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Patent Searching and Data


Title:
WHEELSET TRANSMISSION AND ASSEMBLY METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/019462
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a wheelset transmission (1, 1') for a rail vehicle, as well as a method for the disassembly of a part thereof, comprising: a transmission housing (2, 2', 2", 2"') configured as at least two parts, with a first housing part (2a, 2a', 2a", 2a'") and a second housing part (2b, 2b', 2b", 2b"), which are connected at a joint (2c, 2c', 2c", 2c"'); an input shaft (3, 3') connected to a first gear wheel (6, 6'); and an output shaft (4, 4') connected to a second gear wheel (7, 7'), wherein the first gear wheel (6, 6') and the second gear wheel (7, 7') are at least indirectly mechanically operatively connected in such a way that power can be transmitted from the input shaft (3, 3') to the output shaft (4, 4'), wherein the joint (2c, 2c', 2c", 2c"') is arranged in such a way that the transmission-side bearing of the input shaft (3, 3') is completely accommodated in the first housing part (2a, 2a', 2a", 2a'") and the transmission-side bearing of the output shaft (4, 4') is completely accommodated in the second housing part (2b, 2b', 2b", 2b").

Inventors:
JAROS, Michael (Berliner Platz 5, Heidenheim, 89518, DE)
SCHWERIN, Siegfried-Christian (Clichystr. 91/1, Heidenheim, 89518, DE)
JANOSCHEK, Michelle (Grüntenstr. 10, Stetten, 87778, DE)
Application Number:
EP2017/064244
Publication Date:
February 01, 2018
Filing Date:
June 12, 2017
Export Citation:
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Assignee:
VOITH PATENT GMBH (St. Pöltener Str. 43, Heidenheim, 89522, DE)
International Classes:
B61C9/50; B61C9/48
Foreign References:
EP0758602A21997-02-19
DE3928739A11990-03-15
CH472307A1969-05-15
DE3130603A11983-02-17
EP2085284A22009-08-05
DE102007031891A12009-01-22
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Claims:
Patentansprüche

1 . Radsatzgetriebe (1 ,1 ') für ein Schienenfahrzeug aufweisend

- ein Getriebegehäuse (2, 2', 2", 2"'), das mindestens zweiteilig ausgeführt ist, mit einem ersten Gehäuseteil (2a, 2a', 2a", 2a'") und einem zweiten Gehäuseteil

(2b,2b',2b",2b"), welche entlang einer Trennfuge (2c,2c',2c",2c"') miteinander verbunden sind,

- eine Eingangswelle (3.3') verbunden mit einem ersten Zahnrad (6,6')

- und eine Ausgangswelle (4,4') verbunden mit einem zweiten Zahnrad (7,7'), wobei das erste Zahnrad (6,6') und das zweite Zahnrad (7,7') zumindest mittelbar so in mechanischer Wirkverbindung stehen, dass Leistung von der Eingangswelle (3,3') auf die Ausgangswelle (4,4') übertragen werden kann,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Trennfuge (2c,2c',2c",2c"') so angeordnet ist, dass die getriebeseitige Lagerung der Eingangswelle (3,3') vollständig im ersten Gehäuseteil (2a, 2a', 2a", 2a'") und die getriebeseitige Lagerung der Ausgangswelle (4,4) vollständig im zweiten Gehäuseteil (2b,2b',2b",2b") aufgenommen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Zwischenwelle (10) vorhanden ist, die mit einem ersten Zwischenzahnrad (8') und einem zweiten Zwischenzahnrad (9') verbunden ist, über welche die Leistungsübertragung von der Eingangswelle (3') auf die Ausgangswelle (4') erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2

dadurch gekennzeichnet,

dass die Lagerung der Zwischenwelle (10) vollständig im ersten Gehäuseteil (2a',2a",2a") oder vollständig im zweiten Gehäuseteil (2b',2b",2b"') oder teils im ersten Gehäuseteil (2a',2a",2a") und teils im zweiten Gehäuseteil (2b',2b",2b"') aufgenommen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet,

dass das Radsatzgetriebe einstufig ausgeführt ist. 5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass der Winkel (a) zwischen der Trennfuge (2c,2c',2c",2c"') und der Senkrechten zur Verbindungslinie zwischen Eingangswelle (3,3') und Ausgangswelle (4,4') zwischen 20° und 45° beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass die Ausgangswelle (4,4') durch eine Radsatzwelle gebildet wird. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6

dadurch gekennzeichnet,

dass die Ausgangswelle (4,4') als Hohlwelle ausgeführt ist, die mit einer Radsatzwelle in Triebverbindung gebracht werden kann. 8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass das erste Gehäuseteil (2a,2a',2a",2a") und das zweite Gehäuseteil (2b,2b',2b",2b") durch ein Gußverfahren hergestellt sind, insbesondere als Alugussteile oder Sphärogussteile.

