DE664997C - Nachgiebiger Einzelachshohlwellenantrieb fuer Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen nachgiebigen Einzelachshohlwellenantrieb für Fahrzeuge aller Art, vorzugsweise Eisenbahnfahrzeuge, mit zwischen dem treibenden Teil, beispielsweise der Hohlwelle eines Antriebsmotors, und dem getriebenen Teil, den ' Fahrzeugrädern, tangential zum Radumfang angeordneten Federn, die in beweglichen Federtöpfen liegen. Bei einem bekannten Antriebe dieser Art sind die Federn in Federtöpfen untergebracht und werden in an dem treibenden Teil befestigten Auslegern geführt. Um die Federtöpfe, die bei der bekannten Ausführung stark beansprucht werden, auswechseln zu können, ist an jedem Ausleger eine zweiteilige Lagerschale vorgesehen, die je zwei Federtöpfe aufnimmt und diese nach Lösen von vier Schrauben zugänglich macht. Die Beanspruchung der Federn im Fahrbetrieb bringt es mit sich, daß die Federtöpfe und die sie umgebenden Lagerschalen sehr stark abgenutzt werden. Die starke Abnutzung beruht darauf, daß die Federtöpfe im Betrieb 'unter Druck gegeneinander bewegt und gleich- ■ zeitig senkrecht, zu ihrer Achsrichtung durch die Reibung an den Auflageflächen in den Schalenhälften hin und her'gerüttelt werden. Um den dadurch verursachten Werkstoffverschleiß zu beschränken, sind bei den bekannten Ausführungen bundartige Ringe innerhalb der Lagerschalen angeordnet, während die Federtöpfe selbst auf gehärteten, in den Radspeichen angebrachten auswechselbaren Druckstücken ruhen. Hierbei treten Gleitbewegungen unter Druck an schlecht geschmierten Stellen auf. Dieser Nachteil soll zwar dadurch gemildert werden, daß alle gleitenden Teile sorgfältig gehärtet werden, doch kann durch diese Maßnahme die Zahl der ungünstig beanspruchten Stellen nicht herabgesetzt werden. Die bekannte Ausführung ist überdies aus einer größeren Zahl von Einzelteilen aufgebaut, die durch ihre eigenartige Anordnung hauptsächlich an den Stellen abgenutzt werden, die eine laufende Beobachtung während des Betriebes nahezu ausschließen.

Auch bei anderen bekannten Hohlwellenantrieben, bei denen die Federn' vollständig in einem aus Federtöpfen sowie den züge- So hörigen Halteteilen bestehenden Gehäuse eingeschlossen sind, ist der Nachteil vorhanden, daß für die Anordnung der Federtöpfe eine Vielzahl von bearbeiteten Teilen erforderlich ist, die z. T. empfindlich der Abnutzung ausgesetzt sind und deren Verbindung mit dem sie tragenden Antriebsteil eine verhältnismäßig verwickelte Ausbildung dieser Antriebsteile . bedingt.

Erfindungsgemäß wird nun eine wesentlich einfachere und vorteilhaftere Ausbildung dadurch erzielt, daß die Federtöpfe durch

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Frits Ratnpacher in Berlin-Charlottenburg.

Anbringung entsprechender Ansätze als quer zur Topfachse liegende Schwenkhebel ausgebildet sind, die an einem der beiden gege einander abzufedernden Teil (treibender od getriebener Teil) schwenkbar sind und w je einem kraftübertragenden Anschlag desi; anderen der beiden gegeneinander abzufedernden Teile in Eingriff stehen. Der Hauptvorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten ίο Anordnung besteht darin, 'daß die Ausbildung und Lagerung der · Federtöpfe denkbar ein· fach ist und daß außerdem die Federtöpfe gegenüber den zur Kraftübertragung auf sie ■dienenden Anschlägen oder Knaggen keine Gleitbewegungen ausführen können. Infolgedessen ist eine Abnutzung an den Federtöpfen selbst vollkommen vermieden. Die zur Kraftübertragung auf die Federtöpfe dienenden Ansätze sowie die mit diesen in Einao griff stehenden Antriebsteile können bei der' Anordnung nach der Erfindung leicht so ausgebildet werden, daß die Abnutzung dieser Teile weitgehend herabgesetzt ist und vor allem eine dauernde betriebsmäßige Schmierung 'dieser Teile möglich ist.

Die Anordnung nach der Erfindung hat weiter den Vorteil zur Folge, daß der gesamte Federtopf antrieb in Richtung der Fahrzeugachse nur verhältnismäßig kleine Abmessungen aufweist. Dies ist dadurch begründet, 'daß eine Einspannung der Federtöpfe an ihrem Umfang, wie bei anderen Konstruktionen, vermieden ist.

