DE19920722A1 - Antriebsaggregat - Google Patents

Abstract

Es ist ein Antriebsaggregat vorgesehen, dessen eines Motorwellenende (6) hohl ausgebildet und kraftschlüssig mit einem Wellenzapfen (4) eines Ritzels (5) verbunden ist. Bei einem Motorschaden kann der Antriebsmotor (1) über den Kraftschluß zwischen Motorwelle (3), Wellenzapfen-Ritzel-Einheit (4, 5) und ein auf der Treibradachse (2) sitzendes Großrad (7) den Fahrbetrieb eines Schienenfahrzeuges blockieren. Zur Aufhebung einer solchen Blockade ist die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Motorwelle (3) und dem Wellenzapfen (4) lösbar und ferner ist die vom abtriebsseitigen Motorwellenende (6) gelöste Einheit (4, 5) aus Wellenzapfen und Ritzel bei Mitnahme durch das Großrad (7) frei drehbar gelagert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat mit einem An­ triebsmotor, insbesondere für eine in einem Fahrgestell ange­ ordnete Treibradachse eines Schienenfahrzeuges, dessen Motor­ welle am abtriebsseitigen Ende hohl ausgebildet ist, wobei ein mit einem Wellenzapfen versehenes Ritzel mittels des in das hohl ausgebildete Motorwellenende eingeführten Wellenzap­ fens mit der Motorwelle drehfest verbunden ist und ein auf der Treibradachse sitzendes Großrad antreibt.

Ein derartiges Antriebsaggregat ist durch die EP-0 601 433 B1 bekannt. Bei diesem Antriebsaggregat ist am abtriebsseitigen Ende des Antriebsmotors ein Getriebekasten mit einer Lager­ bohrung, in die ein Lager eingesetzt ist, direkt am Motorge­ häuse befestigt. Der Getriebekasten umschließt ein aus dem Ritzel der Motorwelle und aus einem Großrad der Treibradachse bestehendes Getriebe und enthält zur Schmierung ein Getrie­ beöl. Die Lagerbohrung des Getriebekastens ist durch einen Deckel verschließbar.

Bei Schienenfahrzeugen soll beim Auftreten eines Motorscha­ dens und nach dem Lösen der Blockierung der betroffenen Treibradachse der Fahrbetrieb über einen oder weitere intakte Antriebsaggregate und deren zugeordnete Treibradachsen fort­ gesetzt werden können.

Um das Antriebssystem zwischen einem schadhaften Antriebsmo­ tor und seiner zugeordneten Treibradachse zu lösen, ist es bei Schienenfahrzeugen mit Tatzlagerantrieben bekannt, den Antriebsmotor von der Treibradachse zu lösen und dann den Mo­ tor aus dem Zahneingriff zwischen Motorwellenritzel und dem Großrad der Treibradachse zu verschieben. Das Lösen der Mo­ torhalterungen sowie das Verschieben des schweren Antriebsmo­ tors unter der Lokomotive sind aufwendige Reparaturarbeiten, die einen längeren Montagestop und erhebliche Störungen im Schienenverkehr bedingen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein An­ triebsaggregat der eingangs genannten Art so auszubilden, daß beim Auftreten eines Motorschadens nach einem einfacher aus­ führbaren und relativ kurzzeitigen Eingriff die Blockade der Treibradachse durch den schadhaften Motor lösbar und bei Schienenfahrzeugen mit mehreren Einzelantrieben und Treibrad­ achsen ein Fahrbetrieb über den oder die intakten Antriebs­ aggregate möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 16 gekenn­ zeichnet.

Das erfindungsgemäße Antriebsaggregat ist so aufgebaut, daß am abtriebsseitigen Ende der Motorwelle ein mit einem kegel­ förmigen Wellenzapfen versehenes Ritzel vorgesehen ist, wel­ ches ein auf einer Treibradachse eines Schienenfahrzeuges sitzendes Großrad antreibt. Dabei wird bei der Montage des Antriebsaggregates werkstattseitig der kegelförmige Wellen­ zapfen in das hohl und ebenfalls kegelförmig ausgebildete ab­ triebsseitige Motorwellenende hydraulisch eingezogen, so daß eine kraftschlüssige drehfeste Verbindung zwischen der Motor­ welle und dem Wellenzapfen des Ritzels gebildet wird, die der geforderten Kraftübertragung standhält. Im Fall eines Motor­ schadens, durch den der defekte Antriebsmotor über das Ritzel und das Großrad die Treibradachse blockiert, kann beim erfin­ dungsgemäßen Antriebsaggregat die Verbindung zwischen dem Wellenzapfen und dem hohlen Motorwellenende gelöst und die vom Motor gelöste Einheit aus Wellenzapfen und Ritzel beim wenigstens teilweisen Herausziehen aus dem hohlen Motorwellenende in eine Lagerung gebracht werden, so daß ein Freilauf der drehbaren Treibradachse mit dem Großrad und dem Ritzel möglich, jedoch der Kraftschluß zur Motorwelle aufgehoben ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 ein Antriebsaggregat in einem Teil-Längsschnitt mit angesetzter Hilfsausrüstung und Hydraulik, wobei für den Normalbetrieb der Kraftschluß von der Motorwelle über die daran drehfest angesetzte Wellenzapfen-Ritzel-Einheit und über das Großrad, die Treibradachse zum Treibrad eines Schienenfahrzeuges erfolgt,

Fig. 2 die bei einem Motorschaden für einen Hilfsbetrieb des Schienenfahrzeuges vom Motorwellenende gelöste Wellenzapfen- Ritzel-Einheit mit einem Ausführungsbeispiel zur frei drehbaren Lagerung dieser Einheit,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel mit einer durch die Wellen­ zapfen-Ritzel-Einheit geführten Hilfswelle, die mit der Mo­ torwelle verschraubbar und im Getriebekasten bzw. einem Getriebekasten-Deckel lagerbar ist.

Mit 1 ist ein elektrischer Antriebsmotor bezeichnet, dessen Motorwelle 3 abtriebsseitig ein kegelförmig ausgeformtes hoh­ les Motorwellenende 6 aufweist. Werkstattseitig wird bei der Fertigung des Antriebsmotors eine Einheit aus einem Ritzel 5 mit angesetztem Wellenzapfen 4, der ebenfalls kegelförmige Form hat, kraftschlüssig in das Motorwellenende 6 eingezogen. Hierzu wird eine an sich bekannte Hydraulik 8 verwendet und die Ritzel-Wellenzapfen-Einheit 4, 5 ist mit Hydraulikan­ schlüssen 8', 8" versehen. Zum Einziehen des Wellenzapfens 4 in das hohle Motorwellenende 6 wird Glyzerin verwendet. Zur Lagerung der Motorwelle 3 ist ein Motorwellenlager 21 darge­ stellt.

Nur teilweise dargestellt ist eine in einem nicht gezeichne­ ten Fahrgestell eines Schienenfahrzeuges angeordnete Treibradachse 2, auf der ein Großrad 7 sitzt, das über das Ritzel 5 angetrieben wird. Das beispielsweise aus dem Ritzel 5 und dem Großrad 7 bestehende Getriebe ist von einem Getrie­ bekasten 11 umgeben, in dem ein Ölsumpf zur Schmierung vorge­ sehen ist. An der motorabgewandten Seite weist der Getriebe­ kasten 11 eine durch einen Deckel 13 verschließbare Öffnung 12 auf. Mit 24 ist ein Teil eines Treibrades der Treibrad­ achse bezeichnet.

Damit beim Auftreten eines Schadens am Antriebsmotor 1, durch den die Treibradachse 2 mit ihren Treibrädern 24 blockiert wird, ein kurzfristiges Beheben dieser Blockierung und das Fortsetzen des Fahrbetriebes mittels der weiteren Antriebsaggregate des Schienenfahrzeuges möglich ist, kann erfindungsgemäß beispielsweise durch das Lok- oder Zugperso­ nal die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Motorwelle 3 und dem Wellenzapfen 4 gelöst werden, wobei vorgesehen ist, daß die vom abtriebsseitigen Motorwellenende 6 gelöste Ein­ heit 4, 5 aus Wellenzapfen und Ritzel bei Mitnahme durch das Großrad 7 frei drehbar gelagert wird.

Für diesen Schadensfall führt das Schienenfahrzeug eine Hilfsausrüstung 9, die eine Hydraulik 8 und Hydraulikan­ schlüsse umfaßt, mit. Vorzugsweise wird eine solche Hilfsaus­ rüstung 9 im Schadensfall über die Hydraulikanschlüsse 8', 8 " an das Antriebsaggregat gekoppelt. Zum Auspressen bzw. Lösen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Wellenzap­ fen 4 und dem Motorwellenende 6 wird über die Hilfseinrich­ tung und deren Hydraulik 8 Öl über die Anschlüsse 8', 8" in die zu lösende Einheit gedrückt. Durch das mit Druck in die Einheit eingebrachte Öl erfolgt ein Aufweiten des Motorwellenendes 6 und damit ein Lösen des Kraftschlusses zwischen dem Wellenzapfen und dem Motorwellenende.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist für den Freilauf der gelösten Wellenzapfen-Ritzel-Einheit 4, 5 zwischen dem hohlen Wellenende 6 und dem Wellenzapfen 4 wenigstens eine Lagerung 10 vorgesehen. Zum teilweisen Ausziehen der Wellenzapfen-Rit­ zel-Einheit 4, 5 aus dem hohlen Motorwellenende ist das Rit­ zel über die Öffnung 12 im Getriebekasten 11 und dem lösbaren Deckel 13 zugängig.

In bevorzugter Ausführung der Lagerung für die gelöste, frei mit dem Großrad 7 drehbare Wellenzapfen-Ritzel-Einheit ist es vorteilhaft, wenn ein Lager 10 zwischen dem Motorwellenende 6 und dem Wellenzapfen 4 sowie ein weiteres Lager 10' zwischen dem Getriebekasten 11 bzw. dem Getriebekastendeckel 13 und einem Achsansatz 20 des Ritzels vorgesehen wird. Als Lager 10, 10' sind Gleit- und/oder Wälzlager verwendbar.

Gemäß der Ausführung nach Fig. 2 ist in das hohle Motorwel­ lenende 6 zentrisch ein Lagerzapfen 22 einsetzbar. Beispiels­ weise wird dieser Lagerzapfen durch eine zentrale Bohrung der Wellenzapfen-Ritzel-Einheit 4, 5 gesteckt und mit einem Innengewinde im Motorwellenende verschraubt. Dieser Lagerzap­ fen 22 ragt mit seinem freien Ende in eine Lagerbohrung 23 des Wellenzapfens 4 und bildet eine motorseitige Lagerung 10 für die gelöste Wellenzapfen-Ritzel-Einheit 4, 5.

In nicht gezeichneter Ausführung kann der kegelförmige Wel­ lenzapfen einen verjüngten zylindrischen Fortsatz aufweisen, der bei gelöster Wellenzapfen-Ritzel-Einheit über ein im hoh­ len Motorwellenende vorgesehenes Lager lagerbar ist.

Zur getriebeseitigen Lagerung der Einheit 4, 5 wird am Ritzel 5 ein Achsansatz 20 vorgesehen, der bei von der Motorwelle gelöster Einheit in einem Lager 10' des Getriebekasten- Deckels 13 gelagert wird. In der nicht gezeichneten Ausfüh­ rung kann der Getriebekasten-Deckel auf seiner Innenseite ei­ nen Lagerzapfen tragen, der bei gelöster Einheit 4, 5 in eine Lagerbohrung des Ritzels eingreift und eine getriebeseitige Lagerung bildet.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 weist die Wellenzapfen-Rit­ zel-Einheit 4, 5 eine Axialbohrung 14 auf, in die beim Auf­ treten eines Schadens am Antriebsmotor eine Hilfswelle 15 einsetzbar ist, derart, daß ein überstehendes Ende 16 der Hilfswelle 15 mit einem Innengewinde 17 der Motorwelle 3 ver­ schraubt wird und wobei dann die Wellenzapfen-Ritzel-Einheit frei drehbar gegenüber der Hilfswelle 15 lagerbar ist. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn das ritzelseitige Ende 18 der Hilfs­ welle 15 im Getriebekasten 11 bzw. im Getriebekastendeckel 13 in einem Lager 19' gehaltert wird. In vorteilhafter Ausführung ist zur Lagerung der Wellenzapfen-Ritzel-Einheit 4, 5 gegenüber der Hilfswelle 15 eine Gleit- und/oder Wälzlagerung 19 vorgesehen. Mit 25 ist ein Abschlußdeckel bezeichnet.

In den beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 2 und 3 kann jeweils die Schmierung der Wellenzapfen- Ritzel-Einheit 4, 5, im Schadensfall bei gelöstem Wellenzap­ fen gegenüber der Motorwelle 3 und/oder der Hilfswelle 15, über das vom Großrad 7 geförderte Getriebeöl erfolgen.

Claims (16)

1. Antriebsaggregat mit einem Antriebsmotor (1), insbesondere für eine in einem Fahrgestell angeordnete Treibradachse (2) eines Schienenfahrzeuges, dessen Motorwelle (3) am ab­ triebsseitigen Ende hohl ausgebildet ist, wobei ein mit einem Wellenzapfen (4) versehenes Ritzel (5) mittels des in das hohl ausgebildete Motorwellenende (6) eingeführten Wellenzap­ fens (4) mit der Motorwelle (3) drehfest verbunden ist und ein auf der Treibradachse (2) sitzendes Großrad (7) antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Motorwelle (3) und dem Wellenzapfen (4) lösbar ist und daß die vom abtriebssei­ tigen Motorwellenende (6) gelöste Einheit (4, 5) aus Wellen­ zapfen und Ritzel bei Mitnahme durch das Großrad (7) frei drehbar gelagert ist.

2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einheit (4, 5) aus Wellenzapfen und Ritzel eine Hydraulik (8) zugeordnet ist, die zum Lösen des Wellenzapfens (4) vom Motorwellenende (6) verwendbar ist, wobei die Hydraulik (8) Bestandteil einer Hilfsausrüstung (9) des Antriebsaggregates oder des Schienenfahrzeuges ist.

3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ritzelseitig wenigstens ein Hydraulikanschluß (8', 8") zum Aufweiten des hohlen Motorwellenendes (6) vorgesehen ist, der sowohl werk­ stattseitig zur Montage der Wellenzapfen-Ritzel-Einheit (4, 5) als auch zum Lösen dieser Einheit verwendbar ist.

4. Antriebsaggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Freilauf der gelösten Wellenzapfen-Ritzel-Einheit (4, 5) zwischen dem hohlen Motorwellenende (6) und dem Wel­ lenzapfen (9) wenigstens eine Lagerung vorgesehen ist.

5. Antriebsaggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum teilweisen Ausziehen der Wellenzapfen-Ritzel-Einheit (4, 5) ein Getriebekasten (11) eine verschließbare Öffnung (12) aufweist.

6. Antriebsaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in das hohle Motorwellenende (6) zentrisch ein Lagerzapfen (22) einsetzbar ist, der in eine Lagerbohrung (23) des Wellenzapfens (4) ragt und eine motorseitige Lagerung (10) der gelösten Wellenzapfen-Ritzel-Einheit (4, 5) bildet.

7. Antriebsaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelförmige Wellenzapfen einen verjüngten zylindrischen Fortsatz aufweist, der bei gelöster Wellenzapfen-Ritzel-Einheit über ein im hohlen Motorwellenende vorgesehenes Lager gelagert ist.

8. Antriebsaggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung für die Wellenzapfen-Ritzel-Einheit (9, 5) aus einem Lager (10) zwischen Motorwellenende (6) und Wellen­ zapfen (9) sowie aus einem Lager (10') zwischen Getriebeka­ sten (11) und einem Achsansatz (20) des Ritzels (5) besteht.

9. Antriebsaggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentrisch an das Ritzel (5) angesetzter oder ansetzbarer Achsansatz (20) mit einem Lager (10') des Getriebekastens (11) oder des Getriebekasten-Deckels (13) ein zweites Lager der gelösten Wellenzapfen-Ritzel-Einheit (4, 5) bildet.

10. Antriebsaggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebekasten-Deckel einen Lagerzapfen trägt, der bei gelöster Wellenzapfen-Ritzel-Einheit in eine Lagerbohrung des Ritzels eingreift und eine getriebeseitige Lagerung bildet.

11. Antriebsaggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (12) des Getriebekastens (11) durch einen Deckel (13) verschließbar ist, der eine Lagerung (10') für den Achsansatz (20) des Ritzels (5) aufweist.

12. Antriebsaggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Lager (10, 10') Gleit- und/oder Wälzlager vorgesehen sind.

13. Antriebsaggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenzapfen-Ritzel-Einheit (4, 5) eine Axialbohrung (14) aufweist, in die eine Hilfswelle (15) einsetzbar ist, wobei ein überstehendes Ende (16) der Hilfswelle (15) mit ei­ nem Innengewinde (17) der Motorwelle (3) verschraubbar ist und daß die Wellenzapfen-Ritzel-Einheit (4, 5) frei drehbar gegenüber der Hilfswelle (15) gelagert ist.

14. Antriebsaggregat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das ritzelseitige Ende (18) der Hilfswelle (15) im Getriebekasten (11) oder in einem Getriebekastendeckel (13) gehaltert ist.

15. Antriebsaggregat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung der Wel­ lenzapfen-Ritzel-Einheit (4, 5) gegenüber der Hilfswelle (15) eine Gleit- und/oder Wälzlagerung (19) vorgesehen ist.

16. Antriebsaggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierung der Wellenzapfen-Ritzel-Einheit (4, 5) ge­ genüber der Motorwelle (3) und/oder der Hilfswelle (15) über das vom Großrad (7) geförderte Getriebeöl erfolgt.