DE642676C - Federnde Kupplung zwischen Antriebszahnrad und Triebrad bei Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Bei den bekannten Kupplungen zwischen· Antriebszahnrad und Triebrad bei Schienenfahrzeugen, 'die aus tangential zwischen den Armen der !genannten Räder angeordneten Schraubenfeöem bestehen, werden die Federn nicht nur durch, (die Antriebskraft auf Druck in der Richtung ihrer Achse, sondern auch durch das Spiel der Triebachse in senkrechter und seitlicher Richtung senkriecht zu ihrer Achse beansprucht,· außerdem, sind die Federn einer zusätzlichen Beanspruchung durch die Fliehkraft unterworfen, die mit der Fahrgeschwindigkeit wächst. Man hat daher die Federn in Buchsen eingeschlossen, wodurch jene, Federbrüche an den Einspannstellen verursachenden Beanspruchungen vermieden . wurden. Diese Buchsen waren nun entweder teleskopartig ineinander oder in einer ringförmigen Fassung verschiebbar und mußten 'außerdem zur Ermöglichung der Nachgiebigkeit gegen das senkrechte und seitliche Spiel der Triebachse mit ihren Widerlagern an den Radteilen gelenkig verbunden sein oder an ihnen entlang gleiten können. In beiden Fällen mußte man 'die Gleitstellen bzw. Gelenkbolzen gut schmieren, um Warmlauf und übermäßige Abnutzung zu vermeiden. Sobald man auf Schmierung angewiesen war, verlegte man .zweckmäßig die ganze Kupplung in den teilweise hohlen Körper des antreibenden Zahnrades in ein Ölbad. Hierbei ergab sich aber, wenigstens bei innerhalb der Triebräder liegendem Triebzahnrad, der Mißstand, daß die Kupplung im Betrieb unzugänglich wurde. Es sind zwar schon einige Bauarten von Federkupplungen bekanntgeworden, bei denen die Schmierung der gleitenden Teile bewußt vermieden wiurde, indem man die zweiteiligen Federtöpfe in Ringen mit außen angeordneten Bunden lagerte; doch hat es sich gezeigt, daß die Auflager zu schmal waren und die Buchsen durch die Fliehkraft der Federn zu stark gepreßt und daher unzulässig abgenutzt wurden.

Dies trifft auch bei einer bekannten Federkupplung zu, bei der Schraubenfedern in im regelmäßigen Vieleck an Armen des Zahnrades angeordneten, mit je zwei InnenfLanschen versehenen Führungsbüchsen untergebracht und über trichterförmige, in das Innere der Federn hineinragende Federteller durch Gelenkstangen mit den Armen des Triebrades verbunden sind. Hierbei werden die Gelenkstangen ausschließlich auf Druck beansprucht, und für wechselnde Drehrichtung müssen daher an jeder Kupplungsfeder zwei Stangen, eine von jeder Seite, angreifen. Daraus ergibt sich, daß die Stangen nur verhältnismäßig kurz sein können, so daß bei der betrieblichen Exzentrizität der Achsen eine erhebliche Radialkomponente des Druckes auftritt/ die zusätzliche Reibungen, gegebenenfalls sogar VierHemmungen der Federteller und zusätzliche Beanspruchungen der Federn verursacht.

Die sämtlichen geschilderten Nachteile werden gemäß der Erfindung vermieden. Auch hierbei sind die Kupplungs-Schrauben-

