-
Einzelachsantrieb von zwei Radsätzen eines Schienenfahrzeug-Drehgestells
Die Erfindung betrifft einen Einzelachsantrieb von zwei Radsätzen eines Schienenfahrzeug-Drehgestelles,
wobei jeder der beiden Radsätze über eine eigene Kardanwelle mit einer zusammen
mit der Antriebsmaschine im Hauptrahmen des Fahrzeuges gelagerten Einrichtung für
die Drehmomentwandlung in Verbindung steht.
-
Gegenstand eines älteren Patents ist bereits ein Einzelachsantrieb
dieser Bauart, bei dem auch das Fahrtwendegetriebe, das zweckmäßig als für beide
Radsätze gemeinsames Getriebe ausgebildet ist, im Hauptrahmen gelagert ist, während
die beiden Kardanwellen in zueinander entgegengesetzten Richtungen von dort an die
Achsgetriebe der beiden Radsätze führen. Gemäß der Erfindung wird eine gleichmäßigere
Verteilung der Elemente der Antriebsübertragung auf Hauptrahmen und Drehgestell
sowie eine Überbrückung des Höhenunterschieds zwischen diesen Elementen auf einfache
Weise dadurch erzielt, daß sich ein für beide Radsätze gemeinsames Fahrtwendegetriebe
in einem im Drehgestell untergebrachten Wendegetriebekasten befindet.
-
Zweckmäßig ist dabei das Wendegetriebe, wie an sich bekannt, als Stirnrädergetriebe
mit je zwei Eingangs- und Ausgangswellen ausgebildet, deren Zuordnung bei Umkehr
der Fahrtrichtung miteinander vertauscht wird.
-
Der Wendegetriebekasten kann einfach am Gehäuse des Achsgetriebes
eines der beiden Radsätze
angeflanscht oder in anderer Weise baulich
mit ihm vereinigt werden, wobei das gemeinsame Gehäuse in Tatzlagerbauart ausgeführt,
(f-h._ am einen Ende auf die Achswelle des Radsatzes abgestützt und am anderen Ende
am Drehgestellrahmen befestigt ist.
-
Ist in Weiterbildung der Erfindung der Drehgestelldrehzapfen in Fahrtrichtung
den am Hauptrahmen und den am Drehgestell untergebrachten Elementen der Antriebsübertragung
angeordnet; so können die vom Hauptrahmen in das Drehgestell führenden Kardanwellen
- jetzt beide in der gleichen Richtung verlaufend - leicht so ausgebildet werden,
daß die beiden Gelenke jeder Kardanwelle vom Drehgestell-Drehzapfen gleich weit
entfernt sind. Damit ergeben sich bei Kurvenfahrt gleiche Abbeugungswinkel an den
beiden Gelenken jeder Kardanwelle, was bekanntlich bedeutet, daß auch bei Kurvenfahrt
die Winkelgeschwindigkeit über die Kardanwelle gleichförmig erhalten bleibt.
-
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Einzelachsantrieben
gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar-zeigt Fig. i eine seitliche
Ansicht des gesamten An--, triebs für ein zweiachsiges Schienenfahrzeug-Drehgestell,
Fig. 2 die Draufsicht auf die im Drehgestell gelegenen Teile des Antriebs von Fig.
i,-Fig. 3 bis 5 je einen Querschnitt einer Einzelheit, Fig.6 eine Abwicklung der
Wellen und Räder des Wendegetriebes in die Zeichenebene nebst dem benachbarten Achsgetriebe
und - -Fig. 7 bis 9 je eine seitliche Ansicht von drei anderen Ausführungsl)eispielen.
