EP0043887B1 - Doppelachsantrieb für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Doppelachsantrieb für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen Download PDF

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EP0043887B1
EP0043887B1 EP81100681A EP81100681A EP0043887B1 EP 0043887 B1 EP0043887 B1 EP 0043887B1 EP 81100681 A EP81100681 A EP 81100681A EP 81100681 A EP81100681 A EP 81100681A EP 0043887 B1 EP0043887 B1 EP 0043887B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arms
pins
rubber
axle
coupling member
Prior art date
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Expired
Application number
EP81100681A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0043887A1 (de
Inventor
Johann Eichinger
Franz Parzl
Wolfgang Schulz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gleason Hurth Tooling GmbH
Original Assignee
Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co filed Critical Carl Hurth Maschinen und Zahnradfabrik GmbH and Co
Priority to AT81100681T priority Critical patent/ATE13030T1/de
Publication of EP0043887A1 publication Critical patent/EP0043887A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0043887B1 publication Critical patent/EP0043887B1/de
Expired legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F3/00—Types of bogies
    • B61F3/02—Types of bogies with more than one axle
    • B61F3/04—Types of bogies with more than one axle with driven axles or wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/44—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with hollow transmission shaft concentric with wheel axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension
    • B61C9/50—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension in bogies

Definitions

  • the invention relates to a double-axle drive for bogies of rail vehicles, in which the motor lying with its axis in the longitudinal direction of the vehicle between the wheelset axles drives the wheel sets via a bevel gear flanged to its two end faces, each bevel gear on the output side essentially concentrically surrounding the respective axles axis Has hollow shaft, which is connected at both ends by an elastic coupling to the axle of the wheelset, and the entire drive unit is supported on the two axles via the four couplings.
  • Such drives which are also referred to as levitation drives, have been known for a long time.
  • DE-C-838 452 relates to a drive of the type described, in which the elastic coupling is formed from a rubber disk surrounding the axle of the wheelset, which has a disk-shaped flange attached to the hollow shaft on one end face and a one on the other end face is attached to the wheel set axle disc-shaped flange, for example by vulcanizing.
  • rubber when rubber is used here and in the following, it also means comparable plastics and similar properties.
  • All double-axle drives of the type described at the outset are characterized in that the elastic couplings not only have to transmit the torque, but also have to absorb the reaction torque of the motor and have to bear the entire weight of the drive unit in a resilient manner.
  • the rubber is predominantly subjected to thrust by the weight and the inertial forces occurring during driving operation, in a plane that is perpendicular to the axle of the wheelset.
  • the rubber washer In order not to let the drive unit sag too much with respect to the axle of the wheelset, the rubber washer must be relatively narrow and hard. However, this increases the negative effects of the shear stress and further worsens the spring action in the transverse direction, i.e. in the direction of the axle of the wheelset.
  • Another very significant disadvantage is that when the rubber disks have to be replaced, the wheels have to be pulled off the axles.
  • the invention is therefore based on the object of creating a double-axle drive of the type described at the outset, which does not have the disadvantages mentioned, that is to say is easy to manufacture and maintain, and the rubber elements of which are subjected to little or no shear stress.
  • the object is achieved with a design for the elastic couplings of the drive in accordance with the characterizing feature of claim 1 or claim 2.
  • these designs it is possible to design the rubber elements largely optimally with regard to their spring characteristics.
  • the cross-sectional shape of the rubber blocks with a ring-section-shaped or V-shaped cross-section can be largely varied in order to achieve the axial spring stiffness desired in the respective application.
  • a clutch according to the characterizing feature of claim 1 or claim 2 requires less installation space than a clutch with cylindrical rubber bushings, which requires a relatively wide installation space, which is not always available.
  • the rubber blocks with a V-shaped cross section do not require any additional protection against lateral migration due to the positive connection with the pins and arms. Therefore, the embodiment according to claim 1 will generally be preferable to that of claim 2. At least three rubber elements are required for each clutch for a balanced operating behavior; since the rubber is not on thrust if possible should be stressed, there should be no less than six rubber elements for each clutch.
  • the rubber blocks with an annular section-shaped or with a V-shaped cross-section can only be preloaded when installed.
