WO2020169404A1 - Radsatzgetriebe - Google Patents

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WO2020169404A1
WO2020169404A1 PCT/EP2020/053418 EP2020053418W WO2020169404A1 WO 2020169404 A1 WO2020169404 A1 WO 2020169404A1 EP 2020053418 W EP2020053418 W EP 2020053418W WO 2020169404 A1 WO2020169404 A1 WO 2020169404A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wheel set
emergency stop
gear housing
stop component
gear
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/053418
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heiko MÜHLBERG
Christian MAYERLE
Adrian Constantin
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent Gmbh filed Critical Voith Patent Gmbh
Publication of WO2020169404A1 publication Critical patent/WO2020169404A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension
    • B61C9/50—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension in bogies

Definitions

  • the invention relates to a wheelset transmission for driving a wheelset shaft of a rail vehicle comprising an input shaft, one or more gear stages, an output gear and a gear housing, with drive torque being able to be transmitted from the input shaft to the output gear.
  • the output gear is coupled to a wheelset shaft so that the rail wheels can be driven on the wheelset shaft.
  • Wheelset shaft and wheelset gear are mounted in the bogie, which is rotatably connected to the vehicle frame.
  • the drive torque for a rail vehicle is provided by a motor, e.g. an internal combustion engine or an electric motor, generated and transmitted to the final drive and via the output gear the wheelset shaft and the rail wheels, which are driven.
  • the output gear is, for example, shrunk onto the wheelset shaft.
  • this is coupled to the final drive via a clutch.
  • this is coupled to the gear set via a traction gear, which is switchable, and via at least one cardan shaft.
  • the traction gear is suspended from the vehicle frame and not in the bogie.
  • the wheel set is connected to the bogie via a so-called torque arm in such a way that the drive torque can be supported.
  • the final drive would pivot down around the axis of the output gear and fall into the track bed. In the worst case, this can lead to the vehicle derailing.
  • a so-called emergency catch is available.
  • the gear housing is a cast part and is designed according to the state of the art in such a way that the emergency catch is molded directly onto the housing and provided in the mold. It's easy and inexpensive.
  • the emergency catch must be sufficiently dimensioned according to the expected load.
  • the disadvantage of the known solution is that the emergency catch has to be designed to be very large in part, which takes up space, and that the cast design of the emergency catch means that there are many structural restrictions for its design.
  • the object of the invention is now to develop a better emergency catch, which i.a. enables a reduction in installation space.
  • the gear set is characterized in that an emergency stop component is provided, which is made of a different material than the gear housing.
  • the emergency stop component is initially manufactured separately from the gear housing.
  • the emergency stop component is attached to the gear housing and is there to prevent the final drive from tipping down in the event of a fault.
  • a malfunction is, for example, the breaking or loosening of the torque support or another connection to the bogie, via which the final drive is held in position.
  • the emergency stop component is made from a material with a higher strength than the cast material of the gear housing.
  • the emergency stop component is preferably made from a steel material, in particular from high-strength steel.
  • the emergency catch can be designed as a high-strength component and accordingly be dimensioned smaller than a conventional one Execution in the mold of the transmission housing would be possible. This means that longer emergency stop components can also be provided with sufficient strength.
  • the main advantage of the embodiment according to the invention is that the construction becomes more flexible and the emergency catch requires less installation space.
  • the emergency stop component is preferably designed in one piece and, in particular, made entirely from one material. So it is a simple part and has a higher strength entirely.
  • the emergency stop component is particularly preferably attached to the transmission housing via a screw connection.
  • the screw connection can be loosened, for example, if the final drive is to be swiveled down in a targeted manner during maintenance. Thanks to the screw connection, the emergency stop component is also easy to assemble.
  • the screw connection is part of the screw connection of the bearing cover of the input shaft.
  • the motor-side bearing cover or the wheel-side bearing cover can be used.
  • a labyrinth cover of the bearing is also regarded as a bearing cover here. No additional holes are required in the gearbox housing. This allows the connection to be implemented very inexpensively.
  • the emergency stop component can have an annular fastening area which is arranged concentrically to the input shaft.
  • the screw connection for the emergency stop component can additionally or alternatively be attached to a side surface of the gearbox housing.
  • form-fit connections can also be provided, such as fitting screws, pins or tongue and groove elements.
  • the screw connection is arranged at least partially on an end face of the gearbox housing.
  • An end face is one Area that is aligned approximately parallel to the axis of the input shaft.
  • the screw connection can be designed in such a way that it is arranged on the one hand on an end face of the transmission housing and on the other hand on a side surface of the transmission housing.
  • a side surface here is a surface that is oriented essentially perpendicular to the axis of the input shaft.