Die Anordnung gemäß der Erfindung kann weiter so gestaltet werden, daß die als Drehgelenk für die Schwenkhebel vorgesehenen Befestigungsbolzen zur Radachse hin geneigt sind und daß die Schwenkhebel etwa diagonal innerhalb der von den Radkränzen eingeschlossenen Hohlräume zwischen den Speichen angeordnet sind..

An sich ist die Verwendung von drehbaren,

durch Federn kraftschlüssig in Verbindung stehenden Schwenkhebeln zur Kraftübertragung bei einfachen Wellenkupplungen mit gegeneinander verschiebbaren Wellen bereits ■ bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung sind jedoch die Schwenkhebel nicht zugleich als Federtöpfe ausgebildet, und die Verbindung der Federn mit den Schwenkhebelin erfolgt in ganz anderer Weise.

Die Erfindung soll an Hand eines Ausf ühruingsbeispiels näher erläutert werden.

Am äußeren Radkranz des fest auf der Laufachse 2 (Fig. 1) angeordneten Rades 1 sind die Fadertöpfe 3, 4 mittels der Gelenkbolzen 5, 6 befestigt. Die Federtöpfe 3, 4 ruhen auf den an den Radspeichen 7, 8 vorgesehenen Knaggen 9, 10. Jeder Federtopf hat einen Arm 11 bzw. 12. Diese Arme stützen sich an Kraftübertragungsbolzen 13, 14 ab, die auf der Hohlachse 15 (Fig. 2) befestigt sind. Die Arme 11, 12 der Federtöpfe führen '|auf den Bolzen 13, 14 lediglich eine radial Ärichtete, gleitende Bewegung aus. In dem

|ben, die Abnutzung dieser Bolzen zu ^. und um andererseits eine leichte Auswechselung der durch die gleitende Bewegung der Arme beanspruchten Bauelemente zu ermöglichen, werden die Kraftübertragungsbolzen 13, 14 vorteilhafterweise mit Gleitrollen versehen. Um diese Bolzen jederzeit zugänglich zu machen und sie leicht schmieren oder feststellen zu können, ob eine Erneuerung der auf ihnen aufgebrachten Gleitrollen nötig ist, wird in dem inneren Radwulst 16 des fest auf der Achse 2 angeordneten Rades 1 ein kreisrunder Ausschnitt 17 vorgesehen. Die Federtöpfe enthalten, wie aus Fig. ι ersichtlich ist, eine Spiralfeder 18, die das Drehmoment überträgt.

Die Wirkungsweise des neuen Federantriebes ist folgende: Infolge des auf die Hohlwelle 15, beispielsweise im Uhrzeigersinn, · ausgeübten Drehmomentes des Antriebsmotors bewegt sich der mit der Hohlwelle 15 verbundene Bolzen 13 in der gleichen Richtung und" drückt dabei gegen den Arm 11 des Federtopfes 3. Dieser Arm führt infolgedessen auf dem Bolzen 13 eine gleitende Bewegung aus, wird gleichzeitig nach rechts bewegt und 'drückt den mit ihm verbundenen Federtopf 3 gegen die Feder 18. Der Federtopf 3 hebt sich von der an der Speiche 7 vorgesehenen Knagge 9 ab und drückt die Feder 18 zusammen, wodurch der zweite Federtopf 4 fest gegen 'die Knagge ι ο und damit gegen die Radspeiche 8 gedrückt wird. Auf diese Weise wird das Drehmoment von der Hohlwelle 15 auf das fest mit der Achse 2 verbundene Rad 1 übertragen. Der Bolzen 14 ist gleichzeitig durch das von der Hohlachse übertragene Drehmoment von dem Arm 12 abgerückt, so daß der'Federtopf 4 auf der Knagge 10 ruht, während der Bolzen 14 durch seine Weiterbewegung im Uhrzeigersinn gegen den Arm des nächstfol-. genden Federtopfes drückt. Die Feder 18 überträgt somit einwandfrei die in der Umfangsrichtung ausgeübten Kräfte, wobei ein Materialverschleiß lediglich durch die gleitende Bewegung der Federtopfarme 11, 12 auf den auf der Hohlwelle angeordneten, Bolzen 13, 14 eintreten kann, während eine Abnutzung an den Federtöpfen in ihren Führangen bei dem neuen Antrieb im Gegensatz zu den bisher üblichen bekannten Ausführungen kaum auftritt. Diese Tatsache ist besonders wichtig, weil ein Ausbau der Federtöpfe, abgesehen von. Federbrüchen, überhaupt nicht erforderlich wird, da die einzige beachtliche Abnutzungsfläche an den

