Titel: WIMPLINGER: Neuerungen für den Antrieb elektrischer Lokomotiven.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1916, Band 331 (S. 40–43)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj331/ar331008

Neuerungen für den Antrieb elektrischer Lokomotiven.

Von Dipl.-Ing. G. Wimplinger in Aachen.

(Schluß von S. 25 d. Bd.)

Wie bereits ausgeführt, kann man bei elektrischen Lokomotiven mit Kurbel- und Gestängeantrieb die durch Lagerspiel oder Ungenauigkeiten des Triebwerkes hervorgerufenen Schwingungen des Motorankers durch den Einbau federnder Glieder in das Triebgestänge vermindern. Diese Anordnungen haben den Nachteil, daß sie die Masse der umlaufenden Teile erhöhen und den Ausgleich erschweren. Mit Rücksicht hierauf müssen die Federn im Gestänge so klein wie möglich gehalten werden, so daß infolgedessen ihr Arbeitsvermögen nicht genügt, den gewünschten Zweck vollkommen zu erreichen. Nach dem DRP Nr. 284486. können bei Fahrzeugen mit Blindwellen diese Nachteile vermieden werden, wenn die Federung aus dem Gestänge heraus an die Lager der Blindwellen gelegt wird, so daß die Blindwellen selbst gegen die das Lager tragenden Teile federn können.

Textabbildung Bd. 331, S. 40
Textabbildung Bd. 331, S. 40

In Abb. 13 und 14 ist eine solche Anordnung dargestellt. 1 ist der Fahrzeugmotor, 2 das zum Triebrad 3 führende Gestänge und 4 die Blindwelle, deren Lager durch die Federn 5 gegen den starren Rahmen 6 des Fahrzeuges abgefedert ist. Die besondere Ausführung eines abgefederten Blindwellenlagers zeigt Abb. 14. Getragen und senkrecht geführt wird das Blindwellenlager von dem Stahlgußstück 6, das an dem Lokomotivrahmen befestigt ist. Ein Keil 7, der mit Hilfe der Schrauben 8 bewegt werden kann, dient zum Nachstellen der Gleitlagerführung für die Blindwelle. Diese ist in den Lagerschalen 9 gelagert, die ihrerseits von den Blattfedern 5 getragen werden.

Textabbildung Bd. 331, S. 40

Bei elektrischen Lokomotiven mit einem hochliegenden Motor, der mittels Kurbeln und Stangen die Triebräder antreibt, ist es mit Rücksicht auf die Federung und die senkrechten Komponenten der Stangenkräfte erforderlich, in Höhe der Triebachsenkurbeln einen Hilfspunkt anzuordnen, von dem aus der Antrieb durch nahezu wagerechte Stangen erfolgt. In den meisten Fällen wird dieser Hilfspunkt als Kurbelzapfen von Blindwellen ausgebildet. Durch Verwendung einer Blindwelle wird aber der Rahmen geschwächt, da sie nach unten herausnehmbar angeordnet werden muß. Ferner bedingt die Blindwelle auch einen bestimmten Platz zwischen den Triebrädern, so daß der Radstand dadurch vergrößert wird. Nach dem DRP Nr. 286641, Siemens-Schuckert, Berlin, wird eine neue Anordnung dadurch erhalten, daß bei seitlich angeordnetem Motor die Blindwelle vom Motor aus jenseits der durch den Hilfspunkt gelegten senkrechten Ebene angeordnet wird, und daß der Hilfspunkt mit der Motorkurbel durch die nach der einen Seite schräge Triebstange und mit der Blindwellenkurbel durch eine zweite, nach der anderen Seite schräge Stange verbunden ist. Der Antrieb der Triebradkurbeln geschieht von dem Hilfspunkte aus in der üblichen Weise durch wagerechte Stangen. In Abb. 15 ist a der Motor mit der Achse b, c die Blindwelle, und d bis g sind die Triebachsen. Von der Motorkurbel führt die Triebstange h zu dem Hilfspunkte i und zu diesem gleichzeitig die von der Kurbel der Blindwelle c kommende Stange k. Andererseits führen von dem Hilfspunkte i die Stangen m und n zu den Kurbeln der zunächst gelegenen Triebachsen |41| e und f, und von diesen wiederum die Stangen o und p zu den Kurbeln der Triebachsen d und g. Der Punkt i bewegt sich zwangläufig auf einem Kreise von einem Halbmesser, dessen Länge gleich der der Kurbeln der Motorwelle und Blindwelle ist.

Textabbildung Bd. 331, S. 41
Textabbildung Bd. 331, S. 41

Bei dem im Vorhergehenden beschriebenen Antriebe für elektrische Lokomotiven bedarf der Hilfspunkt beim Befahren von Kurven mit Rücksicht auf die auftretenden Fliehkräfte einer besonderen Führung. Nach dem DRP Nr. 287904, Siemens-Schuckertwerke, Berlin, wird diese Führung dadurch erhalten, daß der Drehpunkt derjenigen Hilfskurbel, deren Zapfen den Hilfspunkt in der Stangenebene führt, gegenüber dem Fahrzeugrahmen verschiebbar gelagert ist. In Abb. 16 und 17 ist eine solche Führung des Hilfspunktes dargestellt. Die Kurbel g sitzt dabei drehbar auf dem Zapfen s, und dieser wiederum fest auf dem Schlitten t, der sich in der Führung u in senkrechter Richtung verschieben kann. Infolge der besonderen Lagerung der Kurbel g kann der Zapfen s innerhalb der Stangenebene beliebige Lagen einnehmen, Andererseits verhindert die Kurbel g eine Bewegung des Hilfspunktes aus der Stangenebene heraus. Die Kurbel g führt im Gegensatz zu den Motor- und Triebradkurbeln keine drehende, sondern nur eine schwingende Bewegung aus.

Um bei elektrisch mit Zahnradübersetzung angetriebenen Fahrzeugen die ungefederten Massen möglichst zu vermindern, hat man bereits den Fahrzeugrahmen mit dem Motorgehäuse starr verbunden. Am Motorgehäuse ist dann auf der Ankerachse das kleine Zahnrad gelagert, ferner trägt sie eine die Triebachse mit Spiel umgebende Hohlwelle mit einem Armkranze, der das Triebrad mit Spiel durchsetzt, und an dem das große Zahnrad befestigt ist. Die Zahnräder liegen außerhalb der Triebräder. Zwischen den das große Zahnrad tragenden Armkranz und die Arme des Triebrades sind dann Kupplungsglieder geschaltet, welche die für die Federung erforderlichen gegenseitigen Bewegungen nicht verhindern. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die zwischen das kleine und das große Zahnrad geschalteten Teile im Betriebe Formänderungen erleiden, und daß hierdurch die gegenseitige Lage der Zahnräder geändert und infolgedessen kein ruhiges Arbeiten der Zahnräder erzielt werden kann.

Nach dem DRP Nr. 287719, Siemens-Schuckert, Berlin, wird eine starre Lagerung der Zahnräder und dementsprechend ein ruhiges Arbeiten dadurch erhalten, daß die beiden Zahnräder nebeneinander im Fahrzeugrahmen gelagert sind. In Abb. 18 und 19 ist eine Anordnung dargestellt, bei der der Motor sowie die Motorachse mit dem kleinen Zahnrad und das große Zahnrad gemeinsam in einem geschlossenen Gußrahmen gelagert sind. Dabei ist a der Gußrahmen, c die Motorachse, d das kleine und e das große Zahnrad. Das letztere ist dem Laufrade f gegenüber gelagert, und zwischen beiden ist eine Kupplung beliebiger Bauart angebracht, die nur der Bedingung genügen muß, daß sie die Abfederung des Rahmens nicht verhindert. Die Kupplung ist in Abb. 19 nicht besonders angegeben. Der Rahmen a stützt sich auf Blattfederbündel, die mit Hilfe normaler Achsbuchsen an der Triebachse i aufgehängt sind.

Textabbildung Bd. 331, S. 41
Textabbildung Bd. 331, S. 41

Um den Stößen zu begegnen, die auf die Radsätze von Fahrzeugen, besonders bei elektrischen Bahnen, ausgeübt werden, hat man zwischen Radsatz und Antriebsorganen eine Hohlwelle geschaltet, die gegen den Radsatz abgefedert ist. Nach dem DRP Nr. 287076, Siemens-Schuckert, Berlin, besteht die Federung darin, daß zwei Gruppen von federnden Stäben zwischen der Hohlwelle und der Radwelle angeordnet sind. Die Stäbe jeder Gruppe sind mit dem einen Ende in je eine Radnabe gesteckt und tragen auf dem anderen Ende das |42| dieser Radnabe entgegengesetzte Ende der Hohlwelle. In Abb. 20 und 21 bedeuten r und s die Räder, die auf der Welle w befestigt sind. h ist die Hohlwelle, die auf beiden Enden die Zahnräder z trägt. Zwischen der Hohlwelle h und der Radwelle w sind zwei Gruppen von federnden Stäben a und b angeordnet. Die Stäbe a der einen Gruppe tragen auf ihren Enden e das eine Ende o der Hohlwelle. Mit ihren Enden k sind sie in der Nabe m des dem Ende o der Hohlwelle entgegengesetzten Rades r befestigt. Die Stäbe b des zweiten Satzes tragen auf ihren Enden i das Ende u der Hohlwelle und sind mit ihren Enden c in der Nabe n des zweiten Rades s befestigt. Die Enden e oder i der Stäbe sind zweckmäßig mit der Hohlwelle fest verbunden, um diese zu verhindern, sich willkürlich zu verschieben. In achsialer Richtung zwischen den beiden Rädern nehmen die federnden Stäbe keinen Platz weg, und in radialer Richtung ist der Verbrauch von Platz gering, da die Radwelle mit Rücksicht darauf, daß sie kein Drehmoment zu übertragen hat, im Durchmesser geschwächt werden kann. Die Hohlwelle kann an einem ihrer Enden ein Zahnrad, oder, wie gezeichnet, an beiden Enden je ein Zahnrad tragen, die von einem Motor zwischen den beiden Zahnrädern angetrieben werden. Sie kann aber auch unmittelbar als Ankerwelle für einen Antriebsmotor dienen.

Textabbildung Bd. 331, S. 42
Textabbildung Bd. 331, S. 42
Textabbildung Bd. 331, S. 42

Für elektrisch angetriebene Schnellbahnlokomotiven und für Triebwagen scheint der Schneckenantrieb besondere Vorteile zu besitzen, weil er gegenüber den bekannten Kraftübertragungsvorrichtungen spielfrei, durchgehend zentral, symmetrisch und an jeder Achse angeordnet werden kann. Es genügt ein einziger im gefederten Wagenrahmen aufgestellter Motor. Der schlingernde Gang der Lokomotive, hervorgerufen durch nicht vollständig ausgeglichene hin- und hergehende Massen, kann hier vollständig vermieden werden, was bei der Kraftübertragung auf Triebachsen unmittelbar, oder durch Zahnräder, Blindwellen und Kurbelgestänge nicht möglich ist. Die von dem Motor nach den einzelnen Schnecken laufende Antriebswelle muß gelenkig und ausziehbar gestaltet werden, um die Lokomotive kurvenbeweglich zu machen. Abb. 22, 23 und 24 zeigen nach dem DRP Nr. 284860, Schiemann in Wurzen und Fritz in Magdeburg, einen neuartigen Schneckenantrieb für Lokomotiven. Hier greifen die zwischen den einzelnen Schnecken vorgesehenen Kuppelstangen in einer zentralen Bohrung der Schnecke selbst an, in der die Kupplungsenden der Zwischenwellen längsverschiebbar, aber unverdrehbar gelagert sind. Eine gut einstellbare Lagerung der Antriebswellen in den Schnecken wird dadurch erreicht, daß man die zentrale Bohrung der Schnecken im Querschnitt viereckig gestaltet und die Kupplungsenden der Zwischenwellen gleichfalls als viereckige Köpfe ausbildet, deren einander gegenüberliegende Seitenflächen als Zylinderflächen ausgebildet sind. Eine derartige Kuppelstange kann sich nicht nur ohne weiteres in der Längsrichtung verschieben, sondern auch in jeder Winkelstellung einstellen, ohne daß die Uebertragung der Drehkraft irgendwie behindert oder schädlich beeinflußt wird. Die Schnecken selbst können lose drehbar in einem auf die Radachse drehbar aufgesetzten, das Schneckenrad umschließenden Gehäuse gelagert werden. Nach Abb. 22 bzw. 23 sitzt der Motor M auf dem Rahmen zwischen den Vorder- und Hinterradachsen und ist durch universal schwenkbare Wellen W mit den Schnecken S verbunden. Aehnliche Wellen sind auch zwischen den einzelnen Schnecken vorgesehen. Die Kupplungsköpfe K der Wellen haben viereckigen Querschnitt und können sich in der Schnecke verstellen, auch Längsverschiebungen sind zulässig. Das durch den Antrieb bedingte achsiale Drehmoment des Schneckenlagergehäuses muß infolge der Federung zwischen Achse und Rahmen durch einen senkrechten Führungszapfen Z, der in einem Gleitschlitz im Rahmen R gehalten wird, aufgenommen werden. Dieser Schlitz kann den Bewegungen des Oberkastens bzw. Rahmens einerseits und den senkrechten und seitlichen Pendelbewegungen der Achse andererseits nachgiebig folgen. Unter dem Zapfen Z (Abb. 23) ist die Schnecke S im Gehäuse gelagert. In ihr ist die Bohrung D angeordnet, durch welche das Schmieröl aus dem Behälter O zum Schneckenrad und zum Achslager fließt.

Textabbildung Bd. 331, S. 42
Textabbildung Bd. 331, S. 42
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