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Patent Searching and Data


Title:
DRIVE UNIT, ESPECIALLY UNDERFLOOR DRIVE UNIT FOR DRIVING A WHEEL AND AXLE SET, FOR USE IN RAIL VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/002381
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a drive unit, especially an underfloor or low-platform drive unit for rail vehicles for driving at least one first wheel and axle set mounted on a bogie. Said drive unit comprises: a driving engine and a transmission assembly coupled therewith and having at least one output; the output of the transmission assembly can be non-rotationally linked via a shafting with an input of a wheel and axle drive coupled via a first output with the axletree of the first wheel and axle set; the driving engine and the transmission assembly are mounted so as to be directly adjacent; the first wheel and axle drive is configured as a countershaft transmission. The inventive drive unit is further characterized by the following features: the drive of the first wheel and axle drive is configured as a hollow shaft; the coupling between the drive of the first wheel and axle drive and the shafting is at least partially enclosed by the hollow shaft in the peripheral direction.

Inventors:
FISCHER WOLFGANG (DE)
HARZ MARTIN (DE)
POCHON REMY (DE)
SCHMOELZ HUBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/007282
Publication Date:
January 10, 2002
Filing Date:
June 26, 2001
Export Citation:
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Assignee:
VOITH TURBO KG (DE)
FISCHER WOLFGANG (DE)
HARZ MARTIN (DE)
POCHON REMY (DE)
SCHMOELZ HUBERT (DE)
International Classes:
B61C9/50; F16D33/00; F16H47/07; (IPC1-7): B61C
Attorney, Agent or Firm:
DR. WEITZEL & PARTNER (Friedenstrasse 10 Heidenheim, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Antriebseinheit (1), insbesondere Unterfluroder Niederflurantriebseinheit für Schienenfahrzeuge zum Antrieb wenigstens eines, in einem Drehgestell (16) gelagerten ersten Radsatzes (8) ; 1.1 mit einer längseingebauten Antriebsmaschine (3) und einer, mit dieser gekoppelten Getriebebaueinheit (4) mit mindestens einem Eingang und einem Abtrieb (10) ; 1.2 der Abtrieb (10) der Getriebebaueinheit (4) ist über einen in axialer Richtung in Einbaulage betrachtet ausgerichteten Wellenstrang mit einem Eingang (11) eines mit der Radachse des ersten Radsatzes über einen ersten Abtrieb (20) gekoppelten Radsatzgetriebes (5) drehfest verbindbar ; 1.3 Antriebsmaschine (3) und Getriebebaueinheit (4) sind räumlich unmittelbar nebeneinander angeordnet ; 1.4 das erste Radsatzgetriebe (5) ist als Vorgelegegetriebe ausgeführt ; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 1.5 der Eingang (11) des ersten Radsatzgetriebes (5) ist als Hohlwelle ausgeführt ; 1.6 die Kopplung zwischen dem Eingang (11) des ersten Radsatzgetriebes (5) und dem Wellenstrang wird von der Hohlwelle (27) wenigstens teilweise in axialer Richtung umschlossen.
2. 17 der Eingang (11) des ersten Radsatzgetriebes ist koaxial oder mit geringem Versatz in vertikaler und/oder horizontaler Richtung zum Abtrieb der Getriebebaueinheit angeordnet : 1.8 der Abtrieb (10) der Getriebebaueinheit (4) ist oberhalb des Einganges der Getriebebaueinheit (4) angeordnet.
3. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 2.1 der Wellenstrang ist als Gelenkwelle (9) ausgeführt ; 2.2 der zur Realisierung der Koppelung erforderliche Gelenkkopf (17) auf der Seite des ersten Radsatzgetriebes (5) ist in der Hohlwelle (27) integriert.
4. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung kraftund/oder formschlüssig erfolgt.
5. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung zwischen dem Eingang (11) des ersten Radsatzgetriebes (5) und dem Wellenstrang als WelleNabe Verbindung ausgeführt ist.
6. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung zwischen dem Eingang (11) des ersten Radsatzgetriebes (5) und dem Wellenstrang über Schraubverbindungen erfolgt.
7. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale : 6.1 die Hohlwelle (27) ist an ihrer zum Wellenstrang ausgerichteten Stirnfläche (61) flanschartig ausgeführt ; 6.2 der Gelenkkopf (17) des Wellenstranges weist eine zur flanschartigen Ausführung der Stirnfläche (61) komplementäre Flanschfläche (62) auf ; 6.3 die Befestigung im Bereich der Flanschflächen (62) erfolgt über Befestigungselemente (65), welche von der vom Wellenstrang abgewandten Stirnfläche (63) der Hohlwelle (27) durch die Flanschfläche (61) bildende Wand der Hohlwelle (27) geführt werden und sich in den Gelenkkopf (17) erstrecken.
8. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schmiermittelversorgungsleitung (64) zum Gelenkkopf (17) vorgesehen ist, die sich von Schmiermittelversorgungsöffnungen (66, 67) an der die Flanschfläche (61) bildenden Wand der Hohlwelle (27) und der die Flanschläche bildenden Wand des Gelenkopfes (17) zum Gelenkkopf (17) erstreckt.
9. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenstrang in Einbaulage betrachtet oberhalb der Radachse R7 angeordnet ist ;.
10. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, durchgekennzeichnet, daß der Abtrieb (10) der Getriebebaueinheit (4) und der Eingang (11) des Radsatzgetriebes (5) in horizontaler Richtung im wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind.
11. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschine (3) und die Getriebebaueinheit (4) im Bereich ihrer Gehäuse aneinander angeflanscht sind.
12. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtrieb (10) der Getriebebaueinheit (4) in vertikaler Richtung in Einbaulage betrachtet versetzt zur Eingangswelle (31) der Getriebebaueinheit (4) angeordnet ist.
13. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtrieb (10) in vertikaler Richtung oberhalb der Getriebeeingangswelle (11) der Getriebebaueinheit (4) angeordnet ist.
14. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 13.1 die Getriebebaueinheit (4) ist als hydrodynamisches Mehrkreislaufgetriebe mit zwei hydrodynamischen Bauelementen zur Bildung zweier TraktionsArbeitskreisläufe für zwei unterschiedliche Geschwindigkeitsbereicheeinem ersten hydrodynamischen Bauelement in Form eines hydrodynamischen Drehzahl /Drehmomentenwandlers (29) und einem zweiten hydrodynamischen Bauelement in Form einer hydrodynamischen Kupplung (30) ausgeführt ; 13.2 die Getriebebaueinheit (4) umfaßt einen mit der Getriebeeingangswelle (31) gekoppelten Hochgangssatz zum Antrieb des hydrodynamischen Drehzahl/Drehmomentenwandlers (29) und der hydrodynamischen Kupplung (30) ; 13.3 der hydrodynamische Drehzahl/Drehmomentwandler (29) und die hydrodynamischen Kupplung (30) sind über einen Wendeschaltsatz (32) mit der Getriebeausgangswelle (10) verbunden ; 13.4 der hydrodynamische Drehzahl/Drehmomentenwandler (29) und die hydrodynamische Kupplung (30) sind parallel zueinander und frei von oder mit nur geringem Versatz in axialer Richtung zwischen Getriebeeingangswelle (31) und Getriebeausgangswelle (10) betrachtet angeordnet.
15. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrodynamische Drehzahl/Drehmomentenwandler (29) und die hydrodynamische Kupplung (30) in einer horizontalen Ebene angeordnet sind.
16. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 15.1 mit einem zweiten im Drehgestell (16) gelagerten Radsatz (19) ; 15.2 mit einem, dem zweiten Radsatz (19) zugeordneten zweiten Radsatzgetriebe (18), umfassend einen Abtrieb (20), welcher mit der Radachse des zweiten Radsatzes (19) drehfest verbindbar ist ; 15.3 das erste Radsatzgetriebe (5) weist einen zweiten Abtrieb (24) auf ; 15.4 der zweite Abtrieb (24) ist über einen Wellenstrang (23) mit einem Eingang (25) des zweiten Radsatzgetriebes (18) verbunden.
17. Antriebeseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 16.1 das Radsatzgetriebe (5) ist als Vorgelegegetriebe ausgeführt ; 16.2 der Eingang (11) wird von einem Stirnradpaar (54) gebildet ; 16.3 das in Kraftflußrichtung erste Stirnrad (55) wird durch Vorsehen einer Außenverzahnung (53) an der Hohlwelle (27) gebildet ; 16.4 das Stirnrad (55) kämmt mit einem über ein Kegelradpaar (58) mit der Radachse R7 beziehungsweise einer Radsatzwelle (7) drehfest verbundenen zweiten Stirnrad (57).
18. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1 bis 15, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale : 17.1 das Radsatzgetriebe (5) ist als Vorgelegegetriebe ausgeführt ; 17.2 der Eingang (11) wird von einem Kegelradpaar gebildet ; 17.3 das in Kraftffußrichtung erste Kegelrad wird durch Vorsehen einer Außenverzahnung (53) an der Hohlwelle (27) gebildet ; 17.4 das Kegelrad kämmt mit einem über ein Kegelradpaar mit einer Radsatzwelle (7) drehfest verbundenen zweiten Kegelrad.
19. Schienenfahrzeug mit einer Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
Description:
Antriebseinheit, insbesondere Unterflurantriebseinheit zum Antrieb eines Radsatzes für den Einsatz in Schienenfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit, insbesondere eine Unterflurantriebseinheit für den Einsatz in Schienenfahrzeugen mit Niederfluranteil, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ; ferner ein Schienenfahrzeug.

Antriebseinheiten für den Einsatz in Schienenfahrzeugen, insbesondere Unterflurantriebseinheiten zum Antrieb von in einem Drehgestell gelagerten Radsätzen, wobei die Einheit aus Drehgestell und Radsatz auch als Laufwerk bezeichnet wird, sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt.

Stellvertretend wird dabei auf die Druckschrift Voith-Druck G 1592d 8.99 2000 verwiesen. Die darin offenbarten Antriebseinheiten umfassen eine Antriebsmaschine, eine mit dieser gekoppelte Getriebeeinheit, welche über einen Wellenstrang auf ein damit gekoppeltes Radsatzgetriebe der Antriebsachse treibt. Die Ankoppelung erfolgt in Reihe oder in vertikaler Richtung teilweise versetzt zueinander. Allerdings sind die darin beschriebenen Konfigurationen aufgrund des erforderlichen Bauraumes nur bedingt für den Einsatz in Fahrzeugen mit Niederfluranteil geeignet, da nicht genügend Platz für den Niederflurbereich des Fahrgastraumes zur Verfügung steht.

Antriebseinheiten für den Einsatz in Schienenfahrzeugen sind des weiteren aus den nachfolgend genannten Druckschriften bekannt :

Die Druckschrift DE-US 26 14 520 offenbart ein Antriebssystem zum Antrieb einer Radachse, umfassend jeweils einen Antriebsmotor, welcher bezogen auf die Fahrtrichtung quer eingebaut ist und somit hinsichtlich seiner Achse parallel zur Radachse angeordnet ist. Mit diesem gekoppelt ist ein Untersetzungsgetriebe, welches über einen Wellenstrang mit einem zweiten Untersetzungsgetriebe gekoppelt ist, dessen Ausgang mit der Radachse drehfest verbunden ist. Der zur Verfügung stehende Einbauraum im Bereich des Drehgestelles in Richtung quer zur Fahrtrichtung wird dabei vollständig genutzt. Dieses System ist zwar in axialer Richtung durch einen geringen Bauraumbedarf charakterisiert, allerdings wird der mögliche zur Verfügung stehende Bauraum quer zur Fahrtrichtung vollständig genutzt.

Dieses System ist somit nicht für Niederflurantriebseinheiten geeignet, da sich die Antriebsmaschine mit entsprechender Kopplung mit der Radachse über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt.

Aus der Druckschrift US-PS 2,299,383 ist ein Antriebssystem bekannt, welches ausgehend von einer zentralen Antriebsmaschine über eine Getriebebaueinheit eine Vielzahl von Radachsen antreibt, wobei die Kopplung jeweils über Gelenkwellen erfolgt. Dieses System ist jedoch hinsichtlich des benötigten Bauraumes in vertikaler und axialer Richtung durch einen erheblichen Bauraumbedarf charakterisiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit für den Einsatz in Schienenfahrzeugen mit längseingebauter Antriebsmaschine zu konzipieren, welche hinsichtlich ihrer Abmessungen sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung durch einen minimalen Bauraumbedarf gekennzeichnet ist und des weiteren für Unterflurantriebszwecke geeignet ist. Die erfindungsgemäße Lösung soll sich dabei durch einen geringen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand auszeichnen.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert, vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Antriebseinheit, insbesondere Niederflur-oder Unterflurantriebseinheit für Schienenfahrzeuge zum Antrieb wenigstens eines, in einem Drehgestell gelagerten ersten Radsatzes umfaßt eine mit einer Antriebsmaschine gekoppelte Getriebebaueinheit mit mindestens einem Abtrieb, wobei der Abtrieb der Getriebebaueinheit über einen Wellenstrang mit einem Eingang eines mit der Radachse des ersten Radsatzes über einen ersten Abtrieb gekoppelten Radsatzgetriebes drehfest verbindbar ist. Die Antriebsmaschine und die Getriebebaueinheit sind räumlich unmittelbar nebeneinander beziehungsweise in Leistungsübertragungseinrichtung hintereinander angeordnet. Das erste Radsatzgetriebe ist erfindungsgemäß als Vorgelegegetriebe ausgeführt, wobei der Antrieb des ersten Radsatzgetriebes in Form einer Hohlwelle ausgeführt ist, welche die Kopplung zwischen dem Antrieb des ersten Radsatzgetriebes und dem Wellenstrang wenigstens teilweise in axialer Richtung umschließt.

Die Antriebsmaschine ist längseingebaut. Alle Komponenten des Antriebssystems sind in axialer Richtung aneinander geschaltet.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine Anordnung mit geringen Abmessungen in Einbaulage betrachtet in axialer Richtung, da ein Teil der Leistungsübertragungseinheiten räumlich in Einbaulage im Fahrzeug zum größten Teil übereinander angeordnet sind. Durch diese Möglichkeit können Wellenstränge, insbesondere in Form von Gelenkwellen eingesetzt werden, die über eine erhebliche Länge verfügen, womit gleichzeitig ein Ausgleich von Lageabweichungen in horizontaler und vertikaler Richtung auf einfache Art und Weise realisiert werden kann.

Insbesondere beim Einsatz in Niederflur-oder Unterflurantriebseinheiten ist

diese Ausführung von Vorteil, weil der dabei für den Niederflurbereich des Fahrgastraumes erforderliche Platz in der Nähe der Räder beziehungsweise Radsätze nicht durch die Antriebseinheiten blockiert wird.

Die Ausführung der Kopplung zwischen dem Antrieb des ersten Radsatzgetriebes und dem Wellenstrang kann verschiedenartig erfolgen.

Diese kann dabei kraft-und/oder formschlüssig erfolgen. Vorzugsweise ist diese als Welle-Nabe-Verbindung ausgeführt, wobei in der Regel zusätzlich Mittel zur axialen Sicherung erforderlich sind. Im einfachsten Fall werden nur Schraubverbindungen gewähit, welche die Gelenkwelle in axialer Richtung fixieren und der Drehmomentenübertragung dienen. Die Anbindung des Wellenstranges in Form der Gelenkwelle an die Hohlwelle lediglich mittels Schraubverbindungen in axialer Richtung, welche gleichzeitig der Drehmomentenübertragung und der axialen Sicherung dienen, bedingt eine entsprechende Ausgestaltung am Gelenkwellenkopf und der Hohlwelle. Die Hohlwelle ist dabei im zum Wellenstrang hinweisenden Bereich mit mindestens einer Flanschfläche versehen, an welcher eine dazu komplementär ausgeführte Flanschfläche am Gelenkwelienkopf zum Anliegen kommt. Die Montage erfolgt dabei von der vom Wellenstrang abgewandten Stirnfläche der Hohlwelle in Richtung des Gelenkkopfes hin. Dies bedeutet im einzelnen, daß die Befestigungselemente, insbesondere Schrauben, sich durch die Hohlwelle bis mindestens in den flanschartig ausgestellten Endbereich des Gelenkwellenkopfs oder auch durch diesen bei entsprechend ausgebildeter Sicherung gegen Verdrehen erstrecken. Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung ist mindestens eine Schmiermittelversorgungsöffnung oder- leitung für den Gelenkwellenkopf vorgesehen, welche sich ebenfalls durch den die Flanschflächen bildenden Wandbereich der Hohlwelle und den flanschartigen Endbereich des Gelenkkopfes erstreckt. Diese erstreckt sich dabei bis zu einem am Zapfenkreuz angeordneten und in Richtung der Flanschflächen weisenden Schmiernippel.

Bezüglich des Ortes der Anbindung des Gelenkwellenkopfes beziehungsweise des Wellenstranges an die Hohlwelle wird eine Ausführung gewahlt, welche vorzugsweise in einer vertikalen Ebene liegt, die unter Berücksichtigung einer minimalen Anzahl von Leistungsübertragungselementen möglichst weit in Richtung zur Drehgestellmitte hin ausgerichtet ist. Der an der Hohlwelle vorgesehene Innenflansch ist dabei möglichst weit in Richtung zur Drehgestellmitte hin ausgebildet. Diese Lösung ermöglicht die Schaffung zusätzlichen Bauraumes für den Wellenstrang, insbesondere die Gelenkwelle. Des weiteren kann der Mittelpunkt des auf dieser Seite angeordneten Gelenkes des Wellenstranges somit möglichst weit zur Drehgestellmitte hin verschoben werden. Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, daß die Gelenkwellenwinkel bei Kurvenfahrten trotz der kurzen Antriebseinheit klein bleiben können. Die Befestigung von der vom Wellenstrang weggerichteten Stirnflache der Hohlwelle aus bietet die Möglichkeit einer guten Zugänglichkeit zu den einzelnen Befestigungselementen.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung wird an der Hohlwelle eine Labyrinthdichtung vorgesehen, um Freigang für den Wellenstrang bei Kurvenfahrt zu gewährleisten Diese ist steigend ausgeführt.

Die Anordnung des Abtriebes der Getriebebaueinheit und des Einganges des Radsatzgetriebes erfolgt entweder koaxial zueinander oder mit einem geringen Versatz in vertikaler und/oder horizontaler Richtung.

Bezüglich der Ausführung der verwendeten Getriebebaueinheit bestehen ebenfalls eine Vielzahl von Möglichkeiten, wobei die Auswahl entsprechend des Einsatzerfordernisses erfolgt. Vorzugsweise werden jedoch Getriebebaueinheiten eingesetzt, deren Abtrieb in vertikaler Richtung in Einbaulage betrachtet versetzt zur Eingangswelle der Getriebebaueinheit angeordnet ist, vorzugsweise oberhalb der Eingangswelle, und die in

axialer Richtung sehr kurz bauen. Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung wird dabei eine Getriebebaueinheit in Form eines hydrodynamischen Mehrkreislaufgetriebes mit zwei hydrodynamischen Bauelementen zur Bildung zweier Traktions-Arbeitskreisläufe für zwei unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche-einem ersten hydrodynamischen Bauelement in Form eines hydrodynamischen Drehzahl- /Drehmomentwandlers und einem zweiten hydrodynamischen Bauelement in Form einer hydrodynamischen Kupplung verwendet. Die Getriebebaueinheit umfaßt des weiteren einen mit der Getriebeeingangswelle gekoppelten Hochgangssatz zum Antrieb des hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandlers und der hydrodynamischen Kupplung. Beide hydrodynamische Bauelemente sind über einen Wendeschaltsatz mit der Getriebeausgangswelle gekoppelt. Der hydrodynamische Drehzahl-/Drehmomentwandler und die hydrodynamische Kupplung sind parallel zueinander und frei von oder mit nur geringem Versatz in axialer Richtung zwischen Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle betrachtet angeordnet. Diese Getriebeausführung bietet den Vorteil, daß diese hinsichtlich des benötigten Bauraumes in axialer Richtung sehr kurz baut und trotzdem Versätze zwischen den Antriebswellen und den anzutreibenden Wellen auf einfache Art und Weise durch den Versatz zwischen Getriebeeingangs-und Getriebeausgangswelle ausgeglichen werden können ohne daß diesbezüglich Kollisionen der einzelnen Elemente in der Getriebebaueinheit zu befürchten sind.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung ist im Drehgestell ein weiterer zweiter Radsatz gelagert, welchem ein zweites Radsatzgetriebe, umfassend einen Abtrieb, welcher mit der Radachse des zweiten Radsatzes drehfest verbindbar ist, zugeordnet ist. Das erste Radsatzgetriebe weist einen zweiten Abtrieb auf, der über einen Wellenstrang mit einem Eingang des zweiten Radsatzgetriebes verbunden ist. Auf diese Art und Weise können

frei von einer Anordnung am Drehgestell mindestens zwei im Drehgestell gelagerte Radsätze angetrieben werden.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt : Figur 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung die Ausführung einer erfindungsgemäß gestalteten Antriebseinheit in Einbaulage in einem Schienenfahrzeug ; Figur 2 verdeutlicht anhand einer mehrfach ausgeklappten Schnittdarstellung den Aufbau einer bevorzugt eingesetzten Getriebebaueinheit in der erfindungsgemäß gestalteten Antriebseinheit ; Figur 3 verdeutlicht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Anbindung des Wellenstranges an das Radsatzgetriebe.

Die Figur 1 verdeutlicht in schematisch vereinfachter Darstellung die Ausführung einer erfindungsgemäß gestalteten Antriebseinheit 1 in Einbaulage an einem Schienenfahrzeug 2. Die Antriebseinheit 1 umfaßt eine Antriebsmaschine 3, eine mit der Antriebsmaschine koppelbare Getriebebaueinheit 4 und mindestens ein Radsatzgetriebe 5. Das Radsatzgetriebe 5 weist wenigstens einen Abtrieb 6 auf, welcher drehfest mit einer Radsatzwelle 7 eines ersten in einem Drehgestell 16 gelagerten Radsatzes 8 verbunden ist. Die Kopplung zwischen dem ersten Radsatzgetriebe 5 und der Antriebsmaschine 3 erfolgt über Wellenstränge, vorzugsweise in Form von Gelenkwellen 9. Dabei ist die Gelenkwelle 9 drehfest mit dem Abtrieb 10 der Getriebebaueinheit 4, welcher beispielsweise als Welle ausgeführt ist, und dem Eingang 11 des Radsatzgetriebes 5 verbunden, welcher ebenfalls als Welle ausgeführt sein

kann, oder von einem zur Drehmomentenwandlung eingesetzten Getriebeelement, beispielsweise einem Stirnrad gebildet wird. Somit ist es möglich, die Antriebsmaschine 3 sowie die Getriebebaueinheit 4 am gefederten Wagenkasten 12 zu befestigen, und somit die ungefederte Masse am Rad sehr klein zu halten. Erfindungsgemäß sind die einzelnen Komponenten der Antriebseinheit 1-die Antriebsmaschine 3, die Getriebebaueinheit 4, das Radsatzgetriebe 5 sowie die mechanische Verbindung zwischen dem Radsatzgetriebe 5 und der Getriebebaueinheit 4 herstellende Gelenkwelle 9-derart angeordnet und ausgelegt, daß diese in Einbaulage betrachtet in einer Seitenansicht bezogen auf die Fahrtrichtung des Schienenfahrzeuges einen minimalen Bauraum benötigen. Dazu ist es erforderlich, daß zum ersten die Getriebebaueinheit 4 und die Antriebsmaschine 3 unmittelbar nebeneinander angeordnet werden, vorzugsweise werden diese im Bereich ihrer Gehäuse 13 beziehungsweise 14 aneinander angeflanscht. Beide-die Antriebsmaschine 3 und die Getriebebaueinheit 4-bilden damit eine Baueinheit 15, welche vormontierbar und für sich allein handelbar ist. Diese Baueinheit 15 wird dabei zur Erzielung einer minimalen Baulänge im montierten Zustand am Schienenfahrzeug 2 in Fahrtrichtung in Seitenansicht betrachtet möglichst in unmittelbarer Nähe der einzelnen anzutreibenden Räder, insbesondere des Radsatzes 8 angeordnet, wobei die Anordnung jedoch unter Berücksichtigung der mit dem Drehgestell 16 möglichen Kollisionspunkte erfolgt. Um eine minimale Baulänge zu erhalten, ist es des weiteren auch beim Einsatz in Niederfluranwendungen erforderlich, den zur Verfügung stehenden Bauraum in vertikaler Richtung optimal zu nutzen. Daher ist der Abtrieb 10 der Getriebebaueinheit 4 in vertikaler Richtung betrachtet möglichst im Bereich einer sich durch die theoretische Rotationsachse R einer hier im einzelnen nicht dargestellten Eingangswelle der Getriebebaueinheit 4 erstreckenden Ebene angeordnet. Vereinfacht gesagt, der Abtrieb 10, inbesondere die Abtriebswelle der Getriebebaueinheit 4 ist oberhalb der Antriebswelle der Getriebebaueinheit 4 angeordnet. Die

Ausgestaltung des Radsatzgetriebes 5 sowie die Kopplung der Antriebsmaschine 3 beziehungsweise Getriebebaueinheit 4 mit dem Wagenkasten 12 und die Anordnung des Abtriebes 10 der Getriebebaueinheit 4 erfolgt dabei derart, daß diese gleichfalls in Einbaulage am Schienenfahrzeug, bezogen auf die Fahrtrichtung in Seitenansicht betrachtet, oberhalb der Radsatzwelle 7 des ersten Radsatzes 8 angeordnet ist. Dies bedeutet, daß der Wellenstrang in Form der Gelenkwelle 9 oberhalb des Abtriebes 6 des Radsatzgetriebes 5 zum Antrieb der Radsatzwelle 7 in Einbaulage in der Seitenansicht betrachtet angeordnet ist. Die Anbindung beziehungsweise Anlenkung der Gelenkwelle 9 am Eingang 11 des Radsatzgetriebes 5 erfolgt in bauraumsparender Weise durch Ausbildung des ersten Radsatzgetriebes 5 in Form eines Vorgelegegetriebes, beispielsweise in Form eines kombiniertenStirn-und Kegelradgetriebes, bei dem der Antrieb und damit der Getriebeeingang 11 als Hohlwelle 27 ausgeführt ist. Der dazu erforderliche Gelenkwellenkopf 17 auf der Seite des Radsatzgetriebes 5 ist dabei in der Hohlwelle 27 angeordnet. Die Gelenkwelle 9 zur Verbindung der Getriebebaueinheit 4 und des Radsatzgetriebes 5 ist annähernd in einer horizontalen Ebene angeordnet, das heißt die durch die Rotationsachse RG der Gelenkwelle 9 theoretisch verlaufende Achse ist in horizontaler Richtung in der Seitenansicht auf das Schienenfahrzeug 2 betrachtet ausgerichtet. Abweichungen und Winkelstellungen sind ebenfalls möglich. Radsatzgetriebe 5 und die Baueinheit 15 aus Antriebsmaschine 3 und Getriebebaueinheit 4 können dabei in horizontaler Richtung nur insoweit nebeneinander angeordnet werden, wie eine Kollision mit anderen Bauelementen vermieden wird.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein weiteres zweites Radsatzgetriebe 18 vorgesehen, welches mit einem weiteren zweiten Radsatz 19 drehfest verbunden ist, insbesondere der Abtrieb 20 des Radsatzgetriebes 18 mit einer Radsatzwelle 21 eines Rades 22 des zweiten

Radsatzes 19. Die Leistungsübertragung zwischen dem ersten Radsatzgetriebe 5 und dem zweiten Radsatzgetriebe 18 erfolgt über Wellenstränge, vorzugsweise in Form einer Gelenkwelle 23. Diese verbindet dabei einen zweiten Abtrieb 24 des ersten Radsatzgetriebes 5, beispielsweise in Form eines Wellenendes, mit einem Antrieb, vorzugsweise in Form einer Antriebswelle 25 des zweiten Radsatzgetriebes 18 zum Zwecke der Drehmomentübertragung. Die Gelenkwelle 23 ist in Einbaulage am Schienenfahrzeug 2 in der Seitenansicht betrachtet auf beziehungsweise im Bereich einer theoretischen Verbindungsachse zwischen den einzelnen Radsatzwellen, der Radsatzwelle 21 des zweiten Radsatzes 19 und der Radsatzwelle 7 des ersten Radatzes 8 angeordnet.

Der Begriff Radsatzwelle ist dabei derart aligemein zu verstehen, daß sowhl eine durchgängige Welle gemeint sein kann, als auch Teilwellen, die miteinander gekoppelt sind.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Verbindung zwischen dem ersten Radsatzgetriebe 5 und dem Gelenkwellenkopf 17 der Gelenkwelle 9 dadurch charakterisiert, daß die Befestigung des Gelenkwellenkopfes 17 an der Antriebswelle beziehungsweise der Eingangswelle 11 im in axialer Richtung betrachtet im entferntesten Bereich von der Antriebsmaschine 3 am Radsatzgetriebe 5 angeordnet ist. Bezogen von der Betrachtungsrichtung von der Antriebsmaschine 3 zum Radsatzgetriebe 5 erfolgt die Befestigung beziehungsweise Kopplung an der hinteren Seite des Radsatzgetriebes 5.

Bezüglich der Ausführung des zweiten Radsatzgetriebes 20 bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Dieses ist vorzugsweise als Getriebe, umfassend einen Kegelradsatz, ausgeführt, und wird über die zweite Gelenkwelle 23 üblicher Weise angetrieben.

Bezüglich der Ausführung der Getriebebaueinheit 4 bestehen ebenfalls eine Vielzahl von Möglichkeiten, vorzugsweise wird jedoch immer ein Mehrkreislaufgetriebe, insbesondere 2-Gang-Turbogeriebe, mit möglichst kurzer Baulänge in axialer Richtung und Ausbildung des ersten Abtriebes 10 in Einbaulage betrachtet in vertikaler Richtung im oberen Bereich der Getriebebaueinheit 4 gewählt. Bezüglich der Anzahl der zu realisierenden Gangstufen bestehen keine Restriktionen, vorzugsweise werden jedoch Mehrkreislaufgetriebebaueinheiten eingesetzt, welche im Traktionsbetrieb zwei Gangstufen realisieren, wobei die den einzelnen Gangstufen zugeordneten hydraulischen Bauelemente vorzugsweise nebeneinander und in axialer Richtung ohne Versatz zueinander angeordnet sind.

Eine derartige Getriebeausführung ist in der Figur 2 anhand mehrfach ausgeführter Schnitte durch ein Mehrkreislaufgetriebe 28, deren Darstellungen in eine Ebene geklappt wurden, dargestellt. Unter einem Mehrkreislaufgetriebe 28 wird dabei eine Getriebebaueinheit verstanden, bei welcher mehrere hydraulische Kreisläufe so miteinander kombiniert werden, daß deren Nutzungsbereiche sich ergänzen. Bei Turbogetrieben besteht die Ergänzung darin, daß weitere hydraulische Kreisläufe den Fahrbereich über den ersten hydraulischen Gang hinaus in Fahrtrichtung erweitern. Das Mehrkreislaufgetriebe 28 umfaßt dabei zur Realisierung der Leistungsübertragung in den einzelnen Gängen, welche jeweils unterschiedliche Geschwindigkeitsbereiche charakterisieren, zwei hydraulische Traktionsarbeitskreisläufe, welche von einem hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandler 29 und einer hydrodynamischen Kupplung 30 gebildet werden. Beide hydrodynamische Baueinheiten sind in axialer Richtung von einer Getriebeeingangswelle 31 zur Getriebeausgangswelle, welche den Abtrieb 10 der Getriebebaueinheit 4 bildet, parallel zueinander und im wesentlichen frei von einem Versatz in axialer Richtung oder mit nur geringem Versatz zueinander angeordnet.

Vorzugsweise erfolgt die Anordnung dabei in einer gemeinsamen

horizontalen Ebene, welche in der Regel senkrecht zur Axialschnittebene ausgerichtet ist, das heißt ohne Versatz direkt in einer Ebene, welche durch die senkrechten zur Rotationsachse der einzelnen Pumpenräder der hydrodynamischen Bauelemente beschreibbar ist. Der hydrodynamische Drehzahl-/Drehmomentwandler 29 und die hydrodynamische Kupplung 30 sind über einen Wendeschaltsatz 32 mit der Getriebeausgangswelle, das heißt dem Abtrieb 10 verbunden. Der hydrodynamische Drehzahl- /Drehmomentwandler 29 umfaßt wenigstens ein, mit einer ersten Primärwelle 33 drehfest verbundenes Pumpenrad 34, ein mit einer ersten Sekundärwelle 35 drehfest verbundenes Turbinenrad 36 und ein Leitrad 37.

Die hydrodynamische Kupplung 30 umfaßt ein mit einer zweiten Primärwelle 38 drehfest verbundenes Pumpenrad 39 und ein mit einer zweiten Sekundärwelle 40 drehfest verbundenes Turbinenrad 41. Die beiden Primärwellen-erste Primärwelle 33 und zweite Primärwelle 38-sind mit dem Wendeschaltsatz 32 verbunden. Der Wendeschaltsatz 32 umfaßt zwei Stirnradzüge-einen ersten Stirnradzug 42 und einen zweiten Stirnradzug 43-. Es sind Mittel 44 zur Realisierung einer Drehrichtungsumkehr vorgesehen, welche die beiden Stirnradzüge 42 und 43 imTraktionsbetrieb und im Reversierbetrieb miteinander verbinden. Die erste Sekundärwelle 35 ist mit dem Verbindungsstirnrad 45 des Wendeschaltsatzes 32 verbunden. Der erste Stirnradzug 42 umfaßt ein mit der zweiten Sekundärwelle 40 drehfest verbundenes Stirnrad 46 und ein mit diesem und dem Verbindungsstirnrad 45 in Eingriff stehendes Zwischenrad 47. Der zweite Stirnradzug 43 umfaßt ein erstes koaxial zum Zwischenrad 47 des ersten Stirnradzuges 42 und ein zweites koaxial zum mit der zweiten Sekundärwelle 40 drehfest verbundenen Stirnrad 46 angeordnetes Stirnrad 48 beziehungsweise 49, welche mit einem Zwischenrad 50, welches drehfest mit der Getriebeausgangswelle, das heißt dem Abtrieb 10 gekoppelt ist, in Eingriff stehen. Die Mittel 44 zur Realisierung einer Drehrichtungsumkehr umfassen im dargestellten Fall zwei Schaltzylinder mit Schiebeschaltwellen 51 und 52, welche jeweils

wahlweise das Zwischenrad 47 des ersten Stirnradzuges 42 und das koaxial zu diesem angeordnete Stirnrad 48 des zweiten Stirnradzuges 43 beziehungsweise das drehfest mit der zweiten Sekundärwelle 40 verbundene Stirnrad 45 mit dem Stirnrad 49 des zweiten Stirnradzuges 43 verbinden. Diese Anordnung, insbesondere die Anbindung des Wendeschaltsatzes an die erste Sekundärwelle 35 ermöglicht hinsichtlich der Baulänge in axialer Richtung eine besonders kurze und kompakte Bauform, da das hydrodynamische Bauelement in Form der hydrodynamischen Kupplung 30 weniger Bauraum benötigt, als der hydrodynamische Drehzahl-/Drehmomentwandler 29.

Die Figur 3 verdeutlicht anhand eines Ausschnittes aus einer Kopplung zwischen Gelenkwelle 9 und Radsatzgetriebe 5 eine vorteilhafte erfindungsgemäße Ausgestaltung der Verbindung zwischen dem Abtrieb 10 der Getriebebaueinheit 4 und dem Eingang 11 des Radsatzgetriebes 5. Im dargestellten Fall erfolgt die Ansicht von der Seite auf die Radsatzwelle 7.

Der Grundaufbau entspricht dem in der Figur 1 bereits beschriebenen. Für gleiche Elemente werden daher die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Die Kopplung zwischen der Gelenkwelle 9 und der Radsatzwelle 7 erfolgt über das Radsatzgetriebe 5 in Form eines Vorgelegegetriebes. Im dargestellten Fall handelt es sich um eine Stirnrad-Kegelrad-Kombination.

Die Rotationsachsen R7für die Radsatzwelle 7 sowie RGfür die Gelenkwelle 9 sind senkrecht zueinander in zueinander versetzten Ebenen ausgeführt.

Der Eingang 11 des Radsatzgetriebes 5, welcher von einer Hohlwelle 27 gebildet wird, ist derart ausgeführt, daß die Hohlwelle eine Außenverzahnung 53 trägt, welche entsprechend der Ausgestaltung mit zueinander parallelen Flankenlinien oder aber Flankenlinien, die sich in einem Punkt treffen, entweder ein Stirnrad wie im dargestellten Fall bilden, oder aber ein Kegelrad. Diese Außenverzahnung 53 steht dann mit einem dazu komplementär verzahnten Element in Verbindung, welches über weitere Übertragungselemente die Radsatzwelle 7 antreibt. Im dargestellten

Fall ist der mittels der Außenverzahnung 53 der Hohlwelle 27 und dem dazu komplementären verzahnten Element gebildete Eingangssatz 54 durch einen Stirnradzug beschreibbar, wobei die Außenverzahnung 53 an der Hohlwelle 27 ein erstes Stirnrad 55 bildet und ein auf einer parallelen Welle 56 zur Rotationsachse RG der Gelenkwelle 9 beziehungsweise senkrecht zur Radsatzwelle 7 angeordnetes Stirnrad 57 ein zweites Stirnrad bildet. Dieses zweite Stirnrad kann einteilig mit der Welle ausgeführt sein oder aber durch fachübliche Maßnahmen drehfest mit der Welle verbunden werden. Die Welle 56 trägt desweiteren ein Element einer Kegelradkombination 58, vorzugsweise das Ritzel 59. Das Abtriebskegelrad 60 ist dann drehfest mit der Radsatzwelle 7 verbunden und bildet somit den Abtrieb des Radsatzgetriebes 5.

Die dargestellte Ausführung stellt eine einfach realisierbare sowie hinsichtlich der Montage leicht umsetzbare Variante dar. Theoretisch besteht auch die Möglichkeit, die Stirnrad-Kegelradkombination hinsichtlich ihrer Reihenfolge in der Leistungsübertragung zu vertauschen. Die konkrete Ausführung hängt dabei jedoch vom Einzelfall ab. Die Anordnung des Gelenkwellenkopfes 17 des Wellenstranges, insbesondere der Gelenkwelle 9 erfolgt dabei in Einbaulage betrachtet in einer vertikalen Ebene, die unter Berücksichtigung möglicher Kollisionen mit anderen Elementen möglichst nah zum Drehgestell 12 angeordnet ist. Die Ankopplung des Gelenkwellenkopfes 17 an die Hohlwelle 27 erfolgt im dargestellten Fall lediglich mittels Befestigungselementen, die neben der axialen Sicherung auch die Funktion der Drehmomentübertragung mit übernehmen. Zu diesem Zweck weist die Hohlwelle 27 im Bereich ihrer zur Gelenkwelle 9 hin ausgerichteten Stirnfläche 61 Flanschflächen auf, an welchen die am Gelenkkopf 17 des Wellenstranges, insbesondere der Gelenkwelle 9 ausgebildete komplementäre Flanschfläche 62 zum Anliegen kommt. Die Befestigung im Bereich der einzelnen Flanschflächen 61 und 62 erfolgt über Befestigungselemente, insbesondere Schraubverbindngen 65, welche

von der vom Wellenstrang abgewandeten Stirnfläche 63 der Hohlwelle 27 durch die die Flanschfläche bildende Wand der Hohlwelle 27 geführt werden und sich in den Gelenkkopf 17, insbesondere dessen flanschartig ausgestalteten Endbereich erstrecken oder diesen durchdringen. Des weiteren ist aus der Figur 3 eine Schmiermittelversorgungseinrichtung 64 erkennbar, welche unter anderem von den Schmiermittelversorgungsöffnungen 66 und 67 gebildet wird, wobei sich die Schmiermittelversorgungsöffnung 66 durch das die Flanschfläche 61 tragende Wandelement der Hohlwelle 27 und die Schmiermittelversorgungsöffnung 67 durch die Flanschfläche des Gelenkkopfes 17 erstreckt, und welche bis zum Schmiernippel des Gelenkwellenkopfes 17 geht. Diese Anordnung der Befestigungselemente und die Montagemöglichkeit gewährleistet eine gute Zugänglichkeit zu diesen, insbesondere zum Zwecke des Anziehens mit Drehmoment.

Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung wird an der Hohlwelle eine Labyrinthdichtung 68 mit einer Steigung 69 vorgesehen, um Freigang für den Wellenstrang bei Kurvenfahrt zu gewährleisten.

Bezugszeichenliste 1 Antriebseinheit 2 Schienenfahrzeug 3 Antriebsmaschine 4 Getriebebaueinheit 5 Radsatzgetriebe 6 Abtrieb 7 Radsatzwelle 8 erster Radsatz 9 Gelenkwelle 10 Abtrieb der Getriebebaueinheit 11 Eingang des Radsatzgetriebes 12 Wagenkasten 13 Gehäuse der Antriebsmaschine 14 Gehäuse der Getriebebaueinheit 15 Baueinheit aus Antriebsmaschine und Getriebebaueinheit 16 Drehgestell 17 Gelenkwellenkopf 18 zweites Radsatzgetriebe 19 zweiter Radsatz 20 Abtrieb 21 Radsatzwelle 22 Rad 23 Gelenkwelle 24 zweiter Abtrieb des ersten Radsatzgetriebes 25 Antrieb des zweiten Radsatzgetriebes 27 Hohlwelle 28 Mehrkreislaufgetriebe 29 hydrodynamischer Drehzahl-/Drehmomentwandler

30 hydrodynamische Kupplung 31 Eingangswelle 32 Wendeschaltsatz 33 erste Primärwelle 34 Pumpenrad 35 erste Sekundarwelle 36 Turbinenrad 37 Leitrad 38 zweite Primärwelle 39 Pumpenrad 40 zweite Sekundärwelle 41 Turbinenrad 42 erster Stirnradzug 43 zweiter Stirnradzug 44 Mittel zur Realisierung einer Drehrichtungsumkehr 45 Verbindungsstirnrad 46 Stirnrad 47 Zwischenrad 48 Stirnrad 49 Stirnrad 50 Zwischenrad 51 Schiebeschaltwelle 52 Schiebeschaltwelle 53 Außenverzahnung 54 Eingangssatz 55 erstes Stirnrad 56 zu RG parallele Welle 57 zweites Stirnrad 58 Kegelradkombination 59 Ritzel 60 Abtriebskegelrad

61 Stirnfläche 62 Flanschfläche 63 Stirnfläche 64 Schmiermittelversorgungseinrichtung (Schmiernippel) 65 Schraubverbindungen 66 Schmiermittelversorgungsöffnung 67 Schmiermittelversorgungsöffnung 68 Labyrinthdichtung 69 Steigung der Labyrinthdichtung R Rotationsachse der Antriebseinheit und Getriebeantriebswelle RG Rotationsachse der Gelenkwelle R7 Rotationsachse der Radsatzwelle