DE641289C

DE641289C - Hydraulic drive for land vehicles, especially rail vehicles, by Foettinger gear

Info

Publication number: DE641289C
Application number: DEF72672D
Authority: DE
Inventors: Willy Black
Original assignee: HERMANN FOETTINGER DR ING; CURT STEDEFELD DIPL ING; FRANZ KRUCKENBERG DIPL ING
Current assignee: HERMANN FOETTINGER DR ING; CURT STEDEFELD DIPL ING; FRANZ KRUCKENBERG DIPL ING
Priority date: 1932-01-30
Filing date: 1932-01-30
Publication date: 1937-01-27

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Antrieb für Landfahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, bei weL-chem für jede Fahrtrichtung gesonderte Föttinger-Getriebe vorgesehen sind, deren Primärwellen entgegengesetzte Drehrichtung haben. Gemäß der Erfindung sind auf den Primärwellen Kegelräder angeordnet, denen das Motordrehmoment gemeinsam von einem Kegelrad der in Fahrtrichtung liegenden Antriebswelle zugeführt wird. Durch diese Anordnung des Kegelradgetriebes in Verbindung mit den gegenläufigen Primärwellen der Föttinger-Getriebe ist es möglich, die Föttinger-Getriebe unmittelbar auf den Triebachsen des Fahrzeuges unterzubringen, wodurch man einen einfachen und übersichtlichen Aufbau der Antriebsanlage erhält. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Kegelradgetriebe so-The invention relates to a hydraulic drive for land vehicles, especially for rail vehicles, at weL-chem there are separate Föttinger gears for each direction of travel are provided whose primary shafts have opposite directions of rotation. According to the invention are on the primary shafts Arranged bevel gears, which the engine torque is shared by one Bevel gear is fed to the drive shaft lying in the direction of travel. Through this arrangement of the bevel gear in connection with the counter-rotating primary shafts of the Föttinger gear it is possible to place the Föttinger gearbox directly on the drive axles of the To accommodate the vehicle, creating a simple and clear structure the drive system receives. Another advantage is that the bevel gears

ao wie' die Antriebswellen mit Kreuzgelenken auf der Primärseite der Föttinger-Getriebe sitzen und infolgedessen nicht durch das verstärkte Getriebemoment, sondern nur durch das Motormoment belastet werden. Infolgedessen können diese Teile der Kraftübertragung schwächer bemessen werden; die Übertragungsglieder zwischen der Sekundärseite der Getriebe und der Achse können entweder ganz" entfallen oder können als wenig empfindliche Kuppelstangen, Stirnradverzahnungen u. dgl. ausgebildet werden.ao like 'the drive shafts with universal joints sit on the primary side of the Föttinger gearbox and consequently not through the reinforced Transmission torque, but only be loaded by the engine torque. Consequently these parts of the power transmission can be made weaker; the transmission links between the secondary side of the gearbox and the axis can either completely "are omitted or can be used as less sensitive coupling rods, spur gear teeth and the like.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 6 und den zugehörigen Teilen der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.Further features of the invention result from claims 2 to 6 and the associated parts of the following description and the graphic representation of some exemplary embodiments.

Fig. ι und 2 zeigen eine Antriebsanlage, bei welcher mit Rücksicht darauf, daß der Antrieb einer einzigen Fahrzeugachse zur Erzielung genügender Zugkräfte oft nicht ausreicht, zwei Achsen des Fahrzeuges an- ' getrieben werden. Die vom Motor angetriebene Welle 11 überträgt ihr Drehmoment durch die Stirnräder 12 und 13 auf die mitFig. Ι and 2 show a drive system in which with consideration that the Often not driving a single vehicle axle to achieve sufficient tractive effort sufficient for two axles of the vehicle to be driven. The one driven by the engine Shaft 11 transmits its torque through the spur gears 12 and 13 to the with

*) Von dem Patentsucher ist -als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Willy Black in Hannover.Willy Black in Hanover.

