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Einzelachsantrieb von Fahrzeugen, insbesondere Eisenbahnfahrzeugen
Hei dcii bisher 1>el<aiiiiteii Einzelachsantrieben ins Sclticncnfahrzettgeiz
\\ ircl die durch dieFederung
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der Achse bedingte Verschiebbarkeit zwischen der Achse und (lern Antriel)sniotor
durch gegeneinander l@eweglichc Teile ermöglicht, die wegen der auftretenden starken
hr:ifte einer Schmierung bedürfen und einer Altnutzung unterliegen. Für den Einzel.tchsantrieh
elektrischer Eisenbahnfahrzeuge ist auch eilte Bauart bekannt, bei der die Durchfederung
der Achse gegenüber den iin Fahrzeugrahmen befestigten Teilen nur durch Verformung
Volt Federn eriliöglicht ist. Hierbei sind mehrere Schraubenfedern tangential am
Umfang jedes Treibrads eingebaut und finit dem einen Ende je mit dem Treibrad verbunden.
während das andere Ende der Schraubenfedern in fester Verbindung mit Annen stelzt,
die alt eifiter ain Fahrzeugrahmen gelagerten I I@ilzlwelle sitzest. I lieratis
ergeben sich afs Nachteile ein verhältnismäßig großer Durchmesser der Treibräder
und wegen des geringen zur Verfügung stehenden Raums ein beschränktes Federvolumen.
Außerdem sind die am Umfang der Treibräder tangential angeordneten Schraubenfedern
bei hohen Drehzahlen einer Flielikraftbeanspruchung unterworfen.
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Die f:rliiidung beseitigt die genannten Nachteile. Sie betrifft einen
Einzelachsantriel> von Fahrzeugen, insbesondere Eisenbahnfahrzeugen, bei dem das
für die Abfederung der Räder erforderliche Bewegungsspiel zwischen dem Antriebsmotor
und den Treibrädern nur durchVerformung mindestens eines zwischengeschalteten Antriebsteils
ermöglicht ist. Die 1?rfindun; besteht aus mindestens einem die Tr(@ihaclise umschließenden
Federkörper. der einerseits
mit dem am Fahrzeugrahmen gelagerten
Teil (Großrad) der Einrichtung zur Kraftübertragung, andererseits mit dem urabgefederten
Treibrad in Wirkungsverbindung steht.
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In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele des l#.rfitidungsgegeiistacids
dargestellt, und zwar zeigen die Fig. i bis .I je einen axialen Längsschnitt durch
einen Einzelachsantrieb einer elektrischen l.okoniotive, wobei gleichartige Teile
mit denselben Bezugziffern bezeichnet sind.
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Gemäß Fig. i ist am abgefederten Rahmen der Lokomotive ein Antriebsmotor
i fest gelagert, dessen Welle 2 nur in zwei Lagern 3 und d abgestützt fit. I?in
auf der Welle 2 sitzendes Ritzel 5 stellt mit einem großen Zahnrad 6 (Großrad) im
I:ingrit3, welches mittels Lager 7 und 8 auf .einem starr finit dein Motorgehäuse
verbundenen Hohlstiininiel 9 drehbar gelagert ist. Eine Treibachse io, welche die
Treibräder i i und 12 der Lokomotive trägt, durchsetzt den Hohlstummel 9 mit dem
für die DurchfederungderTreibachse io notwendigen Spiel. Zwischen dein Großrad 6
und dem Treibrad i i ist eine Schraubenfeder 13 eingebaut. Das innere Ende der Schraubenfeder
13 ist durch Schrauben 16 finit dein Großrad 6 und durch Schrauben 17 mit eirein
Tragring 15 verbunden, der mittels Schrauben 14 am Treibrad i i befestigt ist. Da
die Schraubenfeder 13 bei der Vbertragung des Drehmoments auf Torsion und bei einer
Bewegung der Treibachse io infolge Durchfederung auf Biegung beansprucht wird, ist
sie vorzugsweise aus einem hochkant gewickelten Stall hergestellt. Zur Entlastung
der Befestigungsschrauben 16 und 17 voll bei der Biegebeanspruchung der Schraubenfeder
13 auftretenden Scherkräften ruhen die Enden der Schraubenfeder 13 vorzugsweise
in eingedrehten Nuten des Großrads 6 bzw. des Tragrings 15, wodurch die Querkräfte
unmittelbar auf die Ränder der genannten Nuten übertragen werden.
