DE721772C

DE721772C - Zweiachsiges rahmenloses Triebgestell fuer elektrisch betriebene Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE721772C
Application number: DEA80930D
Authority: DE
Inventors: Franz Prantl
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1936-10-30
Filing date: 1936-10-31
Publication date: 1942-06-17
Also published as: CH201497A

Description

Zweiachsiges rahmenloses Triebgestell für elektrisch betriebene Schienenfahrzeuge Es sind: Drehgestelle für leichte elektrisch betriebene Schienenfahrzeuge bekannt, bei denen an den koaxial mit der Fahrtrichtung angeordneten Elektromotoren selbst oben der Drehzapfen und beiderseits die Längsträger angesetzt sind und der Motor die beeiden Achsen über je :ein Kegelräderpaar antreibt. Diese -Anordnung hat die Vorteile, daß man einmal. eine verhältnismäßig große Motorleistung in einem Drehgestell von kurzem Riadstand unterbringen kann und daß der Schwerpunkt des Drehgestells etwa mit dem Schwerpunkt des schweren Motors zusammenfällt. Bei diesem Drehgestell stützt sich der Motor auf die eine, meist die vorlaufende Achse mit einer gewissen Kugelbeweglich-. keit nur in deren Mitte ab, auf der anderen Achse hingegen nahe den beiden Rädern. Dies hat nun den Nachteil, daß der Motor und damit auch der mit ihm zusammengebaute Rahmen sämtliche Bewegungen der an ihren Enden belasteten Achse sowie die Auf-und Abwärtsbewegungen der anderen Achse mitmacht, während eine Verwindung des Motors bei vertikalen Winkelabweichungen der beiden Achsen durch die mittige Belastung der einen Achse vermieden ist. Um den Motor durch die fortgesetzt von der Fahrbahn ausgehenden Erschütterungen nicht allzuschr zu beanspruchen, hat man zwischen Radreifen und Radkörper Gummipolster @eingelegt. Solche Gummipolster sind aber bekanntlich selbst bei kleinen Achsdrücken nicht in der Lage, einem schweren Betrieb auf die Dauer standzuhalten, sie erhitzen sich infolge der ständig wechselnden Beanspruchung, altern durch Witterungseinflüsse und Belichtung, nutzen sich rasch ab und müssen sehr oft ausgewechselt werden. Außerdem können sie nicht alle Stöße abfangen, sondern nur solche eines beschränkten Frequenzbereiches.
Gemäß der Erfindung werden die vorerwähnten Mängel vermieden für zweiachsige rahmenlose Triebdrehgestelle von elektrisch betriebenen Schienenfahrzeugen mit Antrieb beider Achsen je über ein Kegelradpaar, bei denen das Gehäuse des in Fahrtrichtung zwischen den Treibachsen liegenden Elektromotors als tragender Hauptteil des Drehgestellrahmens auf beiden Achsen aufruht sowie an seiner Oberseite den Drehzapfen trägt. Das wird dadurch erreicht, daß bei unmittelbarem Antrieb der Kegelradpaare wenigstens .eine der beiden Treibachsen eine bekannte, an beiden Enden gelagerte Schwingachse ist, deren Lager an federnd gegen den Drehgestellrahmen abgestützten, am Gehäuse in der Höhenrichtung schwenkbar gelagerten Lenkern sitzen, und daß gleichzeitig diese Schwingachse mit dem ihr zugeordneten großen Antriebskegelrad über eine allseitig nachgiebige und mit radialem Spiel. versehene elastische Kupplung verbunden ist, so daß, obwohl weder die Schwingbewegungen der Treibachse noch die von der Fahrbahn ausgehenden Erschütterungen störend auf die treibenden Bauteile einwirken können, ein kurzer Radstand gewährleistet ist.
Wohl sind Drehgestellantriebe mit Schwingachsen an sich bekannt, doch nicht solche, bei denen der Antriebsmotor unmittelbar über Kegelräder auf beide Achsen arbeitet und selbst den Rahmen und den Drehzapfen des Drehgestells trägt. Ihnen gegenüber ist das erfindungsgemäße Drehgestell leichter sowie wegen seines kurzen Radstandes kurvenläufiger.
Ferner sind Drehgestelle bekannt, bei denen ein im Drehgestellrahmen koaxial mit der Fahrtrichtung befestigter Verbrennungsmotor über ein Schaltgetriebe, eine Kardanwelle und ein Kegelräderpaar auf die eine von zwei an den Rahmenenden angelenkten Schwingachsen arbeitet, deren Lager an federnd gegen den Rahmen abgestützten, in der Höhenrichtung schwenkbaren Lenkern sitzen. Diese Bauart eignet sich, selbst bei Verzicht auf das Schaltgetriebe, nicht für Treibdrehgestelle mit Schwingachsen und trotzdem kurzem Radstand, denn die waagerechten Schwenkachsen des Kardangelenkes und der die Schwingachsen führenden Lenker fluchten nicht miteinander, infolgedessen werden die Bewegungen jeder der beiden Achsen ihre eigenen Beschleunigungen und Verzögerungen des gemeinsamen Motorläufers zur Folge haben, was einen einwandfreien Betrieb um so mehr hindern würde, je größeren Abstand die vorgenannten Schwenkachsen voneinander haben und je ungleicher die