den Kegelrädern 14 und 15 versehene Kardan- oder ähnliche Welle 16. Da die weiteren Antriebsteile beider Achsen 17 und 18 völlig symmetrisch sind, wird nur die im Schnitt dargestellte Seite weiterbeschrieben. Durch* das Kegelrad 14 werden die beiden auf der? Primärwellen 19 und 20 sitzenden Kegelräder 21 und 22 angetrieben, wodurch die auf der Achse 17 lose drehbar gelagerten Primärwellen mit den Primärrädern 23 und 24 verschiedenen Drehsinn erhalten. Die beiden Sekundärräder 25 und 26 der Föttinger-Transformatoren sind fest mit der Achse 17 verbunden. Das Gehäuse 27 trägt die festen Leitschaufelteile 28 und 29. Die Achse 17 ist mit Lagern 30 und 31 im Gehäuse27 gelagert, das seinerseits durch die üblichen Gleitbacken 32 und 33 im Rahmen 34 gehalten wird. Diese in Fig. 1 und 2 gezeigte Anordnung stellt insofern die einfachste bauliche Lösung des Antriebes dar, als weder Blindwelle noch Kuppelstangen benötigt werden. Sie ist deshalb besonders geeignet für Fahrzeuge mit hoher Fahrgeschwindigkeit, bei der außerdem wegen der hohen Drehzahl der Treibräder die Abmessungen der Föttinger-Getriebe günstig ausfallen. Durch die Föttinger-Getriebe erhält man ferner neben der Schwingungsdämpfung eine vollkommen gleichmäßige Verteilung des Motordrehmomentes vom Zahnrade 13 aus auf die Welle 16 bzw. auf die Kegelräder 14 und 15 sowie einen vollkommenen Ausgleich verschiedener Drehzahlen beider Achsen gegeneinander. Die Welle 16 mit den Kegelrädern 14 und 15 usw. können deshalb leicht gehalten werden.the bevel gears 14 and 15 provided cardan or similar shaft 16. Since the other drive parts of both axles 17 and 18 completely are symmetrical, only the side shown in section will be described further. By* the bevel gear 14 are the two on the? Primary shafts 19 and 20 seated bevel gears 21 and 22 driven, whereby the primary shafts loosely rotatably mounted on the axis 17 obtained with the primary gears 23 and 24 different directions of rotation. The two secondary wheels 25 and 26 of the Föttinger transformers are firmly connected to the axle 17. The housing 27 carries the fixed Guide vane parts 28 and 29. The axis 17 is supported by bearings 30 and 31 in the housing 27, which in turn is held in the frame 34 by the usual sliding jaws 32 and 33. This arrangement shown in Fig. 1 and 2 represents the simplest structural solution of the drive when neither jackshaft nor coupling rods are required. She is therefore particularly suitable for vehicles with high driving speed, where also Because of the high speed of the drive wheels, the dimensions of the Föttinger gearbox are favorable. With the Föttinger gearbox In addition to vibration damping, you also get a completely even distribution of the engine torque from the gear 13 on the shaft 16 or on the bevel gears 14 and 15 and one complete compensation of different speeds of both axes against each other. the Shaft 16 with bevel gears 14 and 15 etc. can therefore be held easily.

Wird bei einem Fahrzeug eine besonders hohe Drehmomentsteigerung bei günstigem Wirkungsgrad verlangt, so ist dies in bekannter Weise erreichbar durch Verwendung mehrerer Föttinger-Getriebe, von denen jedes für einen besonderen Geschwindigkeitsbereich ausgelegt ist. Unter Verwertung des Erfindungsgedankens erhält man für diesen Fall eine Bauart, wie sie Fig. 3 (Draufsicht) beispielsweise für zwei Treibachsen und zwei auf diesen angeordnete verschiedene Föttinger-Getriebe darstellt. Die Achse 17 trägt für jede Fahrtrichtung je ein recht großes Getriebe 35 und 36 zur Übertragung großer Zugkräfte, während die auf Achse 18 angebrachten kleineren Föttinger-Getriebe 37 oder bei höheren Geschwindigkeiten und kleineren Zugkräften eingeschaltet .werden. Die vom Motor angetriebene Welle 11 überträgt, wie bei Fig. 1, ihr Drehmoment durch ein Stirnräderpaar auf die Verbindungswelle 16. Da jeweils nur eines der vier Föttinger-Getriebe 35, 36, 37 und 38 arbeitet, müssen die Achsen 17 und 18 zur Erzielung eines genügenden Reibungsgewichtes gegebenenfalls durch Kuppelstangen 39 und 40 verbunden werden.If a vehicle has a particularly high torque increase with a favorable Requires efficiency, this can be achieved in a known manner through use several Föttinger gearboxes, each of which for a specific speed range is designed. By utilizing the inventive concept, one obtains for this case a design as shown in FIG. 3 (top view), for example for two driving axles and two represents various Föttinger gears arranged on these. The axis 17 carries for each direction of travel a very large gear 35 and 36 for the transmission of large Tensile forces, while the smaller Föttinger gear 37 or be switched on at higher speeds and lower tractive forces. the The shaft 11 driven by the motor transmits, as in FIG. 1, its torque through a Pair of spur gears on the connecting shaft 16. There is only one of the four Föttinger gears 35, 36, 37 and 38 works, axes 17 and 18 must be used to achieve a If necessary, connected by coupling rods 39 and 40 with sufficient frictional weight will.