9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche

dadurch gekennzeichnet,

dass Eingangswelle (3,3') und Ausgangswelle (4,4') parallel zueinander liegen. 10. Verfahren zur Demontage eines Teiles eines Radsatzgetriebes (1 ,1 ') aus einem Schienenfahrzeug, wobei das Radsatzgetriebe (1 ,1 ') nach einem der vorherigen Ansprüche ausgeführt ist, und wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

a) Lösen der Verbindung zwischen einem Antriebsstrang und der Eingangswelle (3,3');

b) Lösen der Verbindung einer Drehmomentstütze (14) des Radsatzgetriebes; c) Schwenken des Radsatzgetriebes (1 ,1 ') um die Ausgangswelle (4,4') aus einer Betriebs-Einbaulage nach unten;

d) Öffnen des Getriebegehäuses an der Trennfuge (2c,2c',2c",2c"') und Ausbau des ersten Gehäuseteiles (2a, 2a', 2a", 2a'") zusammen mit der Eingangswelle (3,3') und deren getriebeseitigen Lagerung, während der zweite Gehäuseteil (2b, 2b', 2b", 2b") mit der Ausgangswelle am Schienenfahrzeug verbleibt.

1 1 . Verfahren nach Anspruch 10,

wobei das Radsatzgetriebe zweistufig mit einer Zwischenwelle (10) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet,

dass die Zwischenwelle (10) vollständig im ersten Gehäuseteil (2a', 2a", 2a'") gelagert ist und mit diesem zusammen ausgebaut wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10,

wobei das Radsatzgetriebe zweistufig mit einer Zwischenwelle (10) ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet,

dass die Lagerung der Zwischenwelle (10) teils im ersten Gehäuseteil (2a',2a",2a"') und teils im zweiten Gehäuseteil (2b',2b",2b"') aufgenommen ist und dass die Zwischenwelle ausgebaut wird, nachdem der erste Gehäuseteil (2a', 2a", 2a'") ausgebaut wurde, während weiterhin der zweite Gehäuseteil (2a',2a",2a"') am Schienenfahrzeug verbleibt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass zusätzlich die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden:

e) Montage des ersten oder eines anderen vorbereiteten ersten Gehäuseteils (2a, 2a', 2a", 2a'") mit gewarteten oder ausgetauschten Lagerungen zumindest für die Eingangswelle (3,3') an dem zweiten Gehäuseteil (2b,2b',2b",2b"') f) Vollständige Montage des Radsatzgetnebes am Schienenfahrzeug, ohne dass vorher der zweite Gehäuseteil (2b, 2b', 2b", 2b'") mit der Ausgangswelle (4,4') aus dem Schienenfahrzeug ausgebaut wurde.

Description:
Radsatzgetriebe und Verfahren zur Montage

Die Erfindung betrifft ein Radsatzgetriebe für ein Schienenfahrzeug aufweisend ein Getriebegehäuse, das mindestens zweiteilig ausgeführt ist, mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil, welche an einer Trennfuge verbunden sind, eine Eingangswelle verbunden mit einem ersten Zahnrad und eine Ausgangswelle verbunden mit einem zweiten Zahnrad, wobei das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad zumindest mittelbar so in mechanischer Wirkverbindung stehen, dass Leistung von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle übertragen werden kann.

Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Demontage eines Teils von einem solchen Radsatzgetriebe.

Ein Radsatzgetriebe ist ein spezielles mechanisches Getriebe, das im Drehgestell eines Schienenfahrzeugs angeordnet ist, um die Antriebsleistung auf eine Radsatzwelle zu übertragen. Es können in einem Drehgestell auch mehrere Radsatzgetriebe vorhanden sein, wenn mehrere Radsätze angetrieben sind.

Radsatzgetriebe sind beispielsweise aus DE 102007031891 A1 bekannt. Gezeigt werden zweistufige Radsatzgetriebe in Stirnrad/Kegelradausführung für einen Längsantrieb. Beim Längsantrieb befindet sich die Eingangswelle in einer Ebene senkrecht zur Radsatzwelle. Das Gehäuse des Radsatzgetriebes ist zweiteilig mit einer horizontalen Trennfuge ausgeführt, wobei der untere Teil unter anderem als Wanne für den Ölsumpf dient.

