DE571903C - Antrieb eines Drehgestelles von schienengefuehrten Fahrzeugen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
7. MÄRZ 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE gpi GRUPPE

201 A 21/. JO

Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: i6. Febr

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie in Baden, Schweiz Antrieb eines Drehgestelles von schienengefuhrten Fahrzeugen

Patentiert im Deutschen Reiche vom i8. Oktober 1930 ab

Für schienengeführte Fahrzeuge ist beispielsweise ein Antrieb bekannt, bei dem jeder von zwei oder mehr im Fahrzeugrahmen fest gelagerten elektrischen Triebmotoren über eine Hohlwelle, die in der Fahrtrichtung und in Höhe der Radsatzmitte liegt, sowie über eine allseits bewegliche, federnd ausgebildete, elektrisch isolierende Kreuzgelenkkupplung und eine die Hohlwelle durchsetzende Kardanwelle nur eine, einzige Triebachse des Fahrzeuges antreibt. Solche Antriebe erfordern somit besonders gebaute und daher teure Motoren. Die Wahl der Motorleistung ist außerdem mit -Rücksicht auf die Triebraddurchmesser sehr begrenzt. Wollte man solche Antriebe in ein Drehgestell eines schienengeführten Fahrzeuges einbauen, so würden vor allem die ungefederten Massen des Drehgestelles zu schwer ausfallen, ein Nachteil, der sich bei Fahrzeugen großer Leistung und Fahrgeschwindigkeit in erhöhtem Maße bemerkbar macht.

Ferner sind Antriebsarten von drehgestelllosen Fahrzeugen bekannt, bei denen die Motoren parallel zur Fahrzeuglängsachse am Hauptrahmen befestigt sind und über nachgiebige Kupplungen auf Stirnradvorgelege arbeiten; die großen Stirnräder sind dann, wie bei Kraftwagen üblich, durch Kardankupplungen und Kardanwellen mit den Kegelradgetrieben der Fahrzeugtriebachsen verbunden. Diese Anordnung ist aber nicht ohne weiteres auf Antriebe übertragbar, bei denen die Motoren in einem Fahrzeughauptrahmen gelagert sind und von da aus auf die in Drehgestellen gelagerten Triebachsen arbeiten. Sie besitzt aber schwerwiegende Nachteile. Vor allem ist dort eine besondere Abstützung des Kegelradgetriebekastens gegen die Wirkungen: der Zahndruckreaktion und des Eigengewichtes erforderlich. Ferner müssen die Kardanwellen eine gewisse Mindestlänge haben, so daß das Drehgestell unnötig lang und der Achsstand unnötig groß wird. Zudem befinden sich die Kardanwellen im langsam laufenden Teil und haben daher relativ große Drehmomente zu übertragen, so daß sie ver' hältnismäßig schwer werden und trotzdem ihre Gelenke einem raschen Verschleiß ausgesetzt sind. - .

Gemäß der Erfindung werden die genannten Nachteile vermieden. Sie betrifft eine Einrichtung zum Antreiben eines mindestens zweiachsigen Drehgestelles von schienengeführten Fahrzeugen mit mindestens zwei Drehgestellen mittels am Fahrzeughauptrahrnen starr befestigter Motoren, deren Wellen etwa parallel zur Fahrzeuglängsachse liegen und über Kardanwellen,- Stirn- und Kegelradgetriebe die Triebachsen des Drehgestelles treiben, 6c und besteht darin, daß die Kardanwellen zwischen Motoren und Stirnradgetriebe angeordnet .sind und die Kraftübertragung vom Stirngetriebe aus nach der Triebachse hin mittels