Gleitrollen vorhanden ist, die jederzeit ohne Ausbau der Federung ersetzt werden, können. Die neue Federung überträgt auch alle. Stoßkräfte zwischenRad und Schiene. Tritt eine;? solche Beanspruchung auf, dann werden die Federn, je nach ihrer augenblicklichen Lage, durch die senkrecht nach oben und unten wirkenden Kräfte mehr oder weniger stark beansprucht. Infolge dieser Kräfte bewegen

ίο sich die Gleitbolzen 'der oberen und 'unteren Federungen, radial nach innen oder außen. Dadurch werden die Federtopfarme zeitweise, ähnlich wie bei einer Schere', gegeneinanderbewegt und 'die Federn zusammengedrückt.

Auf die in Kraftrichtung rechts und links angeordneten Federn kommen diese Kräfte weniger zur Auswirkung, so daß diese auch in diesem Falle fast ausschließlich nur zur Drehmomentübertragung dienen. Die neue Federanordnung ist somit geeignet, sowohl Kräfte in der Umfangsrichtung als auch Stoßkräfte zu übertragen.

Der dargestellte Hohlwellenantrieb bietet gegenüber den bisher bekannten Ausführungen mancherlei Vorteile. Die Anordnung der Feder in zwei gleichmäßig ausgebildeten, mechanisch nur durch diese miteinander verbundenen Federtöpfen ermöglicht bei etwaigem Federbruch einen, mühelosen Ein- und Ausbau der Feder. Da, wie bereits erwähnt, außer an den auf der Hohlachse angebrachten Bolzen keinerlei nennenswerte Abnutzungsflächen vorhanden sind, ist nur ein Ersatz der Bolzen erforderlich, was im Gegensatz zu früheren Ausführungen ohne Ausbau des Federtopfes erfolgen kann. Was die Federführung betrifft, so kann 'diese, da sie nur aus zwei einfachen Topfen besteht, sehr leicht, nämlich durch Pressen o. dgl., herge-'Stellt werden. Der Federtopf ruht hier nicht, wie bei bekannten Ausführungen, auf besonderen, über die Radspeichen hinausragenden Vorsprüngen. Der beim Erfmdungsgegenstand zwischen den Radspeichen in Achsrichtung genügend vorhandene Raum erlaubt es auch, wie aus der Zeichnung, insbesondere aus Fig. 2, ersichtlich, die Federtöpfe derart in diesen einzusetzen, daß sie nur wenig über die Fluchtlinie des Rades in der Achsrichtung hervortreten, so daß diese infolge ihrer geschützten Lage kaum irgendeiner Beschädigung ausgesetzt sind. Da außerdem durch die neue Anordnung der lichte Raum ι- zwischen zwei Radspeichen weitgehendst ausgenutzt wird, kann entweder in den Feder-'„topfen ein größeres Federvolumen als bisher untergebracht werden, oder aber die Anordnung ist bei gleichem Federvolumen für Räder kleineren Durchmessers anwendbar. Andererseits ist die neue Einrichtung bei der gleichen Zahl von Federtöpfen mit größerem Federvolumen zur Übertragung größerer Drehmomente geeignet, was besonders für Lokomotiven mit starken Anzugskräften, beispielsweise Güterzuglokomotiven, von Bedeutung ist.

Eine 'umgekehrte Anordnung der Bauelemente, beispielsweise am inneren Radwulst befestigte Federtöpfe und in der Nähe des äußeren Radumfanges langeordnete Gleitbolzen, ist ohne weiteres denkbar. In diesem Fall müßte natürlich die Triebscheibe der Hohlwelle einen, entsprechend größeren, Durchmesser haben.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Nachgiebiger Einzelachshohrwellenantrieb für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, mit zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil tangential zum Radumfang angeordneten Federn, 'die· in beweglichen Federtöpfen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Federtöpfe (3, 4) durch Anbringen 'entsprechender Ansätze (11, 12) als quer zur Topf achse gerichtete Schwenkhebel ausgebildet sind, die an einem der beiden gegeneinander abzufedernden Teile (treibender oder getriebener Teil) schwenkbar befestigt sind und mit je einem kraftübertragenden Anschlag des anderen der beiden gegeneinander abzufedernden Teile in Eingriff stehen.

   • 2. Antrieb nach Anspruch 1, 'dadurch gekennzeichnet, diaß 'die als Drehgelenk für die Schwenkhebel vorgesehenen Befestigungsbolzen (5, 6) zur Radachse· hin geneigt sind und daß die Schwenkhebel etwa diagonal innerhalb der von den Radkränzen eingeschlossenen Hohlräume zwi-9chen den Speichen (7, 8) angeordnet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen