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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe eines Schienenfahrzeugs.
Dieses Getriebe ist Teil einer Vorrichtung zum Antrieb eines Schienenfahrzeugs.
Bei dem Schienenfahrzeug handelt es sich insbesondere um ein elektrisch
angetriebenes Schienenfahrzeug.
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Bei
einem Antrieb über
ein Getriebe weist die Vorrichtung zum Antrieb eines Schienenfahrzeugs zumindest
ein Getriebe, ein Getriebegehäuse,
eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle auf, wobei die Vorrichtung
antriebswellenseitig mittels Federelementen mit einem Drehgestell
verbunden ist.
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Aus
der deutschen Auslegeschrift 12 14 263 ist ein Getriebegehäuse bekannt,
bei welchem eine Ölwanne
das Getriebegehäuse
abschließt.
Durch die große Öffnung bei
abgenommener Ölwanne
ist das oder sind die Getrieberäder
in das Getriebegehäuse einsetzbar.
Das Getriebegehäuse
weist also einen entsprechnenden Einbauraum für Getrieberäder auf. Die der Ölwanne gegenüberliegende
Seite des Getriebegehäuses
ist annähernd
kreisförmig
ausgeführt.
Das Getriebegehäuse
weist in dem beschriebenen Beispiel mindestens zwei Teile auf. Zum
einen die Ölwanne,
zum anderen die über
der Ölwanne
liegende Hälfte.
Nachteilig bei dieser Konstruktion ist, dass der so entstandene
Verbindungsbereich mit der Ölwanne
gerade in einem Bereich liegt, in welchem viel Öl vorhanden ist. Dies stellt
erhöhte
Dichtungsanforderungen an den Verbindungsbereich zur Ölwanne.
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Die
DE 22 33 697 und die
CH 404 712 zeigen jeweils
den Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In
der
GB 182 298 ist ein
Gehäusekasten
für das
Getriebe einer Straßenbahn
beschrieben.
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Aus
der
DE 44 10 957 A1 ist
ein Getriebegehäuse,
das an einem Antriebsmotor eines Schienenfahrzeugs befestigt ist
und zwei Gehäuseteile
umfasst, die über
eine Trennfuge miteinander verbunden sind, wobei im Getriebegehäuse, das
eine Radachse umschließt,
wenigstens ein Großrad
auf einem Großradträger drehbar
gelagert ist und wobei die Trennfuge parallel zur Radachse und senkrecht
zum Großrad
verläuft
und dass der Großradträger im Getriebegehäuse einsetzbar
und verdrehsicher gehalten ist, bekannt.
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Aus
der
US 21 26 612 ist
ein geteiltes Getriebegehäuse
für Lokantriebe
bekannt, dessen beide Teile in zwei Flanschebenen bis an das Lager
heranreichen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Konstruktion
des Getriebegehäuses
eines Schienenfahrzeugs anzugeben.
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Diese
Aufgabe wird bei dem vorliegenden Getriebegehäuse einer Antriebseinheit für ein Schienenfahrzeug
gemäß Anspruch
1 gelöst.
Das Getriebegehäuse
einer Antriebseinheit für
ein Schienenfahrzeug ist zumindest zur Aufnahme eines Getriebegroßrades mit
einer Großradkontur
vorgesehen. Als Großradkontur
wird die Kontur des Großrades
aus der Richtung der Achse des Großrades bezeichnet. Das Getriebegehäuse weist
einen Getriebegehäuse-Deckel
auf, der mit dem Getriebegehäuse
einen Kontaktbereich ausbildet, wobei der Kontaktbereich die Großradkontur
schneidet.
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Durch
eine derartige Konstruktion des Getriebegehäuses wird eine Öffnung des
Getriebegehäuses,
welche zur Einbringung des Getriebegroßrades bzw. des gesamten. Getriebes
notwendig ist, in einen Bereich verlagert, welcher von einer Ölwanne entfernt
ist. Dadurch ergeben sich Vorteile bezüglich geringerer Dichtungsanforderungen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Getriebegehäuse im Bereich
einer Getriebelagerung einteilig ausgeführt.
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Durch
die einteilige Ausführung
des Getriebegehäuses
im Bereich der Getriebelagerung ergeben sich zum einen Vorteile
bezüglich
der Stabilität des
Getriebegehäuses
und zum anderen bezüglich des
Fertigungsaufwands.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Getriebegehäuse-Deckel als Teilhaube
des Getriebegroßrades
ausgeführt.