einer einzigen allseitig beweglichen Kupplung erfolgt, die sowohl Winkelablenkungen als auch Parallel- und Längsverschiebungen zwischen den. Drehachsen des treibenden und getriebenen Teiles aufnehmen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. ι ein Drehgestell im Grundriß und Abb. 2 dasselbe im Mittelquerschnitt. Darin ίο bedeuten r und 2 zwei elektrische Triebmotoren, die am Fahrzeughauptrahmen starr befestigt sind. Der Motor ι treibt die eine Triebachse 4 und der Motor 2 die andere Triebachse 5 an. In beiden Fällen erfolgt der Antrieb über: Kardankupplung 6, die mit Längsspiel ausgestattet ist, Kardanwelle 7, Kardankupplung 8, die kein Längsspiel besitzt, Stirnradvorgelegewelle % Stirnzahnräder 10 und 11 (Abb. 1 und 2), Kupplungsbolzen 12 und 31, Doppelhebel 13, Verbindungslaschen 32 und Mitnehmer 33 einer allseits beweglichen Kupplung, Kegelradvorgelegewelle 14 und Kegelräder 15, 16. Beide Antriebe arbeiten somit vollkommen unabhän- gig voneinander. Die Kegelradgetriebe 15, 16 sind in je einen zweiteiligen Kasten 17 eingeschlossen, die die verschiedenen, nicht bezeichneten Lagerbüchsen für die Triebachsen 4, 5_ und auch die Lagerbüchsen der Kegelradvorgelegewellen 14 tragen. Die den Kegelrädern 15 entgegengesetzten Enden der Kegelradvorgelegewellen 14 werden, von je einer Büchse 18 geführt, die innen zylindrisch und außen kugelförmig sind. Die kugelförmigen Teile werden ihrerseits von je einer Kugelschale 19 geführt, welche je innerhalb der großen Stirnräder 11 gelagert sind. Beide Stirnradgetriebe 10, 11 ruhen in einem Kastenrahmen 20. Die kleinen Stirnräder 10 stützen sich über ihre Wellen 9 auf die Lagerbüchsen 27 ab. Die großen Stirnräder 11 besitzen je eine als Hohlwelle dienende Verlängerung 28, die über die Lagerbüchsen 29 von nabenförmigen Teilen 30 des Rahmens 20 getragen werden. Letzterer (20) ist mit dem Drehgestellrahmen 21 starr verbunden. Der Drehgestellrahmen 21, der sich in bekannter, nicht dargestellter Weise federnd auf die beiden Triebachsen 4 und 5 abstützt, hat beiderseitige Gleitflächen 22, die ihrerseits zur Abstützung des Fahrzeughauptrahmens dienen. Bei der neuen Bauart werden in Übereinstimmung mit bekannten, ähnlichen Anordnungen die Winkeländerungen und Längsver-Schiebungen, die von den Bewegungen des Drehgestellrahmens 21 gegenüber dem Hauptrahmen herrühren, von den Kardankupplungen 6 und 8 aufgenommen. Die neue Ausführungsform hat aber ganz besondere Vorteile. Vor allem ist die freie Bewegung jeder einzelnen Triebachse 4 bzw. S gegen das Drehge stell gewährleistet. Beide können sich innerhalb des Spieles der Achslager 24 in deren Führungen 25 unabhängig voneinander bewegen, z. B. parallel oder schief in zur Zeichenfläche senkrechten Ebenen und längs oder quer in waagerechten Ebenen. Diese Bewegungen verursachen keine schädlichen Rückwirkungen (z. B. Zwängungen) im Triebwerk, Drehzapfenlager oder in der Federaufhängung. Daraus wiederum ergibt sich in Verbindung mit der Tatsache, daß die Motormassen außerhalb der Drehgestelle, d.h. am Fahrzeughauptrahmen, befestigt sind, eine.geringere Massenträgheit des Drehgestelles und dadurch ein ruhiger Lauf des Fahrzeuges und ein geringer Verschleiß von Spurkranz und Schiene. Ferner werden die Zugkraftstöße und die beim Überfahren des Schienenstoßes auftretenden Erschütterungen unmittelbar vom Drehgestellrahmen 21 aufgefangen und nicht · etwa über empfindliche Getriebeteile geleitet. Auch die eigenartigen Abstützungen der Kegelradvorgelegewellen 14 in den Kugelbüchsen τ 8 und deren" Lagerungen innerhalb der großen Stirnräder 11 und nahe der allseitig beweglichen Kupplungen 1-2^ 13, 31 bis 33 wirken sich besonders günstig aus. Vor allem erlauben diese Kugelbüchsen 18 sowohl Winkel- als auch Längsbewegungen der Kegelradvorgelegewellen 14 bzw. der Getriebekasten 17. Außerdem bilden die Kugelbüchsen eine Abstützung für' die an den Getriebekästen 17 durch Eigengewicht und. Zahndruekreaktionen erzeugten Kräfte, wodurch die sonst übliehen, diese Kräfte aufnehmenden Stützen fortfallen. Sehr wesentlich ist ferner die starke Entlastung des Fahrzeuges von ungefederten Massen und die.Befestigung der Motoren am Fahrzeughauptrahmen, wo sie gegen mechanische Erschütterungen besser geschützt sind.

