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Einmotoriges Drehgestell mit mechanischer Kraftübertragung für zwei
Geschwindigkeiten Die Erfindung bezieht sich auf ein einmotoriges Drehgestell mit
mechanischer Kraftübertragung für zwei Geschwindigkeiten, bei denen der Motor einen
die Treibachsen des Drehgestells miteinander kuppelnden Zahnräderzug über zwei wechselweise
einschaltbare, zu einem Ganzen zusammengefaßte Getriebe unterschiedlicher Übersetzung
antreibt, die Schaltkupplungen enthalten, deren Eingangszahnräder mit dem Motorritzel
und deren Ausgangszahnräder mit dem die Treibachsen kuppelnden Zähnräderzug in ständiger
Triebverbindung stehen.
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Die Geschwindigkeitsumschaltung erfolgt in einfacher Weise durch Einschalten
der einen oder der anderen der beiden Schaltkupplungen, deren Ausgangswellen konzentrisch
zu den Eingangswellen liegen und nur wechselweise miteinander gekuppelt werden können.
Die höhere Geschwindigkeit wird beispielsweise im Reisezugdienst, die niedrigere
im Güterzugdienst mit entsprechend größeren Zuggewichten oder auf Strecken mit starken
Steigungen benutzt.
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Bei bekannten Drehgestellen der oben geschilderten Art sind die Zahnräder
des gesamten Getriebes in mindestens drei Ebenen angeordnet, was eine relativ große,
die Unterbringung in dem Drehgestell erschwerende Getriebebaubreite ergibt.
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Es sind auch schon Umschaltgetriebe für Einmotorendrehgestelle bekannt,
bei denen die Zahnräder in nur zwei Ebenen angeordnet sind; der Motor treibt in
einer ersten Ebene über sein Ritzel gleichzeitig die Eingangszahnräder zweier Zwischenwellen
an, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse ergeben, gemeinsam in einem um
die Achse der Motorwelle schwenkbaren Rahmen gelagert sind und deren Ausgangszahnräder
durch entsprechendes Schwenken des Rahmens wechselweise mit einem Zwischenrad des
die Treibachsen des Drehgestells kuppelnden Zahnräderzuges im Eingriff gebracht
werden können. Der dadurch mögliche Wegfall der Schaltkupplungen wird durch einen
erheblichen konstruktiven, durch die Auslegung des Getriebegehäuses mit dem schwenkbaren
Rahmen und dessen Umschaltbetätigung bedingten Aufwand erkauft, zumal wenn aus Einbaugründen
der die Treibachsen kuppelnde Zahnräderzug außerhalb der Treibräder angeordnet werden
muß, um genügend Einbauraum für einen ausreichend großen Motor zu erhalten.
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Bei beiden bekannten Umschaltgetrieben erfolgt überdies die Übertragung
des gesamten Antriebsdrehmomentes von den Ausgangszahnrädern der Schaltkupplungen
bzw. der Zwischenwellen an einer einzigen Eingriffsstelle; die Verzahnungen dieser
Räder und ihres Gegenrades sowie das Getriebegehäuse müssen entsprechend kräftig
ausgeführt sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau einer auf zwei
unterschiedlichen Geschwindigkeiten umschaltbaren Kraftübertragung in einem einmotorigen
Drehgestell zu vereinfachen, besonders übersichtlich zu gestalten und die obenerwähnten
Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden.
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Ein gemäß der Erfindung ausgeführtes einmotoriges Drehgestell mit
mechanischer Kraftübertragung für zwei Geschwindigkeiten, bei denen der Motor einen
die Treibachsen des Drehgestells miteinander kuppelnden Zahnräderzug über zwei wechselweise
einschaltbare, zu einem Ganzen zusammengefaßte Getriebe unterschiedlicher Übersetzung
antreibt, die Schaltkupplungen enthalten, deren Eingangszahnräder mit dem Motorritzel
und deren Ausgangszahnräder mit dem die Treibachsen kuppelnden Zahnräderzug in ständiger
Triebverbindung stehen, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangszahnräder der
Schaltkupplungen unterschiedliche Durchmesser haben und die Ausgangszahnräder der
Schaltkupplungen Teile des die Treibachsen des Drehgestells miteinander kuppelnden
Zahnräderzugs bilden, wobei je nach Stellung der Schaltkupplungen wechselweise ein
Ausgangszahnrad als Antriebsrad und das andere als Transportrad wirkt.
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Die angestrebte Vereinfachung gegenüber einmotorigen Drehgestellen
mit Geschwindigkeitsumschaltung über Schaltkupplungen wird dadurch erreicht, daß
die Zahnräder in nur zwei parallelen Ebenen angeordnet werden können und sich der
Raumbedarf der Getriebe verringern läßt bzw. sich die Getriebegehäuse einfacher
ausbilden lassen; das
Antriebsdrehmoment wird von den Ausgangszahnrädern
der Schaltkupplungen auf den die Treibachsen kuppelnden Zahnräderzug stets an zwei
Eingriffsstellen gleichzeitig - unter entsprechender Teilung dieses Momentes - übertragen,
was die Zahnbeanspruchung verringert oder eine günstigere Auslegung der Verzahnung
der betreffenden Räder oder kleinere Zahnbreiten möglich macht.
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Gegenüber den Umschaltgetrieben mit schwenkbaren Zwischenwellen ergibt
sich ebenfalls der Vorteil der einfachen Ausbildung der Getriebegehäuse und der
einen ständig guten Eingriff gewährleistenden festen Lagerung sämtlicher Zahnräder
relativ zueinander.
