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Schienenfahrzeug mit Einzelachsantrieb, insbesondere Triebdrehgestell
mit Antriebsübertragung durch Strömungsgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf Schienenfahrzeuge
mit Einzelachsantrieb, insbesondere auf Triebdrehgestelle mit Antriebsübertragung
durch Strömungsgetriebe. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für derartige
Antriebe eine möglichst raumsparende Bauform anzugeben, die eine leichte Zugänglichkeit
der Teile, bei Strömungsgetriebeübertragung gute Zugänglichkeit des oder der Strömungsgetriebe,
gestattet.
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Zum Stande der Technik gehört ein Triebdrehgestell mit Einzelachsantrieb
und Kraftübertragung durch Strömungsgetriebe, wobei jede einzeln getriebene Fahrzeugachse
über einen quer zum Fahrzeugrahmen angeordneten Vor- und Rückwärtsgetrieberädersatz
mit nebeneinanderliegenden Längswellen getrieben wird. Bei dem bekannten Triebgestell
wird eine raumsparende Anordnung dadurch erreicht, daB das Strömungsgetriebe und
der Vor- und Rückwärtsgetrieberädersatz axial unmittelbar nebeneinander angeordnet
sind und die Umsteuereinrichtung innerhalb der axialen Baulänge des Strömungsgetriebes
liegt. Diese Bauweise hat jedoch den wesentlichen Nachteil, daB der Zutritt zu dem
zwischen dem Vor-und Rückwärtsgetrieberädersatz befindlichen Strömungsgetriebe ohne
vollständigen Ausbau des gesamten Getriebeblocks nicht möglich ist.
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Die Erfindung geht einen grundsätzlich andersartigen Weg. Im Falle
eines Antriebs jeder Fahrzeugachse durch ein eigenes Strömungsgetriebe geht sie
von zwei mit ihren Wellen nebeneinanderliegenden Strömungsgetrieben aus. In anderen
Fällen treiben zwei andere parallele Antriebswellen die nebeneinanderliegenden Vor-
und Rückwärtsgetrieberädersätze.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daB der
Rückwärtsgetrieberädersatz
der einen Fahrzeugachse dem Vorwärtsgetrieberädersatz der anderen Fahrzeugachse
gegenübersteht. Dann läßt sich bei gegebenem Abstand der parallelen Strömungsgetriebewellen
bzw. der Antriebswellen für die Vor- und Rückwärtsgetrieberädersätze Höhe und Breite
des Kastens für diese Rädersätze auf ein KleinstmaB beschränken; denn das eine verhältnismäßig
groß auszuführende Rad des' Vorwärtssatzes kann dann über die Längsmittelebene des
Fahrzeuges hinweg in den Raum des gegenüberliegenden Rückwärtssatzes ragen.
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Die Zeichnung veranschaulicht drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes
der Erfindung für den Fall eines Triebdrehgestells.
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Fig. i zeigt die teilweise im Schnitt gehaltene Ansicht des Triebgestells
nach dem ersten Beispiel; Fig. 2 ist der zugehörige Grundriß ebenfalls teilweise
im Schnitt; Fig. 3 stellt für das Getriebe von Fig. i und 2 von oben gesehen die
Abwicklung der die Antriebskraft übertragenden Zahnräder dar; Fig.4 und 5 sind die
um 9o° gedrehten Schnitte nach den Linien IV-IV und V-V der Fig. 2; Fig. 6 zeigt
eine der Fig. 3 entsprechende Abwicklung des zweiten Beispiels; Fig. 7 und 8 sind
die Schnitte nach den Linien VII-VII bzw. VIII-VIII der Fig. 6, jedoch im tatsächlichen,
also nicht abgewickelten Zustand; Fig. 9 und io sind entsprechende Darstellungen
des dritten Beispiels.
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Das Triebfahrzeug i nach dem ersten Beispiel hat zwei um Drehzapfen
2 schwenkbare Drehgestelle 3, von denen Fig. i das linke darstellt. In der linken
Hälfte des Drehgestells 3 ist der Motor 4, in der rechten Hälfte ein Verbundgetriebeblock
5 gelagert. Der Block besteht aus zwei nebeneinanderliegenden Strömungsgetrieben
6, 7 (s. besonders Fig. 2 und 4), -deren zueinander parallele Sekundärwellen 8,
9 in der Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufen sowie aus je einem an den Stirnseiten
vorgesehenen mechanischen Vorschalt- und Nachschaltgetriebe. Die Vorschaltgetriebe
haben ein gemeinschaftliches Zahnrad io (s. besonders Fig. 5), das auf dem freien
Ende einer Verlängerung der Motorwelle sitzt. Über je ein in gleicher Höhe angeordnetes
Zahnrad 11, 12 treibt das Zahnrad io je ein auf der Primärwelle des Strömungsgetriebes
6, 7 sitzendes kleineres Zahnrad 13, 14. Das Nachschaltgetriebe besteht aus je einem
Vor- und Rückwärtsgetrieberädersatzfür jede getriebeneFahrzeugachse 15,16.
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Der die Achse 15 treibende Vorwärtsrädersatz besteht aus einem großen
Zahnrad 17 und einem kleineren Zahnrad 18 (vgl. besonders Fig. 2 bis 4). Das große,
17, sitzt frei drehbar auf einer Verlängerung der Sekundärwelle 8 des Strömungsgetriebes
6. Das kleine, 18, sitzt fest auf einer dazu parallelen, Barunterliegenden Welle
i9. Das freie Wellenende steht über eine Längskardanwelle 20 und ein Kegelräderpaar
21 mit der Welle der Fahrzeugachse T5 in 'Verbindung.
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Der Rückwärtsrädersatz hat drei Zahnräder 22, 23, 24. Die Räder 22
und 24 sind kleiner als die mit ihnen auf der gleichen Welle 8, i9 sitzenden Zahnräder
17, 18 des Vorwärtsrädersatzes. Das Umkehrrad 23 'ist um eine Achse 25 drehbar.
Das auf einer Verlängerung der Sekundärwelle 8 sitzende Zahnrad 22 ist gleichfalls
lose drehbar auf ihr. Jedes der Zahnräder Z7, -22 kann mit der Sekundärwelle 8 abwechselnd
durch eine Kupplungsmuffe 26 verbunden werden, die drehfest, aber längs verschiebbar
auf der Welle 8 sitzt und mit an den Stirnseiten vorgesehenen Klauen in Gegenklauen
der Räder 17 und 22 zu greifen vermag.
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Der Fahrzeugachse 16 ist ein entsprechend gestalteter Vorwärtsgetrieberädersatz
27, 28 zugeordnet. Dessen kleineres Rad 28 sitzt auf einer der Welle,zg entsprechenden
Hohlwelle 29, die über eine Kardanwelle 30 und ein Kegelräderpaar 31 die
Fahrzeugachse 16 treibt. Der Rückwärtsrädersatz wird durch drei Räder 32, 33 und
34 gebildet. Das Umkehrrad 33 sitzt auf einer der Welle 25 entsprechenden Welle
35. Eine auf der Verlängerung der Sekundärwelle 9 des Strömungsgetriebes 7 sitzenden,
der Muffe 26. entsprechende Kupplungsmuffe 36 gestattet abwchselnd die Verbindung
der Räder 27 und 32 mit der Verlängerung der Welle 9.
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Die beiden Vorwärts- und Rückwärtsrädersätze 17, 18 und 22, 23, 24
bzw. 27, 28 und 32, 33, 34 sind in einem gemeinschaftlichen Gehäuse 37 gelagert,
und zwar erfindungsgemäß so, daß der Rückwärtsrädersatz 22, 23, 24 der Fahrzeugachse
15 dem Vorwärtsrädersatz 27, 28 der Fahrzeugachse 16 gegenübersteht. Entsprechend
umgekehrt steht dem Rückwärisrädersatz 32, 33, 34 der Fahrzeugachse 16 der Vorwärtsrädersatz
17, 18 der Fahrzeugachse 15 gegenüber. Diese Verhältnisse gehen besonders klar aus
der Abwicklung von Fig. 3 vor. Die die Fahrtrichtung einstellenden Kupplungsmuffen
26 und 36 werden jeweils im entgegengesetzten Sinne verschoben, wenn die Strömungsgetriebe
6, 7 gleichsinnig umlaufen. Andernfalls werden die Muffen 26, 36 in der gleichen
Richtung verschoben.
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Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ragen die Zahnräder 18 bzw. 28 des
Vorwärtssatzes 17, 18 bzw. 27; 28 über die Längsmittelebene 38 hinweg in den Raum
des gegenüberliegenden Rückwärtssatzes 32, 33, 34 bzw. 22; 23, 24. Dadurch wird
es möglich, die beiden aus dem Getriebeblock 37 herausführenden Wellen i9 und 29
dicht nebeneinanderzulegen, so daß auch bei Schmalspur und hoher Leistung die beiden
Achsgetriebe 21 und 31 zwischen den Radscheiben der Fahrzeugachsen 15 und 16 untergebracht
werden können. So lassen sich z. B. noch 400 PS in einem Triebgestell mit goo mm
Spur verwirklichen.
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Es ist z. B. bei Normalspur nicht notwendig, daß die Umkehrräder 23
bzw. 33 der Rückwärtsrädersätze auf der der Längsmittelebene 38 des Triebgestells
zugekehrten Seite liegen. Es ist auch möglich, daß sie auf der davon abgewandten
Seite vorgesehen werden, wie das mit strichpunktierten Linien in Fig.4 angedeutet
ist.
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Das zweite Beispiel von Fig. 6 bis 8 behandelt den Fall, daß das mechanische
Nachschaltgetriebe zweistufig ist. Die mit dem ersten Beispiel übereinstimmenden
Teile tragen die gleiche Bezeichnung. Im Gegensatz zur einstufigen Ausführung von
Fig. i bis 5 hat jeder Vor- und Rückwärtsrädersatz je ein zusätzliches Zahnrad 39,
4o bzw. 41, 42, die lose drehbar auf einer gemeinschaftlichen dritten Welle 43 bzw.
44 gelagert
sind. Je eine mit der dri! ' (#n Welle 43 bzw. 44 drehfest,
aber längs verschiebbar verbundene Kupplungsmuffe 45, 46 ermöglicht die Verbindung
jeweils eines der Räder mit der dritten Welle. Im Gegensatz zum einstufigen Getriebe
von Fig. i bis 5 ist die zur Fahrzeugachse 15 führende Längskardanwelle 2o mit der
Welle 43 verbunden, während am gegenüberliegenden Ende der Welle 44 die zur anderen
Fahrzeugachse 16 führende Längskardanwelle 30 gelenkig angreift. Die Welle
29 ist jetzt Vollwelle, weil ihre Aufgabe die Welle 44 übernommen hat, die nunmehr
als Hohlwelle ausgeführt werden muß, wenn die Längskardanwellen 20 und 3o etwa gleich
lang sein sollen. Aus Fig. 6 ist wieder deutlich zu erkennen, daß die Zahnräder
4o bzw. 42 der Rückwärtsrädersätze über die Längsmittelebene 38 hinweg in den Raum
des gegenüberliegenden Vorwärtsrädersatzes ragen.
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Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise sind hier die Vorwärtsfahrtrichtung
durch volle, die Rückwärtsfahrtrichtung durch gestrichelte gefiederte Pfeile angedeutet.
Den ersten Gang versinnbildlichen Pfeile mit einem Kreis am Ende, den zweiten, Pfeile
mit zwei Kreisen am Ende. Den Drehsinn der Räder für die Vorwärtsrichtung des ersten
Ganges geben volle, für die Rückwärtsrichtung des gleichen Ganges gestrichelte Pfeile
ohne Schwänze an. Die Drehrichtungen für den zweiten Gang ergeben sich nach vorstehendem
ohne weiteres.
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Wenn die Übersetzung des ersten Ganges sich zur Übersetzung des zweiten
Ganges wie i : 2 verhalten soll, so müssen sich die Teilkreisdurchmesser von Rad
18 zu Rad 39 ebenso wie von Rad 40 zu Rad 24 verhalten wie 1,17 zu 0,83.
Das gleiche gilt für das Verhältnis der Teilkreisdurchmesser der Räder 28 zu 41
und 42 zu 34.
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Die dritte Ausführung von Fig. 9 und io unterscheidet sich von der
zweiten lediglich dadurch, daß die Kardanwellen 20, 3o anstatt an den einander zugewandten
Wellen 43, 44 an den Wellen i9, 29 der Zwischenräder angreifen. Die Lage der Wellen
i9 und 43 bzw. 29 und 44 kann bei entsprechender Bemessung der Zwischenräder unverändert
bleiben, nur sind die auf den genannten Wellenpaaren sitzenden Räderpaare zu vertauschen.
Auf der Welle i9 sitzen also dann die Räder 39 und 40, während auf der Welle 43
die Räder 18 und 24 sitzen. In entsprechender Weise sitzen dann auf der Welle 29
die Räder 41 und 42, während auf der Welle 44 die Räder 34 und 28 sitzen. Im übrigen
bedarf diese Ausführung keiner weiteren Erklärung.
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Bei besonders großen Strömungsgetrieben können die nebeneinanderliegenden
Strömungsgetriebe in der Längsrichtung versetzt angeordnet werden, ohne daß der
Raumbedarf übe mäßig vergrößert wird. Die Strömungsgetriebe können gleichen oder
entgegengesetzten Drehsinn haben. Es ist überdies nicht notwendig, daß zwei Strömungsgetriebe
vorhanden sind. Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn der Motor die gesamte Leistung
auf ein einziges StrOmungsgetriebe überträgt, das zwei voneinander unabhängige Turbinenteile
hat, von denen jeder eine in das Nachschaltgetriebe eintretende Antriebswelle 8
bzw. 9 bildet. Es ist dabei möglich, daß ein Turbinenteil entgegengesetzte Drehrichtung
wie der andere hat (Gegenlaufturbine) und durch Festhalten das Leitrad des Strömungsgetriebes
für eine andere Gangstufe bildet. Zwischen der Gegenlaufturbine und der ins Nachschaltgetriebe
führenden Antriebswelle müßte dann eine Kupplung oder ein Freilauf vorgesehen werden.
Für die Erfindung ist es nicht einmal notwendig, daß überhaupt ein Strömungsgetriebe
vorgesehen wird. Beispielsweise könnte der Motor ein mechanisches leistungsteilendes
Getriebe (Differentialgetriebe) treiben, von dem zwei Wellen ausgehen, die die Antriebswellen
des Nachschaltgetriebes bilden.