DE852252C

DE852252C - Axle motor drive for electric rail vehicles

Info

Publication number: DE852252C
Application number: DEA1317D
Authority: DE
Inventors: Franz Prantl
Original assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1941-10-29
Filing date: 1942-10-07
Publication date: 1952-10-13

Description

Beim Einzelachsantrieb elektrischer Schienenfahrzeuge arbeitet der am Fahrzeugrahmen starr befestigte Motor über eine einfache Zahnradübersetzung und eine allseitig bewegliche Kupplung auf die Triebachse. In der Ruhelage liegt seine Achse parallel zur Triebachse, und ihr Spiel gegenüber dem Fahrzeugrahmen wird von der Kupplung aufgenommen, die zweckmäßig elastisch, z. B. als Federkupplung ausgebildet wird. Um nicht das ganze Spiel der Triebachse in einer einzigen Kupplung aufnehmen zu müssen, hat man diese als Kardanwelle mit je einer vielteiligen Federkupplung an jedem Ende ausgebildet, von denen jede dann höchstens die Hälfte des Ausschlages der Triebachse aufzunehmen hat. Die Kardanwelle kann dabei entweder als Vollwelle innerhalb der hohlen Triebachse liegen oder als Hohlwelle die volle Triebachse umgeben, wobei der Winkelausschlag der Kardanwelle um so kleiner wird, je weiter ihre mit den Kupplungen versehenen beiden Enden auseinanderliegen. Da nun derartige Federkupplungen viele Reibungsflächen haben und an diesen sorgfältig geschmiert werden müssen, hat man andere Federkupplungen entwickelt, die keine reibenden Flächen aufweisen. Als Kupplungsglieder dienen nämlich einfach federnde Scheiben, an denen die zu kuppelnden Wellenenden um 6o.oder besser um 9o° gegeneinander versetzt befestigt sind und die keiner Schmierung bedürfen.In the single-axle drive of electric rail vehicles, the Motor rigidly attached to the vehicle frame via a simple gear ratio and an all-round movable coupling on the drive axle. His is in the rest position Axis parallel to the drive axis, and its play in relation to the vehicle frame is determined by the coupling added, which is expediently elastic, for. B. designed as a spring clutch will. In order not to take up the entire play of the drive axis in a single coupling you have this as a cardan shaft with a multi-part spring clutch each formed at each end, each of which then at most half the deflection the drive axis has to take up. The cardan shaft can either be a solid shaft lie within the hollow drive shaft or surround the full drive shaft as a hollow shaft, whereby the angular deflection of the cardan shaft becomes smaller, the further you go the two ends provided with the couplings are apart. Since now such spring clutches have many friction surfaces and must be carefully lubricated on them other spring clutches are developed that have no frictional surfaces. as Coupling members are simply resilient disks on which the to be coupled Shaft ends are fastened offset from one another by 6o. Or better 9o ° and the do not require lubrication.

Bei sehr schnell laufenden Schienenfahrzeugen, wie Schnelltriebwagen oder Leichtschnellzugslokomotiven, benötigt man keine Zahnradübersetzung mehr, sondern kann den Motor unmittelbar auf die Triebachse arbeiten lassen. Auch bei solchen Achsmotorantrieben hat man schon den Antrieb über eine Kardanwelle vorgeschlagen. Die bisher bekannten Stift- und Gelenkkupplungen mit oder ohne Federn lassen sich aber bei den hohen Geschwindigkeiten wegen der Unmöglichkeit ausreichender Schmierung nicht verwenden, während die bisher dabei beschriebenen Federkupplungen mit tangential angeordneten Schraubenfedern wegen der auftretenden Fliehkräfte unbrauchbar sind.In the case of very fast-moving rail vehicles, such as express railcars or light express train locomotives, you no longer need a gear ratio, but rather can let the motor work directly on the drive axle. Even with those Axle motor drives have already been proposed to be driven by a cardan shaft. The previously known pin and articulated couplings with or without springs can be but at the high speeds because of the impossibility of adequate lubrication do not use, while the spring couplings described so far with tangential arranged coil springs are unusable because of the centrifugal forces that occur.