  • the emergency stop component is first manufactured separately and then cast or cast on the gear housing, in particular on an upper housing part. In this way, the advantage of better strength and the more flexible design can be used while at the same time integrating the emergency stop in the gear housing.
  • the gear housing is preferably divided with a parting line and has an upper housing part and a lower housing part in order to be able to mount the gears of the gear stages therein, the emergency stop component preferably being fastened to the upper housing part.
  • the gear housing can also be made in one piece with correspondingly large covers for assembly.
  • the emergency stop component has a stop and a fastening area.
  • the stop is designed so that it can engage in a catching device on the bogie.
  • a catching device is understood here to mean a component which offers a gap between two side parts into which the stop can be introduced and which has a support surface on which the stop can be supported. The stop is thus also held against sideways evasion and so the final drive can be safely intercepted in the event of a fault.
  • the stop is fastened to the gear set and the catching device is fastened to the bogie.
  • the catching device can, for example, be welded to the bogie.
  • the emergency stop component can be designed in such a way that the stop is arranged approximately at right angles to at least part of the fastening area.
  • the screw connection is provided both on an end face of the gear housing and on a side surface of the gear housing.
  • the embodiment according to the invention is particularly suitable for wheelset transmissions that are mounted directly on the wheelset shaft.
  • the output gear is designed, for example, with a heat-shrinkable hub.
  • the output gear can also be mounted on the wheelset shaft using another shaft-hub connection.
  • the embodiment according to the invention can be used just as well for single-stage as for multi-stage gear sets.
  • the invention also relates to a transmission housing assembly for a wheelset transmission as described above, comprising a transmission housing, which is characterized in that it further comprises a separate emergency stop component to prevent the wheelset transmission from tilting down in the event of a fault, whereby the emergency stop component is attached to the gear housing and is made of a different material than the gear housing.
  • a separate emergency stop component to prevent the wheelset transmission from tilting down in the event of a fault
  • the emergency stop component is attached to the gear housing and is made of a different material than the gear housing.
  • FIG. 1 Schematic representation of the installation situation for a wheel set according to the invention
  • FIG. 2 example of a wheel set according to the prior art
  • FIG. 4 Detailed representation of the emergency stop component used Fig. 5 Another embodiment of a wheel set according to the invention
  • FIG. 9 Another representation of the embodiment according to Fig.3
  • FIG. 1 shows a single-stage wheelset transmission 1 with the output gear 5, which is shrunk onto the wheelset shaft 30 and is thus mounted axially riding.
  • the drive torque of the motor (not shown) is transmitted from the input shaft 3 to the wheelset shaft 30 and thus to the rail wheels 31 via a gear stage comprising two gear wheels 6, 5.
  • the input shaft 3 and the gear wheel 6 can in particular be designed in one piece as a so-called pinion shaft.
  • a clutch 34 is also shown on the engine side of the input shaft 3. The speed is reduced by the final drive via gear stage 6.5.
  • the solution according to the invention can also be used in two-stage or multi-stage gear sets. These then also have at least one intermediate shaft.
  • the gear housing 2 is designed to be divisible with an upper housing part 2a and a lower housing part 2b.
  • the bogie in which the wheelset shaft 30 and the wheelset gear 1 are mounted is not shown.
  • the emergency stop component cannot be seen in this perspective.
  • FIG. 1 An embodiment of a wheel set T according to the prior art can be seen in FIG. It is in turn mounted on the wheelset shaft 30 via the output gear 5 '.
  • the gear housing 2 ' is in two parts with an upper housing part 2a' and a lower housing part 2b ', with an emergency catch 2c' being present on the upper housing part 2a ', which is also formed in the casting mold.
  • the emergency catch 2c ' is an integral part of the upper housing part 2a' and is accordingly made of the same cast material as the housing.
  • the gear housing can be opened via the parting line 4 '.
  • a fastening plate 8 ' is provided on the transmission housing 2', here on the upper housing part 2a ', to which the torque support 32 is fastened, over which the wheel set T am Bogie (not shown) is supported. Furthermore, the bearing caps 9 'and 10' of the input shaft 3 'and the output gear 5' can be seen.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the wheel set according to the invention 1.
  • the upper housing half 2a no longer has an integrated emergency catch. Instead, a separate emergency stop component 20.1 is provided, which is screwed together with the bearing cover 9 of the input shaft on the upper housing part 2a - here on the motor-side bearing cover. In addition to the screw connection 11, positioning pins or dowel pins can also be provided.
  • the gear housing 20.1 is made from a different material than the gear housing 2, preferably from steel, in particular from high-strength steel.
  • the gear housing is designed here as a two-part cast part, often cast aluminum or nodular cast iron, with the upper housing part 2a and the lower housing part 2b, as well as the parting line 4.
  • the mounting plate 8 for the torque arm can also be seen.