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Ist
der Getriebegehäuse-Deckel
in seiner Form als Teilhaube, welche die Großradkontur des Getriebegroßrades teilweise
nachbildet, ausgeführt, so
reduziert sich der Einbauraum des Getriebes. Durch die Verwendung
einer Teilhaube, welche auch als Abdeckung zu bezeichnen ist, ergibt
sich eine bessere Ausnutzung eines Unterflurbereiches des Schienenfahrzeuges.
Im Unterflurbereich ist durch die Ausgestaltung des Getriebegehäuse-Deckels
als Teilhaube mehr Platz zur Verlegung von Leitungen, Kanälen, Kabel,
usw.
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Auf
das Getriebegehäuse
wirken insbesondere über
die dort vorhandenen Lager Kräfte.
Ein Kraftschluss derartiger Kräfte
erfolgt vorteilhaft außerhalb
des Getriebegehäuse-Deckels.
Dadurch ist die abzudichtende Schnittstelle, welche auch als Flunchbereich
zu bezeichnen ist, zwischen Getriebegehäuse-Deckel und Getriebegehäuse nicht
stark durch Kräfte
beansprucht, so dass auf einfachere Weise gute Dichtwirkungen erzielbar
sind.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Kontaktbereich
zumindest zwei Ebenen auf. Dadurch, dass der Kontaktbereich zumindest zwei
Ebenen aufweist, ist der Deckel zumindest im Bereich der Verbindung
zu einem anderen Getrie begehäuseteil
mit einer Kontur versehen. Daraus lässt sich wiederum eine Reduzierung
des Einbauraumes des Getriebegehäuses
erzielen.
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Die
Gestaltung des Getriebegehäuse-Deckels
erweist sich nicht nur vorteilhaft bezüglich der Beeinflussung bzw.
Reduzierung des gesamten Getriebegewichtes, sondern auch bezüglich der
Ausgestaltung der Außenkontur
des Getriebegehäuses. Abhängig vom
Einbauraum des Getriebegehäuses ist
so auf die äußere Kontur
des Getriebegehäuses durch
die Ausgestaltung des Getriebegehäuse-Deckels Einfluss zu nehmen,
so dass eine kompakte Bauweise ermöglicht ist.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
weist das Getriebegehäuse
neben einem Getriebegehäuse-Deckel
auch eine Ölwanne
auf. Das Getriebegehäuse
ist also dann dreiteilig ausgeführt
mit einem Getriebegehäuse-Deckel,
einem Getriebegehäuse-Hauptteil und einer Ölwanne,
welche den Ölsumpf darstellt.
Der Vorteil einer separaten Ölwanne
liegt darin, dass eine Reinigung des Getriebes bzw. auch das Entfernen
von Schmutz und Dreck erleichtert ist. Ein weiterer Vorteil eines
separaten Deckels und einer separaten Ölwanne ist es, dass der Deckel,
die Ölwanne
und das dazwischen liegende Mittelteil aus unterschiedlichen Materialien
fertigbar sind. Der Deckel des Getriebegehäuses und/oder die Ölwanne sind
beispielsweise aus Aluminium fertigbar. Dies ermöglicht einen gewichtsmäßig leichten
Aufbau des Getriebegehäuses.
Wird durch beispielsweise Steinschlag die separate Ölwanne beschädigt, so
ist diese separate Ölwanne
leichter austauschbar als eine im Getriebegehäuse einteilig integrierte Ölwanne.
Ist der Deckel und die Ölwanne
aus Aluminium, so ist das Mittelteil beispielsweise aus Grauguss
hergestellt. Der Grauguss ermöglicht
die Aufnahme der auf das Getriebegehäuse wirkenden Kräfte. Ist
das Mittelteil aus Sphäruguss – GGG – gefertigt
so ergibt sich durch die Verwendung dieses Materials eine Geräuschminderung.
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Das
Getriebegehäuse
ist mehrteilig aufbaubar:
- – zum ersten zeiteilig mit
einem Getriebegehäuse-Deckel
und einem Getriebegehäuse-Unterteil
- – zum
zweiten dreiteilig mit einem Getriebegehäuse-Deckel, einer Ölwanne und
einem zwischen diesen Teilen gelegenen Getriebegehäuse-Hauptteil
- – zum
dritten vielteilig z.B. mit einem zweiteiligen Getriebegehäuse-Hauptteil.
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Diese
verschiedenen Teile des Getriebegehäuses sind vorteilhafter Weise
aus verschiedenen Materialien gefertigt, wenn unterschiedliche Materialeigenschaften
gefordert sind. Der Getriebegehäuse-Deckel
ist beispielsweise aus leichtem Aluminium fertigbar. Kraftführende Teile,
wie das Getriebegehäuse-Unterteil oder das
Getriebegehäuse-Hauptteil sind
beispielsweise aus Stahl oder aus Gusseisen. Die Ölwanne ist
beispielsweise wieder aus Aluminium. Natürlich kann das Material von
Teilen des Getriebegehäuses
ganz unterschiedlich gewählt
oder auch gleichartig gewählt
werden, so dass das Getriebegehäuse
beispielsweise nur aus Aluminium oder aus Stahl gefertigt ist.
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Im
weiteren werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein
Getriebegehäuse
mit einem eben gestalteten Getriebegehäuse-Deckel,
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2 ein
Getriebegehäuse
mit einem ausgeformten Getriebegehäuse-Deckel,
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3 ein
Getriebegehäuse
mit einer C-förmigen
Drehmomentstütze
zur Anbringung an einem Drehgestell,
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4 ein
Getriebegehäuse
mit geknicktem Getriebegehäuse-Deckel,
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5 ein
Getriebegehäuse
mit seitlichem Getriebegehäuse-Deckel und
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6 eine
Draufsicht eines Getriebegehäuse
gemäß 5.
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Dabei
erläutern
die 1, 2, 3, 5 und 6 den
Stand der Technik.
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Die
Darstellung gemäß 1 zeigt
ein Getriebegehäuse 5,
welches zumindest einen Getriebegehäuse-Deckel 45 und
ein Getriebegehäuse-Unterteil 48 aufweist.
Innerhalb des Getriebegehäuses 5 befindet
sich ein Getriebegroßrad,
welches eine Getriebegroßradkontur 13 aufweist.
Der Getriebegehäuse-Deckel 25 weist
einen Flanschbereich 27 mit dem Getriebegehäuse-Unterteil 48 auf.
Dies ist eine sehr einfache Konstruktion zum Verschließen des
Getriebegehäuses.
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Die
Darstellung gemäß 2 zeigt
eine Ausführungsform
des Getriebegehäuses 5.
Wie in 1 weist auch in 2 das Getriebegehäuse 5 einen entsprechenden
Getriebegehäuse-Deckel 46 und
ein entsprechendes Getriebegehäuse-Unterteil 49 auf. Das
Getriebegehäuse-Unterteil 49 ist
in ein Getriebegehäuse-Hauptteil 50 und
eine Ölwanne 51 untergliedert.
Der Getriebegehäuse-Deckel 46 weist
seinerseits wiederum einen Flanschbereich 28 mit dem Getriebegehäuse- Unterteil 49 auf.
Der Kontaktbereich 21 schneidet die Großradkontur 13 des
Getriebegroßrades 12.
Da das Getriebegroßrad 12 innerhalb
des Getriebegehäuses 5 liegt,
ist dessen Umriss strichliniert dargestellt. Der Getriebegehäuse-Deckel 46 weist
eine Haubenform auf. Da durch die Haubenform nicht das gesamte Großrad umschlossen
ist, bildet sich eine Teilhaube 39 aus, welche in Teilen
die Kontur des Getriebegroßrades 12 widerspiegelt. Durch
die vorteilhafte Konstruktion des Getriebegehäuse-Deckels 46 ist
die platzsparende Ausführungsform
des Getriebegehäuses 5 ermöglicht.
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Der
Flanschbereich 28 spannt eine Fläche F1 auf. Die Fläche F1 ist
durch eine Flächennormale N1
gekennzeichnet. Die Großradkontur 13 des
Getriebegroßrades 12 spannt
eine Fläche
F2 auf, welche in der Zeichenebene liegt und folglich nur durch ihre
Flächennormale
N2 dargestellt ist. Die Fläche
F1 schneidet die Fläche
F2 rechtwinklig. Die Flächen
F1 und F2 wie die körperliche
Ausdehnung einerseits des Flanschbereichs 28 bzw. andererseits
der Großradkontur 13.
Beide Flächen
F1 und F2 schneiden sich bei einem erfindungsgemäß ausgeführten Getriebegehäuse 5.
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Die
Darstellung gemäß 3 zeigt
eine Vorrichtung 1 zum Antrieb eines Schienenfahrzeugs
mit einer Antriebswelle 7, einer dazugehörigen Antriebswellenachse 9,
einer Abtriebswelle 11, einer dazugehörigen Abtriebswellenachse 8,
wobei beide Wellen in einem Getriebegehäuse 5 über ein
im Detail nicht dargestelltes Getriebe 3 miteinander verbunden
sind. Sowohl die Antriebswelle 7 als auch die Antriebswelle 11 weisen
Lager 10, 14 auf, ein Antriebswellenlager 14 und
ein Abtriebswellenlager 10. Die 3 zeigt
das Getriebegehäuse 5 in
einer bespielhaften Einbauart in ein Schienenfahrzeug. Bezüglich der
Lager 10, 14 ist das Getriebegehäuse 5 einteilig
ausgeführt.
Es ist über
Federelemente 15, 17 mit einer C-förmigen Drehmomentstütze 37,
auch DMS genannt, verbunden. Die C-förmige Drehmomentstütze 37 ist
ihrerseits am Drehgestell 25 befestigt. Die Aufhängung des
Getriebegehäuses 5 ist vorzugsweise derart
gestaltet, dass die vertikale Mittellinie der vertikal ausgerichteten
Federelemente 15, 17 sich in Flucht mit der Antriebswellenachse 9 befindet.
Damit ergibt sich ein Drehpunkt des gesamten Systems innerhalb der
Antriebswellenachse 9. Die Darstellung gemäß 3 zeigt
eine Verdrehung bezüglich
des Drehpunktes bei der Antriebswellenachse 9 um den Winkel α.
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Die
erfindungswesentliche Darstellung gemäß 4 zeigt
ein Getriebegehäuse 5 mit
seiner Befestigung über
dei C-förmige
Drehmomentstütze 37.
Im Vergleich zu 3 ist in 4 der Getriebegehäuse-Deckel 47 abgewinkelt
ausgeführt.
Durch die Abwinkelung ergeben sich eine Ebene 41 und eine
Ebene 42, in welcher sich der Kontaktbereich 29 bzw. 30 zwischen
dem Getriebegehäuse-Deckel 47 und
dem Getriebegehäuse-Unterteil 49 befindet. Durch
die Abwinkelung ist es möglich,
die Teilhaube 40 weiter auszuformen, so dass eine weitere
Platzersparnis möglich
ist. Darüber
hinaus wird auch der Einbauraum des Getriebe-Einbauraum verkleinert, was
die bereits beschriebenen positiven Eigenschaften mit sich bringt.
In 4 ist, wie schon in 3, darüber hinaus
ein Ölstutzen 60 gezeigt,
der für
den Öleinlass
nutzbar ist. Ein sich im unteren Teil des Getriebegehäuses 5 befindliche Ölsumpf 21 weist
einen Auslass 19 auf. Das Getriebegehäuse 5 nimmt ein Getriebe 4 auf,
wobei auf dessen explizite Darstellung in der 4 verzichtet
wurde.
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Die
Darstellung gemäß 5 zeigt
ein Getriebegehäuse 5,
welches einen seitlich, d.h. stirnseitig aufgesetzten Getriebegehäuse-Deckel 44 zeigt. Der
Getriebegehäuse-Deckel 44 weist
eine Öffnung 53 auf,
welche als Öleinfüllstutzen
dient. Zwischen der Abtriebswellenachse 8 und der Antriebswellenachse 9 ist
eine Verbindungslinie 33 gezeigt. Senkrecht zu dieser Verbindungslinie 33 ist
eine Projektionsebene 35 aufspannbar, welche beispielsweise durch
die Abtriebswellenachse verläuft.
Der Getriebegehäuse-Deckel 44 ist
senkrecht auf die Projektionsebene 35 projezierbar, so
dass eine Projektion des Getriebegehäuse-Deckels P1 auf der Projektionsebene 35 ent steht.
Auch die Großradkontur 13 ist senkrecht
auf die Projektionsebene 35 projezierbar, so dass eine
Projektion der Großradkontur
P2 entsteht. Ist nun die Fläche
der Projektion des Getriebegehäuse-Deckels
P2 größer als
die Projektion der Großradkontur
P2, so ist dies ein Kennzeichen dafür, dass der Getriebegehäuse-Deckel 44 seitlich
am Getriebegehäuse 5 befindlich
ist und die Größe der seitlichen Öffnung es
ermöglicht,
das Getriebe-Großrad von
der Seite her sowohl leicht ein- als auch auszubauen bzw. auch zu
warten.
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Die
Darstellung gemäß 6 zeigt
eine Draufsicht auf das Getriebegehäuse 5 gemäß der Ausbildung
nach 5. Dabei ergibt sich insbesondere die Draufsicht
auf den Getriebegehäuse-Deckel 44.