Anordnung zur Abstützung eines Drehmoments

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abstützung eines Drehmoments eines Getriebes eines Schienenfahrzeugs.

Eine Abstützung eines Drehmoments erfolgt durch eine Drehmo mentstütze, die als bekanntes Maschinenelement ein Bestand teil einer Aufhängung eines Getriebes ist.

Ein Getriebe ist ein Maschinenelement, mit dem Bewegungsgrö ßen geändert werden. Es besitzt einen so genannten Antrieb, an dem eine Bewegungsgröße eingespeist wird, sowie einen so genannten Abtrieb, an dem eine Bewegungsgröße ausgegeben wird.

FIG 3 zeigt in einer ersten Ansicht eine Drehmomentstütze DMS bei einem Getriebe GET eines Schienenfahrzeugs gemäß dem be kannten Stand der Technik.

Beim Schienenfahrzeug ist der Antrieb des Getriebes GET mit einem Motor MOT verbunden, während der Abtrieb des Getriebes GET mit einem Radantriebssystem RAS verbunden ist.

Die Drehmomentstütze DMS wird dazu verwendet, ein Differenz drehmoment von Antrieb und Abtrieb durch Abstützung aufzufan gen bzw. dieses Differenzdrehmoment in eine Tragestruktur, hier beispielsweise in einen Rahmen RAH, einzuleiten.

Die Drehmomentstütze DMS ist funktionell als Hebel ausgebil det, der das Gehäuse des Getriebes außerhalb der Drehachse des Getriebes mit der Tragestruktur (hier beispielsweise den Rahmen RAH) verbindet. FIG 4 zeigt mit Bezug auf FIG 3 in einer zweiten Ansicht wei tere Verbindungsdetails.

Die Drehmomentstütze DMS ist an ihrem ersten Ende mit dem Ge triebe GET verbunden.

Die Drehmomentstütze DMS ist an ihrem zweiten Ende mit dem Motor MOT verbunden.

Der Motor MOT ist hier beispielhaft über zwei Befestigungs punkte BEF1, BEF2 mit dem Rahmen RAH verbunden, der als Tra gestruktur ausgebildet und verwendet ist.

Durch diese Verbindungen bzw. durch diese Anordnung wird das oben genannte Differenzdrehmoment aufgefangen bzw. in den Rahmen eingeleitet.

Der Motor des Schienenfahrzeugs hat zwei Rotationsrichtungen. Die Drehmomentstütze DMS muss daher Differenzdrehmomente von zwei Rotationsrichtungen auffangen bzw. abstützen.

Als Drehmomentstütze DMS werden massive Stangen verwendet, die durch elastische Lager mit dem Motor MOT bzw. mit dem Ge triebe GET verbunden sind. Dadurch wird erreicht, dass Rela tivbewegungen dieser Bauteile ermöglicht werden.

Als elastische Lager werden üblicherweise Elastomere-Lager verwendet, die in dieser Darstellung als Teilkreise an den beiden Enden der Drehmomentstütze DMS gezeigt sind. Es ist zu sehen, dass diese Lager einen bedeutenden Bauraum beanspru chen. Die stangenförmige Drehmomentstütze DMS muss aufgrund der beiden Rotationsrichtungen sowohl Zugkräfte als auch Druck kräfte übertragen, was eine sehr massive Bauweise der Drehmo mentstütze DMS bedingt. Diese massive Bauweise beansprucht wiederum einen bedeutenden Bauraum und hat zugleich ein er höhtes Gewicht zur Folge.

Sowohl Bauraum als auch Gewicht müssen im Design und in der Dimensionierung des Schienenfahrzeugs berücksichtigt werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine An ordnung zur Abstützung eines Drehmoments anzugeben, die mit Blick auf Gewicht und Bauraum optimiert ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprü chen angegeben.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abstützung eines Drehmoments eines Getriebes eines Schienenfahrzeugs. Die An ordnung weist folgende Elemente auf:

- einen Motor, der zum Antrieb eines Rads des Schienen fahrzeugs ausgebildet ist,

- ein Getriebe, das zwischen dem Motor und dem Rad ange ordnet und mit beiden gekoppelt ist, um eine Antriebs kraft des Motors auf das Rad zu übertragen,

- eine Tragestruktur des Schienenfahrzeugs und

- eine Drehmomentstütze, die mit dem Getriebe und mit der Tragestruktur verbunden ist, um ein Differenzdrehmoment des Getriebes in die Tragestruktur einzuleiten.

Erfindungsgemäß weist die Drehmomentstütze zwei Faserelemente auf, die zur ausschließlichen Übertragung von Zugkräften aus- gebildet sind. Anschlusspunkte eines ersten Zugelements sind derart gewählt, dass das erste Zugelement eine aus dem Diffe renzdrehmoment resultierende erste Zugkraft einer ersten Ro tationsrichtung des Motors in die Tragestruktur einleitet. Entsprechend sind Anschlusspunkte eines zweiten Zugelements derart gewählt, dass das zweite Zugelement eine aus dem Dif ferenzdrehmoment resultierende zweite Zugkraft einer zweiten Rotationsrichtung des Motors in die Tragestruktur einleitet.

Bei der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff „Rad" sowohl ein angetriebenes Rad als auch einen angetriebenen Radsatz.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Tragestruktur ein Rahmen des Schienenfahrzeugs.

In einer vorteilhaften Weiterbildung verbinden die beiden Fa serelemente als Drehmomentstütze das Gehäuse des Getriebes außerhalb der Drehachse des Getriebes mit der Tragestruktur.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Motor zwei Ro tationsrichtungen auf und die Drehmomentstütze ist derart ausgebildet, dass sie Differenzdrehmomente der beiden Rotati onsrichtungen in die Tragestruktur einleitet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist ein Antrieb des Ge triebes mit dem Motor verbunden und ein Abtrieb des Getriebes ist mit dem anzutreibenden Rad bzw. Radsatz gekoppelt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung verbindet ein erstes Fa serelement den Motor mit dem Getriebe, während ein zweites Faserelement das Getriebe mit der Tragestruktur verbindet.

Der Motor ist über Befestigungspunkte mit der Tragestruktur verbunden. In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die beiden Fa serelemente aus Faserwerkstoffen, bevorzugt aus Kevlar-Fasern und/oder aus Carbon-Fasern, gefertigt.

Durch die vorliegende Erfindung wird Gewicht eingespart. Die Faserelemente bzw. Zugelemente übertragen die jeweiligen Zug kräfte mit einem deutlich geringeren Gewicht im Vergleich zu den massiven Drehmomentstützen des beschriebenen Stands der Technik.

Diese Gewichtsersparnis ist insbesondere bei einer ungefeder ten Masse eines Schienenfahrzeugs vorteilhaft, insbesondere bei einer Verwendung von achsreitenden Getrieben.

Zusätzlich sind die Faserelemente bzw. Zugelemente weniger massiv ausgestaltet als die beschriebenen Drehmomentstützen des Stands der Technik. Damit wird Bauraum eingespart bzw. frei.

Durch die vorliegende Erfindung werden Elastomere-Lager ein gespart und damit weiterer Bauraum gewonnen. Dies wird er reicht, da die erste Aufgabe der Elastomere-Lager, Relativbe wegungen zuzulassen, von den Faserelemente grundsätzlich er füllt wird. Für eine zweite Aufgabe der Elastomere-Lager, de finierte Steifigkeiten in die Verbindung einzubringen, können weiterhin Elastomere-Lager verwendet werden, idealerweise mit geringeren Abmessungen. Für diese zweite Aufgabe können je doch auch weiter Elemente, welch definierte Steifigkeiten aufweisen, verwendet werden.

Die erzielbare, beträchtliche Einsparung an Bauraum ist ins besondere bei den relativ komprimierten Drehgestell-Lösungen vorteilhaft . Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beispielhaft an hand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

FIG 1 eine erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung,

FIG 2 eine zweite Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung, FIG 3 und FIG 4 den in der Einleitung beschriebenen Stand der Technik.

FIG 1 zeigt eine erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfin dung.

Beim Schienenfahrzeug ist der Antrieb des Getriebes GET mit einem Motor MOT verbunden, während der Abtrieb des Getriebes GET mit einem Radantriebssystem RAS verbunden ist.

Als Drehmomentstütze werden zwei Faserelemente bzw. Zugele mente FEI, FE2 verwendet, durch die das Differenzdrehmoment von Antrieb und Abtrieb in eine Tragestruktur, hier bei spielsweise in einen Rahmen RAH, eingeleitet wird.

Die beiden Faserelemente bzw. Zugelemente FEI, FE2 sind der art angeordnet, dass sie dazu beitragen, das Gehäuse des Ge triebes GET außerhalb der Drehachse des Getriebes GET mit der Tragestruktur TS (hier beispielsweise den Rahmen RAH) zu ver binden.

Ein erstes Faserelement bzw. Zugelement FEI ist an seinem ersten Ende über einen Anschlusspunkt AP1G mit dem Getriebe GET verbunden. Das erste Faserelement FEI ist an seinem zwei ten Ende über einen Anschlusspunkt AP1M mit dem Motor MOT verbunden . Ein zweites Faserelement bzw. Zugelement FE2 ist an seinem ersten Ende über einen Anschlusspunkt AP2G mit dem Getriebe GET verbunden. Das zweite Faserelement FE2 ist an seinem zweiten Ende über einen Anschlusspunkt AP2M mit dem Motor MOT verbunden .

Der Motor MOT ist über zwei Befestigungspunkte BEF1, BEF2 mit dem Rahmen RAH verbunden, der als Tragestruktur ausgebildet und verwendet ist.

Durch diese Verbindungen bzw. durch diese Anordnung wird das oben genannte Differenzdrehmoment aufgefangen bzw. in den Rahmen RAH eingeleitet.

Der Motor MOT des Schienenfahrzeugs hat zwei Rotationsrich tungen. Die beiden Faserelemente FEI, FE2 müssen daher Diffe renzdrehmomente von zwei Rotationsrichtungen auffangen.

Dies wird durch die Wahl der Position der Anschlusspunkte AP1G, AP1M, AP2G, AP2M erreicht.

Die Anschlusspunkte AP1G, AP1M des ersten Faserelements FEI sind derart gewählt, dass das erste Faserelement FEI ein ers tes Differenzdrehmoment bzw. eine daraus resultierende erste Zugkraft einer ersten Rotationsrichtung des Motors MOT über den Motor MOT und über dessen Befestigungspunkte BEF1, BEF2 an den Rahmen RAH überträgt.

Die Anschlusspunkte AP2G, AP2M des zweiten Faserelements FE2 sind derart gewählt, dass das zweite Faserelement FE2 ein zweites Differenzdrehmoment bzw. eine daraus resultierende zweite Zugkraft einer zweiten Rotationsrichtung des Motors MOT über den Motor MOT und über dessen Befestigungspunkte BEF1, BEF2 an den Rahmen RAH überträgt. Die beiden Faserelemente FEI, FE2 bestehen aus Faserwerkstof fen, die bevorzugt Kevlar-Fasern und/oder Carbon-Fasern bein halten bzw. die vollständig aus Kevlar-Fasern und/oder Car bon-Fasern aufgebaut sind.

Die beiden Faserelemente FEI, FE2 übertragen somit Zugkräfte.

FIG 2 zeigt eine zweite Ausgestaltung der vorliegenden Erfin dung.

Beim Schienenfahrzeug ist der Antrieb des Getriebes GET mit einem Motor MOT verbunden, während der Abtrieb des Getriebes GET mit einem Radantriebssystem RAS verbunden ist.

Als Drehmomentstütze werden zwei Faser-bzw. Zugelemente FEI, FE2 verwendet, durch die das Differenzdrehmoment von Antrieb und Abtrieb in eine Tragestruktur, hier beispielsweise in ei nen Rahmen RAH, eingeleitet werden.

Die beiden Faserelemente FEI, FE2 sind derart angeordnet, dass sie dazu beitragen, das Gehäuse des Getriebes außerhalb der Drehachse des Getriebes mit der Tragestruktur (hier bei spielsweise den Rahmen RAH) zu verbinden.

Ein erstes Faserelement FEI ist an seinem ersten Ende über einen Anschlusspunkt AP1G mit dem Getriebe GET verbunden. Das erste Faserelement FEI ist an seinem zweiten Ende über einen Anschlusspunkt AP1M mit dem Motor MOT verbunden.

Ein zweites Faserelement FE2 ist an seinem ersten Ende über einen Anschlusspunkt AP2G mit dem Getriebe GET verbunden. Das zweite Faserelement FE2 ist an seinem zweiten Ende über einen Anschlusspunkt AP2R direkt mit dem Rahmen RAH verbunden. Der Motor MOT ist über zwei Befestigungspunkte BEF1, BEF2 mit dem Rahmen RAH verbunden, der als Tragestruktur ausgebildet und verwendet ist.

Durch diese Verbindungen bzw. durch diese Anordnung wird das oben genannte Differenzdrehmoment aufgefangen bzw. in den Rahmen RAH eingeleitet.

Der Motor MOT des Schienenfahrzeugs hat zwei Rotationsrich tungen. Die beiden Faserelemente FEI, FE2 müssen daher Diffe renzdrehmomente von zwei Rotationsrichtungen auffangen.

Dies wird durch die Wahl der Position der Anschlusspunkte AP1G, AP1M, AP2G, AP2R erreicht.

Die Anschlusspunkte AP1G, AP1M des ersten Faserelements FEI sind derart gewählt, dass das erste Faserelement FEI ein ers tes Differenzdrehmoment bzw. eine daraus resultierende erste Zugkraft einer ersten Rotationsrichtung des Motors MOT über den Motor MOT und über dessen Befestigungspunkte BEF1, BEF2 an den Rahmen RAH überträgt.

Die Anschlusspunkte AP2G, AP2R des zweiten Faserelements FE2 sind derart gewählt, dass das zweite Faserelement FE2 ein zweites Differenzdrehmoment bzw. eine daraus resultierende zweite Zugkraft einer zweiten Rotationsrichtung des Motors MOT direkt an den Rahmen RAH überträgt.

Die beiden Faserelemente FEI, FE2 bestehen aus Faserwerkstof fen, die bevorzugt Kevlar-Fasern und/oder Carbon-Fasern bein halten bzw. die vollständig aus Kevlar-Fasern und/oder Car bon-Fasern aufgebaut sind. Die beiden Faserelemente FEI, FE2 übertragen somit aus schließlich Zugkräfte.