  • the plate is preferably an integral part of the transmission housing.
  • the output gear 5 can be shrunk directly onto the wheelset shaft, which is not shown here.
  • the wheelset shaft with the output gear is mounted in the transmission housing via roller bearings and additionally with labyrinth parts and, if necessary, with a support ring. This also applies to the further illustrations of variants according to the invention.
  • the emergency stop component 20.1 can be screwed to the bearing cover on the wheel side, that is to say remote from the motor.
  • the emergency catch component can be screwed to a side surface of the gear housing 2 independently or in addition to the screw connection 11 of the bearing cover.
  • the emergency stop component 20.1 is shown in detail in FIG. It has a stop
  • fastening area 22.1 there are the bores 23.1 for fastening to the gearbox housing.
  • bores 24 for positioning pins or dowel pins are optional. Depending on the application, it can be designed and constructed in a targeted manner, with much more freedom for construction and manufacture than with an emergency catch that is also cast, as is known in the prior art. Due to the high strength of the material, it can be made smaller.
  • the emergency stop component 20.2 is designed with an angular fastening area.
  • the screw connections 12, 13 take place on the one hand on an end face and on the other hand on a side face of the gearbox housing 2. In this way, a sufficiently good fastening is achieved. From the perspective shown, the bearing caps 9, 10 facing away from the engine can be seen.
  • the separate emergency stop component 20.2 is made from a different material than the gear housing 2, in particular from a stronger material, for example steel, in particular high-strength steel.
  • the emergency stop component 20.2 can again be seen in detail in FIG. The attack
  • Fig. 7 shows yet another embodiment.
  • the stop 21.3 is used to engage a catching device on the bogie and the fastening area
  • FIG. 9 shows the embodiment as in FIG. 3 only from a different perspective.
  • the collecting device 33 is also shown. This has two Side parts, between which the stop 21.1 of the emergency stop component 20.1 is added.
  • the stop 21.1 rests on a support, designed here as a screw connection, in the catching device 33.
  • the catching device 33 is attached to the bogie, for example welded to a bracket of the bogie via the edge shown at the upper end.
  • the screw connection visible on the catching device 33 serves to support the stop of the emergency catching component 20.1.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

Radsatzgetriebe (1) zum Antrieb einer Radsatzwelle eines Schienenfahrzeugs, umfassend eine Eingangswelle (3), eine oder mehrere Getriebestufen (6,5), ein Abtriebszahnrad (5) und ein Getriebegehäuse (2), wobei Antriebsdrehmoment von der Eingangswelle (3) auf das Abtriebszahnrad (5) übertragen werden kann, wobei das Radsatzgetriebe (1) ein Notfang-Bauteil (20.1,20.2,20.3) zum Verhindern, dass das Radsatzgetriebe (1) im Störfall nach unten kippen kann, umfasst, wobei das Notfang-Bauteil (20.1,20.2,20.3) am Getriebegehäuse (2) befestigt ist und aus einem anderen Werkstoff gefertigt ist als das Getriebegehäuse (2).

Description

Radsatzqetriebe
Die Erfindung betrifft ein Radsatzgetriebe zum Antrieb einer Radsatzwelle eines Schienenfahrzeugs umfassend eine Eingangswelle, eine oder mehrere Getriebestufen, ein Abtriebzahnrad und ein Getriebegehäuse, wobei Antriebsdrehmoment von der Eingangswelle auf das Abtriebszahnrad übertragen werden kann. Das Abtriebszahnrad ist dabei mit einer Radsatzwelle gekoppelt, so dass die Schienenräder auf der Radsatzwelle angetrieben werden können. Radsatzwelle und Radsatzgetriebe sind im Drehgestell montiert, welches drehbar mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist.
Das Antriebsdrehmoment für ein Schienenfahrzeug wird von einem Motor, z.B. einem Verbrennungsmotor oder einem elektrischen Motor, erzeugt und auf das Radsatzgetriebe und über das Abtriebszahnrad die Radsatzwelle und die Schienenräder, die angetrieben sind, übertragen. Das Abtriebszahnrad ist beispielsweise auf der Radsatzwelle aufgeschrumpft.
Im Falle eines elektrischen Motors ist dieser über eine Kupplung mit dem Radsatzgetriebe gekoppelt. Bei einem Verbrennungsmotor wird dieser über eine Traktionsgetriebe, welches schaltbar ist, und über zumindest eine Gelenkwelle mit dem Radsatzgetriebe gekoppelt. Das Traktionsgetriebe ist am Fahrzeugrahmen und nicht im Drehgestell aufgehängt. Das Radsatzgetriebe ist über eine sogenannte Drehmomentstütze mit dem Drehgestell derart verbunden, dass das Antriebsdrehmoment abgestützt werden kann.
Falls die Drehmomentstütze im Betrieb bricht oder sich löst, würde das Radsatzgetriebe um die Achse des Abtriebszahnrades nach unten schwenken und ins Gleisbett fallen. Das kann im schlimmsten Falle zum Entgleisen des Fahrzeugs führen. Um das zuverlässig und auch bei Versagen der Drehmomentstütze zu verhindern, ist ein sogenannter Notfang vorhanden. Nach dem Stand der Technik ist das ein hervorstehender Anschlag am Radsatzgetriebe, welcher in eine Auffangvorrichtung eingreift, die mit dem Drehgestell verbunden ist, so dass das Radsatzgetriebe auch bei Bruch der Drehmomentstütze gehalten wird. Das Getriebegehäuse ist ein Gussteil und nach dem Stand der Technik so ausgebildet, dass der Notfang am Gehäuse direkt angeformt und in der Gussform vorgesehen ist. Das ist einfach und kostengünstig. Der Notfang muss entsprechend der zu erwartenden Belastung ausreichend dimensioniert werden. Nachteilig an der bekannten Lösung ist, dass der Notfang zum Teil sehr groß ausgelegt werden muss, was Bauraum beansprucht, und dass durch die Gussausführung des Notfangs viele konstruktive Einschränkungen für dessen Auslegung vorhanden sind.
Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen besseren Notfang zu entwickeln, der u.a. eine Bauraumreduktion ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein Radsatzgetriebe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen genannt. Die verschiedenen beschriebenen Merkmale können nicht nur einzeln sondern auch in Kombination genutzt werden, um die erfindungsgemäße Ausführung weiter zu verbessern.
Erfindungsgemäß zeichnet sich das Radsatzgetriebe dadurch aus, dass ein Notfang-Bauteil vorgesehen wird, welches aus einem anderen Werkstoff gefertigt ist als das Getriebegehäuse. Insbesondere ist das Notfang-Bauteil zunächst separat vom Getriebegehäuse gefertigt. Das Notfang-Bauteil ist am Getriebegehäuse befestigt und ist dazu da, zu verhindern, dass das Radsatzgetriebe im Störfall nach unten kippen kann. Ein Störfall ist beispielsweise das Brechen oder Lösen der Drehmomentstütze oder einer anderen Verbindung zum Drehgestell, über welche das Radsatzgetriebe in Position gehalten wird.
Insbesondere ist das Notfang-Bauteil aus einem Werkstoff mit höherer Festigkeit als der Gusswerkstoff des Getriebegehäuses gefertigt. Bevorzugt ist das Notfang- Bauteil aus einem Stahlwerkstoff gefertigt, insbesondere aus hochfestem Stahl. So kann der Notfang als hochfestes Bauteil ausgelegt werden und dementsprechend kleiner dimensioniert werden als es bei einer herkömmlichen Ausführung in der Gussform des Getriebegehäuses möglich wäre. Somit können auch längere Notfang-Bauteile mit dennoch ausreichender Festigkeit vorgesehen werden. Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung ist, dass die Konstruktion flexibler wird und der Notfang weniger Bauraum benötigt.
Bevorzugt ist das Notfang-Bauteil einteilig ausgeführt und insbesondere vollständig aus einem Werkstoff hergestellt. So ist es ein einfaches Teil und weist vollständig eine höhere Festigkeit auf.
Besonders bevorzugt wird das Notfang-Bauteil am Getriebegehäuse über eine Schraubverbindung befestigt. Die Schraubverbindung lässt sich beispielsweise lösen, wenn das Radsatzgetriebe bei der Wartung gezielt nach unten abgeschwenkt werden soll. Durch die Schraubverbindung ist das Notfang-Bauteil zudem einfach zu montieren.
Es ist es von Vorteil, wenn die Verschraubung Bestandteil der Verschraubung des Lagerdeckels der Eingangswelle ist. Dabei kann der motorseitige Lagerdeckel oder der radseitige Lagerdeckel genutzt werden. Als Lagerdeckel wird hier unter anderem auch ein Labyrinthdeckel des Lagers angesehen. So sind keine zusätzlichen Bohrungen im Getriebegehäuse nötig. Dadurch lässt sich die Verbindung sehr kostengünstig umsetzen. Insbesondere kann das Notfang-Bauteil einen ringförmigen Befestigungsbereich aufweisen, der konzentrisch zur Eingangswelle angeordnet ist.
Die Verschraubung für das Notfang-Bauteil kann zusätzlich oder alternativ an einer Seitenfläche des Getriebegehäuses anbracht sein.
Zusätzlich zur Verschraubung, die eine kraftschlüssige Verbindung darstellt, können noch formschlüssige Verbindungen vorgesehen sein, wie etwa Passschrauben, Stifte oder Nut und Federelemente.
Alternativ ist es vorteilhaft, wenn die Verschraubung zumindest teilweise an einer Stirnfläche des Getriebegehäuses angeordnet ist. Eine Stirnfläche ist dabei eine Fläche, die in etwa parallel zur Achse der Eingangswelle ausgerichtet ist. Insbesondere kann die Verschraubung so ausgeführt sein, dass sie zum einen Teil an einer Stirnfläche des Getriebegehäuses und zum anderen Teil an einer Seitenfläche des Getriebegehäuses angeordnet ist. Eine Seitenfläche ist hier eine Fläche, die im Wesentlichen senkrecht zur Achse der Eingangswelle ausgerichtet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird das Notfang-Bauteil zunächst separat gefertigt und dann am Getriebegehäuse, insbesondere an einem oberen Gehäuseteil, angegossen oder eingegossen. So kann der Vorteil der besseren Festigkeit und der flexibleren Auslegung genutzt werden bei gleichzeitiger Integration des Notfangs ins Getriebegehäuse.
Bevorzugt ist das Getriebegehäuse mit einer Teilfuge geteilt und weist ein oberes Gehäuseteil und ein unteres Gehäuseteil auf, um die Zahnräder der Getriebestufen darin montieren zu können, wobei das Notfang-Bauteil bevorzugt am oberen Gehäuseteil befestigt ist. Alternativ kann das Getriebegehäuse auch einteilig mit entsprechend großen Deckeln zur Montage ausgeführt sein.
In einer vorteilhaften Ausführung weist das Notfang-Bauteil einen Anschlag und einen Befestigungsbereich auf. Der Anschlag ist so ausgeführt, dass sie in eine Auffangvorrichtung am Drehgestell eingreifen kann. Unter Auffangvorrichtung wird hier eine Bauteil verstanden, das einen Zwischenraum zwischen zwei Seitenteilen bietet, in den der Anschlag eingebracht werden kann, und welches eine Auflagefläche hat, auf der sich der Anschlag abstützen kann. Der Anschlag ist somit auch gegen seitliches Ausweichen gehalten und so kann das Radsatzgetriebe im Störfall sicher abgefangen werden. Um den Befestigungsaufwand am Getriebegehäuse klein zu halten ist es von Vorteil, wenn der Anschlag am Radsatzgetriebe und die Auffangvorrichtung am Drehgestell befestigt ist Die Auffangvorrichtung kann am Drehgestell beispielsweise festgeschweißt sein. In einer besonderen Ausführung kann das Notfang-Bauteil so gestaltet sein, dass der Anschlag in etwa im rechten Winkel zu zumindest einem Teil des Befestigungsbereichs angeordnet ist. Insbesondere bei dieser Ausführung kann es von Vorteil sein, wenn die Verschraubung sowohl an einer Stirnfläche des Getriebegehäuses als auch an einer Seitenfläche des Getriebegehäuses vorgesehen ist.
Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Ausführung für Radsatzgetriebe, die direkt auf der Radsatzwelle montiert werden. Dabei ist das Abtriebszahnrad zum Beispiel mit einer aufschrumpfbare Nabe ausgeführt. Alternativ kann das Abtriebszahnrad auch mittels einer anderen Welle-Nabe-Verbindung auf der Radsatzwelle montiert werden.
Die erfindungsgemäße Ausführung ist für einstufige genauso gut wie für mehrstufige Radsatzgetriebe einsetzbar.
Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Getriebegehäuse-Baugruppe für ein Radsatzgetriebe wie es zuvor beschrieben ist, umfassend ein Getriebegehäuse, welche sich dadurch auszeichnet, dass diese weiterhin ein separates Notfang- Bauteil umfasst zum Verhindern, dass das Radsatzgetriebe im Störfall nach unten kippen kann, wobei das Notfang-Bauteil am Getriebegehäuse befestigt ist und aus einem anderen Werkstoff besteht als das Getriebegehäuse. Die zuvor beschriebenen weiteren Merkmal des Notfang-Bauteils und des Getriebegehäuses sowie der Lagerdeckel lassen sich ebenso auf diese Getriebegehäuse-Baugruppe in vorteilhafter Weise anwenden.
Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Merkmale der Er findung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Fig. 1 Schematische Darstellung der Einbausituation für ein erfindungsgemäßes Radsatzgetriebe
Fig. 2 Beispiel für ein Radsatzgetriebe nach dem Stand der Technik
Fig. 3 Erfindungsgemäße Ausführung eines Radsatzgetriebes
Fig. 4 Detaildarstellung des verwendeten Notfang-Bauteils Fig. 5 Weitere erfindungsgemäße Ausführung eines Radsatzgetriebes
Fig. 6 Detaildarstellung des verwendeten Notfang-Bauteils
Fig. 7 Noch eine erfindungsgemäße Ausführung eines Radsatzgetriebes
Fig. 8 Detaildarstellung des verwendeten Notfang-Bauteils
Fig. 9 Weitere Darstellung der Ausführung nach Fig.3
Fig. 1 zeigt als Beispiel ein einstufiges Radsatzgetriebe 1 mit dem Abtriebszahnrad 5, welches auf der Radsatzwelle 30 aufgeschrumpft ist, und so achsreitend montiert ist. Von der Eingangswelle 3 wird das Antriebsmoment des nicht dargestellten Motors über eine Getriebestufe aus zwei Zahnrädern 6, 5 auf die Radsatzwelle 30 und damit auf die Schienenräder 31 übertragen. Die Eingangswelle 3 und das Zahnrad 6 können insbesondere einteilig als sogenannte Ritzelwelle ausgeführt werden. An Motorseite der Eingangswelle 3 ist noch eine Kupplung 34 dargestellt. Die Drehzahl wird durch das Radsatzgetriebe über die Getriebestufe 6,5 reduziert. Ebenso kann die erfindungsgemäße Lösung auch bei zweistufigen oder mehrstufigen Radsatzgetrieben eingesetzt werden. Diese weisen dann noch zumindest eine Zwischenwelle auf.
Das Getriebegehäuse 2 ist teilbar mit einem oberen Gehäuseteil 2a und einem unteren Gehäuseteil 2b ausgeführt. Das Drehgestell, in dem die Radsatzwelle 30 und das Radsatzgetriebe 1 gelagert sind, ist nicht dargestellt. In dieser Perspektive nicht zu sehen ist das Notfang-Bauteil.
In Fig.2 ist eine Ausführung eines Radsatzgetriebes T nach dem Stand der Technik zu sehen. Es ist wiederum auf der Radsatzwelle 30 über das Abtriebszahnrad 5‘ montiert. Das Getriebegehäuse 2‘ ist zweiteilig mit einem oberen Gehäuseteil 2a‘ und einem unteren Gehäuseteil 2b‘, wobei am oberen Gehäuseteil 2a‘ ein Notfang 2c‘ vorhanden ist, der in der Gussform mit ausgebildet ist. Der Notfang 2c‘ ist ein integraler Bestandteil des oberen Gehäuseteils 2a‘ und entsprechend aus dem gleichen Gussmaterial wie das Gehäuse. Über die Teilfuge 4‘ kann das Getriebegehäuse geöffnet werden. Am Getriebegehäuse 2‘, hier am oberen Gehäuseteil 2a‘ ist eine Befestigungsplatte 8‘ vorgesehen, an der die Drehmomentstützte 32 befestigt wird, über die sich das Radsatzgetriebe T am Drehgestell (nicht dargestellt) abstützt. Weiterhin sind die Lagerdeckel 9‘ beziehungsweise 10' der Eingangswelle 3' beziehungsweise des Abtriebszahnrades 5' zu sehen.
Fig.3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung des Radsatzgetriebes 1. Die obere Gehäusehälfte 2a weist keinen integrierten Notfang mehr auf. Stattdessen ist ein separates Notfang-Bauteil 20.1 vorgesehen, welches zusammen mit dem Lagerdeckel 9 der Eingangswelle am oberen Gehäuseteil 2a verschraubt ist - hier am motorseitigen Lagerdeckel. Neben der Verschraubung 11 können zusätzlich auch Positionierstifte oder Passstifte vorgesehen werden. Das Notfang-Bauteil
20.1 ist aus einem anderen Werkstoff gefertigt als das Getriebegehäuse 2, bevorzugt aus Stahl, insbesondere aus hochfestem Stahl. Das Getriebegehäuse ist hier als zweiteiliges Gussteil ausgeführt, oft Aluminiumguss oder Sphäroguss, mit dem oberen Gehäuseteil 2a und dem unteren Gehäuseteil 2b, sowie der Teilfuge 4. Wie zuvor beschrieben kann die erfinderische Lösung auch bei einteiligen Getriebegehäuse-Ausführungen vorteilhaft eingesetzt werden. Weiterhin zu sehen ist die Befestigungsplatte 8 für die Drehmomentstütze. Die Platte ist bevorzugt ein integraler Teil des Getriebegehäuses. Das Abtriebszahnrad 5 kann direkt auf die Radsatzwelle aufgeschrumpft werden, die hier nicht dargestellt ist. Über Wälzlager und zusätzlich mit Labyrinthteilen und gegebenenfalls mit Stützring ist die Radsatzwelle mit dem Abtriebszahnrad im Getriebegehäuse montiert. Das gilt ebenso für die weiteren Darstellungen erfindungsgemäßer Varianten.
Alternativ zur hier dargestellten Variante kann das Notfang-Bauteil 20.1 mit dem radseitigen also motorabgewandten Lagerdeckel verschraubt werden. Oder das Notfang-Bauteil kann unabhängig oder zusätzlich zur Verschraubung 11 des Lagerdeckels an einer Seitenfläche des Getriebegehäuses 2 verschraubt sein.
In Fig.4 ist das Notfang-Bauteil 20.1 im Detail dargestellt. Es weist einen Anschlag
21.1 und einen Befestigungsbereich 22.1 auf. Im Befestigungsbereich 22.1 befinden sich die Bohrungen 23.1 zur Befestigung am Getriebegehäuse. Zusätzlich sind noch Bohrungen 24 für Positionierstifte oder Passstifte vorhanden. Diese sind optional möglich. Je nach Anwendungsfall kann es zielgerichtet ausgelegt und konstruiert werden, wobei viel mehr Freiheiten für die Konstruktion und Fertigung bestehen als bei einem mitgegossenem Notfang, wie er im Stand der Technik bekannt ist. Aufgrund der hohen Festigkeit des Werkstoffs kann es kleiner ausgeführt werden.
Fig.5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführung des Radsatzgetriebes 1. Hier ist das Notfang-Bauteil 20.2 mit einem winkelförmigen Befestigungsbereich ausgebildet. Die Verschraubungen 12, 13 erfolgen zum einen an einer Stirnfläche und zum anderen an einer Seitenfläche des Getriebegehäuses 2. So wird eine ausreichend gute Befestigung erzielt. Aus der dargestellten Perspektive sind die motorabgewandten also radseitigen Lagerdeckel 9,10 zu sehen. Auch hier ist das separate Notfang-Bauteil 20.2 aus einem anderen Werkstoff als das Getriebegehäuse 2 hergestellt, insbesondere aus einem festeren Werkstoff beispielsweise aus Stahl, insbesondere aus hochfestem Stahl.
In Fig.6 ist wiederum das Notfang-Bauteil 20.2 im Detail zu sehen. Der Anschlag
21.2 ist im Wesentlichen rechtwinklig zumindest zu einem Teil des Befestigungsbereichs 22.2 angeordnet. Die Bohrungen 23.2 , 23.3. dienen zum Aufnehmen der Verschraubungen 12, 13.
Fig. 7 stellt noch eine weitere Ausführungsform dar. Hier ist das Notfang-Bauteil
20.3 separat hergestellt worden, beispielsweise aus Stahl, und dann in das obere Gehäuseteil 2a mit eingegossen worden. So kann der Vorteil des festeren Werkstoffs genutzt werden und dennoch ist keine zusätzliche Schraubverbindung des Notfang-Bauteils 20.3 am Getriebegehäuse 2 notwendig.
Fig.8 zeigt das Notfang-Bauteil 20.3 im Detail. Der Anschlag 21.3 dient zum Eingreifen in eine Auffangvorrichtung am Drehgestell und der Befestigungsbereich
22.3 wird für das Eingießen im oberen Gehäuseteil 2a genutzt.
Fig.9 zeigt die Ausführungsform wie in Fig.3 nur aus einer anderen Perspektive. Und zusätzlich ist noch die Auffangvorrichtung 33 dargestellt. Diese weist zwei Seitenteile auf, zwischen denen der Anschlag 21.1 des Notfang-Bauteils 20.1 aufgenommen wird. Der Anschlag 21.1 liegt auf einer hier als Verschraubung ausgeführten Auflage in der Auffangvorrichtung 33 auf. Die Auffangvorrichtung 33 ist am Drehgestell befestigt, beispielsweise über die am oberen Ende dargestellte Kante an einer Konsole des Drehgestells festgeschweißt. Die an der Auffangvorrichtung 33 zu sehende Verschraubung dient zur Auflage für den Anschlag des Notfang-Bauteils 20.1.
Bezuqszeichenliste
1 , 1‘ Radsatzgetriebe
2 2 Getriebegehäuse
2a, 2a‘ oberes Gehäuseteil
2b, 2b‘ unteres Gehäuseteil
2c‘ Notfang als ausgeformtes Teil des Gehäuses
3, 3‘ Eingangswelle
4, 4‘ Teilfuge des Gehäuses
5, 5‘ Abtriebszahnrad
6 Zahnrad einer Getriebestufe
8 8 Befestigung für Drehmomentstütze
9, 9‘ Lagerdeckel an Eingangswelle
10 10 Lagerdeckel am Abtrieb
1 1 Schraubverbindung
12 Schraubverbindung
13 Schraubverbindung
20.1 .20.2.20.3 Notfang-Bauteil
21 .1 .21.2.21 .3 Anschlag
22.1 .22.2.22.3 Befestigungsbereich
23.1 .23.2.23.3 Befestigungsbohrungen
24 Stiftbohrungen
30 Radsatzwelle
31 Schienenrad
32 Drehmomentstütze
33 Auffangvorrichtung
34 Kupplung

Claims

Patentansprüche
1. Radsatzgetriebe (1 ) zum Antrieb einer Radsatzwelle eines Schienenfahrzeugs, umfassend eine Eingangswelle (3), eine oder mehrere Getriebestufen (6,5), ein Abtriebszahnrad (5) und ein Getriebegehäuse (2), wobei Antriebsdrehmoment von der Eingangswelle (3) auf das Abtriebzahnrad (5) übertragen werden kann,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Radsatzgetriebe (1 ) ein Notfang-Bauteil (20.1 ,20.2,20.3) zum Verhindern, dass das Radsatzgetriebe (1 ) im Störfall nach unten kippen kann, umfasst, wobei das Notfang-Bauteil (20.1 ,20.2,20.3) am Getriebegehäuse (2) befestigt ist und aus einem anderen Werkstoff besteht als das Getriebegehäuse (2).
2. Radsatzgetriebe (1 ) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
dass das Notfang-Bauteil (20.1 ,20.2,20.3) aus einem Werkstoff mit höherer Festigkeit als der Werkstoff des Getriebegehäuses (2) besteht.
3. Radsatzgetriebe (1 ) nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet,
dass das Notfang-Bauteil (20.1 ,20.2,20.3) einteilig und insbesondere vollständig aus einem Werkstoff ausgeführt ist.
4. Radsatzgetriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet,
dass das Notfang-Bauteil (20.1 ,20.2,20.3) am Getriebegehäuse (2) über eine Schraubverbindung (11 ,12,13) befestigt ist.
5. Radsatzgetriebe (1 ) nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verschraubung (11 ) Bestandteil der Verschraubung des Lagerdeckels (9) der Eingangswelle ist, wobei das Notfang-Bauteil (20.1 ,20.2,20.3) insbesondere einen ringförmigen Befestigungsbereich (22.1 ) aufweisen kann, der konzentrisch um die Eingangswelle (3) angeordnet ist.
6. Radsatzgetriebe (1 ) nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verschraubung (12,13) zumindest teilweise an einer Stirnfläche des Getriebegehäuses (2) angeordnet ist.
7. Radsatzgetriebe (1 ) nach Anspruch 6
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verschraubung (12,13) zum einen Teil an einer Stirnfläche des Getriebegehäuses (2) und zum anderen Teil an einer Seitenfläche des Getriebegehäuses (2) angeordnet ist.
8. Radsatzgetriebe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet,
dass das Notfang-Bauteil (20.1 ,20.2,20.3) zunächst separat gefertigt wurde und dann am Getriebegehäuse (2) angegossen oder eingegossen wurde.
9. Radsatzgetriebe (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass das Notfang-Bauteil (20.1 , 20.2, 20.3) aus einem Stahlwerkstoff gefertigt wurde.
10. Radsatzgetriebe (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass das Getriebegehäuse ein oberes Gehäuseteil (2a) und ein unteres Gehäuseteil (2b) umfasst und dass das Notfang-Bauteil (20.1 , 20.2, 20.3) am oberen Gehäuseteil (2a) befestigt ist.
11. Radsatzgetriebe (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass das Notfang-Bauteil (20.1 , 20.2, 20.3) einen Anschlag (21.1 , 21.2, 21.3) zum Eingreifen in eine Auffangvorrichtung an einem Drehgestell und einen
Befestigungsbereich (22.1 , 22.2, 22.3) zur Verbindung mit dem Getriebegehäuse (2) umfasst.
12. Radsatzgetriebe (1 ) nach Anspruch 11
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anschlag (21.2) in etwa im rechten Winkel zumindest zu einem Teil des Befestigungsbereichs (22.2) angeordnet ist.
13. Radsatzgetriebe (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass das Abtriebszahnrad (5) so ausgeführt ist, dass es auf eine Radsatzwelle aufgeschrumpft werden kann.
14. Getriebegehäuse-Baugruppe für ein Radsatzgetriebe (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend ein Getriebegehäuse (2)
dadurch gekennzeichnet,
dass diese weiterhin ein Notfang-Bauteil (20.1 , 20.2, 20.3) umfasst zum
Verhindern, dass das Radsatzgetriebe (1 ) im Störfall nach unten kippen kann, wobei das Notfang-Bauteil (20.1 ,20.2,20.3) am Getriebegehäuse (2) befestigt ist und aus einem anderen Werkstoff besteht als das Getriebegehäuse (2).
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