Fig. 4 (halber Grundriß mit waagerechtem ''.Mittelschnitt) stellt die gleiche Grundform . dar' wie Fig. 1 und 2, nur daß die ganzen '.vj&ritriebsteile hier nicht zur unabgefederten SMasse gehören. Die Radachsen sind dabei außerhalb der Räder in bekannter Weise gelagert, während der zwischen den Rädern liegende Teil jeder Achse von einer Hohlwelle 41 umschlossen ist, deren lichte Weite eine Auf- und Abwärtsbewegung der Achse 17 um den Betrag des Federspieles gestattet. Da der gesamte Antrieb zur Längsachse des Fahrzeuges symmetrisch ist, ist nur eine Hälfte einer Achse im Schnitt dargestellt. Die Hohlwelle 41 ist mit dem Lager 42 drehbar gelagert in dem fest mit dem Fahrzeugrahmen 34 verbundenen Gehäuse 43, das wieder den festen Leitschaufelteil 29 des Föttinger-Getriebes trägt. Auf der hohlen Blindwelle ist das Sekundärrad 25 fest aufgesetzt, während die Primärwelle 19 mit dem Primärrad 23 und dem Kegelrad 21 drehbar darauf gelagert ist. Wie bei Fig. 1 und 2 steht das Kegelrad 21 im Eingriff mit dem antreibenden Kegelrade 14.Fig. 4 (half plan with horizontal '', central section) shows the same basic shape . dar 'like Fig. 1 and 2, only that the whole '.vj & ritriebsteile here not to the unsprung SMass belong. The wheel axles are stored outside the wheels in a known manner, while the part of each axle lying between the wheels is enclosed by a hollow shaft 41, the clear width of which is a Up and down movement of the axle 17 is permitted by the amount of the spring play. There the entire drive is symmetrical to the longitudinal axis of the vehicle, only half of an axis is shown in section. The hollow shaft 41 is rotatably mounted with the bearing 42 in the fixed to the vehicle frame 34 connected housing 43, which again the fixed guide vane part 29 of the Föttinger transmission wearing. The secondary wheel 25 is firmly attached to the hollow jackshaft, while the primary shaft 19 with the primary wheel 23 and the bevel gear 21 is rotatably mounted thereon. As with Fig. 1 and 2, this is Bevel gear 21 in engagement with the driving bevel gear 14.

Das über das Lager 42 hinausgehende Ende der hohlen Blindwelle ist durch die Teile 44 nach Art einer Buchli-Kupplung o. dgl. mit dem Treibrade 45 bzw. 46 verbunden.The end of the hollow jackshaft extending beyond the bearing 42 is through the parts 44 Connected to the drive wheel 45 or 46 in the manner of a Buchli coupling or the like.

Für Fahrzeuge mit geringerer Fahrgeschwindigkeit, bei denen die Verwendung von Kuppelstangen möglich ist, zeigt Fig. 5 (Draufsicht) eine vorteilhafte Anordnung. Die gesamte Leistung wird von der Welle 11 aus für jede Fahrtrichtung durch je ein einziges Föttinger-Getriebe 35 und 36 übertragen, die beide auf einer Treibachse 17 angebracht sind. Der Antrieb weiterer Treibachsen erfolgt von hier aus durch Kuppel-. stangen, z. B. 39 und 40. Sowohl der mechanische als auch der hydraulische Teil der Antriebsübertragung wird hierbei sehr einfach. Eine Abfederung der Antriebsübertragung ist bei dieser Bauart wieder erreichbar durch Verwendung einer hohlen Blindwelle nach Fig. 4 oder einer besonderen, im Rahmen gelagerten Blindwelle nach Fig. 6 no (Draufsicht).For vehicles with lower driving speed, where the use of coupling rods is possible, Fig. 5 (top view) shows an advantageous arrangement. The entire power is from the shaft 11 for each direction of travel through a single one Föttinger transmissions 35 and 36, both mounted on a drive axle 17 are. The drive of further driving axles takes place from here by coupling. rods, e.g. B. 39 and 40. Both the mechanical as well as the hydraulic part of the drive transmission is very much here simple. A cushioning of the drive transmission can be achieved again with this design by using a hollow jackshaft according to Fig. 4 or a special jackshaft mounted in the frame according to Fig. 6 no (Top view).