Abstände dieser Schwenkachsen von der schwingenden Treibachse sind. Das wird insbesondere dank der allseitig, d. h. nicht nur in radialer, sondern auch in tangentialer und in axialer Richtung nachgiebigen, an sich bekannten Kupplung vermieden, die ein wesentliches Element der erfindungsgemäßen Kombination bildet. Die Erfindung wird nur in der gleichzeitigen Anwendung und in der besonders angegebenen gegenseitigen Lage der verschiedenen, je an sich bekannten Merkmale erblickt. Denn erst wenn gleichzeitig mit der Schwingachsanordnungeine allseitig nachgiebige Kupplung zwischen dem angetriebenen Radsatz und dem zugehörigen Kegelrad eingebaut wird, ist es möglich, die Treibachse in geringem Abstand vom Motorgehäuse und die Schwenkzapfen für die Lenker seitlich desselben vorzusehen, so daß die Länge der Lenker unabhängig vorm Radstand ist und umgekehrt.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Drehgestell mit Dreipunktabstützung im Längsschnitt (Fig. i ) und Grundriß (Fig. z) dargestellt. Die Dreipunktabstützung ist bei solchen, den Motor als wesentlichen Bauteil umfassenden Drehgestellen an sich bekannt, derart, daß sich das Drehgestell mit zwei Armen auf die eine Achse und nur mit einem mittleren Arm auf die andere Achse stützt, welch letztere zugleich das Gehäuse für das diese Achse antreibende. Kegelräderpaar enthält.
Bei dem Ausführungsbeispiel liegt die Achse des Elektromotorsa in der Fahrzeuglängsmittelebene. Oben auf seinem Gehäuse sitzt der Drehzapfen b, und an seinen Flanken sind die beiden Arme c angebracht, mit denen er sich über die Federn r auf die Treibachse tz abstützt. Die beiderseits am Motorgehäuse a angeordneten Federtöpfe d nehmen zylindrische Schraubenfedern zurrt Tragen des Wagenkastens auf. An der Vorderseite des Motorgehäuses ist ein Arm e angeschraubt, der zugleich ein Kegelrädergehäuse ist und kugelig einstellbare Lager f für die vordere Triebachse enthält. Das Motorgehäuse bildet also mit seinen drei Armen c und e den starren Teil des Drehgestells.
Der Motor arbeitet unmittelbar über zwei Ritzel,o", lt und große Kegelräder i, k auf die beiden Triebachsen in und tt. Die hintere Triebachsen ist als Schwingachse ausgebildet und schwingt in der Höhenrichtung um die Drehpunkte p der Lenker g. Diese sind mit Federtöpfen für die Federn r versehen, auf denen die beiden Arme c des Motorgehäuses a ruhen. Das große Kegelrad k umgibt die Triebachsen mit einer Hohlnabe i und ist mit ihr durch eine Federkupplung o verbunden, so daß die Schwenkbeweglichkeit der Triebachse um die Punkte p in keiner Richtung durch ihren Antrieb behindert ist. Wenn die vordere Triebachseln zum Aufundabschwingen kommt, so nimmt sie dabei über den Arm e und den Motor a einen Teil des Drehgestells c mit, was möglich ist, da auch der Drehzapfen b eine gewisse Beweglichkeit oder Federung besitzt. Die Möglichkeit einer Schräglage der Achse m ist durch die kugelig einstellbaren Lager f gegeben, doch wird eine Seitenabweichung durch die an das Gehäuseaa angelenkten Führungsarme s verhindert und ;eine Rückführung der Achse m in ihre Mittellage durch die vier Blattfedern t gewährleistet.
Will man das Mitschwingen eines Teiles der Motormasse verhindern, so kann man die vordere Triebachse m ebenso als Schwingachse ausbilden wie die hintere Achse n. Der vorm Motor mit seinen Armen gebildete Drehgestellrahmen ist dann in vier Punkten abgestützt und kann nach beiden Achsrichtungen vollkommen symmetrisch gebaut werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Zweiachsiges rahmenloses Triebgestell für elektrisch betriebene Schienenfahrzeuge mit Antrieb beider Achsren je über ein Kegelradpaar, bei welchem das Gehäuse des in Fahrtrichtung zwischen den beiden Treibachsen liegenden Elektromotors als tragender Hauptteil des Drehgestellrahmens auf beiden Achsen aufruht sowie an seiner Oberseite den Drehzapfen trägt, dadurch gekennzeichnet, daß bei ummittelbarem Antrieb der Kegelradpaare wenigstens eine der beiden Treibachsen (n) eine bekannte, an beiden Enden gelagerte Schwingachse ist, deren Lager an federnd gegen den Drehgestellrahmen (bei c) ;abgestützten, am Gehäuse (a) in der Höhenrichtung schwenkbar gelagerten Lenkern (g) sitzen, und daß gleichzeitig diese Schwingachse mit dem ihr zugeordneten großen Antriebskegelrad (h) über eine ,allseitig nachgiebige und mit radialem Spiel: versehene elastische Kupplung (o) verbunden ist, so daß, obwohl weder die Schwingbewegungen der Treibachse - noch die von der Fahrbahn ausgehenden Erschütterungen störend auf die treibenden Bauteile einwirken können, ein kurzer Radstand gewährleistet ist.