Zur Wartung insbesondere zu Austausch der Lager bei der Hauptuntersuchung muss das gesamte Radsatzgetriebe zusammen mit dem Radsatz, bestehend aus Radsatzwelle und Radscheiben, ausgebaut werden. Erst danach kann das Radsatzgetriebe zerlegt werden, um die Komponenten wie etwa die Lager zu kontrollieren und gegebenenfalls auszutauschen. Das Fahrzeug ist solange außer Betrieb, bis das gewartete Radsatzgetriebe mit Radsatz wieder eingebaut ist. Selbst für eine vereinfachte Hauptuntersuchung sind das schnell zwei bis drei Tage. Das ist mit erheblichen Kosten verbunden - nicht nur durch die Belegung des Wartungswerkes, sondern auch durch notwendige Investitionen in Fahrzeuge, da der Betreiber in seiner Flotte ausreichend Fahrzeuge vorhalten muss, die als Ersatz für die langen Wartungszeiten zur Verfügung stehen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein entsprechendes Radsatzgetriebe und ein Verfahren zur Demontage des Radsatzgetriebes so weiter zu entwickeln, dass eine schnellere und einfachere Wartung möglich ist.

Die Aufgabe für die Vorrichtung wird erfindungsgemäß durch ein Radsatzgetriebe gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung, die die Vorrichtung weiter verbessern, finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen. Das erfindungsgemäße Radsatzgetriebe weist im Getriebegehäuse eine Trennfuge auf, die so angeordnet ist, dass die getriebeseitig Lagerung der Eingangswelle vollständig im ersten Gehäuseteil und die getriebeseitige Lagerung der Ausgangswelle vollständig im zweiten Gehäuseteil aufgenommen ist.

Die Eingangswelle kann in Triebverbindung mit einem Antriebsstrang gebracht werden, beispielsweise über eine Ausgleichskupplung. Der Antriebsstrang des Schienenfahrzeuges weist beispielsweise einen Motor, ein Schaltgetriebe und ein Wendegetriebe auf. Die Ausgangswelle kann bevorzugt direkt durch die Radsatzwelle gebildet werden, alternativ kann sie aber auch als eine Hohlwelle ausgebildet sein, die mit der Radsatzwelle verbunden werden kann - beispielsweise über eine Lenkerkupplung. Mit getriebeseitiger Lagerung sind die Lager der jeweiligen Welle gemeint, die im Getriebe angeordnet sind. Je nach Ausführung können an einer Welle auch noch Lager außerhalb des Getriebegehäuses vorhanden sein. Beispielsweise wenn die Ausgangswelle durch die Radsatzwelle gebildet wird. Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist, dass durch die spezielle Gestaltung insbesondere des Getriebegehäuses die Demontage der ersten Gehäusehälfte mit dem antriebsseitigen Teil des Getriebes inklusive kompletter Lagerung der Eingangswelle möglich wird, und zwar ohne dass der Radsatz mit dem abtriebsseitige Teil des Radsatzgetriebes aus dem Drehgestell ausgebaut werden muss. Zur oben genannten vorteilhaften Demontage wird zunächst die Verbindung zwischen Antriebsstrang und Eingangswelle gelöst, dann die Drehmomentstütze, mit der sich das Getriebe im Drehgestell abstützt, gelöst, dann das Radsatzgetriebe nach unten geschwenkt und anschließend das Getriebegehäuse an der Trennfuge geöffnet. Im antriebsseitigen Teil des Radsatzgetriebes können nun die Lager der Eingangswelle bequem in der Werkstatt getauscht werden. Aufgrund der einfacheren Demontage ist sehr viel weniger Zeit nötig. Zudem kann diese sogenannte vereinfachte Hauptuntersuchung über einer einfachen Grube erfolgen, da die Radsätze im Drehgestell installiert bleiben.

Zusätzlich kann die Wartungszeit noch weiter verkürzt werden, wenn nach der Demontage ein vorbereitetes Austauschmodul für den antriebsseitigen Teil des Radsatzgetriebes eingebaut wird. Dann muss noch nicht einmal auf den Wechsel der Lager gewartet werden. Eine vereinfachte Hauptuntersuchung, bei der weder die Radscheiben noch die abtriebsseitigen Lager, also die Lager der Ausgangswelle, getauscht werden müssen, lässt sich somit in wenigen Stunden anstatt in zwei bis drei Tagen erledigen. Da die Lager der Eingangswelle im Durchmesser kleiner sind und auch schneller drehen, müssen diese meist auf Grund der geringeren Tragfähigkeit häufiger gewechselt oder gewartet werden als die Lager der Ausgangswelle und auch häufiger als die Radscheiben. Unter Trennfuge ist eine lösbare Verbindung der beiden Gehäuseteile zu verstehen, die so ausgeführt ist, dass die Gehäuseteile zur Wartung voneinander getrennt werden können. Üblicherweise wird die lösbare Verbindung über mehrere Verschraubungen entlang der Trennfuge realisiert. Die Trennfuge liegt bevorzugt im Wesentlichen in einer Ebene und diese Ebene ist bevorzugt im Wesentlichen parallel zur Ausgangswelle angeordnet. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist darauf zu achten, dass die Trennfuge so gestaltet ist, dass die Ausrichtung der beiden Gehäuseteile zueinander eindeutig bestimmt ist, um einen zuverlässigen Eingriff der Zahnräder nach Demontage und Montage zu gewährleisten. Zudem sollte die Verbindung bevorzugt öldicht ausgeführt werden, da sich die Trennfuge im Bereich des Ölsumpfes befinden kann. Dazu weisen die beiden Gehäusehälften an der Trennfuge jeweils Dichtflächen auf. Insbesondere durch die Ausführung der Trennfuge in einer Ebene kann ein ausreichender und gleichmäßiger Anpressdruck zwischen den Dichtflächen der Trennfuge erzielt werden.

Die erfinderische Lösung lässt sich vorteilhaft auf zweistufige Radsatzgetriebe anwenden. Hierbei ist eine Zwischenwelle vorhanden ist, die mit einem ersten Zwischenzahnrad und einem zweiten Zwischenzahnrad verbunden ist, über welche die Leistungsübertragung von der Eingangswelle auf die Ausgangswelle erfolgt. Auch hier ist es von Vorteil, wenn der antriebsseitige Teil des Radsatzgetriebes ausgebaut werden kann, ohne dass das ganze Radsatzgetriebe und damit der Radsatz aus dem Schienenfahrzeug ausgebaut werden muss. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Lagerung der Zwischenwelle ebenso vollständig im ersten Gehäuseteil aufgenommen ist, dass sie zusammen mit dem ersten Gehäuseteil ausgebaut werden kann. So können nicht nur die Lager der Eingangswelle sondern auch die der Zwischenwelle bei einer vereinfachten Hauptuntersuchung einfach und schnell getauscht werden. Falls dies nicht unbedingt erforderlich ist, kann das Getriebegehäuse mit seiner Trennfuge so gestaltet sein, dass die Lager der Zwischenwelle vollständig im zweiten Gehäuseteil aufgenommen sind. Sie verbleiben dann im eingebauten Teil des Radsatzgetriebes.

Alternativ kann die Trennfuge durch die Lagerung der Zwischenwelle gehen. So kann die Zwischenwelle mit ihrer Lagerung entnommen werden, wenn die beiden Gehäuseteile an der Trennfuge auseinander genommen wurden. Auch das ermöglicht einen Lagertausch an der Zwischenwelle bei einer vereinfachten Hauptuntersuchung. Ebenso vorteilhaft lässt sich die Lösung anwenden, wenn das Radsatzgetriebe einstufig ausgeführt ist und somit eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle aufweist, welche über die jeweils damit verbundene Zahnräder direkt im Eingriff stehen. Eine Zwischenwelle ist nicht vorgesehen. Von Vorteil ist es, wenn der Winkel α zwischen der Trennfuge und der Senkrechten zur Verbindungslinie zwischen Eingangswelle und Ausgangswelle zwischen 20° und 45° beträgt. Dadurch ergibt sich eine gute Zugänglichkeit für die Montage/Demontage im abgeschwenkten Zustand. Eine besonders kompakte Ausführung des Radsatzgetriebes ergibt sich, wenn die Ausgangswelle direkt durch die Radsatzwelle gebildet wird.

Alternativ kann die Ausgangswelle als Hohlwelle ausgeführt sein, die mit einer Radsatzwelle in Triebverbindung gebracht werden kann. Sie kann beispielsweise über Lenkerkupplungen oder andere Kupplungen an der Radsatzwelle angebunden sein. Damit kann eine Dämpfung und ein gewisser Ausgleich zwischen Radsatz und Radsatzgetriebe erzielt werden.

