DE2434420A1 - Antriebsdrehgestell - Google Patents

Description

Patentanwälte DtpL-Ing. R.BEETZ sen.

Dr.-lr.rr. f?.3^;Zjr. Z 4 J 4 4 Z U

Manchen 22, Sieinedorfetr. 1t

310-22.918P(22.919H) 17. 7. 1974

CREUSOT-LOIRE, Paris (Frankreich)

Antriebsdrehgestell

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehgestell, bei dem die aus dem Antriebsmotor und den dazugehörigen Zahnradvorgelege gebildete Antriebseinheit an dem Chassis des Drehgestells aufgehängt ist.

Es besteht eine erste Bauart von Antriebsdrehgestellen, bei der der Motor einerseits auf die Achse mit Hilfe von Lagerschalen abgestützt ist, unmittelbar oder unter Einschalten einer Hohlwelle, und andererseits an dem Chassis des Gestells aufgehängt ist. Diese klassische Motoraufhängung wird Tatzenlageraufhängung oder "Nasenaufhän-

310-(73/67)-L-r (8)

409886/0478

gung" genannt, sie ist in zahlreichen Patentschriften beschrieben, unter denen man beispielsweise die FR-PS 1 285 959 nennen kann.

Es bestehen andererseits Antriebsdrehgestelle, bei denen der Motor unmittelbar am Drehgestellchassis befestigt ist und den Radsatz oder die Radsätze über Zahnradvorgelege und eine Kupplung mit dem Radsatz antreibt. Um während des Betriebes ein gutes Verhalten der Übertragungsorgane zu sichern, ist die kinematische Verbindung der umlaufenden Massen über eine elastische Kupplung ausgeführt, die an dem Abtriebsende der Ausgangswelle des Motors angebracht ist. Drehgestelle dieser Bauart sind beispielsweise in den FR-PSen 1 301 892 und 1452 764 beschrieben.

Es sind auch Drehgestelle bekannt, bei denen der Motor elastisch am Chassis des Drehgestells aufgehängt ist und seitliche oder vertikale Verschiebebewegungen ausführen kann. Die Kraftübertragung zwischen dem Motor und dem Radsatz erfolgt dann über ein koaxial zum Radsatz angeordnetes Zahnrad, das über ein Kardangelenk mit dem Radsatz verbunden ist, und über einen Kardanantrieb von der Motor welle sowie ein Zahnradgetriebe zwischen diesem Kardanant rieb und dem zur Achse koaxialen Zahnrad. Dieser Drehgestelltyp ist in der FR-PS 1 245 017 beschrieben.

Bei den Antriebsdrehgestellen der Bauart mit einer Antriebseinheit, die den Motor und im Drehgestellchassis eingebaute Zahnräder umfaßt, erfolgt die Befestigung dieser Baugruppe über starre Verbindungen, und im Betrieb führen die Verformungen des Drehgestellchassis zu unbestimmbaren, aber offenbar sehr hohen Kräften im Bereich der inneren und äußeren Befestigungen.

409886/0478

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Drehgestell der Bauart mit gesamter Abfederung oder Aufhängung geschaffen, d. h. ein Drehgestell, bei dem der Motor am Chassis befestigt ist und die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.

Ein erster Zweck der Erfindung besteht darin, ein Antriebsdrehgestell zu schaffen, bei dem die Befestigung des Motors am Chassis in den drei Dimensionen isostatisch ist und bei dem die Kräfte an den unterschiedlichen Befestigungspunkten demnach berechnet werden können.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Drehgestell anzugeben, bei dem außer der Bestimmung der Kräfte in jedem Befestigungspunkt eine Absorption der Längenänderungen zwischen Chassis und Motorantriebsmechanismus erreicht wird.

Gemäß der Erfindung umfaßt das Antriebsdrehgestell:

- ein Drehgestellchassis, das an dem oder den Radsätzen aufgehängt ist,

- zumindest eine starre Baugruppe aus dem Motor, einem mit diesem fest verbundenen Gehäuse, einem Zahnradübersetzungsgetriebe, das von dem Motor angetrieben wird, in das Gehäuse eingebaut ist und den Radsatz über eine Kraftübertragung antreibt; es ist gekennzeichnet durch:

- drei elastische, mit der starren Baugruppe verbundene Gelenke,

- Verbindungsmittel zwischen zweien der Gelenke und dem Chassis,

409886/0478

- eine mit ihrem oberen Ende an das Chassis angelenkte Schwinge, die an ihrem unteren Teil mit dem dritten elastischen Gelenk verbunden ist.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlicher unter Bezugnahme auf ein spezielles Ausführungsbeispiel beschrieben, das in der Zeichnung veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Antriebsdrehgestell, Fig. 2 einen vertikalen Schnitt längs der Linie I-I der Fig. 1,

Fig. 3 eine Einzeldarstellung eines Befestigungspunktes im Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Drehgestell hat ein Chassis 3, das in an sich bekannter Weise auf Radsätzen 33 ruht. An dem Chassis ist ein Motor 1 befestigt, der derart angeordnet ist, daß die Motorankerachse parallel zu den Achsen der Radsätze verläuft. Der Motor ist an dem Zahnradvorgelegegehäuse 2 befestigt und bildet mit diesem eine Getriebemotoreinheit. Diese Verbindung ist in an sich bekannter Weise durch Stehbolzen 41 und Muttern 42 ausgeführt. Die Motorwelle trägt ein Ritzel 51, das über ein im Gehäuse gelagertes Zwischenrad 52 ein ebenfalls im Gehäuse gelagertes Zahnrad 53 antreibt, das koaxial zum Radsatz 33 ist. Das Antriebsdrehmoment wird von diesem Zahnrad über einen Übertragungsmechanismus bekannter Art auf den Radsatz 33 übertragen, der nicht dargestellt ist. Er enthält eine Hohlwelle, welche die Achse des Radsatzes umgibt und durch Kardangelenke einerseits mit dem erwähnten Zahnrad, andererseits mit einem Rad des Radsatzes gekuppelt ist.

409886/0478

2A34420

Die gesamte Baugruppe aus Motor, Gehäuse und Zahnrädern ist an dem Chassis 3 über drei Gelenke befestigt.

Das Ende 21 des Gehäuses 2 endet in einem Zapfen 24, der mit einer Aufnahme 31 des Drehgestellchasis über ein elastisches Gelenk der Bauart Silentbloc verbunden ist.

Am anderen Ende 22 des Gehäuses 2 nimmt eine elastische Gelenkanordnung 10 der Art Silentbloc, die in eine Aufnahme 23 des Gehäuses 2 eingefügt ist, einen Zapfen 32 auf, der starr mit dem Drehgestellchassis verbunden ist. Die Befestigung in vertikaler Richtung wird durch eine Unterlegscheibe und eine Mutter 7 gewährleistet.

Der dritte Befestigungspunkt der Baugruppe 1, 2, der besonders in der Fig. 3 dargestellt ist, besteht aus einem elastischen Gelenk 6, das in einer Aufnahme 11 einer mit dem Motor fest verbundenen Tatze sitzt und mit einer Unterlegescheibe und einer Mutter 82 an einer Hängeschwinge 81 befestigt ist, die mit ihrem oberen Teil am Chassis 3 des Drehgestells über eine Gelenkkugel 83 angelenkt ist.

Unter den vertikalen, auf den Motorgehäuseblock wirkenden Kräften arbeitet die Befestigung wie eine klassische Dreipunktbefestigung, und man kann die Verteilung der einzelnen Kräfte auf die Gelenke 9, 10 und 6 berechnen. Unter der Wirkung der transversalen Kräfte, die von dem Radsatz herrühren, gestattet die Hängeschwinge 81 dem Gelenk 6 nicht, einen Teil dieser Kräfte aufzunehmen, die sich also allein auf die Gelenke 9 und 10 aufteilen müssen. In gleicher Weise werden unter der Wirkung von Längskräften nur die Gelenke 9 und 10 beansprucht, ggf. entfällt hier noch eine vertikale Komponente auf die

409886/0 478

-6- 2^34420

Hängeschwinge 81. Sämtliche Kräfte sind infolgedessen für jeden Befestig ungspunkt zu bestimmen, und es ist klar, daß die Kräfte auf die internen Verbindungen im Motorgehäuseblock, insbesondere diejenigen, die auf die Stehbolzen 21 wirken, ebenfalls berechenbar sind.

Die Zentren der Gelenke 10 und 9 sind vorzugsweise mit der Achse des Radsatzes 33 in einer geraden linie angeordnet, wie dies die Fig. 2 zeigt. Aus den von der Achse herrührenden Querkräften nimmt die Hängeschwinge 81 keine vertikale Komponente auf, wenn diese Ausrichtung berücksichtigt wird. Wenn der Radsatz 33 verschoben wird und nicht mehr mit den Zentren der Gelenke 10 und 9 in einer Ebene oder Linie liegt, entsteht eine vertikale Komponente an der Hängeschwinge 81, die aber auf jeden Fall begrenzt bleibt.

Die Achsen der Gelenke 9 und 10 sind vorzugsweise senkrecht zueinander, um durch eine elastische Deformation dieser Gelenke Längenänderungen in Längsrichtung zwischen der Baugruppe 1, 2 und dem Chassis 3 aufzunehmen. Änderungen der querliegenden Längen werden leicht durch eine Schwingbewegung der Hängeschwinge 81 aufgenommen.

Es dürfte klar sein, daß man ohne Verlassen des Rahmens der Erfindung Abweichungen und Verbesserungen in Einzelheiten vorsehen und äquivalente Mittel verwenden kann.

409886/0478

Claims (3)

1. Patentansprüche

   / 1. lAntriebsdrehgestell mit einem auf Radsätze abgestützten Drehgesteöcihassis, zumindest einer starren Baugruppe aus dem Motor, einem mit diesem starr verbundenen Gehäuse, ein Zahnradgetriebe, das von dem Motor angetrieben wird, in das Gehäuse eingebaut ist und den Radsatz über eine Kraftübertragung antreibt, gekennzeichnet durch

   - drei elastische, mit der starren Baugruppe (l, 2) verbundene Gelenke (6, 9, 10),

   - Mittel zur Verbindung zweier dieser Gelenke (9, 10") mit dem Chassis (3),

   - eine mit ihrem oberen Teil am Chassis angelenkte Schwinge (81, die an ihrem unteren Teil mit dem dritten elastischen Gelenk (6) verbunden ist.
2. 2. Antriebsdrehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der zwei unmittelbar mit dem Chassis (3) verbundenen Gelenke (9, 10) senkrecht zueinander sind.
3. 3. Antriebsdrehgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentren der beiden Gelenke (9, 10), die unmittelbar mit dem Chassis (3) verbunden sind, mit der Achse des Radsatzes (33) fluchten.

   409886/04 78