DE760566C

DE760566C - Electric motor drive for rail vehicles

Info

Publication number: DE760566C
Application number: DEL103632D
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Gruenschneder
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1941-03-15
Filing date: 1941-03-15
Publication date: 1953-01-19

Description

Elektromotorischer Antrieb für Bahnfahrzeuge Bei schienengebundenen Eisenbahnfahrzeugen ist es erforderlich, zwischen die Antriebskraftmaschine ünd das Rad ein Übersetzungsgetriebe zu schalten, um die Antriebskraftmaschine mit möglichst hoher Drehzahl laufen lassen zu können. Insbesondere bei Fahrzeugen, die durch Verbrennungskraftmaschinen angetrieben werden, ist ein Stufenschaltgetriebe erforderlich, da die Verbrennungskraftmaschine sonst nicht in der Lage ist, die im Eisenbahnbetrieb verlangten großen Zugkraft-und Geschwindigkeitsunterschiede aufzubringen. Da die Verbrennungskraftmaschine erst bei einer bestimmten Höhe der Drehzahl Leistung abgeben kann, muß zum Anfahren zwischen diese und das Treibrad ein veränderliches Übersetzungsgetriebe geschaltet werden.Electric motor drive for rail vehicles Railway vehicles, it is necessary between the prime mover and the wheel to switch a transmission gear to the prime mover with as possible to be able to run at high speed. Especially in vehicles driven by internal combustion engines are driven, a step-change gearbox is required as the internal combustion engine otherwise it is not in a position to achieve the large tractive force and required in railway operations To apply speed differences. Since the internal combustion engine only can deliver power at a certain level of speed, must be between this and the drive wheel are connected to a variable transmission gear.

Bei elektromotorisch angetriebenen Fahrzeugen, die entweder aus dem Oberleitungsnetz oder einer dritten Schiene oder aus einem mittels Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Generator gespeist werden, kann man im allgemeinen auf ein umschaltbares Übersetzungsgetriebe verzichten, weil der Elektromotor bzw. die Kombination von Generator und Elektromotor von sich aus in der Lage ist, Drehzahl und Drehmoment weitgehend den erforderlichen Verhältnissen-anzupassen. So ist es beispielsweise möglich, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei konstanter Antriebsdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine zwischen Null und der Höchstgeschwindigkeit mit einer konstanten übersetzung zu überbrücken und auch hierbei die Zugkraft im Verhältnis von etwa i : 4 zu regeln. Mit diesen Möglichkeiten können im allgemeinen die Anforderungen des Eisenbahnbetriebes befriedigt werden. Bei Schnelltriebwagen sind jedoch die Anforderungen, die an die Elastizität der Kraftübertragung gestellt werden, bedeutend gesteigert worden. So wird einerseits vom Fahrzeug eine Höchstgeschwindigkeit von 16o km/h und andererseits die Fähigkeit verlangt, alle Steigungen, die auf einem Eisenbahnnetz auftreten, noch bewältigen zu können. Mit Rücksicht auf die hohe Fahrgeschwindigkeit von 16o km/h müssen die Übersetzungsgetriebe zwischen den Fahrzeugmotoren und der Achse so bemessen werden, daß die höchst zulässige Drehzahl der Antriebsmotoren nicht überschritten wird. Man regelt dadurch kleine Übersetzungsv-erhältnisseezwischen Motor und Achse. Sie bewegen sich, je nach der zulässigen Drehzahl,' zwischen 2,5 : i und 3 : i. Die größten Steigungen betragen jedoch etwa 25 bis 33°/0o auf Längen zwischen io bis 30 km und sollen ebenfalls von Fahrzeugen bewältigt werden können. Hierdurch wird es erforderlich, sowohl die Antriebsmotoren als auch bei mit Verbrennungsmaschinen und Elektromotoren ausgerüsteten Fahrzeugen den hierfür erforderlichen Generator sehr stark zu überlasten bzw. so groß zu bemessen, daß die durch die starke Belastung bedingte Erwärmung noch in einigermaßen zulässigen Grenzen bleibt. Wenn dann noch der im Eisenbahnbetrieb unvermeidliche Fall eintritt, daß die Züge auf diesen-großen Steigungen wegen geschlossener Signale anhalten müssen und wieder anfahren sollen, werden dieAnforgerungen an die Fahrmotoren und auch an die Generatoren noch bedeutend erhöht. ganz abgesehen davon, daß die erreichbare Anfahrbeschleunigung sehr klein wird, so daß dadurch erhebliche Fahrzeitüberschreitungen eintreten. Die auftretenden Schwierigkeiten werden im Winter noch weiter erhöht, da starker Schneefall den Fahrwiderstand der Fahrzeuge vergrößert.In the case of vehicles driven by an electric motor, which are fed either from the overhead line network or a third rail or from a generator driven by an internal combustion engine, a switchable transmission gear can generally be dispensed with because the electric motor or the combination of generator and electric motor is inherently in the Is able to adapt speed and torque largely to the required conditions. For example, it is possible to bridge the speed of the vehicle with a constant drive speed of the internal combustion engine between zero and the maximum speed with a constant gear ratio and also to regulate the tractive force in a ratio of about i: 4. With these possibilities, the requirements of railway operations can generally be satisfied. In the case of high-speed railcars, however, the requirements placed on the elasticity of the power transmission have been significantly increased. On the one hand, the vehicle is required to have a maximum speed of 16o km / h and, on the other hand, the ability to cope with all gradients that occur on a railway network. In view of the high driving speed of 16o km / h, the transmission gears between the vehicle engines and the axle must be dimensioned in such a way that the maximum permissible speed of the drive motors is not exceeded. This regulates small transmission ratios between the motor and the axis. Depending on the permissible speed, they move between 2.5: i and 3: i. However, the greatest gradients are around 25 to 33 ° / 0o over lengths between 10 and 30 km and should also be able to be mastered by vehicles. This makes it necessary to overload the drive motors as well as the generator required for this in vehicles equipped with internal combustion engines and electric motors or to dimension them so large that the heating caused by the heavy load remains within reasonably permissible limits. If the unavoidable case in railway operations occurs that the trains have to stop and start again on these large inclines due to closed signals, the demands on the traction motors and also on the generators are significantly increased. Quite apart from the fact that the starting acceleration that can be achieved is very small, so that considerable driving times are exceeded as a result. The difficulties that arise are further increased in winter, as heavy snowfall increases the driving resistance of the vehicles.

Alle dieseAnforderungen zwingen dazu. die eingebaute Maschinenleistung so weit wie nur irgend möglich zu erhöhen. Man kann diese Leistung jedoch nur stellenweise voll ausnutzen. da bei Fahrt in der Ebene die Anforderungen bei weitem nicht so groß sind wie in den genannten Steigungsstrecken. Die thermische Überlastung der Motoren und Generatoren ist jedoch in solchen Fällen derart, daß sie unter ungünstigen Verhältnissen zu Betriebsstörungen führen kann. Außerdem lassen -sich die ungünstigen Anfahreigenschaften auch durch noch so groß bemessene Motoren und Generatoren nur unwesentlich verbessern.All of these requirements compel it. the built-in machine power increase as much as humanly possible. However, this service can only be achieved in places take full advantage of it. because when driving on the plane the requirements are far from being the same are large as in the above-mentioned inclines. The thermal overload of the Motors and generators, however, in such cases is such that they are under unfavorable Conditions can lead to operational disruptions. In addition, the unfavorable ones can be used Start-up properties even with motors and generators, no matter how large they are improve insignificantly.

Nun sind zwar schon elektrische Antriebe für Bahnfahrzeuge bekannt, bei denen zur Kraftübertragung Zahnräderwechselgetriebe vorgesehen sind. Bei diesen bekannten Ausführungen nehmen jedoch die Schaltgetriebe einen derart großen Raum ein, daß sie bei der heute notwendigen Verwendung starker Bahnmotoren unmöglich zum Einbau kommen können. ES nimmt bei einer der bekannten Anordnungen das Schaltgetriebe einschließlich Kupplung bereits die Hälfte der Spurweite ein, während bei einer anderen Ausführung das Schaltgetriebe in seiner Ausdehnung sogar die ganze Spurweite benötigt.Electric drives for rail vehicles are already known, where gear change gears are provided for power transmission. With these known designs, however, the manual transmissions take up such a large space one that they are impossible with the use of powerful rail engines required today can come to the installation. In one of the known arrangements, ES takes the manual transmission including the clutch is already half the track width, while with one other execution the manual transmission in its extension even the whole track width needed.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, bei einem elektrischen Antrieb für Bahnfahrzeuge mittels eines zweistufigen Schaltgetriebes die Einrichtung so zu treffen, daß bei geringstem Platzverbrauch zwischen dem Radsatz die heute geforderte Bahnmotorenleistung noch untergebracht werden kann. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Anwendung von zwei wechselseitig im Eingriff stehenden Kupplungen die Leistung in der einen Stufe von der einen und in der anderen Stufe von der anderen Motorseite abgenommen wird.The invention is based on the object in an electrical Drive for rail vehicles by means of a two-stage gearbox the device to meet in such a way that with the least amount of space required between the wheelset today required rail engine power can still be accommodated. According to the invention This object is achieved in that using two mutually engaged standing clutches the performance in one stage of the one and in the other Step is removed from the other side of the engine.

Hierbei ist im einzelnen die Einrichtung so getroffen, daß in der einen Stufe der Antrieb von einem auf dem einen Wellenstumpf fest angeordneten Ritzel auf eine Blindwelle und von dieser über ein lose auf dem anderen Wellenstumpf sitzendes, aber mit diesem kuppelbares Zwischenrad auf die Treibachse erfolgt, während in der anderen Stufe, nach Lösen einer Kupplung in dem Antrieb über die Blindwelle, der Antrieb von dem dann mit dem anderen Wellenstumpf gekuppelten Zwischenrad auf die Treibachse bewirkt wird.Here, the device is made so that in the one stage of the drive from a pinion fixedly arranged on one stub shaft onto a jackshaft and from this via a loosely seated on the other shaft stub, but with this detachable intermediate gear on the drive axle takes place while in the at the other stage, after loosening a clutch in the drive via the jackshaft, the Drive from the intermediate gear, which is then coupled to the other stub shaft, to the Driving axis is effected.

Nach der Erfindung ist das mit dem kuppelbaren Ritzel bzw. Zwischenrad kämmende, auf der Blindwelle sitzende Zahnrad mit dieser über eine Kupplung lösbar verbunden.According to the invention, that is with the connectable pinion or intermediate gear meshing gear seated on the jackshaft can be released with this via a coupling tied together.

Vorzugsweise ist die Einrichtung ferner so getroffen, daß das kuppelbare Ritzel bzw. Zwischenrad auf Wälzlagern läuft, die am Umfang verteilt auf einer mit dem llotorgehäusedeckel verbundenen Nabe angeordnet sind.Preferably, the device is also made so that the couplable Pinion or intermediate wheel runs on roller bearings that are distributed around the circumference on a with the llotorgehäusedeckel connected hub are arranged.

Die Blindwelle ist hierbei erfindungsgemäß in dem :Motorrahmen gelagert und zusammen mit dem Motor in Tatzlageranordnung aufgehängt.According to the invention, the jackshaft is mounted in the motor frame and hung together with the engine in a pawl bearing arrangement.

Die wechselseitige Kupplung der beiden Antriebsstufen erfolgt über einen 1Tockenschalter. Dabei wird heim Umschalten von der einen anker in mittels. die=äüdere einer Bremse Antriebsstufe' bzw. durch der-Motor- Wiedereinschalten der elektrischen - Leistung auf solche Drehzahl -gebracht, daß die beiden zu kuppelnden Teile synchron laufen.The reciprocal coupling of the two drive stages takes place via a 1 toe switch. This is done by switching from the a anchor in means. the = outer of a brake drive stage 'or by switching the motor on again the electrical - power to such a speed - brought that the two to be coupled Parts run synchronously.

An Hand der Zeichnung seien der Aufbau der erfundenen Anordnung in den Fig. i bis 3 und die . Wirkungsweise dieser Anordnung durch das Schaltungsschema der Fig. q. näher erläutert.The structure of the invented arrangement in Figs. i to 3 and the. How this arrangement works through the circuit diagram of Fig. q. explained in more detail.

Wie aus den. Fig. i und 2 hervorgeht, liegt der .Elektromotor in normaler Tatzenlageraufhängung auf der Treibachse. Um eine zweite Übersetzungsstufe zu erhalten, ist auf der Seite, an der die Federaufhängung angebracht ist, eine Zwischenwelle i vorgesehen. Sie trägt auf ihren Enden Zahnräder, deren eines, 2, fest aufgekeilt und deren .anderes, 3, in Gleitlagern q. auf der Welle lose angeordnet ist. Die Zwischenwelle i selbsf ist gleitend an angegossenen Teilen 5 des Motorgehäuses gelagert, das in Tatzenlagern auf der Treibachse 6 abgestützt ist. Die Kraftübertragung vom Motor 7 erfolgt einerseits auf das Rad :2 mittels eines normalen Ritzels 8 und andererseits auf das Achszahnrad 9 mittels eines auf Wälzlagern io laufenden Zwischenrades i i, das in gekuppeltem Zustand ala treibendes Ritzel arbeitet. Die Wälzlager io sind am Umfang verteilt auf einer mit dem Gehäusedeckel verbundenen Nabe 1ä angeordnet. Dieses Zwischenrad i i, das lose auf der Zwischenwelle i gelagerte Rad 3 und das Achszahnrad 9. sind im dauernden Eingriff; das gleiche gilt für das Zahnrad 2 und das fest . aufgekeilte . Ritzel 8 des Motors 7. Der aridere Wellenstumpf 13 des .Motors @ ist mit Längsnuten versehen, auf denen eine verzahnte Kupplungsmuffe 14. axial verschiebbar«ist; Sie besitzt eine weitere Verzahnung 15, die in eine entsprechende Verzahnung-16 des .auf Wälzlagern laufenden Zwischenrades i i eingreifen kann, sobald die Kupplungsmuffe 14 in den Nuten des Achsstumpfes 13 zum Motor 7 hin verschoben wird. Die Verzahnungen 15 und 16 weisen am Umfang die bekannten. Abschrägungen auf, so daß sie nur bei Drehzahlgleichheit in Eingriff kommen können. Eine ähnliche Anordnung ist für die Zwischenwelle i am Zahnrad 3 vorhanden. Der Stumpf 17 dieser Zwischenwelle i, der .das Zahnrad 3. durchgreift und es überragt, ist ebenfalls mit Nuten 18 ausgestattet, auf denen eine weitere Kupplungsmuffe 19 axial verschiebbar angeordnet ist. Auch diese Muffe besitzt eine Verzahnung 2o, die in entsprechende Zähne des Rades 3 eingreifen kann und ähnlich den Verzahnungen 15, 16 ausgebildet ist. Die gesamte. Anordnung einschließlich der Zwischenwelle i ist an den Bock .5 und mittels Federn am Drehgestell in der üblichen Ausführung befestigt und. stützt sich auf die Treibachse 6 ab.' Der Antrieb weicht mithin mechanisch in bezug auf die Aufhängung in keiner--Weise von dem bisher üblichen Tatzlagermotorantrieb ab.As from the. Fig. I and 2, the .Elektromotor is in normal paw-bearing suspension on the drive axis. In order to obtain a second transmission stage, an intermediate shaft i is provided on the side on which the spring suspension is attached. It carries gears on its ends, one of which, 2, firmly keyed and whose .anderes, 3, in plain bearings q. is loosely arranged on the shaft. The intermediate shaft i selbsf is slidably mounted on cast-on parts 5 of the motor housing, which is supported on the drive axle 6 in pawl bearings. The power transmission from the motor 7 takes place on the one hand to the wheel: 2 by means of a normal pinion 8 and on the other hand to the axle gear 9 by means of an intermediate wheel i i running on roller bearings, which works as a driving pinion when coupled. The roller bearings io are distributed around the circumference on a hub 1a connected to the housing cover. This intermediate gear ii, the loosely mounted gear 3 on the intermediate shaft i and the axle gear 9 are in permanent engagement; the same goes for the gear 2 and the fixed. wedged. Pinion 8 of the motor 7. The other stub shaft 13 of the .Motors @ is provided with longitudinal grooves on which a toothed coupling sleeve 14 is axially displaceable «; It has a further toothing 15 which can engage in a corresponding toothing 16 of the intermediate wheel ii running on roller bearings as soon as the coupling sleeve 14 is moved in the grooves of the stub axle 13 towards the motor 7. The teeth 15 and 16 have the known ones on the circumference. Bevels on so that they can only engage when the speed is the same. A similar arrangement is available for the intermediate shaft i on the gear 3. The stump 17 of this intermediate shaft i, which. Extends through the gear 3. and projects beyond it, is also equipped with grooves 18 on which a further coupling sleeve 19 is arranged axially displaceably. This sleeve also has a toothing 2o which can engage in corresponding teeth of the wheel 3 and is designed in a manner similar to the toothing 15, 1 6 . The whole. Arrangement including the intermediate shaft i is attached to the bracket .5 and by means of springs on the bogie in the usual design and. is supported on the drive axle 6. The drive therefore does not differ mechanically with regard to the suspension in any way from the hitherto customary cradle bearing motor drive.

Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn die Kupplungsmuffe i9 mit dem Zahnrad 3 im Eingriff steht, ist die Kupplungsmuffe 14 ausgeschaltet, d. h. die Verzahnungen 15 und 16 sind außer Eingriff. Dieser Betriebszustand ist in der Fig. i dargestellt. Der Motoranker treibt daher über das fest gekeilte Ritzel 8, das Zahnrad 2, die Zwischenwelle i, die Kupplungsmuffe i9, deren Verzahnung und das Zahnrad 3, das Zwischenrad i i und das Achszahnrad 9 die Treibachse an. Durch passende Wahl der Raddurchmesser bzw. der Zähnezahl ist im-vorliegenden Fall ein Übersetzungsverhältnis von 4,5 : i erreicht worden, das für schwere Belastung des Fahrmotors auf Steigungen vorgesehen ist.The mode of operation is as follows: If the coupling sleeve i9 with the Gear 3 is engaged, the coupling sleeve 14 is switched off, i. H. the Toothings 15 and 16 are out of engagement. This operating state is shown in Fig. i shown. The motor armature therefore drives over the firmly keyed pinion 8, the Gear 2, the intermediate shaft i, the coupling sleeve i9, their teeth and the Gear 3, the intermediate gear i i and the axle gear 9 on the drive axle. By matching In the present case, the choice of the wheel diameter or the number of teeth is a transmission ratio of 4.5: i has been achieved for heavy loads on the drive motor on inclines is provided.

Sobald die Kupplungsmuffe i9 außer Eingriff gebracht ist, wird die Kupplungsmuffe 14 eingeschaltet, d. h. die Verzahnungen 15 und 16 dienen nunmehr zur Kraftübertragung. Durch diese Maßnahme treibt der Motoranker über seinen genuteten Wellenstumpf 13, die Kupplungsmuffe 1.1, deren Verzahnung und das nun als treibendes Rad arbeitende Zwischenrad i i das Achszahnrad 9 an. Das Zahnrad 3 läuft frei mit. Ebenso läuft die Zwischenwelle i über das fest aüfgekeilte Ritzel 8 und das Zahnrad 2 ,mit der durch die Zähnezahlen gegebenen Drehzahl frei mit. Die kraftübertragung jedoch erfolgt in diesem Fall vom Motoranker über -das Zwischenrad i i auf die Treibachse 6, Im vorliegenden Fall ist das Übersetzungsverhältnis auf 2,23 : i festgelegt worden und für Schnellfahrt bemessen.As soon as the coupling sleeve i9 is disengaged, the Coupling sleeve 14 switched on, d. H. the teeth 15 and 16 are now used for power transmission. As a result of this measure, the motor armature drives over its grooved Stub shaft 13, the coupling sleeve 1.1, its teeth and that now as the driving force Wheel working intermediate gear i i the axle gear 9 on. The gear 3 runs freely. The intermediate shaft i also runs over the firmly keyed pinion 8 and the gearwheel 2, with the speed given by the number of teeth freely with. The power transmission however, in this case the motor armature takes place via the intermediate gear i i on the drive axle 6, In the present case, the gear ratio has been set to 2.23: i and dimensioned for high speed travel.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt in der Anordnung der Zwischenwelle i und in der Möglichkeit, eine ganz normale Tätzenlagerung zu verwenden, wobei das vorgesehene. Geschwindigkeitswechselgetriebe sämtliche Bewegungen des Motors mitmacht und daher dauernd ein gleich guter Zahneingriff gewährleistet ist. Die beiden Kupplungsmuffen 14 und 19 werden mittels einer besonderen Vorrichtung so gesteuert, daß nur immer eine Kupplungsmuffe im Eingriff sein kann. Es sind also zwei Ruhestellungen der Kupplungsmuffen vorhanden. -Die Steuerung der beiden Kupplungsmuffen und damit die Umschaltung der Übersetzungen erfolgt mittels eines Kupplungsnockenschalters, der mit verschiedenen Steuernocken ausgerüstet ist. Die Wirkungsweise dieser Steuerung geht aus der Fig. 4. hervor. Das Wesentliche bei der Umschaltung ist folgendes Es sei angenommen, daß die. große Übersetzung für kleine Geschwindigkeiten ausgeschaltet ist und mit der kleinen Übersetzung gefahren wird. Zu diesem Zweck hat der Fahrer seinen U msteuerschalter im Führerstand auf der Stellung E (Ebene) stehen. Wenn nun eine größere Steigung zu erwarten ist, muß die t-bersetzungsstufe für Bergfahrt eingeschaltet werden. Der Fahrer legt also seinen Umsteuerschalter zunächst auf die Stellung L (Lösen). Durch Aufleuchten einer grünen Signallampe wird angedeutet, daß nunmehr der Umschalter auf die gewünschte Stellung B (Berg) gelegt werden kann. Während dieser zwei Schaltvorgänge vollzieht sich im Getriebe folgendes: Zunächst ist. solange der Umsteuerschalter auf der Stellung E (Ebene) liegt, das elektromagnetisch betätigte Kupplungsventil KIe für die Ebene über den N ockenschalter Sbv eingeschaltet. Bei der Umlegung des Schalters auf L (Lösen) wird die Zugspule des Kupplungsventils KT -e abgeschaltet. Die Rückholfeder beginnt, die Klauenkupplung »Ebene<, außer Eingriff zu bringen, nachdem die durch Ansprechen des Hilfsschützes verursachte Leistungsabschaltung erfolgt ist. Nachbeendigtem Lösehub, also bei vollständig ausgekuppelter Klauenkupplung »Ebene« leuchtet über den ockenschalter die grüne Signallampe auf, und gleichzeitig schaltet der Nockenschalter Sev ein. Durch Kurzschließen des Erregerschützes für den Generator kann erst die Kupplung E (Ebene) gelöst werden. Da nunmehr aber die Drehzahl des Fahrmotors für den großen Übersetzungsgang viel zu gering ist, muß gleichzeitig nach Lösen der Kupplung ein kurzer Spannungsimpuls auf den Motor gegeben werden, der nun, da er entlastet ist, schnell hochlaufen kann. Sobald die Drehzahlen der Klauen der Kupplung B (Berg) einigermaßen synchron laufen, kann diese Kupplung durch das Kupplungsventil eingerückt werden. Kurz vorher muß die Spannung vom Motor wieder weggenommen werden, was durch Öffnen des Erregerschützes geschieht. Sobald die Kupplung eingerückt ist, muß wiederum die volle Leistung auf den Fahrmotor kommen. Diese ganzen Vorgänge werden durch den Nocken-Schalter selbsttätig ausgeführt.A particular advantage of the invention lies in the arrangement of the intermediate shaft i and the possibility of using a completely normal paw support, whereby the provided. Speed change gearbox takes part in all movements of the engine and therefore an equally good tooth engagement is guaranteed at all times. The two coupling sleeves 14 and 19 are controlled by means of a special device so that only always a coupling sleeve can be engaged. So there are two rest positions of the Coupling sleeves available. -The control of the two coupling sleeves and thus the The gear ratios are switched using a clutch cam switch, the is equipped with various control cams. How this control works is evident from FIG. 4. The essential thing in switching is the following id it is assumed that the. high gear ratio switched off for low speeds is and with the small translation is driven. To this end the driver has his reversing switch in the driver's cab in position E (level) stand. If a larger slope is to be expected, the t gear ratio must be be switched on for uphill travel. So the driver puts his changeover switch first to position L (release). By lighting up a green signal lamp it is indicated that now the switch to the desired position B (mountain) can be laid. During these two shifts takes place in the transmission the following: First is. as long as the reversing switch is in position E (level) is, the electromagnetically operated clutch valve KIe for the level above the Knob switch Sbv switched on. When flipping the switch to L (release) the pull coil of the coupling valve KT -e is switched off. The return spring begins the claw clutch "level" to disengage after the response power cut-off caused by the auxiliary contactor. After the end of the release stroke, so when the claw coupling is completely disengaged, »level« lights up above the ocular switch the green signal lamp goes on, and at the same time the cam switch Sev switches on. The clutch can only be activated by short-circuiting the exciter contactor for the generator E (plane) to be solved. Since now, however, the speed of the drive motor for the large Gear ratio is much too low, it must be activated at the same time after releasing the clutch short voltage impulse can be given to the motor, which now, since it is relieved, can run up quickly. As soon as the speeds of the claws of clutch B (mountain) run somewhat synchronously, this clutch can be engaged by the clutch valve will. Shortly beforehand, the voltage from the motor must be removed again, which is done by The excitation contactor opens. As soon as the clutch is engaged, it must again get the full power to the drive motor. These whole processes are going through the cam switch is carried out automatically.

Wird der Umsteuerschalter auf die Stellung B (Berg) gelegt, so wird das Hilfsschütz EK abgeschaltet und damit die Leistungsunterbrechung aufgehoben. Gleichzeitig j erlischt die grüne Signallampe, und es werden zu Beginn des Kuppelhubes das Kupplungsventil Kl'b über den Nockenschalter Sev sowie das Hilfsschütz Elf' zwecks Erhaltung einer geschwächten Erregung über den Nockenschalter SbEff' in Tätigkeit gesetzt. Die Klauenkupplung B (Berg) wird nun in Eingriff gebracht. Sobald die Klauen gefaßt haben, wird über den Nockenschalter SbEW ; das Hilfsschütz EW abgeschaltet und über NockenschalterSe das Hilfsschütz EK zwecks Leistungsabschaltung in Tätigkeit gesetzt. Dieses Hilfsschütz wird kurz vor Ende des Kupplungshubes wieder ausgeschaltet. Nach vollständig beendigtem Kuppelhub leuchtet über den Nockenschalter bsg eine gelbe Signallampe auf.If the reversing switch is set to position B (mountain), the auxiliary contactor EK is switched off and the power interruption is canceled. At the same time j the green signal lamp goes out, and at the beginning of the coupling stroke the coupling valve Kl'b is activated via the cam switch Sev and the auxiliary contactor Elf 'to maintain a weakened excitation via the cam switch SbEff'. The dog clutch B (mountain) is now brought into engagement. As soon as the claws have caught, the cam switch SbEW ; the auxiliary contactor EW is switched off and the auxiliary contactor EK is activated for the purpose of switching off the power via cam switch Se. This auxiliary contactor is switched off again shortly before the end of the clutch stroke. After the coupling stroke has been completed, a yellow signal lamp lights up via the cam switch bsg.

Beim Umschalten von der B-Stellung auf die E-Stellung sind etwas andere Vorgänge erforderlich. Es muh zunächst wiederum die Leistung vom Fahrmotor weggenommen werden, «-as durch Kurzschließen des Erregerschützes geschieht. Sodann kann die B-Kupplung auslösen, und die E-Kupplung versucht, in Eingriff zu kommen. Dies ist jedoch nicht möglich, da die Drehzahl des Motors gegenüber dem Achszahnrad viel zu hoch ist. Es muß deshalb zunächst eine Bremse betätigt werden, die den Anker des Fahrmotors abbremst. Sobald die Drehzahlen an den Klauen scuchron geworden sind, kann das Kupplungsventil KI 'e die Kupplung E einschalten. Wenn die Klauen gefaßt haben, wird die Bremse wieder abgeschaltet und die Leistung elektrisch zugeschaltet. Die Betätigung der Kupplungen erfolgt im vorliegenden Fall mittels Druckluft. Es ist jedoch auch möglich, eine direkte, auf elektrischem «Fege betätigte Steuerung zu verwenden.When switching from the B position to the E position, slightly different operations are required. First of all, the power from the drive motor has to be removed again, ”- this is done by short-circuiting the exciter contactor. The B clutch can then trigger and the E clutch tries to engage. However, this is not possible because the speed of the motor is far too high compared to the axle gear. A brake must therefore first be operated, which brakes the armature of the traction motor. As soon as the rotational speeds have become scuchron on the claws, the clutch valve KI 's can turn on the clutch E. When the claws have caught, the brake is switched off again and the power is switched on electrically. In the present case, the clutches are actuated by means of compressed air. However, it is also possible to use a direct electrical control operated by a sweeper.

Mit der vorstehend beschriebenen Umschaltmöglichkeit können erheblich höhere Zugkräfte im Dauerbetrieb aufgebracht werden, als sie mit einer starren Übersetzung für eine bestimmte Höchstgeschwindigkeit erreichbar sind.With the switching option described above, you can significantly higher tensile forces are applied in continuous operation than with a rigid transmission are achievable for a certain maximum speed.

Da ein nach der Erfindung elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug ohne Überschreitung seiner Höchstdrehzahl mit der höheren Übersetzung bis etwa go km/h betrieben werden kann, ist es auch möglich, einen Kurzstreckenverkehr mit einem Schnellfahrzeug aufrechtzuerhalten, da in allen Fällen eine große Anfahrbeschleunigung verfügbar ist und somit kurze Haltestellenabstände mit verhältnismäßig hoher mittlerer Geschwindigkeit durchfahren werden können. Die Beanspruchung der Motoren hält sich dagegen in den normalen Grenzen und wird praktisch nicht viel höher sein, als wenn das Fahrzeug im Langstreckenverkehr mit mehr oder weniger gleichbleibender Höchstgeschwindigkeit eingesetzt wird. Bereits mit zwei Übersetzungsstufen würde ein derartig angetriebenes Fahrzeug im Eisen-Bahnbetrieb allen Anforderungen gerecht und somit bezüglich der elektrischen Ausrüstung sowohl Schnellfahrten als auch große Steigungen bewältigen. Dabei ist es durchaus möglich, mit den eingebauten Maschinengrößen in erträglichen Grenzen zu bleiben, ohne eine Gewichtsvermehrung hervorzurufen. Wesentlich ist jedoch die ganz bedeutende Leistungssteigerung in jeder Hinsicht mit praktisch derselben Maschinengröße, als wenn nur ein einziges Übersetzungsverhältnis eingebaut wäre. Es sei noch darauf hingewiesen, daß sich die Steuervorrichtung nicht nur für einen einzigen Triebwagen eignet, sondern auch auf Zugbetrieb umgestellt werden kann.As a vehicle driven by an electric motor according to the invention without exceeding its maximum speed with the higher translation up to about go km / h can be operated, it is also possible to drive short distances with a Maintain high-speed vehicle, since in all cases a large starting acceleration is available and thus short distances between stops with a relatively high average Speed can be passed. The stress on the engines is maintained on the other hand within the normal limits and will practically not be much higher than if the vehicle in long-distance traffic at a more or less constant top speed is used. Such a driven one would already be driven with two gear ratios Vehicle in the railroad operation meets all requirements and thus with regard to the electrical equipment can cope with both high-speed travel and steep inclines. It is quite possible to use the built-in machine sizes in tolerable To remain boundaries without increasing weight. However, it is essential the very significant increase in performance in every respect with practical the same Machine size as if only a single gear ratio were built in. It should be noted that the control device is not just for one single railcar, but can also be converted to train operation.

Claims

PATENT CLAIMS: t. Electric drive for rail vehicles by means of a two-stage gearbox, characterized in that using of two mutually engaged clutches the power in one Stage removed from one side of the engine and in the other stage from the other side of the engine will.

2. Drive according to claim i, characterized in that in one stage the drive from a pinion (8) fixedly arranged on one stub shaft a jackshaft (i) and from this via a loosely on the other shaft stub (i3) seated, but with this linkable intermediate gear (i i) on the drive axle (6) takes place, while in the other stage, after releasing a clutch in the drive via the jackshaft, the drive from which then with the other shaft stub (i3) coupled intermediate gear (i i) is effected on the drive axle (6).

3. Drive after claims i and 2, characterized in that the pinion which can be coupled or intermediate gear (i i) meshing gear (3) seated on the jackshaft (i) with this is releasably connected via a coupling (i9, 2o).

4. Drive according to the claims i and 2, characterized in that the connectable pinion or intermediate gear (i i) on roller bearings (io) running, which, distributed around the circumference, on one with the motor housing cover connected hub (i2) are arranged.

5. Drive according to claims i and 2, thereby characterized in that the jackshaft (i) is stored in the motor frame (5) and together is suspended with the engine in a pawl bearing arrangement.

6. Drive according to claim i, characterized in that the mutual coupling of the two drive stages takes place via a cam switch.

7. Drive according to claims i and 6, characterized in that when switching from one to the other drive stage, the motor armature is brought to such a speed by means of a brake or by restarting the electrical power that the two parts to be coupled run synchronously : To distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German Patent Specifications INTr. 39 5 1 3, 68 888, 425 896.