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Elastische Federkupplung zur Übertragung der Antriebskräfte von der
Radachse auf eine Zugbeleuchtungsmaschine Die meisten Bahnfahrzeuge sind heute mit
elektrischer Beleuchtung .ausgerüstet. Im allgemeinen wird hierzu-ein von einer
Wagenachse aus angetriebener Generator verwendet, der während der Fahrt sowohl den
erforderlichen Strom für .die Beleuchtung als auch die Aufladung des für die Stromentnahme
bei Stillstand des Zuges notwendigen Sammlers besorgt.
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Für den Antrieb des Generators von der Radachse aus sind verschiedeneÜbertragungsarten
bekanntgeworden. Bisher wurde in den meisten Fällen der Flachriemenantrieb verwendet,
der für die bisher übliche Größe der Beleuchtungsgeneratoren . völlig ausreichend
war. Da man aber neuerdings aus Gründen der Bequemlichkeit in den Personenwagen
eine möglichst gute Beleuchtung anstrebt, was eine Vergrößerung der Lichtleistung
bedeutet, und außerdem vielfach den Beleuchtungsgenerator gleichzeitig zur Erzeugung
der Energie für Heizung und Lüftung sowie andere Apparate heranzieht, ist der Riemenantrieb
diesen ziemlich großen Leistungen des Generators in den meisten Fällen nicht mehr
gewachsen. Außerdem weist der Riemenantrieb neben seinen Vorteilen der Einfachheit
und Billigkeit auch verschiedene Mängel auf, wie z. B. großen Riemenverschleiß,
Betriebsunsicherheit durch Witterungse,inflüsse besonders im Winter usw. Es bestand
'also das Bedürfnis nach anderen Übertragungsarten, und man ist dazu übergegangen,
Ketten-, Zahnrad- oder Schneckengetriebe zur Übertragung des Antriebs zu verwenden.
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Verwendet man zur Übertragung Zahnrad-, Kegelrad- oder Schneckengetriebe,
so ist infolge der Stoßbelastungen der gefederten Achsen ein elastisches Zwischenglied,
also eine elastische Kupplung zwischen der antreibenden Rädachse und dem starr mit
dem Generator verbundenen Getriebe erforderlich.
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Für .die Herstellung der elastischen Kupplung zwischen der antreibenden
Radachse und dem Getriebe sind verschiedene Möglichkeiten
bekanntgeworden.
So hat man beispielsweise den Generator über eine Kardanwelle mit Kreuzgelenken
angetrieben. Die Verwendung eines Kardanantriebes ist aber sehr teuer und erfordert
viel Platz und eine sorgfältige Wartung. Weiterhin ist es bekannt, die Übertragung
über Flachfedern bzw. Federpakete vorzunehmen, die beispielsweise an ihrem einen
Ende an der Radnabe befestigt sind und mit ihrem anderen Ende in entsprechende Schlitze
in dem anzutreibenden Zahnrad hineinragen, wobei das Zahnrad vielfach auf einer
die Radachse umgebenden Hohlwelle sitzt. Diese Anordnung entspricht im wesentlichen
dem bekannten Einzelachsantrieb mit Hohlwelle für elektrische Triebfahrzeuge. Aber
auch diese Lösung zeigt noch nicht die gewünschte Einfachheit. Vor allem der Einbau
der Federpakete mit ihrem Zubehör ist reichlich kompliziert und läßt sich nicht
in allen Fällen vornehmen.
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Ferner sind auch Kegelradantriebe für Wagenbeleuchtungsdynamos bekanntgeworden,
bei denen .das an den Zapfen der antreibenden Radachse befestigte Antriebsrad mit
zwei lose auf einer gemeinschaftlichen Übertragungswelle sitzenden Ritzeln in Eingriff
steht. Von diesen beiden Ritzein kuppelt bzw. entkuppelt sich das eine bei Rechts-und
das andere bei Linkslauf der antreibenden Radachse vermöge eines Klemmgesperres
mit bzw. von der Übertragungswelle. Zwischen der Übertragungswelle und der Welle
des Beleuchtungsgenerators ist zusätzlich noch ein besonderes lilemmgesperre vorgesehen;
das derart wirkt, daß es die beiden Wellen miteinander kuppelt, wenn das Drehmoment
auf der Antriebsseite überwiegt, dagegen die beiden Wellen entkuppelt, wenn, wie
beim Abbremsen des Wagens, das Drehmoment auf der Dynamoseite größer ist. Durch
diese Anordnung wird erreicht, daß eine zwischen der Übertragungswelle und der Welle
des Beleuchtungsgenerators angeordnete kurze, biegsame Welle beim plötzlichen Abbremsen
des Radsatzes von der Übertragungswelle bzw. Ritzelwelle entkuppelt wird, so daß
die Lichtmaschine frei auslaufen kann und die biegsame Welle von den Beanspruchungen
entlastet wird, denen sie beim Abbremsen des Radsatzes infolge der Schwungkraft
der Lichtmaschine ausgesetzt ist.