  • the installation is facilitated and an additional device is avoided if the mutually associated contact surfaces on the pin and on the arms are arranged inclined to each other by a relatively small angle and the rubber elements are wedge-shaped with the same angle. This achieves a uniform deformation and thus a uniform tension in the rubber in the event of axis misalignments, as well as a precisely definable pre-tensioning of the rubber elements during assembly, without the need to use tools.
  • a fixation of the rubber elements in the radial direction is advantageously carried out according to claim 6 with cover plates which are placed on the peripheral surfaces of the pins and arms and fastened there.
  • an angular gear is flanged on both sides, the housing of which is designated by 2.
  • the power transmission from the motor 1 to the pinion shaft 4 of the transmission takes place to compensate for manufacturing-related angular deviations and axis misalignments between the motor and the transmission via a suitable coupling 3, e.g. a tooth coupling.
  • the pinion shaft 4 is in engagement with a ring gear 5, which is non-rotatably mounted on a hollow shaft 6, e.g. by screwing and pinning to a flange-shaped extension of the hollow shaft.
  • the hollow shaft 6 is rotatably but not axially displaceably mounted in the housing 2 by known and therefore not shown means.
  • the hollow shaft protrudes from the housing on both sides to the extent that it can accommodate first coupling halves 11 of flexible couplings 7, 8 in a rotationally fixed and axially non-displaceable manner. Details of this clutch will be described later.
  • Associated second coupling halves are seated on a wheelset axle 9, also in a rotationally fixed and axially non-displaceable manner. This wheelset axle is guided through the hollow shaft 6 and carries drive wheels 10 of the rail vehicle at its ends.
  • FIGS. 2, 3 and 4 Details of the couplings 7, 8 are shown in FIGS. 2, 3 and 4.
  • a first coupling half 11 is rotatably and axially not displaceably applied, for example with a press fit.
  • Pins 12 project radially outward from their hub.
  • the hub and the pins are shown in one piece in the example, but the pins can also be inserted and fastened individually in the hub.
  • rubber blocks 32 With their inner lateral surfaces 33, rubber blocks 32, which have cross-sectional cross sections, are arranged in pairs on the pins 12. With their outer lateral surfaces 34 they rest on correspondingly rounded surfaces 35 which belong to the arms of a second coupling half 19.
  • This embodiment is shown in Fig. 1 for all clutches and in Fig. 2 for the left clutch.
  • the pins 12 can also be arranged on the second coupling half 19 and the first coupling half 11 has the arms 20.
  • This variant is shown in Fig. 2 on the right clutch.
  • the second coupling halves 19 are non-rotatably and axially non-displaceably applied to the axle 9, for example with a press fit.
  • First and second coupling halves 11, 19 are essentially rotationally symmetrical parts which are arranged axially to one another.
  • the pins 12 and the arms 20 which extend radially outward from the second coupling half 19 lie alternately one behind the other.
  • At least three pairs of such star-shaped rubber blocks 32 are required so as not to allow a large part of the weight of the drive unit and the mass acceleration during driving to act on the rubber elements as thrust loads.
  • a shear load leads to the rubber becoming detached from the metal parts and to a rapid destruction of the rubber elements themselves.
  • at least six pairs of rubber blocks per coupling 7, 8 are used.
  • Cover plates 28 are placed on the outer circumferential surfaces of the pins 12 and holding pieces 27 are placed on the arms 20, which are held with screws 30, 31. The means required to secure the screws against unscrewing, e.g. Tab washers are known and therefore not drawn. On the cover plates 28 laterally pulled strips 39 prevent the rubber blocks from migrating sideways.
  • the rubber blocks 32 each consist of an inner and an outer metal part 36, 37 and a rubber part 38 vulcanized in between.
  • the inner and the outer jacket surface are coaxial.
  • the two lateral surfaces can also have different centers of curvature.
  • the material properties and dimensions are adapted to the respective operating conditions, as is the profile of the rubber ring in the cutting plane shown, which e.g. can be rectangular or arched. or double slant or the like. May have boundary lines.
  • FIGS. 5 and 6 A further embodiment of the rubber elements is shown in FIGS. 5 and 6, specifically the rubber blocks 40, which are also arranged in pairs, have a V-shaped cross section. They each consist of an inner, middle and outer metal part 41, 42, 43 with vulcanized rubber parts 44, 45 between them.
  • the inner surfaces 46 of the two V-legs rest on correspondingly shaped surfaces 48 of the pins 12 and the outer surfaces 47 on correspondingly shaped surfaces 49 of the arms 20.
  • cover plates 28, 29 are placed, which are held by screws 30, 31.
  • the means required to secure the screws against unscrewing, e.g. Tab washers are known and therefore not drawn.
  • the opening angle ⁇ between the legs can be varied and / or the metal parts 41, 42, 43 each have different opening angles ⁇ .
  • the middle metal part 42 can also be omitted and only one rubber part can be present, similar to FIG. 4.
  • a middle metal part can of course also be present in the example according to FIG. 4.
  • the inner (41) and the outer metal part 43 protrude into correspondingly shaped grooves 50, 51 in the cover plates 28, 29. This prevents the rubber blocks 40, if the preload should drop to zero in exceptional operating conditions, e.g. by centrifugal force, are brought out of their normal installation position.
  • the surfaces 48 and 49 are inclined at an angle a to one another.
  • the rubber blocks are also wedge-shaped by the angle a. With this measure, the rubber blocks can be easily installed in the radial direction and the required pretension can be applied without complicated devices, only with the cover plates 28, 29 or comparable auxiliary parts.
  • the amount of preload is determined by the oversize of the rubber blocks 40 compared to the distance between the surfaces. 48 and the areas 49 determined. Both masses can be taken into account in the production according to the desired preload. What is said here about the angle a and the pretension as well as before about the grooves in the cover plates also applies in the same sense to the previously described rubber blocks 32 with a cross-section in the form of an annular section.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Doppelachsantrieb für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen, bei dem der mit seiner Achse in Längsrichtung des Fahrzeugs zwischen den Radsatzachsen liegende Motor über je ein an seinen beiden Stirnseiten angeflanschtes Winkelgetriebe die Radsätze antreibt, wobei jedes Winkelgetriebe abtriebsseitig eine die jeweilige Radsatzachse im wesentlichen konzentrisch umgebende Hohlwelle aufweist, die an ihren beiden Enden durch je eine elastische Kupplung mit der Radsatzachse verbunden ist, und wobei sich die ganze Antriebseinheit über die vier Kupplungen auf den beiden Achsen abstützt. Derartige Antriebe, die auch als Schwebeantrieb bezeichnet werden, sind schon seit längerem bekannt. So hat die DE-C-838 452 einen Antrieb der beschriebenen Art zum Gegenstand, bei dem die elastische Kupplung aus einer die Radsatzachse umgebenden Gummischeibe gebildet ist, die auf einer Stirnseite mit einem auf der Hohlwelle befestigten scheibenförmigen Flansch und auf der anderen Stirnseite mit einem auf der Radsatzachse aufgebrachten scheibenförmigen Flansch verbunden ist, z.B. durch Vulkanisieren. (Wenn hier und im folgenden von Gummi gesprochen wird, so sind damit auch von ihren Eigenschaften her vergleichbare Kunststoffe u.ä. gemeint.)
  • Alle Doppelachsantriebe der eingangs beschriebenen Art sind dadurch gekennzeichnet, dass.die elastischen Kupplungen nicht nur das Drehmoment zu übertragen haben, sondern auch das Reaktionsmoment des Motors aufnehmen und das ganze Gewicht des Antriebsaggregates federnd tragen müssen. Bei der in Rede stehenden Ausführung der elastischen Kupplung wird der Gummi durch das Gewicht und die im Fahrbetrieb auftretenden Massenkräfte vorwiegend auf Schub beansprucht, und zwar in einer Ebene, die senkrecht zur Radsatzachse liegt. Um die Antriebseinheit dabei nicht zu sehr gegenüber der Radsatzachse durchhängen zu lassen, muss die Gummischeibe verhältnismässig schmal und hart sein. Dadurch werden aber die negativen Auswirkungen der Schubbeanspruchung erhöht und die Federwirkung in Querrichtung, also in Richtung der Radsatzachse, weiter verschlechtert. Ein weiterer, ganz wesentlicher Nachteil ist, dass bei einem erforderlich werdenden Austausch der Gummischeiben die Räder von den Achsen abgezogen werden müssen.
  • Dieser betrieblich sehr störende Nachteil wird vermieden bei einer Kupplung mit geteilten Gummielementen, wie sie unter anderem aus der DE-A-2 332 281 bekannt ist. Eine auf der Hohlwelle und eine auf der Radsatzachse aufgebrachte Nabe weisen eine Anzahl von sich radial nach aussen erstreckenden Armen auf, die abwechselnd hintereinander liegend angeordnet sind und jeweils zwischen zwei Armen ein quaderförmiger Gummiblock eingelegt ist. Die Gummiblöcke können einzeln radial nach aussen herausgenommen und von aussen eingebaut werden ohne dass die Räder von den Achsen abgezogen werden müssen. Diese Art der Kupplung ist in der senkrecht zur Radsatzachse stehenden Ebene sehr steif. In Querrichtung ist sie weicher als die Ausführung mit der Gummischeibe, aber die Gummiblöcke sind einer Schubbeanspruchung ausgesetzt. Als weiterer Nachteil wird bisweilen die Tatsache angesehen, dass die Gummiblöcke bei der Montage erst in einer Hilfseinrichtung vorgespannt werden müssen, damit sie in den ihrer im Betrieb erforderlichen Vorspannung entsprechenden Zwischenraum zwischen den Armen eingebracht werden können.
  • Es ist auch eine Kupplung für solche Anwendungsfälle vorgeschlagen worden (DE-A-2 853 839), bei der zwei Kupplungshälften, von denen eine auf der Hohlwelle des Getriebes, die andere auf der Radsatzachse angebracht ist und die beide im wesentlichen als rotationssymmetrische Körper ausgebildet sind, über radial angeordnete Gummigelenkbuchsen miteinander verbunden sind. Wenngleich bei dieser Ausführung der Ein- und Ausbau der Gummigelenkbuchsen einfach zu bewerkstelligen ist, so wirft ihre Dimensionierung doch einige Probleme auf, um alle Forderungen möglichst weitgehend erfüllen zu können.
  • Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Doppelachsantrieb der eingangs beschriebenen Art zu erstellen, der die erwähnten Nachteile nicht aufweist, also herstellungs- und wartungsfreundlich ist, und dessen Gummielemente keinen oder nur geringen Schubbeanspruchungen unterworfen werden.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit einer Ausführung für die elastischen Kupplungen des Antriebs entsprechend dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2. Mit diesen Ausführungen ist es möglich, die Gummielemente hinsichtlich ihrer Federkennlinien weitgehend optimal auszuführen. Es ist insbesondere möglich, die Gummielemente für in Richtung der Radsatzachse auftretende Bewegungen steif zu machen und trotzdem in Umfangsrichtung der Kupplung eine weiche Federung zu haben. Gegenüber den bekannten zylinderischen Buchsen können die Gummiblöcke mit kreisringabschnitt-förmigem oder V-förmigem Querschnitt zum Erreichen der bei dem jeweiligen Anwendungsfall gewünschten axialen Federsteifigkeit in ihrer Querschnittsform weitgehend variiert werden. Darüber hinaus benötigt eine Kupplung entsprechend dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 weniger Einbauraum gegenüber einer Kupplung mit zylinderischen Gummibuchsen, die einen verhältnismässig breiten Einbauraum benötigt, der nicht immer zur Verfügung steht. Die Gummiblöcke mit V-förmigem Querschnitt benötigen wegen der formschlüssigen Verbindung mit den Zapfen und Armen keine zusätzliche Sicherung gegen seitliches Auswandern. Deshalb wird die Ausführung nach Anspruch 1 in der Regel der nach Anspruch 2 vorzuziehen sein. Für ein ausgewogenes Betriebsverhalten sind mindestens drei Gummielemente bei jeder Kupplung erforderlich; da der Gummi aber möglichst nicht auf Schub beansprucht werden soll, sollten es nicht weniger als sechs Gummielemente bei jeder Kupplung sein.
  • Bedingt durch ihre Form können die Gummiblöcke mit kreisringabschnitt-förmigem oder mit V-förmigem Querschnitt ihre Vorspannung erst im eingebauten Zustand erhalten. Der Einbau wird erleichtert und eine zusätzliche Vorrichtung wird vermieden, wenn die einander zugeordneten Anlageflächen an den Zapfen und an den Armen entsprechend Anspruch 3 um einen verhältnismässig kleinen Winkel zueinander geneigt angeordnet sind und die Gummielemente mit dem gleichen Winkel keilförmig ausgeführt sind. Damit wird eine gleichmässige Verformung und damit eine gleichmässige Spannung im Gummi bei Achsversätzen ebenso erreicht wie eine genau definierbare Vorspannung der Gummielemente bei der Montage, ohne dass Hilfsmittel angewendet werden müssten.
  • Für die Ausführung der Gummielemente werden in den Ansprüchen 4 und 5 zweckmässige Formen angegeben. Um ein Walken des Gummis zu vermeiden und auch zur Montageerleichterung ist es sinnvoll, die Gummielemente in an sich bekannter Weise als zwischen zwei Metallteilen einvulkanisiertes Gummiteil auszuführen (Anspruch 4). Daneben kann es zweckmässig sein, zum Zwecke der Abstimmung auf optimale Federkennwerte die Gummielemente in an sich ebenfalls bekannter Weise aus zwei oder mehr Gummiteilen zu bilden, zwischen denen jeweils ein Metallteil einvulkanisiert ist (Anspruch 5).
  • Eine Fixierung der Gummielemente in radialer Richtung erfolgt nach Anspruch 6 zweckmässigerweise mit Abdeckplatten, die auf den Umfangsflächen der Zapfen und Arme aufgesetzt und dort befestigt sind.
  • Ein Doppelachsantrieb nach Anspruch 1 oder 2 und ggf. weiter ausgestaltet mit den Merkmalen eines oder mehrerer der abhängigen Ansprüche bietet gegenüber den bekannten Ausführungen eine ganze Reihe von Vorteilen, nämlich:
    • - Die Gummielemente werden vom zu übertragenden Drehmoment und vom Gewicht des Motor-Getriebe-Aggregates im wesentlichen auf Druck und nur wenig auf Schub beansprucht.
    • - Das Auswechseln einzelner Gummielemente kann ohne Demontage des Drehgestelles und ohne Ausbau von Motor, Getrieben und/oder Achsen und Radsätzen erfolgen.
    • - Bei winkeliger Auslenkung treten nur geringe Rückstellkräfte auf, wodurch eine grosse Sicherheit gegen Entgleisen. gegeben ist.
    • - Die Rückstellkräfte können durch entsprechende Ausführung der Gummielemente den Erfordernissen angepasst werden.
  • Die Erfindung ist anhand von mit den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Doppelachsantrieb im Schnitt von oben gesehen in vereinfachter Ausführung,
    • Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Kupplungen eines Getriebes von Fig. 1 in grösserem Massstab,
    • Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 111-111 in Fig. 2,
    • Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig.3,
    • Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 3 mit einer anderen Ausführung der Gummielemente und
    • Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5.
  • An einem in Längsrichtung eines nicht gezeichneten Drehgestelles liegenden Antriebsmotor 1 ist beidseitig je ein Winkelgetriebe angeflanscht, dessen Gehäuse mit 2 bezeichnet ist. Die Kraftübertragung vom Motor 1 auf die Ritzelwelle 4 des Getriebes erfolgtzum Ausgleich von fertigungsbedingten Winkelabweichungen und Achsversetzungen zwischen Motor und Getriebe über eine geeignete Kupplung 3, z.B. eine Zahnkupplung. Die Ritzelwelle 4 steht in Eingriff mit einem Tellerrad 5, das drehfest auf einer Hohlwelle 6 angebracht ist, z.B. durch Verschrauben und Verstiften an einerflanschförmigen Erweiterung der Hohlwelle. Die Hohlwelle 6 ist - ebenso wie die Ritzelwelle 4- mit bekannten und deshalb nicht dargestellten Mitteln drehbar, aber nicht axial verschiebbar im Gehäuse 2 gelagert. Die Hohlwelle ragt beiderseits soweit aus dem Gehäuse heraus, um erste Kupplungshälften 11 von elastischen Kupplungen 7, 8 drehfest und axial nicht verschiebbar aufnehmen zu können. Einzelheiten dieser Kupplung werden später noch beschrieben. Zugehörige zweite Kupplungshälften sitzen, ebenfalls drehfest und axial nicht verschiebbar, auf einer Radsatzachse 9. Diese Radsatzachse ist durch die Hohtwelle 6 hindurchgeführt und trägt an ihren Enden Antriebsräder 10 des Schienenfahrzeugs. Im entlasteten Zustand ist zwischen der Innenwandung der Hohlwelle 6 und der Mantelfläche der Radsatzachse soviel radiales Spiel wie für die Durchfederung der Antriebseinheit unter Berücksichtigung ihres Gewichtes und der im Fahrbetrieb auftretenden Massenbeschleunigung einerseits und der Federungsmöglichkeiten der Gummigelenkkupplung andererseits erforderlich ist, zuzüglich einer bestimmten Sicherheit. Die Lagerung des Radsatzes im Drehgestell ist ebensowenig dargestellt wie eine ggf. zwischen einer Gummigelenkkupplung auf jeder Radsatzachse und dem benachbarten Antriebsrad 10 angeordnete Scheibenbremse. Diese Elemente sind bekannt und für die Erfindung nicht von Bedeutung.
  • Einzelheiten der Kupplungen 7, 8 gehen aus den Fig. 2, 3 und 4 hervor. Auf der nur angedeuteten Hohlwelle 6 ist eine erste Kupplungshälfte 11 drehfest und axial nicht verschiebbar aufgebracht, z.B. mit einem Presssitz. Von ihrer Nabe ragen Zapfen 12 radial nach aussen. Die Nabe und die Zapfen sind im Beispiel einstückig dargestellt, die Zapfen können aber auch einzeln in die Nabe eingesetzt und befestigt sein. An den Zapfen 12 liegen paarweise angeordnete Gummiblöcke 32, die kreisringabschnittförmige Querschnitte aufweisen, mit ihren inneren Mantelflächen 33 an. Mit ihren äusseren Mantelflächen 34 liegen sie an entsprechend gerundeten Flächen 35 an, die zu Armen einer zweiten Kupplungshälfte 19 gehören. Diese Ausführung ist in Fig. 1 bei allen Kupplungen und in Fig. 2 bei der linken Kupplung gezeigt. Selbstverständlich können die Zapfen 12 auch an der zweiten Kupplungshälfte 19 angeordnet sein und die erste Kupplungshälfte 11 weist die Arme 20 auf. Diese Variante ist in Fig. 2 an der rechten Kupplung dargestellt. Die zweiten Kupplungshälften 19 sind drehfest und axial nicht verschiebbar auf der Radsatzachse 9 aufgebracht, z.B. mit einem Presssitz. Erste und zweite Kupplungshälften 11, 19 sind im wesentlichen rotationssymmetrische Teile, die axial zueinander angeordnet sind. Dabei liegen die Zapfen 12 und die sich von der zweiten Kupplungshälfte 19 radial nach aussen erstreckenden Arme 20 abwechselnd hintereinander.
  • Bei jeder Kupplung 7, 8 sind mindestens drei Paare solcher sternartig angeordneter Gummiblöcke 32 erforderlich, um nicht einen Grossteil des Gewichtes des Antriebsaggregates und der Massenbeschleunigung im Fahrbetrieb als Schubbelastung auf die Gummielemente angreifen zu lassen. Eine Schubbelastung führt zum Ablösen des Gummis von den Metallteilen und zu einer raschen Zerstörung der Gummielemente selbst. Um eine Schubbelastung möglichst weitgehend auszuschalten werden mindestens sechs Paare von Gummiblöcken pro Kupplung 7, 8 verwendet. Auf den äusseren Umfangsflächen der Zapfen 12 sind Abdeckplatten 28 und auf den Armen 20 sind Haltestücke 27 aufgesetzt, die mit Schrauben 30, 31 gehalten sind. Die für die Sicherung der Schrauben gegen selbständiges Lösen erforderlichen Mittel, z.B. Sicherungsbleche, sind bekannt und deshalb nicht gezeichnet. An den Abdeckplatten 28 seitlich heruntergezogene Leisten 39 hindern die Gummiblöcke am seitlichen Auswandern.
  • Die Gummiblöcke 32 bestehen jeweils aus einem inneren und einem äusseren Metallteil 36, 37 und einem dazwischen einvulkanisierten Gummiteil 38. Im gezeichneten Beispiel sind die innere und die äussere Mantelfläche koaxial. Um andere Federkennwerte zu bekommen, können die beiden Mantelflächen auch verschiedene Krümmungsmittelpunkte haben. Die Werkstoffeigenschaften und Abmessungen sind den jeweiligen Betriebsbedirigungen angepasst, ebenso das Profil des Gummiringes in der gezeigten Schnittebene, das z.B. rechteckig sein kann oder gewölbte. oder doppeltschräge od.dgl. Begrenzungslinien aufweisen kann.
  • Eine weitere Ausführung der Gummielemente ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt, und zwar haben die ebenfalls paarweise angeordneten Gummiblöcke 40 einen V-förmigen Querschnitt. Sie bestehen aus je einem inneren, mittleren und äusseren Metallteil 41, 42, 43 mit dazwischen einvulkanisierten Gummiteilen 44, 45. Die Innenflächen 46 der beiden V-Schenkel liegen an entsprechend geformten Flächen 48 der Zapfen 12 an und die Aussenflächen 47 an entsprechend geformten Flächen 49 der Arme 20. Auf den äusseren Umfangsflächen der Zapfen 12 und der Arme 20 sind Abdeckplatten 28, 29 aufgesetzt, die mit Schrauben 30, 31 gehalten sind. Die für die Sicherung der Schrauben gegen selbständiges Lösen erforderlichen Mittel, z.B. Sicherungsbleche, sind bekannt und deshalb nicht gezeichnet. Um andere Federkennwerte für die Kupplung zu bekommen, kann der Öffnungswinkel ß zwischen den Schenkeln varriert werden und/oder die Metallteile 41, 42, 43 erhalten jeweils unterschiedliche Öffnungswinkel β. Auch kann das mittlere Metallteil 42 entfallen und nur ein Gummiteil vorhanden sein ähnlich Fig. 4. Andererseits kann natürlich auch beim Beispiel nach Fig. 4 ein mittleres Metallteil vorhanden sein.
  • Das innere (41) und das äussere Metallteil 43 ragen in entsprechend geformte Nuten 50, 51 in den Abdeckplatten 28, 29. Damit wird verhindert, dass die Gummiblöcke 40, wenn bei aussergewöhnlichen Betriebszuständen die Vorspannung auf den Wert Null absinken sollte, z.B. durch die Fliehkraft, aus ihrer normalen Einbaulage gebracht werden.
  • Die Flächen 48 und 49 sind um einen Winkel a zueinander geneigt. Auch die Gummiblöcke sind um den Winkel a keilförmig ausgeführt. Mit dieser Massnahme können die Gummiblöcke leicht in radialer Richtung eingebaut werden und es kann ohne komplizierte Vorrichtungen, nur mit den Abdeckplatten 28, 29 oder damit vergleichbaren Hilfsteilen, die erforderliche Vorspannung aufgebracht werden. Die Höhe der Vorspannung wird durch das Übermass der Gummiblöcke 40 gegenüber der Distanz zwischen den Flächen. 48 und den Flächen 49 bestimmt. Beide Masse können der gewünschten Vorspannung entsprechend in der Fertigung berücksichtigt werden. Was hier zum Winkel a und zur Vorspannung sowie davor zu den Nuten in den Abdeckplatten gesagt ist, gilt in gleichem Sinne auch für die vorher beschriebenen Gummiblöcke 32 mit kreisringabschnittförmigem Querschnitt.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Anwendungsbeispiele beschränkt. Es sind z.B. andere Getriebe, z.B. mit einer weiteren Getriebestufe, möglich, oder die Teile der elastischen Kupplungen sind anders gestaltet usw. Der Patentschutz soll auch solche Varianten umfassen.

Claims (6)

1. Doppelachsantrieb für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen mit einem sich auf den Radsatzachsen (9) abstützenden Motor-Getriebe-Aggregat, bestehend aus einem mit seiner Achse in Längsrichtung des Fahrzeugs zwischen den Radsatzachsen (9). liegenden Antriebsmotor (1) und je einem an seinen beiden Stirnseiten angeflanschten Winkelgetriebe (4, 5), wobei jedes Winkelgetriebe (4, 5) abtriebsseitig eine die jeweilige Radsatzachse (9) im wesentlichen konzentrisch umgebende Hohlwelle (6) aufweist, die an ihren beiden Enden durch je eine elastische Kupplung (7, 8, 7', 8') bestehend aus einer auf der Hohlwelle (6) angeordneten Kupplungshälfte (11, 21) und einer über Gummielemente mit dieser verbundenen, auf der Radsatzachse (9) angeordneten Kupplungshälfte (19, 26) mit der Radsatzachse (9) gekuppelt ist, derart, dass mehrere von der einen Kupplungshälfte (11, 19) sich radial nach aussen erstreckende und mit dieser fest verbundene Zapfen (12) und von der anderen Kupplungshälfte (19, 11) ebenso viele sich radial nach aussen erstrekkende Arme (20) in Umfangsrichtung abwechselnd hintereinander angeordnet sind, zwischen denen die Gummielemente (32, 40) vorgespannt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummielemente paarweise entgegengesetzt gerichtete Gummiblöcke (40) mit V-förmigem Querschnitt sind, die mit den Innenflächen (46) ihrer beiden Schenkel an entsprechend geformten Flächen (48) der Zapfen (12) der einen Kupplungshälfte (11, 19) und mit den Aussenflächen (47) ihrer beiden Schenkel an entsprechend geformten Flächen (49) der Arme (20) der anderen Kupplungshälfte (19, 11) anliegen.
2. Doppelachsantrieb für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen mit einem sich auf den Radsatzachsen (9) abstützenden Motor-Getriebe-Aggregat, bestehend aus einem mit seiner Achse in Längsrichtung des Fahrzeugs zwischen den Radsatzachsen (9) liegenden Antriebsmotor (1) und je einem an seinen beiden Stirnseiten angeflanschten Winkelgetriebe (4, 5), wobei jedes Winkelgetriebe (4, 5) abtriebsseitig eine die jeweilige Radsatzachse (9) im wesentlichen konzentrisch umgebende Hohlwelle (6) aufweist, die an ihren beiden Enden durch je eine elastische Kupplung (7,8,7', 8'), bestehend aus einer auf der Hohlwelle (6) angeordneten Kupplungshälfte (11, 21) und einer über Gummielemente mit dieser verbundenen, auf der Radsatzachse (9) angeordneten Kupplungshälfte (19, 26) mit der Radsatzachse (9) gekuppelt ist, derart, dass mehrere von der einen Kupplungshälfte (11, 19) sich radial nach aussen erstreckende und mit dieser fest verbundene Zapfen (12) und von der anderen Kupplungshälfte (19, 11) ebenso viele sich radial nach aussen erstrekkendeArme (20) in Umfangsrichtung abwechselnd hintereinander angeordnet sind, zwischen denen die Gummielemente (32, 40) vorgespannt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummielemente paarweise entgegengesetzt gerichtete Gummiblöcke (32) mit im wesentlichen kreisringabschnitt-förmigem Querschnitt sind, deren innere Mantelflächen (33) an entsprechend konvex geformten Flächen der Zapfen (12) der einen Kupplungshälfte (11, 19) und deren äussere Mantelflächen (34) an entsprechend konkav geformten Flächen (35) der Arme (20) der anderen Kupplungshälfte (19, 11) anliegen.
3. Doppelachsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugeordneten Anlageflächen an den Zapfen (12) und an den Armen (20) um einen Winkel (a) zueinander geneigt angeordnet sind.
4. Doppelachsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummielemente (32, 40) aus jeweils einem zwischen zwei Metallteilen einvulkanisierten Gummiteil bestehen und die Aufnahme bzw. Anlage der Gummielemente (32, 40) an den Zapfen (12) und den Armen (20) über die Metallteile erfolgt.
5. Doppelachsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummielemente (40) aus jeweils zwei oder mehr zwischen zwei Metallteilen (41, 43) einvulkanisierten Gummiteilen bestehen, wobei zwischen einander benachbarten Gummiteilen (44, 45) ein gemeinsames Metallteil (42) einvulkanisiert ist, und wobei die Aufnahme bzw. Anlage der Gummielemente (40) an den Zapfen (12) und den Armen (20) über die Metallteile erfolgt.
6. Doppelachsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummielemente (32, 40) radial von Abdeckplatten (28, 29) od. dgl. gehalten sind, die auf den Umfangsflächen der Zapfen (12) und der Arme (20) aufgebracht sind und die zumindest teilweise über die Gummielemente ragen.
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