-
Im ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. i bis 6 stützt sich der zum
Hauptrahmen des Schienenfahrzeugs gehörende Querträger i über den Drehgestell-Drehzapfen
2 auf der mit dem Drehgestellrahmen 3 fest verbundenen Traverse 4 ab. Das Drehgestell
hat die beiden Radsätze 5 und 6, die einzeln, d. h. unabhängig voneinander,
von der im Hauptrahmen des Schienenfahrzeugs gelagertenAntriebsmaschine, etwa einer
Brennkraftmaschine 7, angetrieben werden. Die Brennkraftmaschine 7 treibt über das
Schwungrad 8 ein als Vorschaltstufe 9 dienendes Zahnradpaar an, mit dessen Hilfe
die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf die für die Pumpenwellen der der Vorschaltstufe
9 nachgeschalteten Turbokreisläufe io und iö günstige Drehzahl erhöht wird. Mit
dem Zahnrad i i (Fig. 3) der Vorschaltstufe 9; das unmittelbar von der Brennkräftrnaschine
7 angetrieben wird, steht das Zwischenrad 12 im Eingriff, das in das Ritzel
13 der Pumpenwelle des Turbokreislaufes io und das Ritzel 13'
der Pumpenwelle
des Turbokreislaufes zö' eingreift. Jeder der beiden Turbokreisläufe io und io'
ist als ein hydraulisches Strömungsgetriebe ausgebildet, das als Turbowandler oder
als Turbokupplung ärbeiten kann. Im Getriebekasten 21 (Fig. i) sind auf der mit
der Turbinenwelle des Turbokreislaufes io verbundenen Welle 14 des Mehrganggetriebes
lose drehbar die Zahnräder 15 und 16 angeordnet.-Mit dem Zahnrad
15 steht das auf der Abtriebswelle 17 des . Mehrganggetriebes festsitzende
Zahnrad 18, mit dem Zahnrad 16 das auf der Abtriebswelle 17 festsitzende Zahnrad
icg im Eingriff. Das Zahnradpaar 15, 18 bildet die erste, das Zahnradpaar
16, i9 die zweite Geschwindigkeitsgangstufe. Zwischen den Zahnrädern 15 und 16 ist
eine auf der Welle 14 gegenüber dieser Welle uridrehbare, aber axial verschiebbare
Schaltmuffe 2o angeordnet, deren Schaltklauen mit entsprechenden Gegenklauen des
Zahnrades 15 bzw. 16 in Eingriff gebracht werden können. Sind die Schaltklauen im
Eingriff mit Gegenklauen des Zahnrades 15, dann ist die erste Geschwindigkeitsgangstufe
eingeschaltet. Sind die Schaltklauen im Eingriff mit den Gegenklauen des Zahnrades
16, dann ist die zweiteGeschwindigkeitsgangstufe eingeschaltet.
-
In entsprechender Weise (vgl. Fig. 4) ist auch für den Turbokreislauf
iö ein Mehrgangschaltgetriebe mit auf der mit derTurbinenwelle desTurbokreislaufes
io'verbundenen Welle i4' lose drehbaren Zahnrädern-i5' und 16' vorgesehen, die mit
je einem auf der Abtriebswelle 17' festsitzenden Zahnrad 18' biw: i9' im-
Eingriff sind, und einer zwischen den Zahnrädern 15' und 16' auf der Welle
17'
angeordneten, gegenüber dieser Welle uridrehbaren, aber axial -verschiebbaren
Schaltmuffe 2o'. Die Mehrganggetriebe für die beiden Turbokreisläufe io und io'
sind in einem gemeinsamen Getriebekasten2i untergebracht. Das Gehäuse des Getriebes
der Vorschaltstufe 9, die Turbokreisläufe io. und io' sowie der Getriebekasten 2i
sind am Hauptrahmen des Schienenfahrzeuges befestigt. Der Boden des Getriebekastens
2,1 ist an der Stelle 22 zwischen -den, beiden Wellen 17 .und 17'
eingezogen, damit Platz für das dort befindliche Gehäuse des den Radsatz 5 antreibenden
Achsgetriebes bleibt.
-
Mit jedem der beiden Wellenstummel 23 und 23' der Abtriebwellen
17 und 17' des Getriebekastens 2i ist eine Kardanwelle 24 bzw. 24' gekuppelt.
Die beiden Kardanwellen 294 und 24' laufen parallel nebeneinander vom Getriebekasten
21 zu dem für beide Radsatzantriebe gemeinsamen, im Drehgestell untergebrachten
Wendegetriebekasten 25, der am Gehäuse des Achsgetriebes 26 des Radsatzes 6 befestigt,
beispielsweise angeflanscht ist. Der aus beiden Gehäusen gebildete Block 25, 26
kann mit einem Ende tatzlagerartig auf der Radsatzwelle 27 abgestützt, mit dem anderen
am Drehgestellrahmen 3 befestigt sein. Vorn Wendegetriebekasten 25 führen die Welle
28 zum Achsgetriebe 26 des Radsatzes 6 und die Kardanwelle 29 zum Achsgetriebe 3o
des Radsatzes 5. Das Achsgetriebe 26 enthält das auf der Welle 28 festsitzende Kegelrad
31,
das mit dem auf der Achswelle 27 des Radsatzes 6 festsitzenden Kegelrad
32 im Eingriff ist. Die Kardanwelle 29 ist mit der Welle 33 des Achsgetriebes 30-
verbunden, auf der fest das Kegelrad 34 sitzt, das 'in ein auf der Achswelle 35
des Radsatzes 5 festsitzendes Kegelrad 36 eingreift.
-
Die im Wendegetriebekasten 25 zusammengefaßte Einrichtung zum Umkehren
der Fahrtrichtung ist in folgender Weise aufgebaut (Fig. 5 und 6). Die beiden parallel
laufenden Kardanwellen 24 und
24' sind mit den Wellen 37 und 37'
des Wendegetriebes gekuppelt. Auf der Welle 37 ist das Zahnrad 38, auf der Welle
37' das Zahnrad 39 fest aufgekeilt. Das Zahnrad 38 steht mit einem Paar ineinandergreifender,
etwa gleich großer Zahnräder 40 und 41 in Verbindung, wobei das Zahnrad 40 lose
drehbar auf der Welle 28 für den Antrieb des Radsatzes 6, das Zahnrad 41 lose drehbar
auf der Welle 28' für den Antrieb des Radsatzes 5 angeordnet ist. In entsprechender
Weise steht das Zahnrad 39 mit einem Paar ineinandergreifender, etwa gleich großer
Zahnräder4i' und 40' in Verbindung, wobei das Zahnrad 41' lose drehbar auf der Welle
28', das Zahnrad 40' lose drehbar auf der Welle 28 gelagert ist. Zwischen den Zahnrädern
40 und 40' ist auf der Welle 28, gegenüber dieser Welle undrehbar, aber axial verschiebbar,
die Schaltmuffe 42, zwischen den Zahnrädern 41 und 41' auf der Welle 28', gegenüber
dieser Welle undrehbar, aber axial verschiebbar, die Schaltmuffe 43 angeordnet.
Die Schaltklauen der Schaltmuffe 42 können mit den Gegenklauen des Zahnrades 4o
bzw. 40', die Schaltklauen der Schaltmuffe 43 mit den Gegenklauen des Zahnrades
41 bzw. 41' in Eingriff gebracht werden. Zum Einschalten der einen Fahrtrichtung
werden die Schaltmuffen 42 und 43 in Richtung der in Fig. 6 ausgezogenen Pfeile,
zum Umkehren der Fahrtrichtung in Richtung der gestrichelten Pfeile verschoben und
ihre Schaltklauen mit den Gegenklauen der entsprechenden Zahnräder in Eingriff gebracht.
WieFig.6 erkennen läßt, liegt in der Abwicklung das Zahnrad 38 dem Zahnrad 39 diagonal
gegenüber. Das für beide Radsatzantriebe gemeinsame Wendegetriebe weist somit nur
vier Wellen auf. Es hat nur geringen Raumbedarf, läßt sich mit niedrigem Gewicht
herstellen und erlaubt durch den Höhenunterschied H (Fig. i) zwischen seinen Eingangs-
und Ausgangswellen geringe Abbeugungen der beiden Kardanwellen 24 und 2q.' sowie
die Unterbringung des Drehzapfens .2 zwischen diesen und der Kardanwelle 29.
