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Aufhängung von Motoren von Triebfahrzeugen, z. B. von Tatzlagerbahnmotoren,
insbesondere mit Aohlwellenantrieb Bei Triebfahrzeugen treten durch Unebenheiten
der Fahrbahn Erschütterungen auf, die man bestrebt ist, vom Antriebsmotor fernzuhalten.
Hierzu hat man beispielsweise bei elektrischen Bahnen Tatzlagermotoren angewendet,
bei welchen der Motor, der mit :einem Tatzlager die Treibachse umfaßt, im Fahrzeugrahmen
federnd ,aufgehängt ist. Es ist auch belmnnt,eine Hohlwelle im Tatzlager zu hagern,
die die Treibachse mit Spiel umschließt und mit dieser federnd verbunden ist. Bei
bellen Antrieben werden durch die federnde Aufhängung des Motors Erschütterungen,
die durch die Bewegung der Treibiachse infolge Unebenhefen der Fahrbahn erzeugt
werden, abgeschwächt. Insbesondere ist dies beim Hohlwelleniantrieb durch die federnde
Kupplung zwischen Treibachse und Hohlwelle der Fall. Gemäß :der Erfindung wird die
Aufhängung von Motoren von Triiebfahrzeugen, z. B. vorn Tatzlagerbahumotoren, so
vorgenommen, daß die durch Uneb:enhehen der Fahrbiabin hervorgerufenen Bewegungen
der Treibachse im wesentlichen nur eine Drehung des Motors um die Motorwelle bewirken.
Dadurch wird erreicht, daß die auf die Motorwelle einwirkenden Beschleunigungen
in radialer Richtung stark vermindert oder aufgehoben werden, was den Vorteil bringt,
da-P:) z. B. die Kurb@elwellenlager bieExplosionsmotorenoder die Lager des Läufers
bei Elektromotoren nicht .so stark beansprucht werden: wie ohne Anwendung der Erfiudung.
Die Lebensdauer der Langer wird also erhöht. Außerdem wird bei Elektromotoren der
Strornübergang zwischen Bürsten und Kommutator verbessert,
d:a das
Abheben der Bürsten durch radiale Beschleunmgungskräft,e stark vermindert wird,
wodurch eine größere Lebensdauer des Koimmutafiars erzielt wird.
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Zur Durchführungder Erfindung kann man beispielsweise die Anordnung
so: treffen, :daß das Gehäuse des Motors, die Aufhängeorgane und der Rahmen dies
Triebfahrzeuges eine kinematische Kette bilden, bei der,der Moinzentmdrehpiol des
mit dem Gehäuse identischen in der normalen Lage von Motor, Fahrgestell und Trelbachse
ga@nau oder annähernd genau mit der Motorwelle zus,arnm:enfäJlt. Zu diesem Zweck
kann beispielsweise das Motorgehäwsie die Koppel eines Gelenkvierecks bilden.
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Eine Wandere Möglichkeit besteht darin, dien M,otor ,ähnlich wie leinen
Pendelgenerator in: :einem Lager zu lagern, Idas koaxial zur Motorwelle liegt. Eiau
derartiges Lager kann als Gleit- ioder Wähl:ager ioder fauch als Kulissenführung
ausgebildet sein. Man kann auch :eine zur Motorwellie koaxial liegende Guanmidrelifieder
vorstehen, über welche das Motorgehäws!e mit :dem TrieMahrzeug verbunden ist.
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Inder Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele :der Erfindung
dargestellt.
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Fig. i zeigt schematisch eine Anordnung, bei der der Motor, :die Aufhängeorgane
und das Triebfahrzeug :einen Teil feiner kinematischen Kette bilden.. Dass Maborgehäusle
3 ist mit denn beiden Gelenkhehe@i, 2 und 4 an dem Fahrzeugrahmen i angelenkt. Die
Gelenkpunkte an dem Moto gehäuse sind mit 2, 3 bzw. 3, 4 und die Gelenkpunkte :an
dem Fahrzeugrahmicn mit i, 2 bzw. i, 4 bezeichnet. Die Motorwelle, die in: dem Motorgehäuse
3 gelagert ist, ist mit io bezeichnet. Sie treibt über :e!in Ritzet. i i das Großrad
12 an, :das über leine in dem schematischen Bieiispel nicht :dargestellte elast>sche
Kupplung das Treibraid 14 antreibt, :das auf der Treibachse 15 :sitzt. Dias
Großrad 12 sitzt fest auf einer Hohlwelle 16, die in dem Tatzlgger 17
,gelagert ist.
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Dien laus Motorgehäuse 3, .den beiden Gelenk.-heb:eyn (Sichwim;gen)
2 und 4 und :dem FaJir25eugrahmen i gebildete Mechanismus,entspricht edier vierglvedrigen
Kette (Gelenkviereck) .der Fig.2, bei welcher :das Glied i :dem. Fahrzeugrahmen,
die Glieder 2 unid 4 die Aufhängeorgane und das KoppP-lglved 3 dein Motor darstellen.
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Die Biemesslu4g der Gelenkhebel und dk Lage der Aufhängepunkte sind
so zu wählen,, :daß bei stillstehendem Fahrzeug (NiormaJla:ge) die Motorwehe io
mit dem Momemtanp@ol des Koppelgliedes 3 zusammenfällt, :d. h. das Gehäuse dies
Motors dreht sich bei sehr kleinen Drehbewegungen um die
Läuferachse. Werden
daher durch Stöße der Treibachse 15 infolgie Unebenhehen der Flahrbahn Bewegungen
.auf den Motor ausgeübt, so dreht sich dieser um- die Läuferachse io. Wie bereits
erwähnt, erreicht mann dadurch den Vorteil, daß die Lager des Motors und bei elektrischen
Motoren der Kommutator geschont werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. i ist angen:ommen, daß die Gele;nkpu;nlkte
als Gleit- oder Wälzlager aus@gehildet sind. Man kann aber auch bldigpitelsweüsie
am Stelle der Gelenkhebel 2 und 4 KuUs,sienfiihnnngen anordnen.
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Während -dem Mechanismen .der Fing. i und 2 vierghedriige Ketten,
zugrunde liegen, kann man auch eine sechsighedrige oder eine zwangsläufige Kette
höherer Glitaderzahl vorsehen,. Schon bei einer sechsbliedrigea Kette kann für den
in Frage kommenden Bewegungsbereich der Treiblachse, hexvorgerufendurch Unebenheiten
der Fahrbahn, eine sehr genraue Drehung ides Motors um die Läuferwelle @erAelt wanden.
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In Fig.3 ist eine derartige ,s!echsgliiedrige Kette dargestellt. S;le
besteht aus Iden binären Gliedern i, 2, 3 iund 4 und den beidem ternären Gliedern,
5 und 6, :die in ,dem Gelenkpunkt 5, 6 miteinander verbunden :sind. Die andienen
Gelenkpunkte sind mit I, 2; 2, 6; 3, 6; 3, 4; 4, 5 utnid i, 5 bezeichnet. Werdern
die Gielenkp,unkte i, 2 und- i, 5 zu festen Drehputnkben im, Fahrgestell gemacht,
d. h. wird das Glied i (Fahrzieugrahmen) festgelegt, und stellt das Glied 3 @daas
Motorgehäuse dar, so bekommt man eine Aufhängung des Motorgehäuses, wie sie schematisch
in Ft. 4 dargestellt ist, die biet geeigneter Bestvmmurng der Gliederabmessungen
eine sehr genlaue Drehung :des Motors um .die Läuferwelle bewirkt, wenn dies Moto:rgeh,äusie
3 durch Bewegungen der Treibachse 15 infolge Unebznheiteirn der Fahrbahn.
aus seiner normalen Lage herausbiewe@gt wird.
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Eiire leinfache Betrachtung :der sechsgliedrigen Kette iergibt, daß,
man auch die Gel:enkpunlz-te i, 2 und 2, 6 zu feseen Drehpunkten im Fahrzeugrahmer
und Idas. Glied 4 dann zum Motorgehäusie machen kann. Main kann agier auch :die
Rollen dien Glieder i und 3 und 2 und 4 miteinander vertauschen, ohne daß istitch
dabiel :der Typ der Aufhängung ändert. Andere KomMnatvonen bringen gegenüber der
viergliedrigen Kette keinen Vorteil.
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Ebemisio ist leicht zu :erkennten, daß die andere mögliche siechsg
lnedrige Kette, bei der @die beiden ternn,änen Glieder nicht unmittelbar, siondern
über ein binä,nes Glied miteinander verbunden :sind, keine Vortetile gegenübler
:der viergliedhgen Kette ergibt.
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Bei :achtgliedrigem Ketten :oder zwangsläufigen Ketten höherer Gliederzahl
ergeben stich noch höhere Genauigkeiten hinsichtlich der Drehung des Moybors bei:
Bewegungen der Treibachse infolge vorn Unebemhei!ten der Fahrbahn und eine verhä-Itmpismäß@g
;große Freizügigkeit in der B:emessuntg :dien einzelnen Glieder. Unter dien sechzehn
möglichen lachtgliedrigen Ketten gibt :es ;allerdings eine Anzahl von Kombinationen,
die gegenüber .der vier- und :sechsgliedrigen Kette keinen Vorteil bnletetn.
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Um dne biet einem Triebfahrzeug unvermeidlichen- Vibrationen, die
beispielsweise durch den Motor -selbst oder durch Errqgung des Fahrgestells zu Sichwiingungen
erzeugt werden, zu dämpfen sowie UM gleitende Reibung zu vermeitdien, empfiehlt
es sich, die Gelenkpunkte ,als Gummidrehfedern auszubilden.
In,
dien Fug. 5 und 6 ist die konstruktive Ausbildung eeiner Anordnung nach Fig. i dargestellt,
und zwar zeugt Fig.5 die- Draufsicht und Fig.6 einen Schnitt längs oder Linie A-B
der Fiig. 5. Seowelt die Teile in den beiden Figuren mit denen der Eig. i übereinstimmen,
sind die gleichen Bezugszeüchiein verwendet. 3 ist wieder das MotorgehäUse, io die
Läuferwelle, die über das Ritzel i i das Großrad 12 antreibt, das auf der Hohlwelle
16 sitzt, die in edem Tatzlager 17 gelagert ist. Das Treibrad 1 ¢ wird mit dem Großraid
12 in, an sich bekannter Weist durch eine elastische Kupplung verbunden, die in
der Zeichnung nicht dargestellt isst.
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Der Motor ist ientsprechend Fig. i übler Gelenkhebel (Schwingen) 2
bzw. 4 gelenkig mit dem Fahrzeulgrahmien, i verbunden. Dabei skid die Geleinil>pU-nlkte
1, 2 bzw. 1, 4 fest mit idem Fahrzeugrahmen, die Ge,lenkpu nkte 2, 3 bzw. 3, 4 fest
mit dem Mostiorigehäwsie 3 verbunden. Wie das Ausführungsbeisipmel zeigt, sind auf
beeiden Seiten des Motors derartige Gelenkhebel vorgesehen, um ein Kippen das Motors
zu vermeiden.
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Die Gelenke sind im Ausführungsbeispiel als Gumirnidrehfedern ausgebildet.
Bei den in Frage kommenden kleinen Verdrehungen wirken diese Gelenke praktisch igentaw
wie die sionst üblichen G-elenke, die ,als Gleklager ausgebiildet :sind. Sie haben
,aber .dien Vorteil, daß Erschütterungen noch weiter gedämpft werden.
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Wie diesle Gelenke im einzelnen ausgebildet sind, zeigt Fig. 7, in
welcher der Gelenkpunkt 1, 4 im Schnitt dargestellt ist. Das Gelenk ist als Gummihüls@einfeder
ausgebildet, die laus seinem äußeren Rohr 21 und ieinem inneren Rohr 22 besiteht,
zwischen denen Gumemi 20 @aufvulk:ainisiiert ist. Das äußere Rohr 21 sitzt fest
in der Schwinge 4. Dias innere Rohr 22 sitzt gegen Verdrehen gesichert auf dem Bolzen
23, der mit Hilfe ider Schraubenmuttern 24 an dien Laschen 25 befesit@gt werden
kann. Die Laschem, 25 sind an den Rahmten i anigeschweißet. In entsprechender Weise
sind die Laschen des Gelenkpunktes 3, 4 mit dien Motiorigieh'äuse 3 verbanden. Auch
die Gelienkpunkte 1, 2 bzw. .2, 3 sind nölt dem Fahrze;u;grahmen i bzw. dien Motorgeh,äuste
3 fest verbunden.
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Um die Gelenikpunkte in ihrer Lage relativ zum Gehäuse bzw. zum Motor
reinstellen zu könnten, kann man die Gelenkpunkte durch Exzenter einstellbar miacheni.
Im @allgiemeeänen wird reis genügen, nur die Lange derjienmgein G,elenkpunkt,e,
die :an dem Fahrzeqgrahmien, i fest sind, einstellbar zu machen. Eine siolche Einsttellbarkeit
durch Exzenter ist in Fig.8 dargieestellt. Mit 4 ist wieder idie Schwinge bezeichnet,
in welche das. ,äußere Rohr 21 fest eingepreßt ist. Zwischenäußerem Rohr 21 und
innerem Rohr 22 ist wieder Gummi 2o aufvulkanisiiert. Dias innere Rohr 22 sitzt
;gegen Verdrehen gesichert auf der Buchsee 26, durch ideren :exzentrische Biohrung
der Bolzen 23 geführt ist. Zum Unt,erschie@d von der Anerdnuing nach Fig.7 sitzt
der Biolz,ein 23 nicht unmittelbar in eden Latschen, 25, siondern untrer Vermittlung
zweiter Buchseen 27 sowie der Buchsee 26, deren Bohrun;gien exzentrisch ausgeführt
sind. Biezeeichniet man mit a die Achse der Biohruing der Laschen 25, mit b die
Achse -des Biolzenis 23 und der Bohrung en der Buchsen 27 und 26, deren Exzentrizitäfien
mit A und B bezeichnet sind, und mit c die Achsie des Zylindermantels
der Buichsie 26, so zeugt Fig. 9 schematisch, d aß man innerhalb eines Kreises mit
dem Radius R = A + B die Achse c verstellen kann, indem man durch
Lösen der Muttern 24 die Buchsen 27 bzw. die Buchsee 26 enitsprechand verdreht.
Man hat also durch diesien doppelfiten Exzenter die Möglichkeit, den Gelenkpunkt
im Raum in bestimmten Grenzen zu verstellen. Falls ierforderlich, kann man auch
Vorrichtungen vorstehen, um die Länge der Schwinge einstellbar zu miachen.
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Wie bereits erwähnt, biestehteine andere Möiglnchkeit für die Aufhäinigun;g
des Motors darin, den Moitor in Liaigern zu lagern, die koaxial zur Läiuferwellie
i o liegen. Indien Fig. i o, i i und 12 ist ein Ausführunigsibe:ispiel hierfür :darges!teHt,
bei dem der Motor ein zweiseitlich ,am Mottor;giehäuse vorgesehenen Lagern iaufgehängt
ist, idie koaxial zur Läuferwelle liegen. Felg. io zeigt den Schnitt längs der Linie
A-B der Fig. i i, während Fig. i i den Schnitt länigs der Linie C-D, der Fig. io
durch dien Motor 3 und Feg. 12 dein Schnitt längs der Linie E'-F der Fig. i o durch
die Hohlwelle 16 und die Treibachsie zeigt. Mit 3 ist wieder das Motorgehäuse bezeichnet,
mit io die Läuferwelle, die in dem Gehäuse gelagert eist. Sie treibt übler ein Reitziel
i i das Großraid 12 ,an, Idas. auf der Hohlwelle 16 sitzt. Die Hiohlwellie 16 ist
im Tatzliaiger 17 gelagert, das mit edem Motorgehäuse 3 fest verbunden. ist oder
einten Teil desselben bildet. Über die elastische Kupplung 13, die in dien Fig.
i i und 12 nur schematisch da@giestellt ist (Stahlfeder-,oider Gummifederkupplunig),
ist das Großraid 12 mit dem Treibrad 14 verbunden, das auf der Trelbachsie 15 sitzt.
Die Treiibachsie 15 läuft durch die Hohlwelle 16 und ist an beeiden Sielten edles
Motors in ;an seich b-ekanuter Weisse in ieienenn Lager 3o am Fahrzeugrahmen, i
federnd igelagert. Gemäß der Erfindung ist das Gehäuse; 3 dies Motors ,auf bieüdien
Seeitlen je meinem Lager 31 (Feig. i i) gelagert, welches koaxial zur Läuferachsie
i o ist und :mit eeinem Bock 3 2 m!it dem Fahrzeugrahmen i verbunden isst. Beet
Une!bienheitien der Fahrbahn, beispielsweise bei Übergang von einer S,cluene zur
,anderen, führt dia Treibachse 15 gegenübler dem Fahrzeugrahmen 1 eine Rielativb@ewqgung,aus,
durch welche das Motorgehäu;sie 3 über edle Kupplung 13 und die Hiolilwelle 16 zu,eiinier
Bewegung veranlaßit wird, die durch die erfi:nduggsigemtäß,e Aufhängung nur sehne
Drehung urn die Läuferwelle isiein kann. Es treten. daher biet derartigen: Bewegungen
der Treibia,chse keine radialen Bieschleunigungen im Motor auf, wodurch die Lagier
dies Läufers und der Kolliekbor vor Erschütterungen ;geschützt werden.
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In Eig. 13 ist schematisch iein ;ainderes Ausführungsbeispiel edargiestellt,
biet welchem ,an Stelle der Gleitlager zwei Gummidrehfedemn für die Lagerung des
Motors verwendet werden, die ebenfalls
knaxiial zur Läuferwelle
10 =geordneit :sind. Hierzu isst im Ausführumibs@b,eispiel GUMMI 40
zwischen einlem iam 'Moiborgehäusie 3 blefestigben Metallring 41 und einem zweiten
Ri;rag 42 aufvulkamisvert. Der Rilng 42 isst fest mit -dem Fahrzeugrahmen i verbunden.
Fig. 14 zeigt einen Schnitt durch,diese Anordnung, und man sieht, @de, die Lagerung
des @Moborgehäusles@ mit Hilfe von, zwei Gummidrehfedern 40 !erfiojgt.