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Aber auch eine derartige Anordnung ist mit verschiedenen Mängeln behaftet.
So kann dieser Antrieb ebenfalls nur außerhalb des Radsatzes vorgesehen werden,
was einerseits in vielen Fällen störend wirkt und andererseits zu einer ungünstigen
Beeinflussung der Wagenbreite führt. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung besteht
darin, daß der Antrieb nicht an jeder beliebigen Radachse angebracht werden kann
und daß bereits in Betrieb befindliche Achsen erst entsprechend umgearbeitet werden
müssen.
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Endlich sind auch noch Antriebsvorrichtungen für Zu-gbeleuchtungsdynainos
bekanntgeworden, bei :denen außerhalb des Achsl.agers auf dem einen Ende der Antriebsachse
eine abnehmbare Scheibe befestigt ist, die eine Kurbelwelle mit zwei 9o- gegeneinander
versetzten Kurbeln trägt und die Bewegung mittels zweier waagerechter Koppelstangen
auf eine entsprechend gekröpfte Vorgelegewelle überträgt, von der aus die Dvnainowelle
über ein Zahnradvorgelege angetrieben wird. Damit sich nun der beim plötzlichen
Abbremsen des Wagens unter der Einwirkung seiner trägen Massen «-eiterdrehende Dynamoanker
tatsächlich weiterdrehen kann, ohne daß eine Überbeanspruchung irgendeines Bestandteiles
des Triebw erkes öder der Dynamomaschine eintritt, ist zwischen der angetriebenen
Vorgelegewelle und dem ersten Rad des Za.hnradvorgeleges eine nur zur Übertragung
einer begrenzten Kraft geeignete Reibungskupplung eingeschaltet. Auch diese Anordnung
hat nun zunächst den Nachteil, daß der Antrieb nur außerhalb des Radsatzes untergebracht
«erden kann und seine Anbringung nur nach einer entsprechenden Umarbeitung der treibenden
Radachse möglich ist. Abgesehen davon ist diese Anordnung ziemlich verwickelt und
erfordert einen größeren Aufwand an Bauelementen. Vor allem aber haben Reibungskupplungen
noch den besonderen Nachteil, daß sie nicht einwandfrei arbeiten und während des
Betriebs öfter nachgestellt werden müssen, d. h. eine sorgfältige Wartung voraussetzen.
Die vorliegende Ertindung bezieht sich auf einen Zahnradantrieb zur Übertragung
der Antriebskräfte von der Radachse auf eine Zugbeleuchtungsmaschine,wobei ihr die
@nfgabe zugrunde liegt, eine möglichst einfache, überall leicht einzubauende und
gut wirksame elastische Kupplung der Radachse mit dein verwendeten Getriebe zu schaffen.
Nach der Erfindung wird -diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Kraftübertragung
eine -Mitnehmerfeder verwendet wird, die sich aus einem die antreibende Achse umschließenden
ringförmigen und einem radial nach außen weisenden geraden Teil zusammensetzt. Diese
Mitnehmerfeder ist mittels eines Klemmstückes auf einer zweiteiligen Nabe befestigt.
welche ihrerseits auf der Radachse angeordnet ist. Die Kraftübertragung erfolgt
in der Weise, daß sich der gerade Teil der Mitnehmerfeder an Bolzen anlegt, die
vorzugsweise in größerer Anzahl kreisförmig auf dem anzutreibenden übertragungsglied
befestigt sind.
Die nach der Erfindung ausgebildete elastische Federkupplung
zeichnet sich gegenüber den bekannten Anordnungen- vorteilhaft aus. So ist zunächst
einmal die Mitnehmerfeder verhältnismäßig einfach herzustellen und damit- auch billig.