Die Abfederung einzelner Massen des Drehgestelles kann auch" anders als gezeichnet gewählt werden. So z. B. braucht die Verbindung des Kastenrahmens 20 mit dem Drehgestellrahmen 21 nicht starr zu sein, sondern kann so beschaffen sein, daß der Rahmen 20 gegenüber dem Rahmen 21 .gewisse Bewegungen ausführen kann, sofern dies mit Rücksieht auf die Art der Abstützung des Hauptrahmens auf dem Drehgestellrahmen 21 zweckmäßig ist. Auch sonst sind Abweichungen von der gezeichneten Ausführungsform möglich, ohne daß am Wesen der 'Erfindung etwas geändert wird. Statt den Drehgestellrahmen 21 außen um die Triebräder 6 herumzuführen, könnte man auch einen, Innenrahmen mit zwischen den Triebrädern 26 liegender Lagerung der Triebachsen 4, 5 wählen. Auch können statt der mit den Organen 12,13, bis 33 ausgerüsteten Kupplung irgend--

welche andere allseitig bewegliche Kupplungen verwendet werden, z. B. solche, die zugleich elastisch nachgiebig sind.

Unter Umständen kann es wünschenswert sein, statt der beiden großen Stirnräder ii ein einziges hohlzylindrisches Stirnrad zu verwenden, das die beiden Kupplungen 12, 13 in sich einschließt und das außen einen mit den beiden Ritzeln 10 kämmenden Zahnkranz trägt, to In diesem Falle würde das Stirnrad beiderseits je eine Lagerstelle erhalten, der Antrieb der Triebachsen aber nicht unabhängig voneinander sein.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   ι . Einrichtung zum Antreiben mindestens zweiachsiger Drehgestelle von schienengeführten Fahrzeugen mittels am Hauptrahmen des Fahrzeuges starr befestigter Mo-

   ao toren, deren Wellen etwa parallel zur Fahrzeuglängsachse liegen und über Kardanwellen, Stirn- und Kegelradgetriebe die Triebachsen des Drehgestelles treiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Kardanwellen (7) zwischen den Motoren (1,2) und ' Stirnradgetrieben (10, 11) angeordnet sind und die Kraftübertragung von jedem Stirnradgetriebe aus nach der Triebachse hin mittels einer einzigen allseitig beweglichen" Kupplung· (12, 13, 31 bis 33) erfolgt, die gleichzeitig sowohl Winkelablenkungen als auch Parallel- und Längsverschiebungen zwischen den Drehachsen des treibenden und getriebenen Teiles aufnehmen kann.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der getriebene Teil (33) der allseits beweglichen Kupplung von einer lose 'über die Kegelradvorgelegewelle geschobenen und im Rad- 4a körper des großen Stirnrades kugelig gelagerten Führungsbüchse (18) gehalten wird, die ^ zugleich . zur Abstützung des am Kegelradgetriebekasten durch Eigengewicht und Zahndruck auftretenden Reaktionsdrehmomentes dient.
3. 3. Einrichtung- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die großen Zahnräder (11) der Stirnradgetriebe (10, 11) als Hohlwellen dienende Verlängerungen (28) haben, die durch Lagerbüchsen (29) des Lagerrahmens (20) für die Stirnradgetriebe" getragen werden und die Kegelradvorgelegewelle (14) umschließen.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerrahmen des Stirnradgetriebes mit dem Drehgestellrahmen unstarr verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen