Triebradsatz für Schienenfahrzeuge. Für den Einzelachsantrieb von Schienen fahrzeugen sind Antriebe bekannt, bei denen eine zur Triebachse konzentrisch angeordnete hohle Kardanwelle mit dem Triebzahnrad einerseits und er Triebachse anderseits über je eine elastische Kupplung in Verbindung steht.
Die Kupplungselemente bestehen mei stens aus Scheiben oder Ringscheiben und, obwohl sie eine genügende Nachgiebigkeit für eine allseitige Verlagerung der zu kup pelnden Achsen aufweisen, sind sie in der Umfangsrichtung praktisch starr, d. h. sie wirken nicht als elastisches Kupplungsele ment im Sinne des Drehmomentes. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist daher vorgeschla gen worden, die Kupplungen aus schrauben- linienförmig ineinandergewundenen Ring federn zu bauen, da es sich gezeigt hat, dass diese Art Kupplungen die gewünschte Nach giebigkeit im Sinne des Drehmomentes be sitzt.
Trotz der günstigen Gesamtkonzeption dieser Antriebsart haften dieser Lösung zur praktischen Einführung im schweren Eisen- bahnbetrieb mit seinen hohen Anforderungen an die Antriebsorgane noch einige Mängel an.
Durch die stets steigende Vergrösserung der Motorleistung der Fahrzeuge wird nämlich der für die Unterbringung der Kupplungs organe zur Verfügung stehende Platz immer beschränkter,
obwohl diese Organe durch die ebenfalls stark gesteigerte Fahrgeschwindig keit auch entsprechend stärker bemessen wer den müssen. Infolgedessen entstehen Schwie rigkeiten bezüglich der Anordnung sowie des Einbaues und der Befestigung der Kupp- lungen.
Die federnde Kupplung, bei der die Ringfedern, aus einem mit den zugehörigen Wellenflanschen ein Ganzes bildenden Block herausgeschnitten werden, wobei die ge- drängteste und einfachste Kupplungsform entsteht, hat den Nachteil,
däss beim Schnei den der Federringe die Materialfasern zer schnitten und dadurch die zulässige Bean- spruchung des Federmaterials herabgesetzt wird, wodurch die angestrebten Vorteile der gedrängten Farm durch die notwendige Ver- stärkung des Federquerschnittes wieder auf gehoben werden. Die einzelnen Ringfedern für die Kupplungen müssen daher aus ge zogenem Material hergestellt werden.
Die Erfindung ermöglicht, die Kupplungen in einer solchen Weise in dem Triebradsatz unterzubringen, dass eine äusserst gedrungene Anordnung entsteht, die es jedoch gleich zeitig ermöglicht, die Federenden mit den zugehörigen Wellenflanschen so zu befesti gen, dass alle Anforderungen des schweren Eisenbahnbetriebes restlos erfüllt werden können. Die Befestigung der Federn muss nämlich stark genug sein, um alle im Betrieb vorkommenden heftigen Erschütterungen und Stösse sowie die Drehmomentkräfte mit abso luter Sicherheit, ohne Lockerung der Ein spanastellen, ertragen zu können.
Gegenstand der Erfindung ist ein Trieb radsatz für Schienenfahrzeuge mit konzen trisch zur Triebachse liegender Kardanwelle, welche einerseits mit dem Triebzahnrad und anderseits mit der Triebachse durch je eine aus schraubenförmig ineinandergewundenen Ringfedern bestehende Kupplung verbunden ist, wobei zur Erzielung einer besseren Aus- nützung des, zwischen den Triebrädern liegenden Raumes für den Einbau des An triebsmotors und eines grösseren Spielraumes für starke Winkelverdrehungen und Axial verschiebungen der zu kuppelnden Achsen die axiale Breite der Kupplungen dadurch klein gehalten werden kann,
dass die Feder enden der einzelnen Ringfedern der Kupp lungen mit Verspannkeilen in Versatzungen der zugehörigen Flanschen eingespannt wer den. Durch diese Befestigungsweise können die Kupplungsflanschen sehr dünn gehalten werden, und die Federringeinspannung erfor dert ebenfalls sehr wenig Platz sowohl in axialer als auch in radialer Richtung.
An Hand der Zeichnung .sei die Erfin dung näher erläutert, und zwar zeigt die Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Trieb radsatzes im Längsschnitt, während in den Fig. 2 bis 5 nähere Einzelheiten der Befesti gung der Kupplungselemente in vergrösser tem Massstab dargestellt sind.
Die aus einer Anzahl konzentrisch zur Radachse schraubenlinienförmig ineinander gewundener Ringfedern bestehende Kupp lung 1 auf der linken Antriebsseite ist einer seits mit dem Triebzahnrad 2, das auf einem Achsenstummel 3 des Antriebsmotors 4 ge lagert ist, und anderseits mit dem Flansch 5 der hohlen Kardanwelle 6, die konzentrisch zur Triebachse 7 angeordnet ist, fest verbun den.
Die ebenfalls aus schraubenlinienförmig ineinandergewundenen Ringfedern gebildete Federkupplung 8 auf der rechten Antriebs- seite ist einerseits mit dem Flansch 9 der Kardanwelle und anderseits mit dem Trieb rad 10 der Achse 7 fest verbunden. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind die beiden Kupp lungen 1 und 8 zum grössten Teil im Trieb zahnrad 2 bezw. Triebrad 10 untergebracht und beanspruchen daher sehr wenig zusätz lichen Raum. Der Hohlachsenstummel 3 kann gegebenenfalls auch zweiteilig ausgeführt sein.
Die einen Federenden der Kupplungen 1 und 8 sind in konzentrischen Versatzungen in den Wellenflanschen 5 bezw. 9 angeordnet und befestigt. In Fig. 2 ist ein solches Feder ende sowie der entsprechende Teil des Wellenflansches 5 in Ansicht gezeigt, wäh rend Fig. 3 dasselbe im Querschnitt veran schaulicht. Das Federende 11 liegt am äussern Rande der Versatzung 12 an, während zwischen dem innern Rande der Versatzung 12 und dem Federende 11 ein Segmentkeil 13 vorgesehen ist, welcher zur kräftigen Ver- keilung der Feder in der Versatzung 12 ein gestemmt wird.
Nach dem festen Eintrei ben des Segmentkeils 13 wird dieser sowie das Federende 11 aussen verschweisst; die Schweissstellen sind in Fig. 2 durch die mit Kreuzen versehenen Linien angedeutet.
Die andern Enden der Kupplungsfedern sind im Triebzahnrad 2 bezw. Triebrad 10 befestigt; Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil des Triebzahnrades 2. Das Federende 11 wird in diesem Fall nicht un mittelbar im Triebzahnrad 2 selbst befestigt, sondern mittels Versatzungen 12 und eines Segmentkeils 13 in einem Zwischenring 14 angeordnet, welch letzterer im Triebzahnrad 2 befestigt ist. Das Federende 11 sowie der Segmentkeil 13 und der Zwischenring 14 werden aussen verschweisst. Beim Triebrad 10 erfolgt die Befestigung in genau gleicher Weise.
Zur Übertragung des Drehmomentes vom Triebzahnrad 2 auf die Federkupplung 1 bezw. deren Zwischenring 14 sowie von der Federkupplung 8 auf das Triebrad 10 bezw. deren Zwischenring 14 werden von aussen Prisonstifte 15 durch den. Steg des Trieb zahnrades 2 bezw. des Triebrades 10 und durch den Zwischenring 14 sowie das Feder ende 11 getrieben. Die in den Zwischenring 14 eingespannten Ringfedern 11 bilden zu sammen mit dem ersteren einen einzigen Federblock, der durch die Schrauben 16 (Fig. 1 und 5) in den Versatzungen 12 des Triebzahnrades 2 bezw. des Triebrades 10 festgehalten wird.
Durch die unter die Schrauben 16 gelegte Platte 17 wird ein Herausrutschen der Prisonstifte 15 verhin dert. Die Schrauben 16 sind ohne weiteres von der Seite des Triebzahnrades 2 bezw. Trieb rades 10 aus zugänglich und beanspruchen keinen zusätzlichen Platz in axialer Rich tung.
Der Segmentkeil 13 und die Schweissstel len an den gegeneinander versetzten Ver satzungsflächen 12 der Federn einer Kupp lung sind durch Vergrösserung der Federquer schnittshöhe Hl (Fig. 2) gegenüber der akti ven Federquerschnittshöhe H zugänglich ge macht. Die Schweissstellen selbst sind durch die Materialvorspannung mit den Segment keilen 13 vor schädlichen Beanspruchungen geschützt. Die beschriebene Einspannung der Federenden nimmt bei grosser Solidität nur sehr geringen Platz in axialer und radialer Richtung des Triebradsatzes in Anspruch.
Die Hauptvorteile des beschriebenen Triebradsatzes sind die folgenden: Die Drehmomentfederung und die Fahr zeugabfederung arbeiten ohne gegenseitige Beeinflussung, so dass der Triebradsatz sich besonders für die modernen Leichtschnell triebfahrzeuge eignet, bei denen die Abfede- rung mit besonderer Sorgfalt ausgebildet werden muss und die nur dann ihren Zweck vollkommen erfüllen kann, wenn sie durch die Drehmomentfederung nicht beeinflusst wird. Bei bekannten Antrieben ohne Kardan wellen dagegen werden die einzelnen Dreh momentfedern durch die Beeinflussung der Fahrzeugtragfedern bei jeder Umdrehung der Triebachse sehr ungleich beansprucht. .
In folge des Wegfalles der gegenseitigen Beein flussung der Federungen können die Fahr zeuge sehr weich gefedert werden, was den selben auch bei schlechtem Geleise noch einen sicheren und ruhigen Gang verleiht.
Der Triebradsatz kann für alle Triebrad durchmesser, vom kleinsten bis zum grössten, und für alle vorkommenden Motorleistungen gebaut werden, weil der für die Kupplungen nötige Platz in radialer wie axialer Richtung sehr gering ist, und weil durch entsprechende Parallelschaltung von mehreren Ringfedern und mit der hohen Seite des rechteckigen Federquerschnittes auch grösste Drehmoment kräfte übertragen werden können.
Der Triebradsatz kann ohne weiteres für radial und seitenverschiebbare Triebachsen verwendet werden, weil die Kupplungen mit der Schmalseite des rechteckigen Federquer schnittes für axiale Verschiebungen wie auch für stärkste Verlagerungen der zu kuppeln den Achsen sehr weich und in grösstem Masse nachgiebig gebaut sind, was bei den Antrie ben mit Scheiben- oder Ringscheibenkupp- lungen nicht der Fall ist.
Schliesslich enthält der Triebradsatz weder für die Verlagerung der zu kuppelnden Wellen noch für die federnde Übertragung des Drehmomentes reibende und dadurch der Abnützung und dem Unterhalt unterworfene Teile.