Die mit dem Motor verbundene Welle 11 (Fig. 6) treibt, je nach der beabsichtigten Fahrtrichtung, entweder über das Föttinger-Getriebe 35 oder 36 die Blindwelle 47, die in dem fest mit dem Rahmen 34 verbundenen Gehäuse 48 gelagert ist. Das Drehmoment der Blindwelle 47 wird durch Kuppelstangen 39 und 40 auf die Treibachsen 17 und 18 übertragen.The shaft 11 connected to the motor (Fig. 6) drives, depending on the intended Direction of travel, either via the Föttinger transmission 35 or 36 the jackshaft 47, which is shown in the housing 48, which is fixedly connected to the frame 34, is mounted. The torque of the jackshaft 47 is provided by coupling rods 39 and 40 are transferred to the driving axles 17 and 18.

Die Anordnung einer besonderen Blindwelle nach Fig. 6 ermöglicht die Unterbrin-The arrangement of a special jackshaft according to Fig. 6 enables the accommodation

gung besonders großer Föttinger-Getriebe zur Erzielung hoher Zugkräfte, da die Blindwelle bei geeigneter Ausbildung des Kuppelstangenantriebes in bekannter Weise um ein gewisses Maß gegen die .Radachsen höher gelegt werden kann.especially large Föttinger gears to achieve high tractive forces, as the jackshaft with a suitable design of the coupling rod drive in a known manner by a certain amount against the .Radachsen be placed higher can.

Ein Zwischending zu der völlig abgefederten und völlig unabgefederten Antriebsübertragung erhält man nach Fig. 7 (Senkrecht- schnitt nach Linie VII-VII) und 8 (waagerechter Mittelschnitt) bei Anordnung der Föttinger-Getriebe nach Art der Tatzlagermotoren elektrisch angetriebener Fahrzeuge. Die vom Motor angetriebene Welle 1 r überträgt ihr Drehmoment durch das Kegelrad 14 auf die mit den Primärwellen 19 und 20 verbundenen Kegelräder 21 und 22. Die lose auf der Sekundärwelle 49 drehbaren Primärwellen 19 und 20, auf denen die Primärräder 23 und 24 fest aufgesetzt sind, haben also verschiedenen Drehsinn. Auf der Sekundärwelle 49 sitzen die beiden Sekundärräder 25 und 26, von denen das eine unmittelbar mit dem Stirnrade 50 verbunden ist. Dieses greiftAn intermediate thing to the completely cushioned and completely unsprung drive transmission is obtained according to Fig. 7 (vertical section along line VII-VII) and 8 (horizontal center section) when the Föttinger gears based on the type of dead-bearing motors in electrically powered vehicles. The shaft 1 r driven by the motor transmits its torque through the bevel gear 14 on the bevel gears 21 and 22 connected to the primary shafts 19 and 20. The loose on the secondary shaft 49 rotatable primary shafts 19 and 20 on which the primary wheels 23 and 24 are firmly attached, so have different directions of rotation. On the secondary wave 49 sit the two secondary wheels 25 and 26, one of which is directly connected to it the spur gear 50 is connected. This takes effect

a5 ein in das fest auf der Treibachse 17 sitzende Stirnrad 51. Das die ganze Antriebsübertragung umschließende Gehäuse 52 enthält die festen#Leitschaufelteile28 und 29 sowie die Lager 53 und 54 der Sekundärwelle 49.a5 into the one firmly seated on the drive axis 17 Spur gear 51. The housing 52 enclosing the entire drive transmission contains the fixed # guide vane parts 28 and 29 as well as the bearings 53 and 54 of the secondary shaft 49.

Das Gehäuse 52 stützt sich einerseits mit den Lagern 55 und 56 ab auf der Treibachse 17, andererseits ist es mit den Tatzen 57 und 58 im Rahmen 34 in bekannter Weise federnd aufgehängt. Weitere Treibachsen können durch Kuppelstangen 39 und 40 angetrieben werden, wenn nicht jede einzelne Treibachse einen besonderen Antrieb in der dargestellten Tatzlageranordnung erhält.The housing 52 is supported on the one hand with the bearings 55 and 56 on the drive shaft 17, on the other hand, it is resilient with the paws 57 and 58 in the frame 34 in a known manner hung up. Further driving axles can be driven by coupling rods 39 and 40 if not every single drive axle has a special drive in the illustrated Receives paw bearing arrangement.

