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Lagerung der Antriebsmotoren in elektrischen Drehgestellokomotiven
großer Leistung Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung der Antriebsmotoren
in elektrischen Drehgestellokomotiven großer Leistung mit einzeln angetriebenen
Radsätzen, wobei jeder Antriebsmotor eines Radsatzes im Raum zwischen der lotrechten,
die Drehachse des Drehgestells aufnehmenden Querebene und der lotrechten Längsmittelebene
des angetriebenen Radsatzes angeordnet ist.
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Bei dieser bekannten Lagerung von Antriebsmotoren ist jeder Antriebsmotor,
soweit es sich um einen Hohlwellenantrieb handelt, mit seinem gesamten Gewicht und,
falls es sich um einen Tatzlagermotor mit oder ohne Hohlwelle handelt, mindestens
mit seinem halben Gewicht im Drehgestellrahmen des zugehörigen Drehgestells gelagert.
Bei den heute meist üblichen elektrischen Drehgestellokomotiven großer Leistung
verteilt sich dabei das Gesamtgewicht der Lokomotive etwa zur einen Hälfte auf die
Drehgestelle und zur anderen Hälfte auf den Hauptrahmen mit Aufbauten, Transformatoren,
Lüftermotoren, Schaltgeräten und sonstigen Hilfseinrichtungen. Dadurch ergibt sich
bei höheren Fahrgeschwindigkeiten infolge von Resonanzschwingungen zwischen Drehgestellen
und Hauptrahmen ein unruhiger Lauf, der insbesondere bei Schnellzuglokomotiven nicht
tragbar ist.
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Hier setzt nun die Erfindung ein, deren Aufgabe darin besteht, die
Lagerung .der Antriebsmotoren in elektrischen Drehgestellokomotiven großer Leistung
so zu verbessern, daß das Auftreten der die Laufruhe beeinträchtigenden Resonanzschwingungen
zwischen Hauptrahmen und Drehgestell mit Sicherheit verhindert wird.
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Die Aufgabe wird bei der eingangsgenannten Antriebsmotorenlagerung
dadurch gelöst, daß jeder Antriebsmotor mindestens mit seinen am Gehäuse vorgesehenen,
zur Drehgestellmitte hin liegenden Auflagern beweglich am Hauptrahmen abgestützt
ist. Weiterhin wird vorgeschlagen, daß jeder Antriebsmotor in lotrechter Richtung
im Drehgestell längs-und querfest geführt ist.
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Es ist zwar bei elektrisch angetriebenen Triebwagen bekannt geworden,
die Aufhängung des in seinem Schwerpunkt aufgehängten Tatzlagermotors einerseits
am Drehgestellrahmen und andererseits am Hauptrahmen abzustützen. Damit ist es aber
nur möglich, einen Teil des Motorgewichtes unmittelbar am Hauptrahmen abzustützen,
während der andere Teil nach wie vor auf dem Drehgestellrahmen lastet. Hierbei handelt
es sich jedoch um Fahrzeuge mit Antriebsmotoren kleiner Leistung und geringen Gewichtes,
so daß bei diesen Fahrzeugen das dem Erfindungsgegenstand zugrunde liegende Problem
überhaupt nicht auftritt. Außerdem ist der Antriebsmotor nicht zwischen den Radsätzen,
sondern außerhalb angeordnet, was entsprechend große überhängende Massen und daher
schlechte Laufeigenschaften zur Folge hat, die gerade bei schweren elektrischen
Drehgestelllokomotiven großer Leistung vermieden werden sollen.
