DE486705C - Triebwerk fuer motorisch betriebene Gleisfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Triebwerk far motorisch betriebene Fahrzeuge, insbesondere für elektrische Lokomotiven, bei welchen der Antriebsmotor über den Triebwellen am Fahrzeugrahmen angeordnet ist. Beim Entwurf des Triebwerks für diese Art Fahrzeuge besteht die Schwierigkeit, daß zwischen, dem Antriebsmotor und den Triebwellen infolge der federnden Aufhängung des Fahrzeugrahmens Schwingbewegungen auftreten, wodurch sich der Abstand des treibenden Zapfens vom getriebenen in bestimmten Grenzen ändert. Man trachtete, die Kraft des Antriebsmotors derart auf die Triebwelljem zu übertragen, daß im Gestänge infolge der Federung keine schädlichen Spannungen entstehen.

Es sind zu diesem Zwecke Kurbelstangenantriebe bekannt, in welche sich nachgiebig verstellende Konstruktionsteile eingebaut sind.

Diesem Zweck dient auch die sogenannte Blindwelle,

Hierzu kommt noch, daß die Kraftübertragung bei allen diesen Kurbeilantrieben nicht gleichmäßig ist, sondern periodische Andeirangen zeigt. Ein genauer Ausgleich der Periodizität ist auch durch den üblichen Winkelversatz der auf eine Welle arbeitendein» Kurbeln nicht erreicht. Bei kritischem= Umdrehungszahlen können zufolge der Federung und der periodischen Änderung· der Triebkräfte Beanspruchungen im Gestänge; auftreten, welche zu Brachem führen können.

Beim Triebwerk nach der Erfindung sind die beschriebenem Nachteile vermieden. Das Triebwerk ist derart ausgebildet, daß es die infolge der Federung des Fahrgestells auftretenden Relativbewegungen zwischen dem Rahmen und den Rädern zuläßt, ohne daß hierzu der Einbau besonderer/ sich nachgiebig verstellender Konstruktionsteüe nötig wäre, wozu noch der Vorteil der vollkommen gleichmäßigen Übertragung des Antriebsdnehmomentes kommt.

Beim Triebwerk nach der Erfindung ist sowohl die treibende wüe die angetriebene Welle mit mindestens zwei zur Welle symmetrisch angeordneten und paarweise durch je ein aus gegeneinander beweglichen Teilen bestehendes Triebwerk verbundenen Kurbelzapfen versehen, wobei die Kraftübertragung zwischen je zwei miteinande;r kreuzweise gekuppelten Kurbelzapfen durch sich während des Umlaufes der Zapfen in einem gemeinsamen Pol schneidende Geraden erfolgt, in deren Richtung die Kurbelzapfen während ihres Umlaufes schwingende Bewegungen einander entgegengesetzten Sinnes ausführen, so daß die Reaktionskräfte im Pol sich gegenseitig aufheben. Demgemäß werden je zwei Zapfen, und zwar je ein treibender und ein angetriebener, durch je ein Triebwerk verbunden, welches die Treibkraft zwischen den beiden Zapfen im obigen Sinnei überträgt, wobei die zwischen den zwei Wellen vorgesehenen Triebwerke um eine im Schnittpunkt der die miteinander gekuppelten Zapfen angeordnete, gegenüber dem Fahrzeugrahmen frei bewegliche, an diesem nicht befestigte

Achse gelagert sind. Bei den zufolge der Federung auftretenden Schwingungen des Fahrzeugrahmens schwingt diese Achse frei, wobei die an ihr gelagerten. Triebwerke eine scherenartige Bewegung ausführen, so daß sich auch die Reaktionskräfte der Drehmomente im gemeinsamen Pol gegenseitig aufheben. Die Reaktionsfiteiheit des Poles ist durch den Satz der Mechanik begründet, ίο nach welchem das Verschieben von Kräftepaaren in. ihrer eigenem Ebene ohne Rückwirkung möglich ist. Es entstehen im Pol Reaktionskräfte, welche den zweifachen Wert der Umfangskräfte der Kurbelzapfen aufweisen, gleiche Richtung haben wie jene und demzufolge einander stets das Gleichgewicht halten. Irgendeine freie, nicht ausgeglichene Kraft wirkt im Pol nicht, so daß. dieser seine Lage während des Umlaufes der Zapfen zufolge der federnden Bewegungen des Gestells frei ändern kann und nicht in einem Lager o. dgl. gestützt zu werden "braucht.

Das Triebwerk nach der Erfindung kann in mannigfacher Art, und zwar z. B. als reines ' Stangentriebwerk oder als mit einem Druckmittel betätigtes Triebwerk ausgebildet sein. Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele eines Triebwerkes nach der Erfindung, und zwar

Abb. ι schematisch einen Antrieb mittels Kurbeltriebes,

Abb. 2 ebenfalls schematisch einen, hydraulischen Antrieb.

In Abb. ι bedeutet M die Motorwelle und 5 die getriebene Welle. Beide sind*mit je zwei zur Welle symmetrisch angeordneten Kurbeln 11, 11' und 12,12' versehen, deren Zapfen 3, 3' und 4, 4' auf den Bahnen 1 und 2 umlaufen. Je zwei einander kreuzweise gegenüberliegende Zapfen 3,' 4 und 3', 4' sind miteinander durch zwei einander gleiche Kurbelvierecke 6, 7, 8, 9 und 6', 7', 8', 9' verbunden, welche im Schnittpunkt der Verbindungslinien 10 und 10' der miteinander gekuppelten Kurbelzapfen, im folgenden Pol O genannt, eine gemeinsame, frei bewegliche Achse besitzen. Die beiden Kräftepaare P₁, P₁ und P₂, P₂ erzeugen im Pol O bei jieder Stellung der Kurbelvierecke gleich große, jedoch einander entgegengesetzte Reaktionskräfte, welche sich gegenseitig aufheben. Die Achse ο ist mithin reaktionsfrei und braucht nicht am Fahrzeugrahmen gelagert zu werden, wodurch die Möglichkeit der relativen Bewegung der Wellen M und 5 gegeneinander gesichert ist.

Im Falle motorischen Antriebes sind die

Kräfte, die an den Kurbeln des Triebwerkes angreifen, alle gleich groß, demgemäß die Wellen M und 5 ebenfalls reaktionsfrei, und das Getriebe arbeitet ohne Totpunktlagen..

Die Abb. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des Triebwerks nach der Erfindung, bei welcher die Kraftübertragung zwischen einem treibenden und einem getriebenen Zapfen * mittels zweier ein Druckmittel steuernder Kolben 14 und 15 erfolgt. Der Kolben 14. ist mit dem treibenden Kurbelzapfen 3, der Kolben 15 mit dem angetriebenen Kurbelzapfen 4 verbunden. Die Kolben bewegen sich in dem gemeinsamen Gehäuse 16 und sind derart bemessen, daß gleichen Volumenänderungen der Räume 17 und 18 gleiche Kolbenwege .entsprechen. Bei Bewegung des Kolbens 14 wird- durch das die Räume 17 und 18 füllende flüssige Mittel de,r Kolben 15 in eine gegenläufige, Bewegung versetzt. Das gemeinsame Gehäuse 16 ist. an Trägern ^X9) ^2O gelagert, welche gleichzeitig auch die Geradführung für die Kolbenstangenköpfe 21 und 22 tragen. Das dem beschriebenen genau gleiche zweite Triebwerk ist in Abb. 2 zwecks Übersichtlichkeit nur angedeutet. O bedeutet den gemeinsamem Pol der beiden Triebwerke.

An SteEe zweier Kurbelzapfen und zweier Triebwerke können an jeder Welle auch mehrere Kurbelzapfen und mehrere Triebwerke angeordnet sein, jeweils symmetrisch zueinander so, daß sich die Reaktionskräfte im go Pol O gegenseitig aufheben. Man kann ferner mehrere der beschriebenen Triebwerke nach Art der sogenannten Nürnbergiea- Schere miteinander verkettein, welche Anordnung sich insbesondere zum Antrieb mehrerer Triebräderpaare von einer Motorwelle eignet.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Triebwerk für motorisch betriebene Gleisfahrzeuge, insbesondere für elekirische Lokomotiven, bei welchen sowohl , an der treibenden wie- an der getriebenen Welle mindestems zwei (um i8o° versetzte) gleichartig liegende Kurbeln angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Schnittpunkt (Pol O) der die kreuzweise gegenüberstehenden Kurbelzapfen (3, 4 bzw. q', 4') verbindenden Geraden (10, 10') eine frei im Raum bewegliche Achse (0) angeordnet ist, an welcher Triebwerke (8, 9, 8', 9') schwingbar gelagert sind, die die kreuzwieise gegenüberliegenden Kurbelzapfen (3, 4 bzw. 3', 4') zwangsweise derart führen, daß letztere sich während ihres Umlauf es längs der sich im Pol (O) schneidenden Geradem in einander entgegengesetztem Sinne bewegen, so daß. sich die Reaktionskräffce im Pol gegenseitig aufhebiep.
2. 2. Triebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Triebwerk als Stangentriebwerk ausgebildet ist, dessen

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   die Triebkraft übertragende Teile (6, 7 bzw. 6', 7') mit der im Schnittpunkt (O) der die zusammengehörigen Kurbelzapfen miteinander verbindende^ Geraden angeordneten Achse mittels Denker (8, 9, 8'» 9') gelenkig verbunden sind.
3. 3. Triebwerk nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß. die Bewegungen des treibenden Kurbelzapfens auf den angetriebenen Kurbelzapfen mittels eines vom treibenden Zapfen in Bewegung versetzten flüssigen Druckmittels übertragen werden.
4. 4. Triebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung zwischen zwei einander kreuzweise gegenüberstehenden Kurbelzapfen, über zwei je mit einem Kurbelzapfen (3, 4 bzw. 3', 4') verbundene Kolben (14, 15) erfolgt, welche in einem gemeinsamem Gehäuse (16) derart angeordnet sind, daß das durch den einen Kolben (14) bewegte Druckmittel den zweiten Kolben (15) in eine gegenläufige Bewegung versetzt, wobei die Gehäuse je zweier zusammengehöriger Kolben des Triebwerks um leine gemeinsame Achse (o) schwingbar gelagert sind.
5. 5. Triebwerk nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Triebwelle und den angetriebenen Wellen mehrere miteinander nach Art einer Nürnberger Schere verkettete Einzelgeitriebe vorgesehen sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen