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Die Erfindung betrifft ein dreiachsiges Triebdrehgestell für Schienenfahrzeuge
mit in das Drehgestell oberhalb der Achse eingebautem Wechsel- und Wendegetriebe,
dessen Ausgangswelle zugleich eine Verteilerwelle für die Verteilung des Drehmoments
auf die drei Radsätze bildet, wobei in dem Getriebe, das zwei Stirnräderzüge mit
gemeinsamer Eingangs-, Vorgelege- und Ausgangswelle und mindestens ein zwischen
den Stirnräderzügen liegendes Schaltorgan für die Stufen- und/oder Wendeschaltung
aufweist, beide Stirnräderzüge symmetrisch zur Vertikalebene des mittleren Radsatzes
liegen, nach Patent 1241478.
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Bei der Antriebsanordnung gemäß dem Hauptpatent ist das Wechselgetriebe
derart angeordnet, daß die Ausgangswelle in Fahrtrichtung verläuft, an ihren Enden
Kardangelenke zur Übertragung des Drehmoments auf die äußeren Radsätze aufweist
und mit einem Zahnrad für die Übertragung des Drehmomentes auf den mittleren Radsatz
versehen ist. Auf diese Weise wird eine symmetrische und gleichmäßige Verteilung
des Drehmoments auf alle Radsätze mit gleicher Elastizität der Kraftwege zu den
einzelnen Radsätzen erzielt, wobei keines der Kardangelenke mehr als das Drehmoment
für eine Achse zu übertragen hat. Es wird somit antriebsseitig eine Symmetrie erzielt,
welche eine gleichmäßige Drehmomentverteilung auf die einzelnen Radsätze gewährleistet.
Durch die symmetrische Anordnung in bezug auf die Vertikalebene des mittleren Radsatzes
wird außerdem eine gewichtsmäßige Symmetrie erzielt, die sich günstig auf die Achsdruckverteilung
und die dynamischen Fahreigenschaften des Fahrzeuges, z. B. einer Lokomotive, auswirkt.
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Soll jedoch bei einem derartigen Drehgestell- ein hydraulisches Getriebe
verwendet werden, so war es bisher nicht möglich, das Drehgestell derart symmetrisch
auszubilden, daß der Schwerpunkt der Getriebe mit der Vertikalebene des mittleren
Radsatzes zusammenfällt, da bei üblicher Verbindung der Ausgangswelle des hydraulischen
Getriebes mit der Eingangswelle des zwei Stirnräderzüge aufweisenden Wechselgetriebes
das hydraulische Getriebe neben dem symmetrisch zur Vertikalebene des mittleren
Radsatzes angeordneten Wechselgetriebes zu liegen kommt, was eine Verschiebung des
Schwerpunktes aus der Vertikalebene des mittleren Radsatzes zur Folge hat.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dreiachsiges Triebdrehgestell
für Schienenfahrzeuge der eingangs erläuterten Art derart auszubilden, daß auch
bei Verwendung hydraulischer Getriebe unter Wahrung der gleichmäßigen Verteilung
des Drehmomentes auf alle Radsätze mit gleicher Elastizität der Kraftwege zu den
einzelnen Radsätzen und der Schaltungsmöglichkeit der einzelnen Stirnradzüge untereinander
ein symmetrischer Aufbau des Drehgestells bezüglich der Massenverteilung ermöglicht
wird, d. h., der Schwerpunkt des gesamten Drehgestells soll sich über dessen mittleren
Radsatz befinden.
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Dies wird bei dem eingangs genannten Triebdrehgestell erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß bei einem zwischen Antriebsmotor und Wechselgetriebe eingeschalteten,
in bekannter Weise einen Anfahrwandler und einen Marschwandler umfassenden Getriebe
die Pumpenräder auf einer koaxial zur Eingangswelle liegenden gemeinsamen hohlen
Antriebswelle symmetrisch zur Vertikalebene des mittleren Radsatzes zwischen den
Stirnradzügen angeordnet sind und-durch einen mutig zwischen- den Pumpenrädern liegenden
Antrieb angetrieben werden, wobei die Schaltorgane zur Koppelung der Stirnradzüge
mit den auf der Eingangswelle sitzenden Turbinenrädern außerhalb der Stirnradzüge
und die Schaltorgane zur Koppelung der Stirnradzüge mit der Ausgangswelle innerhalb
der Stirnradzüge liegen.
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Es ist zwar bereits eine Antriebsanordnung bekannt, bei der das hydraulische
Getriebe zwischen zwei Stirnradzügen angeordnet ist, jedoch ist dieses Getriebe
im Fahrzeugrahmen eingebaut und dient dabei nicht der Lösung des Problems einer
gleichmäßigen Übertragung des Drehmoments auf drei Radsätze eines dreiachsigen Triebdrehgestells.
Außerdem erfolgt der Antrieb des hydraulischen Getriebes nicht in der Mitte zwischen
den einzelnen Wandlern des Doppelgetriebes, so daß sich diese Anordnung zur Erzielung
einer symmetrischen Aufteilung der Massen in bezug auf die Vertikalebene des mittleren
Radsatzes nicht eignet. Ferner ist das mit dem hydraulischen Getriebe verbundene,
zwei Stirnräderzüge aufweisende Zahnradgetriebe nur mit einem allerdings innerhalb
der Stirnradzüge liegenden Schaltorgan ausgerüstet, das lediglich einen Wechsel
der Drehrichtung der - Ausgangswelle, nicht aber eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses
gestattet.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird unter Beibehaltung der
Vorteile gemäß dem Hauptpatent auch der Einbau eines hydraulischen Getriebes in
das Drehgestell ermöglicht, ohne daß hierbei eine Verschiebung der Symmetrie hinsichtlich
der Massenaufteilung in bezug auf die Vertikalebene des mittleren Radsatzes erfolgt.
Da der als Hochgang bezeichnete und wegen der in bekannter Weise mit ihm verbundenen
erhöhten Drehzahl eine Verkleinerung der Wandler ermöglichende Antrieb durch die
Erfindung symmetrisch zur Vertikalebene des mittleren Radsatzes liegt, entfällt
das konstruktiv schwierige Problem der gemeinsamen Anordnung von Getriebe und Hochgang
am Motor, wenn man zur Wahrung der Symmetrie des Drehgestells diese Einheit nicht
unsymmetrisch mit dem Wechsel- und Wendegetriebe verbinden will. Durch die Anordnung
der einen Schaltorgane auf der Eingangswelle außerhalb der Stirnradzüge und der
anderen schwereren Schaltorgane auf der Ausgangswelle innerhalb der Stirnradzüge
wird ein raumsparender Antriebsaufbau ermöglicht, der ein geringes zentrales Trägheitsmoment
in bezug auf die Drehachse des dreiachsigen Triebdrehgestells hat.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es
zeigt F i g.1 die Darstellung einer Diesellokomotive mit dem erfindungsgemäßen Triebdrehgestell
und F i g. 2 ein Drehgestell der ' Lokomotive nach F i g. 1 in vergrößertem Maßstab:
In F i g. 1 ist eire Lokomotive L mit einem Dieselmotor 1 versehen. Von den beiden
Enden der Kurbelwelle des Dieselmotors 1 wird das Drehmoment durch Kardanwellen
2 den Drehgestellen D zugeführt.
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Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, enthält das Drehgestell D einen
Rahmen 10, in welchem in an sich bekannter Weise Radsätze 11,12 und 13 gelagert
sind. Auf dem Rahmen 10 ist das Gehäuse 14 eines Wechsel- und Wendegetriebes befestigt,
welches eine Eingangswelle 15, eine Vorgelegewelle 16 und eine Ausgangswelle 17
aufweist. Auf der Eingangswelle 15
sind Zahnräder 18 und
20 drehbar gelagert und über als Klauenkupplungen 21 und
22 ausgebildete Schaltorgane mit der Eingangswelle 15 verbindbar. Die Eingangswelle
15 trägt gleichzeitig noch hydraulische oder mechanische Bremsen 23, welche
in an sich bekannter Weise z. B. Wirbelbremsen, Scheiben- oder Bandbremsen sein
können. Auf der Vorgelegewelle 16 sind Zahnräder 28 und
30 befestigt, welche mit Zahnrädern 31 und 32 auf der Ausgangswelle 17 kämmen.
Das Zahnrad 28 greift dabei in das Zahnrad 18 der Eingangswelle
15 ein, während das Zahnrad 30 über ein Zwischenrad 27 mit
dem Zahnrad 20
der Eingangswelle 15 im Eingriff steht. Die Zahnräder
31 und 32 sind auf der Ausgangswelle 17 drehbar gelagert und ebenfalls mittels als
Schaltorgane wirkenden Klauenkupplungen 33 und 34 mit dieser verbindbar. Die Ausgangswelle
17 trägt außerdem ein Kegelrad 35, welches in ein Kegelrad 36 eingreift.
Das Kegelrad 36 ist mit einem Stirnrad 37 verbunden, welches in das Großrad
38 des Achsgetriebes der mittleren Achse eingreift. Die Ausgangswelle
17
ist an ihren beiden Enden mit Kardanwellen 40 versehen, welche über
Achsgetriebe 42 die beiden äußeren Radsätze 11 und 13 antreiben.
Die Achsgetriebe sind in an sich bekannter Weise mit Kegelgetrieben 43, 44
und Stirnradgetrieben 45, 46 versehen. Diese Getriebe haben die gleichen
übersetzungsverhältnisse wie die Getriebe 35, 36 und 37, 38 des mittleren
Radsatzes 12. Die Achsgetriebe sind in ebenfalls bekannter Weise mit Drehmomentstützen
47 versehen.
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Auf der Eingangswelle 15 sind Turbinenräder 50 und 51 zweier hydraulischer
Getriebe 52 und 53 befestigt, von denen eines ein Anfahrwandler, das andere ein
Marschwandler ist. Der Antrieb der hydraulischen Getriebe 52 und 53 erfolgt von
der Kardanwelle 2 aus über einen durch Zahnräder 54 und 55 gebildeten Hochgang,
d. h. ein Getriebe mit einer übersetzung ins Schnelle. Das Zahnrad 55 des Hochganges
ist seinerseits mit den Pumpenrädern 56 und 57 der hydraulischen Getriebe 52 und
53 verbunden.
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Der Hochgang sowie die beiden hydraulischen Getriebe 52 und 53 sind
symmetrisch zur Querachse des Drehgestells angeordnet. Die durch die Zahnräder 18,
28, 31 sowie 20, 27, 30, 32 gebildeten Stirnradzüge sind zu beiden Seiten der hydraulischen
Getriebe 52 und 53 angeordnet. Auf diese Weise ist es neben einer
günstigen Ausbildung des Zahnradgetriebes möglich, den Schwerpunkt des gesamten
Antriebs in die Vertikalebene des mittleren Radsatzes 12 zu verlegen. Das
wirkt sich, zusammen mit der symmetrischen Drehmomentverteilung auf die einzelnen
Achsen, günstig auf die Fahreigenschaften des Drehgestells und damit der ganzen
Lokomotive aus.
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Prinzipiell ist auch eine Ausführungsform mit nur einem einzigen hydraulischen
Getriebe denkbar. In einem solchen Falle müßte das Getriebe zusammen mit seinem
Hochgang, z. B. dem vorgeschalteten Zahnradgetriebe, derart angeordnet sein, daß
der Schwerpunkt der gesamten Anordnung im Bereich über der Mittelachse des Drehgestells
zu liegen kommt. Beim beschriebenen Beispiel würde in einem solchen Falle die durch
die mittlere Achse geführte senkrechte Ebene zwischen dem Hochgang und dem hydraulischen
Getriebe verlaufen.
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Es versteht sich, daß die Ausgangswelle des Wechselgetriebes an ihren
Enden zur übertragung des Drehmomentes auf die äußeren Radsätze nicht nur Kardangelenke
und an diese angeschlossene Kardanwellen aufzuweisen braucht. Es ist auch möglich,
an den Enden dieser Ausgangswelle andere übertragungsteile, wie z. B. Kegelgetriebe,
anzuordnen und die äußeren Radsätze mit einer zulassenden Antriebfederung, wie z.
B. Hohlwellen, zu versehen. Wesentlich ist nur, daß die Ausgangswelle von ihren
Enden das Drehmoment auf die äußeren Radsätze überträgt und auf diese Weise als
Verteilerwelle wirkt.