-
Der in Fig. i von den Wänden 44 und 45 eingeschlossene Raum kann als
Fahrstand verwendet werden. Der von den Wänden 47 und 46 eingeschlossene Raum dient
bei Triebwagen Nutzzwecken.
-
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7, das den Antrieb eines Motortriebwagens
veranschaulicht, ist der Wechselgetriebekasten 21 außerhalb des Drehgestell-Achsstandes
angeordnet, und seine mit den Kardanwellen 24 und 24' verbundenen Ausgangswellen
23 und 23' sind über den zunächst gelegenen Radsatz 5 hinweggeführt und an zwischen
diesem und dem Drehgestell-Drehzapfen 2 am Hauptrahmen 48 befestigten Zwischenlagern
49 und 49' abgestützt. Damit können die zum Wendegetriebekasten 25 führenden Kardanwellen
24 und 24' so gelegt werden, daß ihre Enden bzw. Verbindungsflanschen vom Drehzapfen
2 des Drehgestells möglichst gleich weit entfernt sind. Außerdem kann der Getriebekasten
21 so weit aus dem Bereich des Drehgestell-Achsstandes herausgezogen werden, daß
eine Einpolterung im Boden dieses Kastens mit Rücksicht auf das Gehäuse des Achsgetriebes
nicht mehr erforderlich ist.
-
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist der am Hauptrahmen befestigte
Getriebekasten 21 innerhalb des Achsstandes des anzutreibenden Drehgestells angeordnet.
Ein besonderes Stützlager für die aus dem Getriebekasten 2i ausgehenden Wellen 24
und 2q.' ist nicht vorgesehen. Dennoch kann erreicht werden, daß die Enden der Kardanwellen
24 und 24' vom Drehzapfen 2 des Drehgestells möglichst gleich weit entfernt sind.
Die Brennkraftmaschine 7 und der Getriebekasten 2i sind in bezug auf den Drehzapfen
2 des Drehgestells so angeordnet, daß im Bereich der von der Brennkraftmaschine
7 zur Vorschaltstufe 9 führenden Verbindungswelle 5o ein für die Ausbildung des
Querträgers i des Wagenkastens ausreichender Raum verbleibt. Der Raum, der durch
die Wände 51 und 52 begrenzt ist, dient als Fahrstand, der Raum, der durch die Wände
53 und 54 begrenzt ist, kann als Post- und Gepäckraum, der Raum, der durch die Wände
55 und 56 begrenzt ist, für die Unterbringung von Reisenden verwendet werden.
-
In Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die vom
Getriebekasten 21 zum Wendegetriebekasten 25 führenden Kardanwellen 24 und 24' über
den Radsatz 6 und das Achsgetriebe 26 hinweggeführt sind. DieseAnordnung ist besonders
bedeutsam für den Fall, daß die Antriebsmaschine 7 oder die Antriebsmaschinen sich
etwa in der Mitte des Schienenfahrzeuges befinden.
-
Statt des in dem Ausführungsbeispiel vorgesehenen, in einem Getriebekasten
21 zusammengefaßten Mehrganggetriebes mit je einem Zahnradpaar für jede Geschwindigkeitsgangstufe
und je einer zwischen den beiden Zahnradpaaren angeordneten Schaltmuffe können auch
je zwei Turbokreisläufe verwendet werden, von denen der eine der ersten Geschwindigkeitsgangstufe
und der andere der zweiten Geschwindigkeitsgangstufe entspricht. Zum Einschalten
einer Gangstufe wird der entsprechende Turbokreislauf mit Arbeitsflüssigkeit gefüllt,
der andere entleert. Es ist weiterhin für die Erfindung nicht erforderlich, daß
die zu den Radsätzen 5 und 6 führenden Getriebestränge von einer gemeinsamen Antriebsmaschine
7 angetrieben werden. Vielmehr könnte jeder der zu einem der Radsätze 5 und 6 führenden
Getriebestränge für sich von einer Antriebsmaschine halber Leistung angetrieben
sein.
-
Die Ansprüche 2 bis 7 sind reine Unteransprüche, die keinen selbständigen
Schutz begründen.