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Übersetzungsgetriebe für elektrische Eisenbahn- und Straßenbahnfahrzeuge
mit parallel zu den Radsatzwellen liegenden Wellen unbeweglich im Rahmen aufgehängter
Motoren Beim elektrischen Fahrbetrieb im allgemeinen und insbesondere bei elektrischen
Eisenbahnen hat die Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit zur Erhöhung von störenden
Erscheinungen, z. B. zur Erhöhung der von Stößen abhängigen lotrechten Beschleunigungen,
während der Fahrt des Fahrzeuges geführt. Diese Störerscheinungen verursachen eine
gefährliche Zunahme der Beanspruchungen der verschiedenen Fahrzeugteile, insbesondere
an den Radsätzen.
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Eine wirksame, weit verwendete Anordnung zum Herabsetzen der hohen
Beanspruchungen besteht darin, daß die uriabgefederten Gewichte dadurch auf ein
Minimum gebracht werden, daß der Motor entweder in dem Rahmen des Drehgestells oder
in dem Rahmen des Fahrzeuges. unbeweglich aufgehängt wird. Dadurch kommt aber dem
Problem der Bewegungsübertragung von der oder den Motorwellen auf die Radsatzwellen
bzw. Treibräder erhöhte Bedeutung zu.
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Dieses Problem, das bisher keine zufriedenstellende Lösung gefunden
hatte, wird nun in der günstigsten Weise durch die Erfindung gelöst, die sich auf
ein bekanntes Übersetzungsgetriebe für elektrische Eisenbahn- und Straßenbahnfahrzeuge
mit parallel zu den Radsatzwellen liegenden Wellen unbeweglich im Rahmen aufgehängter
Motoren bezieht.
Bei solchen Übersetzungsgetrieben ist es nun bereits
bekannt, daß das Getriebegehäuse mit dem in ihm drehbar gelagerten, mit der Motorwelle
undrehbar, jedoch gelenkbeweglich angeordneten Antriebsritzel eine an sich starre
Einheit bildet, wobei dieses Gehäuse allerdings auf der Radsatzwelle drehbar und
völlig ungelenkig gelagert ist. Es ist weiter ein Übersetzungsgetriebe für den gleichen
Zweck bekannt, bei dem das Gehäuse mit dem in ihm drehbar gelagerten und mit dem
Radsatz über elastische Kupplungen verbundenen Antriebszahnrad unter Einschaltung
eines Zwischenzahnrades eine an sich starre Einheit bildet.
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Derartige Konstruktionen stellen für sich aber keine befriedigende
Lösung des vorstehend erläuterten Problems dar, da auch bei solchen Konstruktionen
noch verhältnismäßig große, von Stößen od. dgl. herrührende Kräfte auftreten, die
sich ungünstig auf Teile des Fahrzeuges, insbesondere auf die Motorwelle, auswirken.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe geht die Erfindung entsprechend
dem Bekannten von einem Übersetzungsgetriebe für elektrisch betriebene Eisenbahn-
und Straßenbahnfahrzeuge mit parallel zu den Radsatzwellen liegenden Wellen unbeweglich
im Fahrzeug- oder Drehgestellrahmen aufgehängter Elektromotoren aus, bei welchem
zur übertragung der Drehbewegung von der starren Motorwelle auf die anzutreibenden
Fahrzeugräder ein in einem auf der Treibachse sich abstützenden Gehäuse untergebrachtes
Zahnradgetriebe und eine elastische Zwischenkupplung vorgesehen sind.
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Die Erfindung besteht darin, daß das Getriebegehäuse mit dem in ihm
drehbar gelagerten, mit der Motorwelle undrehbar, jedoch gelenkbeweglich angeordneten
Antriebsritzel und mit dem in ihm drehbar gelagerten, mit der Radsatzwelle über
die elastische Kupplung verbundenen Antriebszahnrad eine gegebenenfalls ein Zwischenrad
aufweisende; an sich starre Einheit bildet, die dadurch sowohl der Motorwelle als
auch der Radsatzwelle gegenüber eine allseitig beschränkte Gelenkbewegung zuläßt,
wobei die Motor- und die Radsatzwelle das Getriebegehäuse mit den gegenseitigen
Bewegungsverhältnissen entsprechend großem Spiel durchsetzen.
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Das Getriebegehäuse kann sich also einerseits um die geometrische
Achse der Antriebswelle und andererseits um den Momentendrehpunkt der elastischen
Kupplung frei drehen. Das Getriebegehäuse ersetzt dadurch, daß es als Hebelarm wirkt,
alle zwischen Radsatz und Motor auftretenden lotrechten Bewegungen durch Winkelbewegungen
der elastischen Kupplung. Ferner wird die Intensität der auf den Motor übertragenen
Reaktionen durch den Hebelarm so weit herabgesetzt, daß diese Reaktionen zu vernachlässigen
sind.
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Durch die Anordnung eines Gelenkes zwischen der Motorwelle und dem
Antriebsritzel sowie einer elastischen Kupplung zwischen dem Großrad und der Achswelle
wird also gegenüber bekannten Ausführungen eine bedeutende Verringerung der sich
ungünstig auswirkenden, durch Stöße hervorgerufenen Kräfte erreicht; denn allein
schon durch die zwischen Großrad und Achswelle vorhandene Kupplung erfolgt eine
wesentliche Dämpfung der Stoßbeanspruchungen, die sowohl in vertikaler als auch
in horizontaler Richtung vom Radsatz herrühren. Diese Beanspruchungen werden dann
durch die besondere Ausbildung und Anordnung des Getriebegehäuses im Zusammenwirken
mit dem Gelenk zwischen dem Antriebsritzel und der Motorwelle weiter gedämpft, so
daß sich die Stöße auf die Motorwelle nicht mehr oder kaum noch auswirken können.
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Ein anderer Vorteil der neuen Ausführung besteht in der wesentlich
vereinfachten Ausführungsform gegenüber bekannten Antrieben, bei denen z. B. eine
hohle Motorwelle und zwei auf der Abtriebswelle angeordnete Kupplungen vorgesehen
sind, die bei der neuen Ausführung durch ein Kardangelenk zwischen Motorwelle und
Antriebsritzel zu ersetzen sind. Dadurch wird auch die Stör-_ anfälligkeit weitgehend
verringert.
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Der beanspruchte Schutz soll sich nur auf die Gesamtkombination der
beanspruchten Merkmale beziehen.
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Der Erfindungsgegenstand ist in mehreren Ausführungsbeispielen in
der Zeichnung dargestellt. Fig. i und 2 zeigen ein mit einer einzigen elastischen
Kupplung versehenes Getriebe in lotrechtem Mittellängsschnitt und waagerechtem Schnitt,
bei welchem ein mit der Motorwelle kardanisch verbundenes Antriebsritzel unmittelbar
in einen Zahnkranz eingreift, der über die zwischen diesem Zahnkranz und der Radsatzwelle
eingeschaltete elastische Kupplung diese Welle antreibt.
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Fig. 3 und q. zeigen ein Getriebe in lotrechtem Mittellängsschnitt
und waagerechtem Schnitt, das ebenfalls eine einzige zwischen der getriebenen Radsatzwelle
und dem diese Welle treibenden Zahnkranz eingeschaltete elastische Kupplung aufweist,
aber bei dem dieser Zahnkranz durch das Ritzel der Motorwelle mittels eines Zwischenrades
getrieben wird, das zur weiteren Herabsetzung der lotrechten Rückwirkung dient,
die von der elastischen Verbindung zwischen Radsatz und Motor abhängig ist.
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In allen Figuren bezeichnet i den Rahmen des Drehgestells, 2 den an
diesem Rahmen unbeweglich aufgehängten Elektromotor, 3 die Welle,der Treibräder
q. des Drehgestells und 5 das Gehäuse, das das Getriebe zum Übertragen der Drehbewegung
der Motorwelle 6 auf die Radsatzwelle 3 enthält. In den beiden Beispielen nach Fig.
i und 2 bzw. 3 und q. ist das Ritzel8 durch die Gelenkverbindungen 7 kardanisch
auf die Motorwelle 6 aufgesetzt, wobei das Ritzel 8 in den vom Getriebegehäuse 5
getragenen Kugellagern 9 drehbar angeordnet ist. Im Gehäuse 5 ist auch der die Radsatzwelle
3 treibende Zahnkranz ii mit seinen Scheiben io drehbar gelagert, die innen mit
der auf der Welle 3 aufgekeilten elastischen Kupplung 12 verbunden sind. Die Scheiben
io sind mit den elastischen Gliedern der Kupplung 12 durch an den Gliedern vorstehende
Zapfen 13 verbunden, die in Buchsen 1q. der Scheiben io fassen.
Bei
der Ausführungsform nach Fig. i und 2 greift das Ritzel 8 unmittelbar in den Zahnkranz
i i, bei der nach Fig. 3 und 4 treibt das Ritzel 8 den Zahnkranz i i über ein Zwischenrad
15, das in Kugellagern 16 im Getriebegehäuse 5 drehbar gelagert ist.
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Im Rahmen der Erfindung können die Baueinzelheiten der oben beschriebenen
und gezeigten Ausführungen abgeändert werden. Es ist z. B. möglich, daß die Anordnung
in dem Fall Anwendung finden kann, in dem zum Antreiben des Fahrzeuges mehrere Elektromotoren
verwendet werden oder der Motor oder die Motoren anstatt am Rahmen des Drehgestells
unbeweglich am Rahmen eines Fahrzeuges aufgehängt sind.