Diese Bauart bietet noch den besonderen Vorteil, daß die Drehzahl der Sekundärräder der Föttinger-Getriebe wegen der Zahnräder 50 und 51 nicht an die Drehzahl der Treibräder gebunden ist. Durch geeignete Wahl dieser Zahnradübersetzung kann die Drehzahl der Sekundärwelle 49 stark erhöht und somit der Raumbedarf und die Masse der Föttinger-Getriebe wesentlich verringert werden. This design also offers the particular advantage that the speed of the secondary wheels the Föttinger gear because of the gears 50 and 51 does not affect the speed of the drive wheels is bound. By a suitable choice of this gear ratio, the speed of the secondary shaft 49 can be greatly increased and thus the space requirement and the mass of the Föttinger gearbox can be significantly reduced.

Bei besonders beschränkten baulichen Verhältnissen, z. B. schmalspurigen Fahrzeugen, wird man womöglich nur ein einziges Föttinger-Getriebe auf einer Achse unterbringen können. In dem Falle würde eine Achse das Vorwärts-, die andere das Rückwärtsgetriebe tragen, und die Zwischenwelle (entsprechend 16, Fig. 2) müßte etwas seitlich außerhalb der Längsmittellinie des Fahrzeuges angeordnet werden. Die Treibachsen sind hierbei möglichst mit Kuppelstangen zu verbinden.In the case of particularly restricted structural conditions, e.g. B. narrow-gauge vehicles, it is possible that only one single Föttinger gearbox will be accommodated on one axle can. In that case, one axle would be the forward gear, the other the reverse gear wear, and the intermediate shaft (corresponding to 16, Fig. 2) would have to be a little laterally outside the longitudinal center line of the vehicle. The driving axes are here to be connected with coupling rods if possible.

Die Kegelradübertragung ist natürlich so zu gestalten, daß erfindungsgemäß die Primärräder der beiden Getriebe entgegengesetzte Drehrichtung haben. Eine entsprechende Bauart ist auch bei der Tatzlageranordnung entsprechend Fig. 8 anwendbar.The bevel gear transmission is of course to be designed so that, according to the invention, the primary gears of the two gears rotate in opposite directions. A corresponding design is also found in the pawl bearing arrangement according to FIG. 8 applicable.

Bei allen baulichen Ausführungsformen des vorliegenden Erfindungsgedankens können an Stelle der überall dargestellten drehmomentsteigernden Föttinger-Getriebe mit feststehendem Leitrad natürlich auch leitradlose, zweiteilige Föttinger-Getriebe (Flüssigkeitskupplungen) verwendet werden, beispielsweise wenn der Antrieb des Fahrzeuges durch eine Kraftmaschine geschieht,' deren Drehmoment unmittelbar steigerungsfähig ist.In all structural embodiments of the present inventive concept instead of the torque-increasing Föttinger gears shown everywhere fixed idler, of course, also idlerless, two-part Föttinger gearboxes (fluid couplings) are used, for example when the drive of the vehicle is done by an engine, 'their Torque can be increased immediately.

Claims

Patent claims:

1. Hydraulic drive for land vehicles, especially rail vehicles, by separate Föttinger gears for each direction of travel, the primary shafts of which have opposite directions of rotation characterized in that bevel gears are arranged on the primary shafts, which .gemeinsam the engine torque is fed from a bevel gear to the drive shaft lying in the direction of travel. -

2. Drive according to claim 1 with several speed ranges, characterized characterized in that a Föttinger gear (35, 36 or 37, 38) with several speed ranges for each direction of travel is provided, the primary gears of the two sets having opposite directions of rotation.

3. Drive according to claim 1 and 2, characterized in that when two are driven Axles, for the purpose of their hydraulic coupling, apply the engine torque to an intermediate shaft (e.g. 16, Fig. 1 and 2) is transmitted, which lies between the two axles in the direction of travel and by means of the bevel gears (14, 21, 22) the primary gears (23, 24) for the individual Axles provided Föttinger gear drives.

4. Drive according to claim 1 with a movable coupling between the hollow shaft and Driving axle, characterized in that the Föttinger gears (35, 36 or 37, no 38) as a whole the driving axle (17 resp.

■ 18) are enclosed in the sprung frame (64), one being the wheel axle (16 or 17) surrounding hollow jackshaft (41) the secondary wheels (25, 26) and is connected to the drive axle by the movable couplings (44) (Fig. 4).

5. Drive according to claim 1, characterized in that the gear sets (23 to 26) for both directions of travel in a pawl bearing arrangement next to the driving axles

(i7) are attached, the driving axles (17) by spur gears (50, 51) from the secondary shaft (49) of the Föttinger gearbox are driven (Figs. 7 and 8).

6. Drive according to claim 1 to 3, in particular for narrow-gauge vehicles, characterized characterized in that each axis carries only one Föttinger gear and the gear sit on different driving axles for driving forwards or backwards.

1 sheet of drawings