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Für die Cbertragung sehr großer Drehmomente können als Variante auch
zwei derartige Schraubenfedern 13 konzentrisch angeordnet sein, damit der Querschnitt
einer einzigen Feder nicht übermäßig groß gemacht werden muß.
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Uni bei einem Bruch der Schraubenfeder 13 den Antriebsmotor i vor
einemDurchgehen zu bewahren, sind an (lern Großrad 6 und an dem mit dem Treibrad
i i verbundenen Tragring 15 Klauen 19 bzw. 18 angeordnet, die beim Bruch der Schraubenfeder
13 aneinander zum Anschlag kommen, sonst jedoch in tangentialer Richtung so weit
auseinanderliegen, daß sie selbst bei dem höchsten in Betracht kommenden t@l)ertragungsdrehmometit,
d.11. bei der größten Verdrehung des Großrads 6 gegenüber dein Treibrad i i, nicht
zum Anliegen kommen. Mit Hilfe der Klauen i8, i9 ist es möglich, auch bei einer
gebrochenen Schraubenfeder 13 (las Fahrzeug aus eigener Kraft in die Werkstätte
fahren zu lassen.
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Die Treibachse io kann mitsamt dem Großrad 6 l;eäenüber dein Motor
i abgesenkt werden, wenn nach dein Offnen eines die Zahnräder 5 und 6 umschließenden
geteilten Schutzkastens 2o die Befestigungsl)rille 21 des Hohlstummels 9 gelöst
wird. Die beschriebeneAnordnung kann auch zur Kraft-Übertragung auf beiden Seiten
des Motors einge-
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I richtet sein, indem die Teile 14 lins ic auch auf der anderen Seite
des Motors i zwecks Zusammenarbeit mit dem Treibrad 12 vorhanden sind. Hierbei können
die Großzahnräder 6 finit Vorteil auf einer gemeinsamen Hohlwelle angeordnet sein,
welche die Treibachse io analog zum l folilsttininicl 9 niit Spiel umschließt.
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Das in Fig.2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von
<lern oberstehend beschriebenen dadurch, daß an Stelle einer Schraubeilfeder
13 Spiralfedern 13° vorhanden sind, deren äußeres Ende je mit einer ein Großrad
6 befestigten Büchse 22 und deren inneres Ende je niit einer Büchse 23 fest verbunden
ist, welche am Treibrad ii mittels Schrauben rd befestigt ist.
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Gemäß Fig.3 ist der die Treibachs( 1o unischließende Federkörper als
Wellrolirkörper 13i' hoher Verformbarkeit ausgebildet, der vorzugsweise aus verliiiltnismäßig
dünnere Stahlblecüringen durch Schweißen hergestellt ist, Mine Tangentialfederung
zwischen dein Großrad 6 und denn Treibrad i i muß bei dieserAusführung zusätzlich
in an sich bekannter Weise entweder durch in das Ritzel 5 eingebaute drehnachgiebige
Federn oder besser durch einen in der hohlen :VlotorNvelle 2 angeordneten Drehstab
geschaffen werden.
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Nach Fig. d ist der Federkörper als massiver Gummiring 13c ausgeführt,
dessen Stirnseiten auf Stahlringe 24 und 25 aufvulkanisiert sind. Der eine, 24,
der Stahlringe ist durch Schrauben 16 mit dein Großrad 6 und der andere, 25, iltii-cli
Schrauben 17 über den Tragring 15 mit dein Treibrad fi t verbunden.
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Die in den Fig.2 bis .I gezeigten Ausführungsformen können auch durch
spiegelbildliche Anordnung beiderseits des Motors i als zweiseitiger Antrieb ausgebildet
sein.
