Antriebsanordnung für lose Laufräder eines Schienenfahrzeuges

Abstract

 Mit diesem Drehgestell (1), das einen in der Mitte angeordneten einzigen Antriebsmotor-zumindest aber ein zentrales Motorgehäuse (5) - hat, sollen Gleitreibung, Spurkranz- bzw. Bandagenverschleiß und unter Umständen unliebsame Quietschgeräusche der Laufräder (4) vermieden werden. Die Laufräder (4) sind daher anstelle von durchgehenden starren Achsen auf Halbachsen vorgesehen, die links und rechts von einem Differentialgetriebe (6) ausgehen. Das Drehgestell (1) hat vier Laufräder (4) und dementsprechend zwei Differentialgetriebe (6), die sich an den Enden des längsliegenden Antriebsmotors an dessen Gehäuse (5) anschließen. Zwischen dem Differentialgetriebe (6) und den Laufrädern (4) stellen Kardanwellen (11) die Verbindung her. Sie treiben die Laufräder (4) direkt oder über ein sich zusammen mit den Laufrädern (4) bewegendes Stirnradgetriebe (13/14) bzw. ein Planetenradgetriebe (15) an.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Drehgestell für Schienenfahrzeuge wie Straßenbahnen o.dgl., in dem der Fahrzeugantrieb angeordnet ist.

[0002] Es ist bekannt, die Achsen eines Drehgestells für Schienenfahrzeuge, wie Straßenbahnen, mit einem in Fahrtrichtung liegenden Antriebsmotor über je ein an dessen Stirnseiten angeordnetes Winkelgetriebe und über je eine die Achse mit Spiel umgebende Hohlwelle und entsprechende Anschlußkupplungen anzutreiben.

[0003] Bei dieser Bauweise der Drehgestelle gleichen die über die starre Achse miteinander fest verbundenen Laufräder selbst durch die kegelartige Neigung ihres Radkranzes bei Kurvenfahrten die verschiedenen Weglängen aus. Die ser Längenausgleich ist mit einer mehr oder weniger gz ßen Gleitreibung, mit Spurkranz- bzw. Bandagenverschle und u.U. unliebsamen Quietschgeräuschen verbunden.

[0004] Um diese Nachteile zu beseitigen, hat man bereits, anstelle von durchgehenden starren Achsen zwischen den Laufrädern, diese auf Halbachsen angeordnet, die jeweils in Halbdrehgestellen gelagert sind, wo sie entweder einzeln oder seitenweise angetrieben werden. Abgesehen von den Schwierigkeiten, die bei dieser Lösung in der Anordnung der Antriebsmotoren und deren Verbindung mit den Rädern bestehen, ist auch die erforderliche Aufteilung des Antriebes auf mehrere kleine Motoren sehr aufwendig.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der Drehgestelle mit durchgehenden Achsen zu beseitigen, ohne dabei die Anzahl der Motoren zu vergrößern. Sie geht dabei von einem Drehgestell mit in Fahrtrichtung liegendem Antriebsmotor aus, an desse Stirnseiten je ein Winkelgetriebe angeordnet ist, und besteht darin, daß die Tellerräder der Winkelgetriebe mit je einem Differentialgetriebe verbunden sind, dessen abtreibende Räder mittels Kardanwellen über Kupplungen mit den Laufrädern verbunden sind.

[0006] Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Differentialgetriebe als Sperrdifferential aus gebildet ist.

[0007] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Motorgehäuse in an sich bekannter Weise zweiLäufer angeordnet sind, die unabhängig voneinander sind und von denen jeder mit einem Winkelgetriebe verbunden ist.

[0008] Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung, welche der Anpassung der Laufräder an die Schienen besonders gut Rechnung trägt, besteht darin, daß die Laufräder in Schwingen oder Pendelrahmen angeordnet sind, die parallel zur Radebene schwingen und gegenüber dem Drehgestell-Mittelteil bzw. gegeneinander gefedert abgestützt sind.

[0009] Für den Fall, daß besonders hochtourige Motoren in Anwendung kommen sollen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß am Lagergehäuse des Laufrades ein Stirnradgetriebe angeordnet ist, dessen Antriebsrad mit der Kupplung sowie der Kardanwelle und dessen Abtriebsrad mit der Laufradachse verbunden ist.

[0010] Eine besondere Ausführungsform der Erfindung besteht schließlich darin, daß im Falle notwendiger großer Untersetzungen das Stirnradgetriebe als Planetengetriebe ausgebildet ist, welches im Laufrad liegt, wobei das innere Zentralrad mit der Kupplung sowie der Kardanwelle und das äußere Zentralrad und der Planetenträger mit dem Laufrad bzw, durch die hohle Radwelle hindurch mit dem Lagergehäuse bzw. mit der Schwinge oder mit dem Pendelrahmen verbunden sind oder umgekehrt.

[0011] Durch das erfindungsgemäße Drehgestell wird nicht nur ein guter Kurvenlauf der Laufräder erreicht, sondern es tritt auch eine wesentliche Gewichtsersparnis gegenüber den Drehgestellen mit dem bisherigen Hohlwellenantrieb ein. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Antriebsaggregat in kompakter Bauweise herstellbar ist und unter Verwendung entsprechender Kardanwellen in Drehgestelle mit jedem gewünschten Radstand und jeder Spurweite eingebaut werden kann. Auch ist ein solches Drehgestell erheblich wartungsfreundlicher als ein Drehgestell mit Hohlwellenantrieb. Das Antriebsaggregat kann in den meisten Fällen ohne Heben des Wagens und Abpressen der Räder ausgebaut werden. Andererseits ist es möglich, die Räder zum Zwecke des Bandagenwechsels auszubauen,ohne sie abpressen zu müssen.

[0012] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Sie zeigt das erfindungsgemäße Drehgestell mit verschiedenen Ausführungen des Laufradantriebes in schematischer Darstellung im horizontalen Querschnitt.

[0013] Es bezeichnet 1 das Drehgestell-Mittelteil, an dem die vier Schwingen 2 angeordnet sind, die um die Gelenke 3 in Radebene schwingen können und gegenüber dem Drehgestell-Mittelteil 1 in bekannter Weise gefedert abgestützt sind. In den Schwingen 2 sind die Laufräder 4 und 4 a gelagert.

[0014] Auf dem Drehgestell-Mittelteil 1 ist in Fahrtrichtung das Motorgehäuse 5 angeordnet, das an den Stirnseiten je ein Winkelgetriebe 6 trägt. In den Gehäusen der Winkelgetriebe 6 ist, angetrieben jeweils von einem Tellerrad 7, je ein Sperr-Differentialgetriebe 8 gelagert. Die abtfeibenden Wellen 9 dieser Getriebe, auf denen je eine Bremsscheibe 10 angeordnet ist, sind über die Kardanwellen 11 und je zwei Kupplungen 12 mit den Laufrädern 4 und 4 a verbunden. Statt eines Motors mit einem nach zwei Seiten abtreibenden Läufer, können im Motorgehäuse 5 zwei voneinander unabhängige Läufer angeordnet sein, von denen jeder ein Winkelgetriebe 6 antreibt (gestrichelt angedeutet).

[0015] Bei der Ausbildung des Laufradantriebes gemäß Darstellung oben links in der Figur, ist das Laufrad 4 mit der Kupplung 12 der Kardanwelle 11 unmittelbar verbunden. Bei den übrigen Antriebsausbildungen ist zwischen Laufrad 4 und Kupplung 12 noch ein Stirnrad-Untersetzungsgetriebe angeordnet.

[0016] Bei den unten dargestellten Antriebsausbildungen ist auf den Schwingen 2 ein normales Stirnradgetriebe 13/14 (unten links) bzw. ein Stirnradgetriebe mit Hohlrad 13 a/14 a (unten rechts) angeordnet, wobei die Antriebsräder 13/13 a mit der zugehörigen Kupplung 12 verbunden und die Abtriebsräder 14/14 a unmittelbar auf die Achse des Laufrades 4 aufgesetzt sind.

[0017] Bei der oben rechts dargestellten Antriebsausbildung ist das Stirnradgetriebe als Planetengetriebe 15 ausgebildet, welches im Laufrad 4 a angeordnet ist, wobei das innere Zentralrad 16 mit der Kupplung 12 und über diese mit der Kardanwelle 11 verbunden ist. Im oberen Teilschnitt des Planetengetriebes 15 sind der Planetenträger 17 mit dem Laufrad 4 a und das Zentralrad 18, durch die hohle Radachse 19 hindurch, über das Lagergehäuse 20 des Radlagers mit der Schwinge 2 verbunden. Im unteren Teilschnitt des Planetengetriebes 15 ist der Planetenträger 17 a, durch die hohle Radachse 19 hindurch, über das Lagergehäuse 20 mit der Schwinge 2 sowie das äußere Zentralrad 18 a mit dem Laufrad 4 a verbunden. Bei dieser Antriebsausbildung ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise des Untersetzungsgetriebes. Der Durchmesser eines solchen Planetengetriebes ist so klein, daß es ohne weiteres in Laufräder üblicher Größe eingebaut werden kann; die Bodenfreiheit des Fahrzeugs wird durch eine derartige Antriebsanordnung nicht beeinträchtigt. Ohne das wesentliche des Erfindungsgegenstandes zu verändern, ist es möglich, anstelle des Winkelgetriebes ein zweistufiges Kegel-Stirnradgetriebe einzusetzen.

Ansprüche

1. Drehgestell für Schienenfahrzeuge, wie Straßenbahnen o.dgl., mit einem in Fahrtrichtung liegenden Antriebsmotor, an dessen Stirnseiten je ein Winkelgetriebe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerräder (7) der Winkelgetriebe (6) mit je einem Differentialgetriebe (8) verbunden sind, dessen abtreibende Räder (9) mittels Kardanwellen (11) über Kupplungen (12) mit den Laufrädern (4, 4 a) verbunden sind.

2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe (8) als Sperrdifferentialausgebildet ist.

3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Motorgehäuse (5) in an sich bekannter Weise zwei voneinander unabhängige Läufer angeordnet sind, von denen jeder mit einem Winkelgetriebe verbunden ist.

4. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufräder (4, 4 a) in Schwingen (2) oder Pendelrahmen gelagert sind, die in an sich bekannter Weise am Drehgestell-Mittelteil (1) mittels Gelenke (3) o.dgl. vertikal beweglich gelagert sowie gegen dieses und/oder gegeneinander gefedert abgestützt sind.

5. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Lagergehäuse des Laufrades (4) ein Stirnradgetriebe (13/14 bzw. 13 a/14 a) angeordnet ist, dessen Antriebsrad (13/13 a) mit der Kupplung (12) der Kardanwelle (11) und dessen Abtriebsrad (14/14 a) mit der Laufradachse verbunden ist,

6. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnradgetriebe als Planetengetriebe (15) ausgebildet und im Laufrad (4 a) angeordnet ist, wobei das innere Zentralrad (16) durch die hohl ausgebildete Radachse (19) hindurch über eine Kupplung (12) mit der Kardanwelle (11) und der Planetenträger (17) mit dem Laufrad (4 a) sowie das äußere Zentralrad (18) durch die Radachse (19) hindurch, gegebenenfalls über das Lagergehäuse (20), mit der Schwinge (2) o.dgl. verbunden sind.

7. Drehgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnradgetriebe als Planetengetriebe (15) ausgebildet und im Laufrad (4 a) angeordnet ist, wobei das innere Zentralrad (16) durch die hohl ausgebildete Radachse (19) hindurch über eine Kupplung (12) mit der Kardanwelle (11) und der Planetenträger (17 a) durch die hohle Radachse (19) hindurch, gegebenenfalls über das Lagergehäuse (20), mit der Schwinge (2) o.dgl. sowie das äußere Zentralrad (18 a) mit dem Laufrad (4 a) verbunden sind.

Zeichnung