit I zwei einfachen Kegelradgetrieben eine ge- ! meinsame Blindwelle oder Lokomotivachse _; ! antreiben. Durch diese Anordnung werden hauptsächlich folgende Vorteile erreicht:

A. Die Motorleistung kann ohne wesentliehe Gewichtsvermehrung auf nahezu das Doppelte gebracht werden.

B. Die bei Vertikalmotoren unerwünschte Kreiselwirkung kann durch die entgegengesetzt umlaufenden Massen des Ankers und

j Feldes ausgeglichen werden.

! C. Große Übersetzungsverhältnisse der Kegelradgetriebe erübrigen sich.

Die Leistung kann gegenüber Motoren der gewöhnlichen Bauart dadurch verdoppelt werden, daß die Drehzahl des Ankers und Feldes gleich der des Ankers der gewöhnlichen Maschine gewählt wird. Anker und Feld erhalten dabei das gleiche Drehmoment, welches je gleich ist demjenigen eines gewohnlichen Motors. Da aber durch die Kegelradgetriebe die Drehmomente des Ankers und Feldes in demselben Drehsinn wirken, wird das Gesamtdrehmoment des Motors verdoppelt, mithin auch dessen Leistung.

Da eine Drehzahländerung gegenüber dem gewöhnlichen Motor nicht stattfindet, ist eine Vergrößerung des Übersetzungsverhältnisses der Kegelradgetriebe nicht notwendig.

Die Zeichnung stellt einen Längsschnitt durch den Motor mit Getrieben dar. Es bedeutet:

a) den umlaufenden Anker,

b) die mit dem Gehäuse sich drehende Feldwicklung,

c) die innere (Anker-) Welle,

d) die äußere, hohle Welle der Feldwicklung,

e) das Kegelradgetriebe der Ankerwelle,

f) das Kegelradgetriebe der Welle der Feldwicklung,

g) die durch beide Kegelradgetriebe gemeinsam angetriebene Blindwelle (bzw. Achse),

h) andeutungsweise die elastischen Kupplungen beider Wellen, deren Ausführung nach bekannten Gesichtspunkten erfolgt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Lokomotivantrieb durch Vertikalelektromotor, dadurch gekennzeichnet, daß Anker und Feld in an sich bekannter Weise sich drehen und mit Hilfe je eines einfachen Zahnradgetriebes, bei welchem die Achsen der zu jedem Getriebe gehörenden beiden Zahnräder aufeinander senkrecht stehen, gemeinsam eine Blindwelle bzw. Lokomotivachse antreiben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.