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Die Erfindung wird an einem in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Dieses Beispiel betrifft ein dreiachsiges Drehgestell, dessen drei
Treibachsen von einem gemeinsamen Antriebsmotor über ein Getriebe mit zwei durch
Schaltkupplungen schaltbaren Geschwindigkeitsstufen angetrieben werden. In der Zeichnung
zeigt F i g. 1 eine stark schematisierte schaubildliche Darstellung des gesamten
aus dem Motor, den Zahnrädern und den Schaltkupplungen bestehenden Antriebes, F
i g. 2 eine Seitenansicht eines dreiachsigen Drehgestells mit einem Antrieb gemäß
F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt längs der Schnittlinie III-111 der F i g. 2.
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F i g. 1 zeigt den Motor 1, dessen Welle 2 über eine elastische oder
allseitig bewegliche Kupplung 3 mit dem Motorritzel4 gekuppelt ist, das seinerseits
gleichzeitig zwei Zahnräder 5 und 6 antreibt, deren Teilkreisdurchmesser unterschiedlich
sind. In dem Ausführungsbeispiel ist zwischen das Motorritzel4 und die Zahnräder
5 und 6 noch ein übertragungsrad 7 eingeschaltet.
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Wie F i g. 2 und 3 zeigen, liegt der Motor 1 bzw. seine AbtriebswelIe
2 senkrecht zur Drehgestell-Iängsrichtung.
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Das Ritzel 4 und die Zahnräder 5, 6 und 7 sind in einem oberhalb der
Radsatzwellen angeordneten gemeinsamen Gehäuse G1 gelagert. Dieses Gehäuse G1 ist
auf dem Drehgestellrahmen abgestützt.
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Die beiden Zahnräder 5 und 6, die auf den Wellen 8 und 9 sitzen, bilden
die Eingangszahnräder je einer Schaltkupplung 10 bzw. 11, deren als Hohlwellen ausgebildete
Ausgangswellen 12 und 13 mit den Ausgangszahnrädern 14 und 15 der Kupplungen drehfest
verbunden sind.
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Diese Ausgangszahnräder 14 und 15 stehen ständig an zwei Stellen ihres
Umfangs gleichzeitig im Eingriff mit zwei der drei Zwischenräder 16, 17 und 18,
die ihrerseits je eines der Großräder 19, 20 und 21 antreiben.
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Sämtliche Zahnräder 14 bis 21 sind in einem tiefer als das Gehäuse
GI angeordneten Gehäuse G2 gelagert, das ebenfalls fest mit dem Drehgestellrahmen
verbunden ist.
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Die Großräder 19, 20 und 21 treiben die ihnen zugeordneten Radsätze
22 über Gelenkkupplungen an, da die Zahnräder in einem an dem Drehgestellrahmen
festgelegten Gehäuse sitzen, während die Radsätze 22 gegenüber diesem Rahmen gefedert
sind.
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Die beiden Gehäuse G1 und G2 sind starr miteinander verbunden oder
bilden ein einziges zusammenhängendes Gehäuse. Die beiden Zahnrädergruppen - einerseits
die Gruppe aus den Zahnrädern 4, 5, 6 und 7 und anderseits die Gruppe aus den Zahnrädern
14 bis 21 - liegen je in einer Ebene; die beiden Ebenen dieser Zahräderzüge können
entsprechend den vorliegenden Konstruktionsbedingungen in unterschiedlichem Abstand
voneinander liegen. Die beiden Zahnräderzugebenen können beispielsweise bei einem
Drehgestell für Normal- oder Breitspur unmittelbar nebeneinander zwischen den Ebenen
der Radsatzradscheiben angeordnet sein. Bei einem Drehgestell für kleinere Spurweite
liegen diese Ebenen beiderseits einer Radsatzradscheibe, wie dies F i g. 3 zeigt.
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Das in der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsbeispiel stellt eine
Ausführung dar, bei der die beiden Ausgangswellen des oberen Gehäuses G 1 konzentrisch
durch die beiden Hohlwellen 12 und 13 hindurchgeführt und die Schaltkupplungen 11
und 12 dieser Wellen innerhalb des Drehgestellrahmens unter dem Motor 1 angeordnet
sind.
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Aus der Beschreibung ergibt sich, daß sämtliche Zahnräder der beiden
Zahnrädergruppen, insbesondere die Räder der zweiten Gruppe, dauernd im Eingriff
miteinander sind, ganz unabhängig davon, welche Geschwindigkeitsstufe eingeschaltet
ist. Die drei Großräder 19, 20 und 21 sind über die Zahnräder 14 bis 18 dauernd
gekuppelt.
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Bei der Darstellung in F i g. 1 ist das Zahnrad 14 das im Augenblick
treibende Zahnrad, während das durch Ausschalten der Kupplung 11 leerlaufende Zahnrad
15 lediglich als Transportrad wirkt, da es ständig mit den Zahnrädern 17 und 18
im Eingriff bleibt.
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Die beiden Zahnräder 14 und 15 sind also bei den beiden Geschwindigkeitsstufen
des Antriebs jeweils entweder als antreibende oder als Transporträder wirksam, wodurch
eine Verringerung der Anzahl der Zahnräder des Antriebs erzielt wird.
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Anspruch 2 ist ein echter Unteranspruch, der nur in Verbindung mit
Anspruch 1 gilt.