Besonders gut lässt sich die Trennfuge realisieren, wenn das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil durch ein Gußverfahren hergestellt sind, insbesondere als Alugussteile oder Sphärogussteile. Das Getriebegehäuse kann generell an beiden Gehäuseteilen noch Deckel zur Abdeckung der Lagerungen oder für Montage- oder Inspektionszwecke aufweisen.

Besonders gut lässt sich die Erfindung einsetzen, wenn die Eingangswelle und Ausgangswelle parallel zueinander liegen. Dann kann das Radsatzgetriebe nach Lösen der Drehmomentstütze und der Verbindung zum Antriebsstrang einfach um die Ausgangswelle gedreht werden, ohne dass weitere Bauteile entfernt werden müssen. Mit gewissen Anpassungen kann die erfinderische Lösung auch für Radsatzgetriebe in Längsantriebsausführung also mit einer Kegelradstufe angewandt werden.

Die Aufgabe für das Verfahren wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale, die das Verfahren weiter verbessern und die Wartung vereinfachen oder diese auf andere Getriebeausführungen anpassen, finden sich in den entsprechenden nachfolgenden Unteransprüchen. Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

a) Lösen der Verbindung zwischen Antriebsstrang und Eingangswelle;

b) Lösen der Verbindung einer Drehmomentstütze des Radsatzgetriebes von einem Drehgestell oder Rahmen des Schienenfahrzeuges;

c) Schwenken des Radsatzgetriebes um die Radsatzwelle aus einer Betriebs- Einbaulage nach unten; so ist der antriebsseitige Teil des Getriebes zugänglich; d) Öffnen des Getriebegehäuses an der Trennfuge und Ausbau des ersten Gehäuseteiles zusammen mit der Eingangswelle und deren getriebeseitigen Lagerung, während der zweite Gehäuseteil mit der Ausgangswelle am Schienenfahrzeug verbleibt. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Demontage der ersten Gehäusehälfte mit dem antriebsseitigen Teil des Getriebes inklusive kompletter Lagerung der Eingangswelle möglich wird, und zwar ohne dass der Radsatz mit dem abtriebsseitige Teil des Radsatzgetriebes aus dem Drehgestell ausgebaut werden muss. Dadurch kann eine vereinfachte Hauptuntersuchung bei der weder die Radscheiben noch die Lagerung der Ausgangswelle getauscht werden müssen, sehr zeitsparend und mit einfachen Mitteln durchgeführt werden. Bei bisherigen Getrieben ist das so nicht möglich, da der Ausbau der Lagerung der Eingangswelle nur möglich wird, wenn das gesamte Radsatzgetriebe ausgebaut ist. Dazu müssen vorher auch die Radscheiben von der Radsatzwelle abgezogen werden, was sehr zeitaufwendig ist und besondere Hilfsmittel und Werkstatteinrichtung erfordert.

Bei einem Radsatzgetriebe, das zweistufig mit einer Zwischenwelle ausgeführt ist, ist es bevorzugt, wenn die Trennfuge so gestaltet ist, dass die Zwischenwelle vollständig im ersten Gehäuseteil gelagert ist und mit diesem zusammen ausgebaut wird. Dadurch können auch die Lager der Zwischenwelle einfach mit ausgetauscht werden. Denn auch diese müssen oftmals ebenso wie die Lager der Eingangswelle häufiger getauscht werden als die Lager der Ausgangswelle, da sie einen kleineren Durchmesser als die der Ausgangswelle haben. Alternativ kann die Trennfuge auch so gestaltet sein, dass die Lagerung der Zwischenwelle teils im ersten Gehäuseteil und teils im zweiten Gehäuseteil aufgenommen ist. Im Verfahren wird ein zusätzlicher Schritt ausgeführt, bei dem die Zwischenwelle ausgebaut wird, nachdem der erste Gehäuseteil ausgebaut wurde, während weiterhin der zweite Gehäuseteil am Schienenfahrzeug verbleibt. Somit ist es nach wie vor möglich, dass das Schienenfahrzeug auf den Rädern steht, während die vereinfachte Hauptuntersuchung durchgeführt wird.

Zur Vervollständigung der Wartungsarbeiten können zusätzlich die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden:

- Montage des ersten Gehäuseteils mit gewarteten oder ausgetauschten Lagerungen zumindest für die Eingangswelle an dem zweiten Gehäuseteil .

- Und vollständige Montage des Radsatzgetriebes am Schienenfahrzeug, ohne dass vorher der zweite Gehäuseteil mit der Ausgangswelle aus dem Schienenfahrzeug ausgebaut wurde. Um die Wartung noch weiter zu verkürzen ist es vorteilhaft, dass anstatt des Tausches der Lager am ausgebauten ersten Gehäuseteil ein anderes bereits vorbereitetes erstes Gehäuseteil mit gewarteten oder ausgetauschten Lagerungen zumindest für die Eingangswelle gegebenenfalls auch für die Zwischenwelle wieder eingebaut wird. Durch die Verwendung eines solchen vorbereiteten Austauschmoduls muss nicht auf den Wechsel der Lager gewartet werden. Das Schienenfahrzeug ist nach wenigen Stunden bereits wieder einsatzbereit. Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

Fig.1 Schematische Ansicht eines Radsatzes mit einem erfindungsgemäßen, einstufigen Radsatzgetriebe

Fig.2 Schematische Ansicht eines Radsatzes mit einem erfindungsgemäßen, zweistufigen Radsatzgetriebe Fig.3 Ausführung eines Getriebegehäuse für ein einstufiges erfindungsgemäßes Radsatzgetriebe

Fig.4 Getriebegehäuse aus Fig.3 an Trennfuge geöffnet

Fig.5 Ausführung eines erfindungsgemäßen, zweistufigen

Radsatzgetriebes

Fig.6 Weitere Ausführung eines erfindungsgemäßen, zweistufigen

Radsatzgetriebes

Fig.7 Noch eine Ausführung eines erfindungsgemäßen, zweistufigen

Radsatzgetriebes Nachfolgend werden die Figuren detaillierter beschrieben. Gleiche Bezugszahlen bezeichnen gleiche beziehungsweise analoge Bauteile oder Komponenten.

In Fig.1 ist ein Radsatz mit einem einstufigen Radsatzgetriebe 1 in Draufsicht dargestellt. Der Antriebsstrang ausgehend vom Fahrmotor und gegebenenfalls mit Schaltgetriebe und Wendegetriebe ist nicht dargestellt, ebensowenig das Drehgestell, in welchem der Radsatz eingebaut wird.

An der Eingangswelle 3 ist eine Kupplung zur Verbindung mit dem Antriebsstrang gezeigt. Auf der Eingangswelle 3, welche im Getriebegehäuse 2 (=2a+2b) gelagert ist, ist das erstes Zahnrad 6 drehfest montiert. Dieses steht im Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 7, welches drehfest auf der Ausgangswelle 4 montiert ist. Die Ausgangswelle 4 wird in diesem Fall direkt durch die Radsatzwelle gebildet. Auf der Radsatzwelle sind zwei Radscheiben 5 montiert. Alternativ könnte die Ausgangswelle auch eine Hohlwelle sein, die über eine Kupplung in Triebverbindung mit der Radsatzwelle steht. Die Eingangswelle 3 und die Ausgangswelle 4 sind parallel zueinander angeordnet. Das heißt, das Radsatzgetriebe 1 ist mit einem sogenannten Querantrieb ausgeführt. Das Getriebegehäuse weist zwei Gehäuseteile auf: Einen ersten 2a, in dem die Lagerung der Eingangswelle 3 vollständig aufgenommen ist, und einen zweiten 2b, in dem die Lagerung der Ausgangswelle 4 vollständig aufgenommen ist. Die Trennfuge ist in dieser Darstellung nicht erkennbar.

Wird das Radsatzgetriebe 1 vom Antriebsstrang an der Kupplung der Eingangswelle 3 getrennt und die nicht dargestellte Drehmomentstütze vom Drehgestell gelöst, so kann das Radsatzgetriebe 1 nach unten geschwenkt werden. Für die vereinfachte Hauptuntersuchung kann nun der erste Gehäuseteil 2a vom zweiten Gehäuseteil 2b abmontiert werden. Somit kann der erste Gehäuseteil mit der Eingangswelle 3 und mitsamt ihrer Lagerung ausgebaut werden, ohne dass der Radsatz oder der abtriebsseitige Teil des Radsatzgetriebes mit Lagerung der Ausgangswelle demontiert werden muss. Das Schienenfahrzeug kann damit weiterhin auf den Radsätzen stehen, so dass die Wartung beispielsweise über einer einfachen Grube erfolgen kann. Nach Wechsel der Lager der Eingangswelle 3 kann das erste Gehäuseteil 2a wieder eingebaut und das Radsatzgetriebe 1 wieder vollständig montiert und mit dem Antriebsstrang verbunden werden. Die Wartung ist sehr viel schneller als bei bisherigen Radsatzgetrieben möglich. Deutlich zu erkennen ist auch, dass der Durchmesser der Lager an der Ausgangswelle 4 größer ist als der der Lager an der Eingangswelle 3. Da die abtriebsseitigen Lager durch den Durchmesser der Ausgangswelle 4 bestimmt werden, sind sie oftmals überdimensioniert. Dadurch erklärt sich auch, warum die abtriebsseitigen Lager an der Ausgangswelle 4 seltener getauscht werden müssen als die antriebsseitigen Lager an der Eingangswelle 3.

Um die Montage und Wartung noch weiter zu vereinfachen und zu verkürzen, kann ein Austauschmodul für das erste Gehäuseteil 2a mit Eingangswelle 3 und bereits ausgetauschten Lagern vorbereitet werden, so dass es direkt nach Ausbau des ersten Gehäuseteils 2a eingebaut werden kann. Somit ist das Radsatzgetriebe 1 schnell wieder vollständig und die Montage kann abgeschlossen werden, ohne dass auf den Lageraustausch gewartet werden muss. Die Überholung der Lager im ausgebauten Getriebeteil kann dann in Ruhe in der Werkstatt erfolgen, so dass für den nächsten Wartungsstillstand wieder ein Austauschmodul zur Verfügung steht.

Fig.2 zeigt analog einen Radsatz mit einem erfindungsgemäßen zweistufigen Radsatzgetriebe 1 '. Hier steht das erste Zahnrad 6', welches auf der Eingangswelle 3' befestigt ist, nicht direkt im Eingriff mit dem zweiten Zahnrad 7', welches auf der Ausgangswelle 4' montiert ist. Dazwischen befindet sich die Zwischenwelle 10, über welche die Leistungsübertragung mit Hilfe der auf ihr montierten Zwischenzahnräder 8 und 9 erfolgt. Mit einem zweistufigen Getriebe sind weitere Übersetzungsbereiche zugänglich. Auch bei dieser Ausführung wird die Ausgangswelle 4' direkt durch die Radsatzwelle gebildet, auf der die beiden Radscheiben 5 montiert sind. Auch hier sind Eingangswelle 3' und Radsatzwelle 4' parallel zueinander ausgeführt.

Der Ausbau zur Wartung erfolgt analog zur Beschreibung beim einstufigen Getriebe. Auch in dieser Darstellung ist die Trennfuge nicht zu sehen. Sie ist in jedem Fall so im Getriebegehäuse 2' (=2a'+2b') angeordnet, dass sich die komplette getriebeseitige Lagerung der Eingangswelle 3' im ersten Gehäuseteil 2a' befindet und sich mit diesem beim Öffnen der Radsatzgetriebes 1 ' an der Trennfuge ausbauen lässt.

In Figur 3 und 4 ist ein Getriebegehäuse 2 für ein einstufiges Radsatzgetriebe gemäß der Erfindung in Seitenansicht zu sehen - einmal geschlossen und einmal an der Trennfuge 2c geöffnet. Gut zu sehen sind die Verbindungsflächen der beiden Gehäuseteile 2a und 2b mit den dazugehörigen Verschraubungen. Wie dargestellt ist die Trennfuge 2c in einer Ebene angeordnet. Somit lassen sich die Dichtflächen an der Trennfuge 2c besser gestalten und mit gleichmäßigem Anpressdruck montieren, was zu einer besseren Dichtigkeit gegen Ölaustritt führt. Das ist notwendig wenn die Trennfuge in den Bereich des Ölsumpfes reicht. Bei den bisher bekannten Radsatzgetrieben wird das vermieden, in dem die Trennfuge horizontal und mittig durch die Lagerungen der Eingangs- und Ausgangswelle gelegt wird oder in dem das Getriebegehäuse als Ganzes einteilig mit mehreren Deckeln zur Montage der Wellen mit den Zahnrädern ausgeführt ist.

Die Trennfuge ist bevorzugt unter einem Winkel α von 20° bis 45° angeordnet, damit eine gute Montierbarkeit und Demontierbarkeit des ersten Gehäuseteils 2a möglich ist. Welcher Winkel möglich ist, ist unter anderem vom Achsabstand L zwischen Eingangswelle 3 und Ausgangswelle 4 abhängig. Gut zu sehen ist, dass die komplette Lagerung der Eingangswelle 3 im ersten Gehäuseteil 2a und die komplette Lagerung der Ausgangswelle 4 im zweiten Gehäuseteil 2b aufgenommen ist. Zusätzlich dargestellt sind die Bearbeitungsflächen für die Deckel 1 1 und 12 zur jeweiligen Abdeckung der Lagerungen. Über diese Öffnungen können die Wellen 3 und 4 mit Lagerung montiert und demontiert werden. Die Gehäuseteile 2a und 2b werden bevorzugt als Gussteile ausgeführt, beispielsweise als Spärogussteile oder Aluminiumgussteile.

Die Figuren 5 bis 7 zeigen jeweils symbolisch Ausführungen eines zweistufigen Radsatzgetriebes in Einbaulage mit unterschiedlicher Anordnung der Trennfuge. Im jeweiligen Getriebegehäuse 2', 2" und 2"' sind die Trennfugen 2c', 2c" und 2c" nur symbolisch als Linie angedeutet und nicht in der dargestellten Gestaltung des Getriebegehäuses erkennbar. Die Trennfugen sind in einer Ebene ausgeführt, um einfache Montierbarkeit und um gute Dichtigkeit zu ermöglichen.

Je nach Achsabstand zwischen den Wellen und je nach Größe des Radsatzgetriebes kann die eine oder die andere Ausführung vorteilhafter sein. Zusätzlich ist in allen Figuren 5 bis 7 die Drehmomentstütze 14 zu erkennen, über die sich das Radsatzgetriebe am Rahmen des Drehgestells abstützt. Durch die Deckel auf den Bearbeitungsflächen 1 1 ', 12' und den Deckel 13 ist die Montierbarkeit für die Wellen mit Lagerung gegeben. In Fig.5 ist die Trennfuge 2c' zwischen Eingangswelle 3' und Zwischenwelle 10 angeordnet. Dadurch ist die getriebeseitige Lagerung der Eingangswelle 3' vollständig im ersten Gehäuseteil 2a' aufgenommen. Die Lagerung der Zwischenwelle 10 und der Ausgangswelle 4' befinden sich im zweiten Gehäuseteil 2b'. Zusammen mit dem ersten Gehäuseteil 2a' kann die Eingangswelle 3' mit ihrer Lagerung ausgebaut werden. Und das wiederum ohne dass der Radsatz aus Drehgestell demontiert werden muss. Der zweite Gehäuseteil 2b mit der Ausgangswelle 4' kann installiert bleiben.

Fig.6 zeigt eine Variante, bei der die Trennfuge 2c" mittig durch die Lagerung der Zwischenwelle 10 verläuft. Hier kann der erste Gehäuseteil 2a" mit der Eingangswelle 3' und ihrer Lagerung demontiert werden und anschließend die Zwischenwelle 10 mit ihrer Lagerung aus dem Getriebegehäuse 2" entnommen werden.

Die besonders bevorzugte Ausführungsform in Fig.7 zeigt eine Trennfuge 2c'", die zwischen der Zwischenwelle 10 und der Ausgangswelle 4' angeordnet ist. Damit ist hier ein kompletter Ausbau der Eingangswelle 3' und der Zwischenwelle 10 mit ihren jeweiligen Lagerungen möglich, indem das erste Gehäuseteil 2a'" vom zweiten Gehäuseteil 2b'" getrennt wird. Insbesondere wenn die Wartung durch Verwendung eines vorbereiteten Austauschmoduls für den antriebsseitigen Teil des Radsatzgetriebes erfolgen soll, ist diese Ausführung von Vorteil.

Bezugszeichenliste

I , 1 ' Radsatzgetriebe

2= 2a +2b;

2'=2a'+2b' ;

2"=2a"+2b";

2"'=2a"'+2b"' Getriebegehäuse

2a, 2a', 2a", 2a'" erster Gehäuseteil

2b, 2b',2b", 2b'" zweiter Gehäuseteil

2c, 2c', 2c", 2c'" Trennfuge

3, 3' Eingangswelle

4, 4' Ausgangswelle

5 Radscheibe

6, 6' erstes Zahnrad

7, 7' zweites Zahnrad

8' erstes Zwischenzahnrad

9' zweites Zwischenzahnrad

10 Zwischenwelle

I I , 1 1 ' Bearbeitungsfläche für Deckel der Lagerung der

Eingangswelle

12, 12' Bearbeitungsfläche für Deckel der Lagerung der

Ausgangswelle

13 Deckel der Lagerung der Zwischenwelle

14 Drehmomentstütze

Winkel der Trennfuge gegenüber der Senkrechten zur Verbindungslinie zwischen Eingangs- und Ausgangswelle Achsabstand zwischen Eingangs- und Ausgangswelle