Sie hat weiterhin den Vorteil, daß sie nachträglich ohne besondere Umarbeitung der
Radachse angebracht und jederzeit wieder abgenommen werden kann. Darüber hinaus
kann die Mitn:ehmerfeder innerhalb des Radsatzes angeordnet «-erden, da ihr Platzbedarf
nur sehr gering ist, und endlich ist sie unabhängig von dem jeweilig vorhandenen
Durchmesser der antreibenden Radachse.
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In den Abb. i und z ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
wobei Abb. i eine Draufsicht auf den Antrieb des Beleuchtungsgenerators, teilweise
im Schnitt, und Abb. 2 eine Ansicht entsprechend der Linie A-A in Abb. i in Richtung
der angegebenen Pfeile zeigt.
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In den Abbildungen bedeutet a die antreiben-de Radachse mit einem
der beiden Räder b und c den Zugbeleuchtungsgenerator. Dieser ist zusammen mit der
fest mit ihm verbundenen Hohlwelle d in bekannter Weise unmittelbar am Fahrzeugrahmen
oder Drehgestell e des Wagens befestigt und genießt daher die volle Achsfederung.
Der Generator c wird über das Getriebe mit den Zahnrädern f und g angetrieben, wobei
das Zahnrad f unmittelbar auf der Generatorwelle h verkeilt ist und das Zahnrad
g auf einer besonderen Lagerschale i der Hohlwelle d
läuft. Um den
Einbau des Antriebes zu vereinfachen, ist die Hohlwelle d, die Lagerschale i sowie
das Zahnrad g zweiteilig ausgeführt, wobei die entsprechenden Hälften und Teile
in bekannter Weise miteinander befestigt sind. Das Getriebe f, g ist von einem öldichten
Gehäuse k umgeben. Die elastische Kupplung der Radachse a - mit dem Getriebe f,
g wird durch die erfindungsgemäße Mitnehmerfeder l gebildet. Die. besondere Ausbildung
dieser Mitnehmerfeder, die aus einem Stück besteht und sich aus einem ringförmigen
und einem sich daran anschließenden flachen Teil besteht, geht deutlich aus Abb.
2 hervor. Die Mitnehmerfeder L umfaßt mit ihrem ringförmigen Teil eine besondere
Nabe m; die zweiteilig in einfacher Weise mittels der Schrauben n auf der
Radachse cc befestigt ist, und ist ihrerseits auf der ihrem flachen Teil gegenüberliegenden
Seite mittels ,des Klemmstückes o und der Schrauben p auf der Nabe m befestigt.
Das Klemmstück o dient außer zur Befestigung der Mitnehmerfeder L auch noch zur
Überbrückung der offenen Enden der Feder. Die Nabe des Zahnrades g besitzt einen
winkelförmigen Flansch q, auf dein -längs seines Umfanges ein oder mehrere Mitnehmerbolzen
r befestigt sind. Diese Mitnehmerbolzen r werden durch das flache Ende der Mitnehmerfeder
l mitgenommen, wodurch die antreibende Radachse a mit dem Generator c über das Getriebe
f, g gekuppelt wird.
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Außer den zuvor beschriebenen Vorteilen der elastischen Federkupplung
nach der Erfindung hat Dieb Mitnehmerfeder infolge ihrer besonderen Form noch den
weiteren Vorteil, daß sie doppelwirkend ist, und zwar wirkt sie zunächst, bis eine
Federhälfte auf der Nabe in aufliegt, sehr weich. Bei weiterem Biegen ihres flachen
Endes wird die Feder zunehmend hart, zumal ihre nicht aufliegende Hälfte gestaucht
wird, wie dies in Abb. a an der strichpunktierten Stellung l' der Mitnehmerfeder
zu sehen ist. Ferner wird dadurch, daß die eine Federhälfte während des Betriebes
auf dem Umfang der Nabe m aufliegt, (die Feder verkürzt. Dadurch kann die Feder
bei Stoßbelastungen mehrmals einzelne Mitnehmerbolzen r überspringen, ohne dabei
ihre Form zu verlieren. Das würde auch beim Blockieren der Wagenräder eine Ruschkupplung
ersparen. Das Maß der Achsfederung wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch
ausgeglichen, daß die Feder Z auf den Mitnehmerbolzen r gleitet.
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Man sieht nach diesen Darlegungen, daß ,die elastische Kupplung mittels
der erfindungsgemäßen Mitnehmerfeder alle die Eigenschaften aufweist, die man von
einer derartigen Kupplung fordern kann. Sie ist äußerst einfach im Aufbau, leicht
einzubauen, allen vorkommenden Betriebsverhältnissen gewachsen und außerdem billig.
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