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Durch die gemäß der Erfindung vorgesehenen Maßnahmen wird insofern
eine vorteilhafte Lösung der gestellten Aufgabe- erzielt, als es dadurch möglich
ist, ohne große überhängende Massen durch Vergrößern der Masse des Hauptrahmens
mit Aufbauten und Hilfseinrichtungen und Verkleinern der schwingungserregenden Drehges_tellmassen
eine Resonanz zwischen Hauptrahmen und Drehgestellen zu vermeiden und dadurch den
Lauf der Lokomotiven ohne besondere Hilfsmittel, wie Stoßdämpfer u. dgl., zu beruhigen.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeis-iiele nach der Erfindung
schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. 1 die Ansicht eines teilweise längsgeschnittenen
Triebdrehgestells mit Tatzlagermotoren einer elektrischen Drehgestellokomotive der
Achsenanordnung BoBo, Abb. 2 die Draufsicht auf das Triebdrehgestell nach Abb. 1,
Abb. 3 die Ansicht eines teilweise längsgeschnittenen Triebdrehgestells einer elektrischen
Drehgestellokomotive mit Hohlwellenantrieb und Abb. 4 die Draufsicht auf das Triebdrehgestell
nach Abb. 3.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 und 2 handelt es sich um eine
elektrische Drehgestellokomotive der Achsanordnung B'o Bo, von der in der Zeichnung
nur ein Drehgestell 1 und der darüberliegende Teil des Hauptrahmens 2 dargestellt
ist. Jeder Radsatz 3 ist dabei mittels eines - als Tatzlagermotor vorgesehenen
Antriebsmotors
4 angetrieben, der im Raum zwischen der die Drehachse des Drehgestells 1 aufnehmenden
lotrechten Querebene y und der lotrechten Längsmittelebene des angetriebenen Radsatzes
3 angeordnet ist. Dabei kann die Achswelle 5 des Radsatzes 3 unmittelbar in Lagerböcken
6 des Gehäuses des Antriebsmotors 4 gelagert oder über eine in diesen gelagerte
Hohlwelle und elastische, diese mit den Rädern des Radsatzes 3 verbindende Kupplungen
angetrieben sein. Die Verbindung zwischen der Achswelle 5 des Radsatzes 3 bzw. der
Hohlwelle und der Ankerwelle 7 des Antriebsmotors 4 erfolgt dabei über ein oder
wie im Beispielsfalle über zwei üblicherweise aus einem auf der Ankerwelle 7 vorgesehenen
Ritzel 8 und einem auf der Achswelle 5 bzw. der Hohlwelle angeordneten Großrad 9
bestehenden Zahnradvorgelege. Das Gehäuse jedes Antriebsmotors 4 ist an seinem Außenmantel
im Bereich des Drehzapfens 10 bzw. bei Drehgestellen 1 mit drehzapfenloser Drehgestellführung
im Bereich der ideellen lotrechten Drehachse mit mindestens zwei als Pratzen, Konsolen
od. dgl. ausgebildeten Auflagern 11 versehen. Gemäß der Erfindung ist nun jedes
Auflager 11 nicht, wie üblich, am Rahmen des Drehgestells 1, sondern am Hauptrahmen
2 elastisch abgestützt. Dazu ist beim Ausführungsbeispiel jedes Auflager 11 mit
seinen waagerecht liegenden Abstützflächen auf j e einer Schraubenfeder 12 und 13
abgestützt, deren freies Ende jeweils auf einem mit einem lotrecht angeordneten,
einstellbaren Hängependel 14 fest verbundenen Federteller 15 aufliegt. Das Hängependel
14 ist koaxial zu den Schraubenfedern 12 und 13 angeordnet und durchsetzt das zugehörige
Auflager 11 mit Spiel. Das freie obere, dem Hauptrahmen 2 zugewandte Ende jedes
Hängependels 14 ist über ein beschränkt raumbewegliches Gelenklager 16 am Hauptrahmen
2 angelenkt, das als Kugelgelenklager, Gelenkpfanne, gegebenenfalls mit Gummizwischenlage,
quer zur Fahrtrichtung angeordneter Silentbloc od. dgl. ausgebildet sein kann. An
Stelle der Schraubenfedern 12 und 13 können selbstverständlich auch andere Federelemente,
wie z. B. Gummifedern, vorgesehen sein. Die Aufhängung der Hängependel 14 am Hauptrahmen
2 erfolgt, um die seitlichen Pendelausschläge klein zu halten, vorteilhaft möglichst
nahe an der Drehachse bzw. am Drehzapfen 10 des Drehgestells 1. Wenn es die baulichen
Umstände erlauben, ist die vorteilhafteste Aufhängung bzw. Lagerung der Antriebsmotoren
4 unmittelbar elastisch am Drehzapfen 10, da hierbei keine seitlichen Relativbewegungen
der Anlenkung am Hauptrahmen 2 und am Antriebsmotor 4 auftreten und gleichzeitig
eine sichere seitliche Führung des Antriebsmotors 4 im Rahmen des Drehgestells 1
gewährleistet ist.
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Kann indessen keine - wie im Beispielsfalle dargestellt - Anlenkung
des Antriebsmotors 4 am Drehzapfen 10 erfolgen, so ist insbesondere bei Vorhandensein
einer Hohlwelle mit elastischen Kupplungen zwischen dieser und den Rädern eines
Radsatzes 3 notwendig, eine seitliche Führung des Antriebsmotors 4 im Rahmen des
Drehgestells 1 vorzusehen, um die parallele Lage zwischen der Längsachse des angetriebenen
Radsatzes 3 und der Ankerwelle 7 des Antriebsmotors 4 sicherzustellen, Hierzu kann
eine lotrechte Gleitführung vorgesehen sein. Vorteilhaft ist es jedoch, eine wartungs-
und verschleißfreie Führung des Antriebsmotors 4 mittels querliegender, einerseits
an dessen Gehäuse und andererseits am Rahmen des Drehgestells 1 über Silentblocs
angelenkter Lenker 17 anzuordnen. Während das Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 und
2 die Lagerung der Antriebsmotoren 4 bei Drehgestellokomotiven mit Tatzlagermotoren
oder ähnlichen Antriebsmotoren 4 zeigt, ist das Ausführungsbeispiel nach Abb. 3
und 4 für die meist bei schnellfahrenden Lokomotiven angeordneten Gestellmotoren
vorgesehen. Jeder Antriebsmotor 4 ist dabei mit seinem gesamten Gewicht am Hauptrahmen
2 aufgehängt. Die Kupplung des Antriebsmotors 4 mit dem Radsatz 3 geschieht dabei
in bekannter Weise über einen am Gehäuse des Antriebsmotors 4 gelagerten Hohlwellenantrieb
mit elastischen, eine Relativbewegung zwischen Hohlwelle 18 und Achswelle 5 erlaubenden
Kupplungen 19. Jeder Antriebsmotor 4 ist mit mindestens drei als Pratzen ausgebildeten
Auflagern 11 versehen, von denen jedes über ein Hängependel 14 mit Schraubenfedern
12 und 13 am Hauptrahmen 2 angelenkt ist. Dabei entsprechen die an den dem Drehzapfen
10 zugewandten Auflagern 11 vorgesehenen Hängependel 14 und Schraubenfedern 12 und
13 in Anordnung und Ausbildung denen nach dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel,
während die an den oberhalb der Achswelle 5 am Gehäuse des Antriebsmotors 4 angebrachten
Auflagern vorgesehenen Hängependel 14 die Umkehrung der anderen Hängependel 14 bilden,
d. h., während die Schraubenfedern 12 und 13 am Hauptrahmen 2 abgestützt sind, ist
das beschränkt raumbewegliche Gelenklager 16 am Auflager 11 angelenkt (Abb. 3, linke
Seite).
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An Stelle der Lagerung des Antriebsmotors 4 mittels Hängependel 14
kann auch eine Lagerung mittels Gummielemente 20 vorgesehen sein, die am Auflager
11 des Gehäuses des Antriebsmotors 4 befestigt und in einem Fortsatz 21 bzw. 22
des Hauptrahmens 2 gelagert sind. Die Bemessung der Dicke der Gummielemente 20 geschieht
j e nach der notwendigen Drehbeweglichkeit des Drehgestells 1 und der geforderten
Relativbeweglichkeit zwischen Drehgestell 1 und Hauptrahmen 2. Die Anordnung der
Gummielemente 20 erfolgt derart, daß sie bei einer Drehbewegung des Drehgestells
1 auf Schub beansprucht werden. Dadurch tritt zugleich eine Beruhigung des Fahrzeuglaufes
durch Dämpfung der Schlingerbewegungen auf. Bei Lokomotiven mit großen Drehausschlägen
der Drehgestelle 1 kann insbesondere für diese Auflager 11 oberhalb der Achswelle
5 eine Gleitmöglichkeit in Querrichtung zwischen diesen und den Gummielementen 20
bzw. zwischen letzteren und dem Fortsatz 22 vorgesehen werden, was in einfacher
Weise durch Verwendung von üblichen Gummimetallelementen als Gummielemente 20 geschehen
kann.
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Da Gestellmotoren mit Hohlwellenantrieb im Rahmen des Spiels der Achswelle
"5 in der Hohlwelle 18 gegenüber dem Radsatz 3 in jeder Richtung beweglich sind,
muß nun die parallele Lage zwischen Ankerwelle 7 bzw. Hohlwelle 18 und Achswelle
5 gewährleistet werden und jeder Antriebsmotor 4 in Längs-und Querrichtung im Rahmen
des Drehgestells 1 geführt sein. Hierzu können wiederum lotrechte Gleitführungen
oder vorteilhaft mindestens ein quer zur Fahrtrichtung und mindestens ein in Fahrtrichtung
liegender Lenker angeordnet sein. Im Beispielsfalle sind zwei Längslenker 23 und
ein Querlenker 24 vorgesehen, die mit einem Ende am Gehäuse des Antriebsmotors 4
und mit dem anderen Ende am Rahmen des Drehgestells 1 jeweils mittels eines Silentblocs
um eine waagerecht Achse schwenkbar angelenkt sind. Um eine möglichst gute Führung
zu erreichen, sind die Längslenker 23 mit größtmöglichem Abstand voneinander
jeweils
an einer Stirnseite des Gehäuses des Antriebsmotors 4 angebracht.
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Die Ansprüche 2 bis 6 sind reine Unteransprüche und gelten nur in
Verbindung mit Anspruch 1.