federn in im Vieleck angeordneten Führungsbuchsen des einen Rades untergebracht und durch innen angreifende Gelenkstangen mit, dem anderen Rade verbunden. Damit diese';· Stangen aber länger sein können und <tije;: Radmlkomponente der Kupplungskräfte klein/ bleibt, läßt man sie erfindungsgemäß nicliti nur Druck-, sondern auch Zugkräfte übertragen. Das wird dadurch erreicht, daß die ίο Federn mit ihren Innenflächen weitere, mit Endflanschen versehene Führungsbuchsen umfassen, an denen die Gelenkstangen angreifen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung dargestellt, und zwar in Fig·. 1 in der Draufsicht, die drei verschiedene Ebenen des Antriebes zeigt, und in Fig. 2 im Axialschnitt, während Fig. 3 eine Variante zeigt. Die Aufgabe besteht in der allseitig beweglichen, elastischen Kupplung zwischen der antreibenden Hohlwellen mit dem Zahnrad b und der sie durchsetzenden getriebenen Vollwelle c mit dem Triebrad d. Das Zahnrad b ist mit drei Armen e ausgerüstet, die in die Ebene des Triebradkörpers d hineinragen. Jeder dieser Arme trägt an seinem freien Ende zwei Gelenkzapfen g, an denen die Gelenkstangen h hängen. Deren anderes Ende umfaßt die Zapfen,/, die in der Mitte der inneren Federführungsbuchse m angreifen und in einem besonderen Schraubnippel k befestigt sind. Die Augen, mit denen die Gelenkstangen h die Zapfen g· und i umfassen, besitzen ballige Innenflächen, so daß sie axialen Seitenverschiebungen zwischen Triebachse c und Hohlwelle α und relativen Schräglagen dieser Achsen nachgeben können.

Die Federn/ sind wegen der besseren Führung und Raumausnutzung aus Band- oder Vierkantstahl gewickelt und besitzen nur sehr wenig Spiel zwischen ihren Führungsbuchsen tn ■und 11. Sechs äußene Führungsbuchsen n, gleich lang wie die inneren Buchsen m, sind an den drei Armen 0 des Triebrades d zu je zweien derart angeschraubt, daß die an ihnen angelenkten Stangen h in der Verlängerung ihrer Zylinderachsen liegen. Die inneren Führungsbuchsenm der Federn/ sind mit AußenfLanschen p, die äußeren Führungsbuchsen/« mit Innenflanschen q versehen, welche die Stirnenden der Federn in radialer Richtung je etwa zur Hälfte übergreifen. Die Federn/ werden zweckmäßig mit etwas Vorspannung in die Buchsen/«, η eingesetzt.

Für die reine Drehmomentübertragung werden alle Federn/ gleichmäßig zusammengepreßt, und zwar werden dabei drei Gelenkstangen Ii auf Druck und drei auf Zug beansprucht; in der anderen Drehrichtung bzw. beim Bremsen kehrt sich die Bean spruchung in allen sechs Gelenkstangen um. Da, wo die Gelenkstange h zieht, drückt der vpn ihr abgewandte Flansch ρ der Innen-

1'· -Sf^ichse tn die Feder / nach dem Arm e zu \;K4|ammen; da, wo die Gelenkstange h drückt, ■■^&!uckt der ihr zugewandte Flansch ρ der '^."lnnenbuchsetn die Feder/ von dem Arme weg zusammen.

Die Fliehkraft der Federn/ wird von den sie außen und innen umschließenden Führungsbuchsen tn und η vollständig aufgenommen, so daß sie eine Durchbiegung der Federn nicht verursachen kann. Damit bei exzentrischer Lage der Wellen α und c die Radialkomponenten der Kräfte in den Stangen Ii klein bleiben, sind die Stangen möglichst lang gemacht und ihre Angriffspunkte ζ an den Führungszylindern m in deren Hohlraum verlegt. Man kann die Zapfen / aus der Federmitte heraus weiter nach dem freien Stirnende der Feder oder sogar, gemäß Fig. 3, darüber hinaus verlegen; in diesem Falle ist an die innere Federbuchse ein Zapfenlager/· angesetzt. ·

Die axialen Seitenbewegungen und die Schräglagen der Triebachse c beanspruchen die Federn nicht und werden durch die ballige Lagerfläche der Gelenklager auf den Zapfen g [und I ermöglicht. Die Reibung ist auf ein Mindestmaß beschränkt, da nur sechs Federbuchsen und zwölf Gelenkstangenköpfe vorhanden sind und da die Auflageflächen zwischen den Federn und ihren Führungszylindem groß sind.

