DE1056645B - Cardan shaft drive for bogie rail vehicles, especially diesel locomotives - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gelenkwellenantrieb für Drehgestell-Schienentriebfahrzeuge, insbesondere Diesellokomotiven, mit zwei Triebdrehgestellen und im Hauptrahmen gelagertem Antriebsmotor und Wechselgetriebe sowie zwei symmetrisch zu diesem jeweils in Drehgestellmitte angeordneten Umschalt- und/oder Verteilergetrieben zum Antrieb der jeweils benachbarten Achsgetriebe.The invention relates to a cardan shaft drive for bogie rail locomotives, in particular Diesel locomotives with two motor bogies and a drive motor mounted in the main frame and change gears as well as two symmetrical to this, each arranged in the center of the bogie Changeover and / or transfer case to drive the respective adjacent axle drives.

Ein derartiger Gelenkwellenantrieb ist bereits in einer Literaturstelle abgebildet worden, aus der jedoch die Lagerung der Umschalt- und/oder Verteilergetriebe sowie die Anordnung der Gelenkwellen nicht entnommen werden können. Nach dem weiter bekannten Stand der Technik sind jedoch die Verteilergetriebe in den meist innen gelagerten Drehgestellen befestigt, deren Federung infolge der schmalen Stützbasis zum Verhindern starker Wankbewegungen sehr hart ist. Dabei ergibt sich, daß die Verteilergetriebe praktisch zu den ungefederten Massen gehören, die, je größer sie sind, desto leichter ein Schwingen des Hauptrahmens erregen und somit. die Laufeigenschaften erheblich verschlechtern. Außerdem sind dabei die empfindlichen Getriebe harten Stoßen ausgesetzt. Ferner müssen die Gelenkwellen zwischen dem Wechselgetriebe und den Verteilergetrieben die Drehbewegung der Drehgestelle mitmachen, wodurch sich der bekannte Gelenkwellenantrieb nicht für schwere Diesellokomotiven eignet; denn bei der meist großen Länge dieser Gelenkwellen können, insbesondere bei großen Leistungen, wie sie von schweren Lokomotiven verlangt werden, die bei gegenseitiger Verlagerung der Getriebe auftretenden Beschleunigungen und Verzögerungen zu gefährlichen Schwingungen der Gelenkwellen führen, so daß hierdurch die Fahreigenschaften noch weiter verschlechtert werden.Such a cardan shaft drive has already been shown in a literature reference, but from which the storage of the changeover and / or transfer case and the arrangement of the cardan shafts are not can be taken. According to the further known state of the art, however, the transfer cases fixed in the mostly internally mounted bogies, their suspension due to the narrow support base is very hard to prevent excessive rolling. It follows that the transfer case practically belong to the unsprung masses, the larger they are, the easier it is for the Main frame excite and thus. considerably worsen the running properties. Also are there the sensitive gears are exposed to hard knocks. Furthermore, the cardan shafts between the Change gears and the transfer cases participate in the rotary movement of the bogies, which means that the well-known cardan shaft drive is not suitable for heavy diesel locomotives; because with the mostly big one Length of these cardan shafts can, especially for large powers, such as those of heavy locomotives the accelerations and decelerations that occur when the gears are shifted relative to one another are required lead to dangerous vibrations of the cardan shafts, so that the driving characteristics to be further deteriorated.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Gelenkwellenantrieb für Drehgestell-Schienentriebfahrzeuge, insbesondere für Drehgestell-Diesellokomotiven, gemäß der eingangs genannten' Gattung zu schaffen, der bei größtmöglicher Schonung der Getriebe unter Vermeiden von Gelenkwellenschwingungen günstige Fahreigenschaften gewährleistet. In contrast, the object of the invention is to provide a cardan shaft drive for bogie rail locomotives, especially for bogie diesel locomotives, according to the ' To create a class that protects the transmission as much as possible while avoiding cardan shaft vibrations favorable driving characteristics guaranteed.

Die diese Aufgabe lösende Erfindung besteht darin, daß die beiden Um schalt- und/oder Verteilergetriebe im abgefederten Hauptrahmen derart gelagert sind, daß lediglich die Gelenkwellen zwischen diesen und den Achsgetrieben sämtliche Relativbewegungen zwischen den Radsätzen und dem Hauptrahmen ausgleichen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Antriebs- und die Abtriebwellen sämtlicher Getriebe in Fahrtrichtung liegen.The invention solving this problem is that the two order shift and / or transfer case are mounted in the sprung main frame in such a way that only the cardan shafts between these and the axle drives compensate for all relative movements between the wheelsets and the main frame. Another feature of the invention is that the input and output shafts of all Gearbox are in the direction of travel.

Aus dieser Lösung ergeben sich im Hinblick auf den Bau von Diesellokomotiven größerer Leistung und GelenkwellenantriebWith regard to the construction of diesel locomotives, this solution results in greater performance and Cardan shaft drive

für Drehgestell-Schienentriebfahrzeuge,for bogie rail locomotives,

insbesondere Diesellokomotivenespecially diesel locomotives

Anmelder:Applicant:

Krauss-Maffei Aktiengesellschaft,
München-AllachKrauss-Maffei Aktiengesellschaft,
Munich-Allach

Dipl.-Ing. Curt Lampe, Lochham bei München,Dipl.-Ing. Curt Lampe, Lochham near Munich,

Dipl.-Ing. Gerhard Tiffe, Gräfelüng bei München,Dipl.-Ing. Gerhard Tiffe, Graefelüng near Munich,

und Georg Oestreicher, Köln-Deutz,and Georg Oestreicher, Cologne-Deutz,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

hoher Fahrgeschwindigkeit wesentliche Vorteile.major advantages at high driving speed.

Sämtliche Getriebe sind nunmehr im gut abgefederten Hauptrahmen gelagert, so daß die ungefederten Massen auf ein Minimum reduziert sind, zumal wenn die Achsgetriebe als Hohlwellenantriebe ausgebildet sind. Da zu der bekannten, zur Quermittelebene des Fahrzeuges symmetrischen Anordnung der Getriebe auch noch deren zur lotrechten Längsmittelebene symmetrische Anordnung vorgesehen wird, sind in jedem Fall einmal zwischen Wechselgetriebe und Umschalt- und/oder Verteilergetrieben sowie zwischen Umschalt- und/oder Verteilergetrieben und Achsgetrieben jeweils gleichartig ausgebildete Gelenkwellen vorhanden. Dadurch werden außerdem neben der. kinematisch günstigen Anordnung, die durch das bekannte Tieferlegen 'der Umschalt- und Verteilergetriebe gegenüber dem Wechselgetriebe noch verbessert werden kann, sehr kleine Knickwinkel zwischen den Anschlußwellen der Getriebe und somit eine gleichförmige Übertragung der Drehbewegung erzielt. Darüber hinaus wird auch noch eine wirtschaftliche Fertigung der Gelenkwellen ermöglicht. Die langen Gelenkwellen zwischen Umschalt- und/oder Verteilergetrieben und Wechselgetriebe dienen lediglich noch dazu, die Montageungenauigkeiten auszugleichen, und sind, da sie zwei an einem starren Teil, nämlich dem Hauptrahmen, gelagerte Getriebe miteinander verbinden, nicht der Gefahr der Selbsterregung von Biegungs- und Torsionsschwingungen ausgesetzt. Die zwischen den Umschalt- und/oder Verteilergetrieben und den Achsgetrieben vorgesehenen Gelenkwellen, welche die ge- All gears are now stored in the well-sprung main frame, so that the unsprung Masses are reduced to a minimum, especially when the axle drives are designed as hollow shaft drives are. Because of the known, symmetrical to the transverse center plane of the vehicle arrangement of the transmission even their arrangement, which is symmetrical to the vertical longitudinal center plane, is provided in each Case once between change gear and changeover and / or transfer case as well as between changeover and / or transfer cases and axle drives each similarly designed cardan shafts are present. Through this are also used in addition to the. kinematically favorable arrangement, due to the well-known lowering 'The change-over and transfer case can be improved a lot compared to the change-over gear small bending angle between the connection shafts of the gearbox and thus a uniform transmission the rotational movement achieved. In addition, the cardan shafts can also be manufactured economically enables. The long cardan shafts between shift and / or transfer cases and change gears only serve to compensate for the assembly inaccuracies, and since they are two mounted on a rigid part, namely the main frame Connect gears to each other, do not run the risk of self-excitation from bending and Exposed to torsional vibrations. The cardan shafts provided between the changeover and / or transfer case and the axle drives, which

''■ 909 509/165 '' ■ 909 509/165

samten Feder- und Drehbewegungen zwischen den Drehgestellen und dem Hauptrahmeri aufnehmen^ sind verhältnismäßig kurz und daher schon deshalb nicht so sehr der Gefahr von Schwingungen ausgesetzt. Außerdem werden die wegen der in Vertikalrichtung . Z-förmigen Anordnung der -Gelenkwellen nur noch geringen, beim Verdrehen bzw. Durchfedern durch die Gelenkwellen entstehenden Beschleunigungen bzw. . Verzögerungen zwischen Umschalt- und/oder Verteilergetrieben und Achsgetrieben auch noch zum großen Teil von den elastischen Drehmomentstützen ausgeglichen. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung, der gerade für Diesellokomotiven ins Gewicht fällt, besteht darin, daß lediglich die Gelenkwellen, die nur einen Bruchteil der Leistung übertragen, zum Ausgleich der Dreh- und Hubbewegungen herangezogen werden, so daß ein Höchstmaß von Störungsfreiheit gewährleistet ist. Ferner ist die Ausbaumöglichkeit von Getrieben und Gelenkwellen auch bei geringer Baulänge des Fahrzeuges sehr günstig, da sämtliche Teile räumlich vorteilhaft im Fahrzeug verteilt sind. In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Gelenkwellenantrieb für eine Diesellokomotive in der Ansicht-schematisch dargestellt.complete spring and rotary movements between the bogies and the main frame relatively short and therefore not so exposed to the risk of vibrations. In addition, because of the vertical direction. Z-shaped arrangement of the cardan shafts only slightly when twisting or deflecting through the Cardan shafts resulting accelerations or. Delays between shift and / or transfer cases and axle drives also largely come from the elastic torque arms balanced. Another advantage of this arrangement, which is particularly important for diesel locomotives, is that only the cardan shafts, which transmit only a fraction of the power, to compensate the rotary and lifting movements are used, so that a high degree of freedom from interference is guaranteed. Furthermore, the expansion option of gearboxes and cardan shafts is also less The overall length of the vehicle is very favorable, as all parts are spatially advantageously distributed in the vehicle. In the drawing, a cardan shaft drive for a diesel locomotive is an embodiment of the invention shown schematically in the view.

In der Mitte des Hauptrahmens 1 ist, wie bekannt, fest mit diesem verbunden ein beispielsweise mechanisches oder hydraulisches Wechselgetriebe 2 vorgesehen, das einseitig von einem Antriebsmotor 3, beispielsweise von einem Dieselmotor, angetrieben wird. Von der waagerecht und in Fahrtrichtung liegenden Abtriebwelle 4 des Wechselgetriebes führen in bekannter Weise zwei etwa symmetrisch zur senkrechten Quermittelebene des Fahrzeuges angeordnete und unter sich gleichartig ausgebildete Gelenkwellen 5 zu den ebenfalls waagerecht und in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Antriebswellen 6 der symmetrisch zur senkrechten Quermittelebene des Fahrzeuges in der Mitte der Drehgestelle 7 am Hauptrahmen 1 befestigten Umschalt- und/oder Verteilergetriebe 8, die vorteilhaft gleichartig ausgeführt sind und deren Antriebswellen 6 tiefer liegen als die Abtriebwelle 4 des Wechselgetriebes 2. Zwischen jedem einem Drehgestell 7 zugeordneten Umschalt- und/oder Verteilergetriebe 8 und dem zugehörigen Achsgetriebe 9 ist für jedes Achsgetriebe 9 eine kurze Gelenkwelle 10 vorgesehen. Dabei sind die Achsgetriebe 9 symmetrisch zum Umschalt- und/oder Verteilergetriebe 8 bzw. zur senkrechten Quermittelebene des Drehgestells 7 angeordnet, so daß sämtliche Gelenkwellen 10 zwischen den Umschalt- und/oder Verteilergetrieben 8 und den Achsgetrieben 9 gleichartig ausgeführt werden können. Die Abtriebwellen 11 der Umschalt- und/oder Ver- : teilergetriebe 8 sowie die Antriebswellen 12 der Achsgetriebe 9 Hegen jeweils waagerecht und parallel. Hierdurch wird die in Vertikalrichtung kinematisch günstigste Z-förmige Anbringung der Gelenkwellen IOIn the middle of the main frame 1, as is known, a mechanical one, for example, is fixedly connected to it or hydraulic change gear 2 is provided, which is unilaterally driven by a drive motor 3, for example powered by a diesel engine. From the one lying horizontally and in the direction of travel Output shaft 4 of the change gear lead in a known manner two approximately symmetrical to the vertical Cardan shafts 5 arranged in the transverse center plane of the vehicle and formed identically below the drive shafts 6, which are also arranged horizontally and in the longitudinal direction of the vehicle, symmetrically attached to the vertical transverse center plane of the vehicle in the middle of the bogies 7 on the main frame 1 Changeover and / or transfer case 8, which are advantageously designed in the same way, and their drive shafts 6 are lower than the output shaft 4 of the gearbox 2. Between each one bogie 7 assigned changeover and / or transfer case 8 and the associated axle gear 9 is for a short cardan shaft 10 is provided for each axle drive 9. The axle drives 9 are symmetrical arranged to the changeover and / or transfer case 8 or to the vertical transverse center plane of the bogie 7, so that all cardan shafts 10 between the changeover and / or transfer case 8 and the Axle drives 9 can be carried out in the same way. The output shafts 11 of the switching and / or switching : partial gearbox 8 and the drive shafts 12 of the axle drives 9 Hegen horizontally and parallel. This becomes kinematic in the vertical direction cheapest Z-shaped attachment of the cardan shafts IO

_: 5 ; erreicht, welche eine möglichst gleichmäßige Übertragung der Drehbewegung gewährleistet. Ferner ergeben sich zwangläufig gleiche Neigungswinkel der kurzen Gelenkwellen 10 und damit auch, für alle angetriebenen Achsen gemeinsam gesehen, eine maximale _: 5; achieved, which ensures the most uniform possible transmission of the rotary movement. Furthermore, the same angle of inclination of the short cardan shafts 10 inevitably results and thus also, seen jointly for all driven axles, a maximum

ίο Gleichförmigkeit der Übertragung der Drehbewegung. Außerdem ist es ohne weiteres möglich, die Umschalt- und/oder Verteilergetriebe 8 so anzuordnen, daß sämtliche Gelenkwellen 5 und 10 gleiche Neigungswinkel aufweisen, d. h., die Umsehalt- und/oder Verteilergetriebe 8 müssen lediglich entsprechend tief im Hauptrahmen 1 gelagert werden. Schließlich ist es aus Herstellungs- und Kostengründen vorteilhaft, wie bekannt, sowohl die Umschalt- und/oder Verteilergetriebe 8 als auch die Achsgetriebe 9 jeweils unter sich gleichartig auszubilden.ίο Uniformity of the transmission of the rotary motion. In addition, it is easily possible to arrange the changeover and / or transfer case 8 so that all Cardan shafts 5 and 10 have the same angle of inclination, d. i.e., the shift and / or transfer case 8 only have to be stored correspondingly deep in the main frame 1. Finally it's over As is known, both the shift and / or transfer case are advantageous for manufacturing and cost reasons 8 as well as the axle drives 9 each have to be designed in the same way.

Anspruch 2 ist ein neuer Unteranspruch und gilt nur in Verbindung mit Anspruch 1.Claim 2 is a new subclaim and only applies in conjunction with Claim 1.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Gelenkwellenantrieb für Drehgestell-Schienen-1. Cardan shaft drive for bogie rail : triebfahrzeuge, insbesondere Diesellokomotiven, mit zwei Triebdrehgestellen und im Hauptrahmen gelagertem Antriebsmotor und Wechselgetriebe . sowie zwei symmetrisch zu diesem jeweils in Drehgestellmitte angeordneten Umschalt- und/oder Verteilergetrieben zum Antrieb der jeweils benachbarten Achsgetriebe, dadurch gekennzeichnet,. daß die beiden Umschalt- und/oder Verteilergetriebe (8) im abgefederten Hauptrahmen (1) derart gelagert sind, daß lediglich die Gelenkwellen (10) zwischen diesen und den Achsgetrieben (9) sämtliche Relativbewegungen zwischen den Radsätzen und dem Hauptrahmen ausgleichen.: traction vehicles, especially diesel locomotives, with two motor bogies and a drive motor and gearbox mounted in the main frame . as well as two switchover and / or switchover and / or symmetrically arranged to this in each case in the center of the bogie Transfer case for driving the respectively adjacent axle drive, characterized in that ,. that the two change-over and / or transfer case (8) mounted in this way in the sprung main frame (1) are that only the cardan shafts (10) between these and the axle drives (9) all Compensate for relative movements between the wheelsets and the main frame. 2. Gelenkwellenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und die . Abtriebwellen (4, 6, 11 und 12) sämtlicher Getriebe (2, 8 und 9) in Fahrtrichtung liegen.2. Cardan shaft drive according to claim 1, characterized in that the drive and the. Output shafts (4, 6, 11 and 12) of all gears (2, 8 and 9) are in the direction of travel. In Betracht gezogene Druckschriften: >Publications considered:> Deutsche Patentschriften Nr. 414 528, 589 975, 669 813;German Patent Nos. 414 528, 589 975, 669 813; deutsche PatentanmeldungL 6331 II/20b (bekanntgemacht am 21. 5. 1952);German patent application L 6331 II / 20b (published on May 21, 1952); »Glasers Annalen«, 1952, Heft 4, S..72ff.;"Glaser's Annalen", 1952, No. 4, pp. 72ff .; Maybach-Motorenbau G. m. b. H., Friedrichshafen, »Eine neue Art der Dieselzugförderung«, November 1950, S. 22.Maybach-Motorenbau G. m. B. H., Friedrichshafen, "A New Type of Diesel Train Funding", November 1950, p. 22. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 509/165 4,59© 909 509/165 4.59