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Antrieb von je zwei Achsen eines Schienenfahrzeuges durch einen einzigen,
am Fahrzeugrahmen befestigten Elektromotor Für den elektrischen Antrieb von Schienenfahrzeugen,
insbesondere von Straßenbahnwagen, ist die übliche Anordnung der Tatzlagermotor,
bei dem ein Teil des Motorgewichts nicht abgefedert ist. Man ist seit langem bemüht,
die Achsen des Fahrzeugs vom unabgefederten statischen und dynamischen Gewicht des
Tatzlagermotors zu befreien, um bessere Laufeigenschaften zu erzielen, den Oberbau
zu schonen usw. Man hat den Motor am Fahrzeugrahmen fest aufgehängt, so daß er mit
der Achse durch bewegliche Kupplungen verbunden werden muß. Um Gewicht und Raumbedarf
des Motors einzuschränken, hat man die Drehzahl erhöht. Das verlangt aber Übersetzungsverhältnisse
in der Größenanordnung von i : io, und damit ergeben sich am Übersetzungsgetriebe
kleine Ritzeldurchmesser und hohe Zahndrücke oder Schnekken- bzw. Hypoidgetriebe,
die immer verhältnismäßig teuer und schwer werden, also den am Motor selbst durch
den Schnellauf erzielten Fortschritt im Preis und Gewicht wieder nahezu aufheben.
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Man kann bei Antrieben eines Schienenfahrzeuges die Achse des antreibenden
Fahrmotors entweder in Längsrichtung des Fahrzeuges oder quer hierzu anordnen. Im
letzten Fall ist durch die Spurbreite die axiale Breite des Antriebsmotors aus räumlichen
Gründen beschränkt. Weiterhin ist es bekannt, die Treibachsen eines Schienenfahrzeuges
über Gelenkwellen anzutreiben; solche Gelenkwellen sind jedoch in der Herstellung
wesentlich teurer als eine starre Antriebswelle. Außerdem gibt die Verwendung von
Gelenkwellen bei Schienenfahrzeugen Anlaß zu Störungen. So sind Gelenkwellen nicht
den plötzlichen, gerade im Bahnbetrieb sehr häufigen Stoßbeanspruchungen gewachsen,
wie sie sich ergeben, wenn beispielsweise
bei rutschenden Rädern
vom Fahrer Sand gegeben wird; die dann auftretenden hohen Stoßkräfte brechen die
Gelenke der Gelenkwellen oft aus.
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Es ist ferner ein Antrieb eines Schienenfahrzeuges bekannt, bei dem
die Achse des starr am Fahrzeugrahmen befestigten Motors in Längsrichtung des Fahrzeuges
weist und die zu beiden Seiten des Motors befindlichen Treibachsen über Vorgelege
und ebenfalls am Fahrzeugrahmen starr gelagerte, die Treibachsen umschließende Hohlwellen
angetrieben werden, wobei zwischen jede Treibachse und ihre zugehörige Hohlwelle
beidseits Federtöpfe eingeschaltet sind. Da bei dieser bekannten Anordnung für jede
Treibachse eine Hohlwelle und zwei Abfederungseinrichtungen erforderlich sind, ist
diese bekannte Anordnung sehr aufwendig.
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Ferner ist ein Antrieb eines Schienenfahrzeuges bekannt, bei dem ein
am Fahrzeugrahmen befestigter Elektromotor mit in die Längsrichtung des Fahrzeuges
weisender Achse über Achsvorgelege zwei Treibachsen antreibt. Die Antriebswellen
der Achsvorgelege sind hierbei zu einer starren Antriebswelle vereinigt, an deren
einem Ende sich der antreibende Motor befindet. Nachteilig ist bei dieser bekannten
Konstruktion, daß die Beanspruchung des elastischen Gliedes zwischen der starren
Antriebswelle und dem Motor auf Grund der verschieden langen Hebelarme zwischen
den Angriffspunkten der Vertikalkräfte und dem elastischen Glied ungleich ist.
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Der Erfindung, die sich mit dem Antrieb von je zwei Achsen eines Schienenfahrzeuges
mit Hilfe einer gemeinsamen Antriebswelle durch einen einzigen am Fahrzeugrahmen
befestigten Elektromotor mit in die Längsrichtung des Fahrzeuges weisender Achse
befaßt, liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu vermeiden.
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Gemäß der Erfindung werden die Antriebswellen der auf jeder der beiden
Fahrzeugachsen sitzenden Achsvorgelege zu einer starren Antriebswelle vereinigt,
die etwa in ihrem mittleren Teil durch die hohle Motorwelle oder durch die hohle
Abtriebswelle eines Motorvorgeleges hindurchgeht und mit der Hohlwelle über eine
die gegenseitige Beweglichkeit der beiden Wellenachsen zulassende Einrichtung gekuppelt
ist. Abweichend von der bekannten Anordnung, bei der der Antriebsmotor an dem einen
Ende der starren Welle außerhalb des Radstandes angeordnet ist, sieht also die Erfindung
vor, den Motor in Höhe des mittleren Teiles der Antriebswelle innerhalb des Radstandes
anzuordnen, wobei die starre Antriebswelle durch die hohl ausgebildete Motorwelle
oder die hohle Abtriebswelle eines Motorvorgeleges hindurchgeführt wird. Hierdurch
wird erreicht, daß die Beanspruchung des zwischen dem Motor und der starren Antriebswelle
liegenden elastischen Zwischengliedes von beiden Treibachsen her gesehen gleich
groß ist. Darüber hinaus erlaubt die gemäß der Erfindung vorgesehene Verwendung
einer an sich bekannten Motorhohlwelle oder einer hohlen Abtriebswelle eines Motorvorgeleges
die günstige Aufhängung des Motors zwischen den von ihm angetriebenen Radsätzen,
so daß sich eine hinsichtlich der Gewichtsverteilung und der Raumausnutzung günstige
Anordnung ergibt. Außerdem ist nur eine Hohlwelle und ein Federungselement erforderlich.
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An Hand der Ausführungsbeispiele der Fig. i und 2 sei die Erfindung
näher erläutert. Im Ausführungsbeispiel der Fig. i ist am Fahrzeugrahmen i eines
Schienenfahrzeuges, beispielsweise eines Straßenbahnwagens, der Antriebsmotor q.
aufgehängt, der die beiden Fahrzeugachsen 2 und 3 antreibt. An den Fahrzeugachsen
2 und 3 sind für die Anpassung der Antriebsdrehzahl die Vorgelege 5 und 6 angebracht,
die beispielsweise als Schneckenantriebe ausgebildet sind. Die Antriebswellen der
Vorgelege 5 und 6 bilden nun eine gemeinsame starre Welle 7, die durch die hohle
Welle des Motorankers mit Spielraum hindurchgeht. Für den Antrieb der Welle 7 durch
die hohle Motorwelle ist ein Zwischenglied 8 vorgesehen, das die erforderliche Beweglichkeit
der mit den Fahrzeugachsen mitgehenden Vorgelegewelle 7 gegenüber der Motorwelle
zuläßt. Das Zwischenglied kann zu diesem Zweck in bekannter Weise beispielsweise
als Gelenkkupplung ausgebildet sein oder als Federtopfkupplung, oder es können für
die Übertragung des Drehmomentes von der Motorwelle auf die Welle 7 Kupplungen mit
Gummizwischenlagen benutzt werden. Bei dieser Übertragung des Drehmomentes von der
Motorwelle auf die Welle 7 muß die letztere wieder größere Biegungskräfte aufnehmen,
weil sie wieder als Drehmomentstütze dient.
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Bei der Anordnung der Fig. i besitzen die Vorgelege 5 und 6 ein hohes
Übersetzungsverhältnis. Sie werden daher verhältnismäßig teuer und bedürfen auch
einiger Wartung. Ferner müssen auch die Zwischenwelle 7 und die Kupplung 8 für eine
hohe Drehzahl ausgewuchtet und bemessen sein. In dieser Hinsicht wird ein wesentlicher
Fortschritt erzielt, wenn man den Motor über ein Vorgelege, insbesondere ein einfaches
Stirnradvorgelege, das etwa im Übersetzungsverhältnis i : 3 arbeitet, auf die Zwischenwelle
7 arbeiten läßt. Dann werden die Achsvorgelege 5 und 6 billiger und leichter, und
die Zwischenwelle 7 läuft ebenfalls mit entsprechend niedriger Drehzahl.
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Fig. 2 veranschaulicht eine derartige Anordnung mit den Achsvorgelegen
9 und io, die infolge ihrer niedrigen Übersetzung als Kegelradvorgelege ausgebildet
sind. Die gemeinsame Welle 7 dieser beiden Vorgelege wird von dem Motor q. über
die Abtriebswelle 1q. des mit dem Motor gekuppelten Stirnradvorgeleges ii angetrieben.
Zu diesem Zweck ist die Abtriebswelle 1q. hohl ausgeführt und umschließt die Zwischenwelle
7 mit einem derartigen Spielraum, daß die erforderliche Beweglichkeit der Fahrzeugachsen
und damit auch der Zwischenwelle 7 gegenüber dem Fahrzeugrahmen bzw. gegenüber der
Abtriebswelle 14 des Stirnradvorgeleges gewährleistet ist. Für die Kupplung zwischen
dieser Hohlwelle 1q. und der Welle 7 ist der Teil 12 vorgesehen, der für die Erreichung
des freien Spieles der Welle 7 z. B. als Gelenkglieder- oder als Federtopfkupplung
oder auch als Kupplung ausgeführt ist, bei der die Kraftübertragung von der Hohlwelle
auf die Welle 7 über Gummizwischenlagen erfolgt. Die Antriebswelle 7 für die Achsvorgelege
9, io wird durch die Kupplung 12 auf Biegung beansprucht, da sie als Drehmomentstütze
dienen muß. Es ist aber verhältnismäßig
leicht, die Welle 7 mit
genügender Biegungsfestigkeit auszustatten, da man die Abtriebswelle 14. des Vorgeleges
ii leicht als Hohlwelle mit größerer Bohrung ausführen kann, so daß auch die Welle
7 trotz des erforderlichen Spieles noch einen genügenden Durchmesser aufweisen kann.
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Der Patentanspruch schützt ausschließlich die Gesamtkombination seiner
sämtlichen Merkmale.