Die geringe Zahl der Übertragungsglieder ermöglicht auch eine Anwendung der Kupplung bei Rädern kleineren Durchmessers. Die Kupplung ist einfach und billig, hat billige Ersatzteile und ist von außen leicht nachzusehen und auszuwechseln, ohne daß ein Rad abgepreßt werden müßte. Sie ist aber auch haltbar, weil die Reibung gering ist und weil die Federn nur auf Druck beansprucht werden. Da alle Teile, insbesondere auch die Federn, sehr kräftig gehalten werden können, ist es möglich, auch größere Motorleistungen einseitig, d.h. auf ein einziges Triebrad einer Triebachse zu übertragen.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Federnde Kupplung zwischen dem Antriebszahnrad und dem zu ihm gleichachsigen, aber exzentrisch beweglichen Triebrad bei Schienenfahrzeugen, insbesondere solchen mit Einzelachsantrieb, wobei die Kupplungsfedern in im Viel- , eck angeordneten Führungsbuchsen des einen Rades untergebracht sind, während 12c sie mit Armen des anderen Rades * durch etwa in Richtung der verlängerten

   Federachsen liegende Gelenkstangen verbunden sind, 'dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsfedern (/) mit ihren Innenflächen -weitere, mit Endflanschen (p) versehene Führungsbuchsen (m) umfassen, an denen die Gelenkstangen angreifen, so daß die gleichen Gelenkstangen (Λ) im Betriebe nicht nur Druck-, sondern auch Zugkräfte übertragen.

   ίο 2. Kupplung nach Anspruch i, dadurch

   gekennzeichnet, daß die Kupplungsfeder (/) den radialen Zwischenraum zwischen der äußeren und inneren Führungsbuchse (m,<n) jeweils nahezu vollkommen ausfüllt. ·

   3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsfedern (/) aus Stahl von rechteckigem bzw. vierkantigem Querschnitt gewickelt sind.

   4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungsbuchsen (m, n) jeder Kupplungsfeder gleich lang sind.

   5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 'daß je ein nach innen vorspringender Flansch (q) der äußeren Führungsbuchse (fi) und je ein nach außen vorspringender Flansch (p) der inneren Führungsbuchse Qn) die beiden Stirnenden der Kupplungsfeder (/) in radialer Richtung übergreift.

   6. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsfedern (/) mit Vorspannung in die Führungs-

   büchsen eingesetzt sind.

   7. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkstangen (ä) beidseits an Zapfen angreifen, von denen der eine (g) an einem Arm (e) des einen der zu kuppelnden Räder (b, d) und der andere mindestens, im Hohlraum der inneren Führungsbuchse (m) der Kupplungsfeder (/) oder sogar jenseits dieses Hohlraumes- sitzt.

   . 8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der im Hohlraum der inneren Federführungsbuchse (m) sitzende Gelenkzapfen (/) nahe dem Ende der Buchse angeordnet ist, welches dem Eintrittsende der Stange (A) entgegengesetzt ist, 'damit die Stange möglichst lang wird.

   9. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, 'daß .die die Zapfen (g, i) umfassenden Augen der Gelenkstange [Ii) ballig· sind, um eine Seitenverschiebung und eine Schrägstellung der zu kuppelnden Achsen (a, c) zu ermöglichen.

   10. Kupplung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, 'daß jeder Arm (o) des einen Rades (d) zwei äußere Federführungsbuchsen (n) und jeder Arm (e) des . anderen Rades (b) zwei Gelenkzapfen (g) trägt.

   11. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 'daß 'die die Gelenkzapfen (g) tragenden Arme (e) des auf einer Hohlwelle (a) sitzenden Zahnrades (b) in 'die Ebene des die äußeren Federbuchsen (n) tragenden Triebrades (d) hineinragen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen