DE930813C

DE930813C - Zweikraftantrieb fuer Schienenfahrzeuge, insbesondere Lokomotiven

Info

Publication number: DE930813C
Application number: DEK16466A
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl-Ing Gautzsch
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1952-12-14
Filing date: 1952-12-14
Publication date: 1955-07-25

Description

Zweikraftantrieb für Schienenfahrzeuge, insbesondere Lokomotiven Die Erfindung bezieht sich auf einen Zweikraftantrieb für Schienenfahrzeuge, insbesondere Lokomotiven, durch Elektromotor oder Brennkraftmaschine mit Ausnutzung des gesamten keibungsgewichtes bei jeder der beiden Antriebsarten, wobei die Brennkraftmaschine über eine ausrückbare Kupplung und über von ihr und dem Elektromotor gemeinsam benutzte Getriebeteile auf die Achsgetriebe bzw. Achswellen treibt. Ein bekannter Zweikraftantrieb dieser Gattung ist in einer vierachsigen Dreh gestellokomotive vorgesehen, bei der die Achsgetriebe sämtlicher Radsätze mittels eines durchlaufenden Gelenkwellenstranges verbunden sind. Auf diesen Gelenkwellenstrang arbeiten zwei Elektromotoren und eine Brennkraftmaschine sehr geringer Leistung. Jeweils zwischen den einzelnen Antriebsmotoren und dem Gelenkwellenstrang sind Zwischengetriebe vorgesehen. Außerdem ist zwischen der Brennkraftmaschine und ihrem Zwischengetriebe ein Wechselgetriebe mit Schaltkupplung angeordnet,. wie es bei kleineren Kraftfahrzeugen üblich ist. Dieser bekannte Zweikraftantrieb ergibt, abgesehen von der Vielzahl seiner Getriebe und der für schnellfahrende Lokomotiven ungeeigneten Ausbildung der Kraftübertragungsanlage, daß bei Brennkraft- oder Elektroantrieb zumindest immer ein Teil der Kraftübertragungseinrichtung leer mitlaufen muß, d. h. daß außer den Zwischengetrieben bei Brennkraftbetrieb noch die Elektromotoren und bei Elektrobetrieb das Wechselgetriebe ständig mit angetrieben sind, so daß neben einem ständigen Verschleiß dieser Teile auch noch deren Laufwiderstände einen erheblichen Leistungsverlust verursachen, was gleichbedeutend mit hohen Unterhalts- und Betriebskosten ist.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen im Aufbau .einfachen und billigen Zweikraftantrieb für Schienenfahrzeuge der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der geringe Unterhalts- und Betriebskosten gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Elektromotor über eine weitere ausrückbare Kupplung mit der Kraftübertragungseinrichtung verbunden ist, die von jedem der beiden Motoren in ihrer Gesamtheit benutzt wird.
Durch diese Lösung ist es möglich, ein Zweikraftschienenfahrzeug, z. B. eine Lokomotive, -mit einfachsten Mitteln aufzubauen. Da beide Motoren auf ein gemeinsames als Wechselgetriebe ausgebildetes Getriebe arbeiten, gelingt es, mit einer Steuerung, nämlich der Steuerung für Getriebe und Kupplungen, auszukommen, was einen besonders einfachen Aufbau und eine sehr bequeme Bedienung gewährleistet. Der Wirkungsgrad bei Dieselbetrieb ist sehr gut, da das Drehmoment lediglich über Getriebe mit hohem Wirkungsgrad übertragen wird. Aber auch der Wirkungsgrad beim Fahren mit dem Elektromotor ist nicht ungünstiger als bei unmittelbarem Antrieb der Radsätze mittels regel- und umsteuerbarem Elektromotor, weil der ohne weiteres verwendbare, an sich nicht regel- und umsteuerbare Elektromotor gegenüber dem regelbaren einen höheren Wirkungsgrad aufweist. Zudem ist auch die Herstellung und der Einbau eines nicht regel- und umsteuerbaren Elektromotors wesentlich einfacher und daher auch billiger, zumal auch die gesamten Regel- und Umsteuervorrichtungen entfallen. Ferner lassen sich hierzu z. B. Synchronmotoren verwenden, die außerdem zur Verbesserung der Netzverhältnisse beitragen. Hohe Einschaltströme können ohne weiteres vermieden werden, da der Verbrennungsmotor zum Anlassen des Elektromotors verwendet werden kann. Auch können beide Motoren zusammen auf das Getriebe und damit auf die Achswelle wirken, wodurch der Elektromotor gegebenenfalls, in seiner Le'vsfiungklciner bemes senwerdenkann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
In dem Ausführungsbeispiel ist etwa in der Mitte des Hauptrahmens i ein mit diesem verbundenes mechanisches, hydraulisches oder mechanischhydraulisches Wechselgetriebe 2 vorgesehen. Auf die Antriebswelle 3 dieses Wechselgetriebes 2 wirken jeweils über eine während des Betriebes lös- und einschaltbare Kupplung q. und 5 ein Verbrennungsmotor 6 und ein Elektromotor 7. Beide Motoren 6 und 7 sind im Hauptrahmen i gelagert und über je eine Gelenkwelle 8 mit den zugehörigen Kupplungen q. oder 5 verbunden, um ein Übertragen von Schwingungen zu verhindern und um etwaige' Montageungenauigkeiten auszugleichen. Als Kupplungen q. und 5 können sowohl mechanische, beispielsweise Lamellenkupplungen, oderhydraulische Kupplungen verwendet werden, die, um die Bedienung der Lokomotive zu vereinfachen, vorteilhaft derart gesteuert werden, daß immer nur eine Kupplung q. oder 5 das Drehmoment des zugehörigen Motors 6 oder 7 überträgt. Nur in Sonderfällen, z. B. bei kleiner Bemessung der Leistung des Elektromotors 7, ist auch die Möglichkeit vorzusehen, beide Kupplungen q. und 5 gleichzeitig einzuschalten, um beide Motoren 6 und 7 gleichzeitig auf das Wechselgetriebe 2 wirken zu lassen. Mit der Antriebswelle dieses Getriebes .2 ist ein Wendegetriebe verbunden, das üblicherweise im Gehäuse des Wechselgetriebes 2 gelagert ist. Die Abtriebswelle 9 des Wendegetriebes steht mit der Antriebswelle 1o der Umschalt- und Verteilergetriebe i i, die vorzugsweise, wie vielfach bekannt, symmetrisch zur Längs- und Quermittelebene des Fahrzeuges über den Drehgestellen 12 am Hauptrahmen i gelagert sind, über Gelenkwellen 13 in Verbindung. Die Umschalt- und Verteilergetriebe i i übernehmen dann die Umschaltung der Geschwindigkeit für Rangier- und Streckenfahrt sowie Weiterhin die Übertragung des Drehmomentes mittels der Gelenkwellen 1q. auf die Achsgetriebe 15 der Drehgestelle 12.
Bei dieser Anordnung ist es nicht mehr notwendig, den Elektromotor 7 regel- und umsteuerbar auszubilden. So kann hierbei ohne weiteres ein Synchronmotor verwendet werden, wodurch -zugleich eine im Netz vorhandene nacheilende Phasenverschiebung aufgehoben und so in vorteilhafter Weise eineBlindstromkompensation bewirkt werden kann. Zum Anlassen dieses Synchronmotors kann gegebenenfalls der Verbrennungsmotor 6 verwendet werden, da beide Motoren 6 und 7 sowieso etwa gleiche Drehzahl aufweisen müssen. -Die Übertragung des Drehmomentes vom gemeinsamen Wechselgetriebe 2 auf die Achswellen kann jedoch ebenso durch die bekannten Anordnungen von Ketten, Kurbel- und Zahnradgetrieben bewerkstelligt werden.
Anspruch i schützt ausschließlich die Gesamtkombination seiner sämtlichen Merkmale. Die Unteransprüche .gelten nur in Verbindung mit Anspruch i bzw. mit den Ansprüchen, auf ,die sie zurückbezogen sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Zweikraftantrieb für Schienenfahrzeuge, insbesondere Lokomotiven, durch Elektromotor oder Brennkraftmaschine mit Ausnutzung des gesamten Reibungsgewichtes bei jeder der beiden Antriebsarten, wobei die Brennkraftmaschine über eine ausrückbare Kupplung und über von ihr und dem Elektromotor.gemeinsam benutzte Getriebeteile auf die Achsgetriebe bzw. Achswellen treibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (7) über eine weitere ausrückbare Kupplung (5) mit der Kraftübertragungseinrichtung (2, 9 bis ii und 13 bis 15) verbunden ist, die von jedem der beiden Motoren (6, 7) in ihrer Gesamtheit benutzt wird.
2. Zweikraftantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da,ß in der gemeinsamen Kraftübertragungseinrichtung (2, 9 bis ii und 13 bis 15) zwischen Achsgetriebe (i5) 'bzw. Achswellen und einem Wechselgetriebe (2) mindestens ein Wendegetriebe vorgesehen ist.
3. Zwefvkraftantrieb nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechsel- Betriebe (2), das mit dem Wendegetriebe baulich vereinigt ist, als hydraulisches oder mechanisch-hydraulisches Wechselgetriebe ausgebildet ist.
4. Zweikraftantrieb nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (7) nicht regel- und umsteuerbar ist (z. B. Synchronmotor).
5. Zweikraftantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die ausrückbaren Kupplungen (4 und 5) miteinander in Wechselwirkung stehen, derart, daß während des Übertragens des Drehmomentes durch die eine Kupplung die andere Kupplung nicht einrückbar ist.
6. Zweikraftantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl zwischen den Motoren (6 und 7) und dem gemeinsamen Wechselgetriebe (2) als auch zwischen diesem und den Achsgetrieben (15) die Übertragung der Drehmomente durch Gelenkwellen (8, 13,14) erfolgt.
7. Zweikraftantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Getriebe (2, 11, 16) mit Ausnahme der Achsgetriebe (15) im Hauptrahmen (i) gelagert sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 671 369, 739 638; französische Patentschrift Nr. 442 652; österreichische Patentschrift Nr. 14q.917; Glasers Annalen, 1952, S. 8o, Abb.12; S.81, Abb. 15, und S. 83.