Nach der Erfindung lassen sich diese Mißstände dadurch vermeiden, daß man auch beim Achsmotorenantrieb an den beiden Enden der Kardanwelle Federscheibenkupplungen verwendet.According to the invention, these shortcomings can be avoided by that one also has spring washer clutches at the two ends of the cardan shaft for the axle motor drive used.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für den Antrieb nach der Erfindung schematisch dargestellt. Am Fahrzeugrahmen a ist der Motor b starr befestigt. Dessen zylindrische Hohlwelle c umgibt die hohlkegelige Kardanwelle d, die ihrerseits wieder die Triebachse e umschließt. Außerhalb der Triebräder h, i sind die beiden Federscheiben f, g angeordnet, die die bekannte Ringform und den bekannten, nach innen zu abnehmenden Keilquerschnitt besitzen. Auf den nach außen vorstehenden Triebachszapfen k ruht über die Achsbuchsen m und die Wagenfedern n der Fahrzeugrahmen a.In the drawing, an embodiment for the drive according to the invention is shown schematically. The engine b is rigidly attached to the vehicle frame a. Its cylindrical hollow shaft c surrounds the hollow-conical cardan shaft d, which in turn surrounds the drive axis e. Outside the drive wheels h, i , the two spring washers f, g are arranged, which have the known ring shape and the known wedge cross-section that decreases towards the inside. The vehicle frame a rests on the outwardly protruding drive axle journal k via the axle bushings m and the carriage springs n.

Die drei ineinanderliegenden Wellen c, d, e sind mittels je zwei um i8o° gegeneinander versetzter Arme mit den Federscheiben f und g verschraubt, und zwar so, daß die beiden Arme einer Welle gegen die beiden Arme der anderen Welle um 9o° gegeneinander versetzt sind. Die Zeichnung zeigt daher in ihrer unteren Hälfte einen Längsschnitt durch den Antrieb, der gegenüber dem in der oberen Zeichnungshälfte dargestellten Längsschnitt um 9o° versetzt ist. Somit ist also die Hohlwelle c des Motors durch zwei Arme o und die Kardanwelle d durch zwei um 9o° gegen o versetzte Arme p mit der Federscheibe f verbunden, während an der Federscheibe g zwei andere Arme q der Kardanwelle d und, um 9o° versetzt, zwei Augen r des Triebrades i angreifen.The three nested shafts c, d, e are screwed to the spring washers f and g by means of two arms offset from one another by 180 °, in such a way that the two arms of one shaft are offset from one another by 90 ° against the two arms of the other shaft . The lower half of the drawing therefore shows a longitudinal section through the drive which is offset by 90 ° with respect to the longitudinal section shown in the upper half of the drawing. Thus, the hollow shaft c of the motor is connected to the spring washer f by two arms o and the cardan shaft d by two arms p offset by 90 ° against o, while on the spring washer g two other arms q of the cardan shaft d and, offset by 90 ° , attack two eyes r of the drive wheel i.

Der Radialquerschnitt der Scheiben wird zweckmäßig keilförmig ausgebildet, so daß er von innen nach außen zunimmt.The radial cross-section of the discs is expediently wedge-shaped, so that it increases from the inside out.

Die Federscheiben f, g lassen sich auch auf der Innenseite der Triebräder h, i anbringen. Ihre Anordnung außerhalb der Triebräder hat jedoch den Vorteil ihrer besseren Zugänglichkeit bei Kontrolle und Auswechselung derselben und den weiteren Vorteil der Verlängerung der Kardanwelle auf das mögliche Höchstmaß zwecks Herabsetzung ihres Winkelausschlages auf das mögliche Mindestmaß.The spring washers f, g can also be attached to the inside of the drive wheels h, i. Their arrangement outside of the drive wheels, however, has the advantage of better accessibility when checking and replacing the same and the further advantage of extending the cardan shaft to the maximum possible extent in order to reduce its angular deflection to the possible minimum.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Axle motor drive for electric rail vehicles, in which the motor, which is rigidly attached to the frame, works on the coaxial drive axis via a cardan shaft penetrating its hollow shaft, characterized in that for elastic power transmission from the motor (a) to the drive axis (e) at both ends the cardan shaft (d) spring washer clutches (f and g) are used.

2. Drive according to claim i, characterized in that the spring washer clutches (f, g) are arranged outside the drive wheels (h, i @.

3. Drive according to claim i, characterized in that the spring washer clutches within the drive wheels are arranged.

4. Drive according to claim i, characterized in that the radial cross section of the spring washers (f, g) increases from the inside to the outside. Cited publications: German patent specifications No. 689 804, 225 934, 376 877, 676 204; Swiss patents No. 190 589, 2 0 7 440, 218 792; French Patent No. 550 83.6; Austrian patent specification No. 18 883.