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In allen beschriebenen Fällen ist der Vorteil vorhanden, daß ein beschädigter
Motor i durch Lösen der Schrauben 14 sehr leicht von der Treibachse io abgekuppelt
werden kann, so claß eine Weiterfahrt mit Hilfe der anderen noch vorhandenen Motoren
möglich ist.
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Insbesondere bei den Ausführungen nach den Fig. i und 2 erzielt man
wegen des außerordentlich großen Federvolumens eine sehr große Tangentialfederung
zwischen dein Motor i und den Treibrädern i1, 12, die alle während des Laufs auftretenden
Drehmonientstöße vorn Antriebsmotor fernhält. Ferner ergibt sich der Vorteil, daß
die Motorwelle 2 beim Anfahren sich bereits iiin einen verhältnis-
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. ig großen Winkel, der bis zu einer halben Umm 'iß
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drehung betragen kann, drehen kann, bevor sich das Fahrzeug in Bewegung
setzt. Dies ist insbesondere für die meistens verwendeten Eiripliasenmotoren von
Vorteil, an deren Bürsten beine Anfahren hohe Spannungen auftreten. Durch diese
stark elastische Kupplung können sich die Kollektorlamellen des 1\Iotors i unter
den Bürsten bewegen, obgleich das Fahrzeug noch stillsteht, wodurch Brandstellen
am Kollektor vermieden werden. Außerdem wird durch
die grctl.lc
tattgctttiale @cderung Glas bei Finphasenmtito@rcn niit clcr cloppeltcu \etzfrctlueiiz
pulsierende \Iott@rrlrelitncunetit ausgeglichen und gleichfcirniig alt (Nu Trcibacltsc
al@gcgelten, die _Lrfalirtszu-kraft des Vahrzuttgs bis zur Reibungsgrenze der "I
rciltr;iduraut dun Schienen voll ausgenutzt werden k;uni.
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I.:in wcitercr Vmrteil der hcschriehenen Antriebsaim>Anung ist slic
geringe urgefederte Masse. die 11111- aus 1.c11 leicht haultareit Treibrädern und
der Irciltai hse hcsteht.
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Ilei allen Ausführungsheispielett ist eine grol.ie l@cweglichkcit
dcrIrcilnrhse gegenüber den fest in] I;dirzcugr<tltittett eingeltttttteit Teilen
vorhanden, ohne dafi hierzu gntlic. zus.itzliche I#,riifte erforderlich sind. .Mich
clic \liigliclil;eit eitler Seitenverschie-bung der Treibachse to ist gegeben.
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Zusaninwtigefaßt Mietet die Erfindung folgende Vorteile: t. .'>ei
gntl.ier 1?infachheit der Hattteik, die uacltgicl>ige. @@efcclerte l'bertragung
des I)reltnitcnients \1,11t Motor t auf slic "I@mil>achse io ohne Zwisclicttsilt;tltuttg
von "Feilen, die sich an der Ab
»titzultg 11111u1-licgeticlett FI<ichen
gegeneinander 1>ewcgctt tniissen; -. I;leinstutiiglichcs tatgefedertes ('ewicht
der "lrciltachsc; 3. große Tangentialfederung (In \hitcws gegettülwr der
Treihachse; d. leichtes l;itthultl@cltt cincs 1>escli:icligtett Motors; j. geringe
Zusatzkriiftc litt(. damit geringe Rückwirkung auf die Achstragfeder hei Beweginig
der Treibachse gegcuül@cr dein Motor; 6. die \fiiglichkeit einer grollen gcgciiseitigei
I,ewegung zwischen der Treil>-;tc ltsc tittcl dein Motor, insbesondere eifiter großen
Seitenvcrschieltung der Achse; 7. niedrige Bau kosten, cla wegert der vorhandenen
Federungsni3glichl<cit keine besondere ('Genauigkeit bei der gegenscitigett I..@gcruttg
von Motor und Treibachse ticitwetitlig ist.