ZWEIWEGEFAHRZEUG MIT EINER ANTRIEBSEINRICHTUNG FüR DEN

SCHIENENBETRIEB

Die Erfindung betrifft ein Zweiwegefahrzeug, insbesondere einen Zweiwege- Lastkraftwagen, mit einer Antriebseinrichtung für den Schienenbetrieb, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Zweiwegefahrzeuge werden auf privaten oder öffentlichen Schienennetzen für Rangierarbeiten von Eisenbahnwaggons, Gleisarbeiten, Bauarbeiten an Bahndämmen etc. eingesetzt, und weisen zusätzlich zu ihrem Fahrgestell mit Gummibereifung für herkömmliche Straßen ein weiteres ausfahrbares Fahrgestell mit vier an die Breite des jeweiligen Schienennetzes angepassten Schienenrädern auf, welche sie dazu in die Lage versetzen, dass sich die Zweiwegefahrzeuge nach dem Ausfahren der Schienenräder entlang der Gleise des Schienennetzes fortbewegen können.

Bei Fahrzeugen, wie Lastkraftwagen, die eine andere Spurweite als die Schienen besitzen, erfolgt die Umstellung auf den Schienenbetrieb dadurch, dass das Fahrgestell mit den Schienenrädern über Betätigungseinrichtungen in Form von Hydraulik- oder Pneumatikzylindern ausgefahren, und das Fahrzeug hierdurch über die Schienen angehoben wird, so dass sich die Straßen-Antriebsräder des Fahrzeugs in der Luft befinden.

Der Antrieb des Fahrzeugs beim Schienenbetrieb erfolgt mit Hilfe einer Antriebseinrichtung, welche eine Reibtrommel umfasst, die beim Anheben des Fahrzeuges in die Stellung für den Schienebetrieb gegen eines der Straßen-Antriebsräder des Fahrzeugs angestellt wird und die die über die Straßen-Antriebsräder abgegebene Antriebsleistung über ein Getriebe auf das Schienen-Antriebsrad überträgt. Hierdurch lässt sich das Zweiwegefahrzeug durch Kuppeln und Schalten in der vom Straßenbetrieb her gewohnten Weise entlang der Schienen bewegen.

Damit ein Zweiwegefahrzeug mit einer wenigstens eine Reibtrommel umfassenden Antriebseinrichtung nicht nur in Vorwärtsrichtung im Schienenbetrieb mit einer dem Straßenbetrieb vergleichbaren Geschwindigkeit fahren sondern auch in Rückwärtsrichtung

die abgegebene Antriebsleistung effizient nutzen kann, können Zweiwegefahrzeuge mit Getrieben ausgestattet sein, die auch einen Antrieb der Schienenräder in umgekehrter Drehrichtung ermöglichen.

So ist beispielsweise aus der WO 2004/026599 Al ein Zweiwegefahrzeug mit einem mechanischen Reversiergetriebe bekannt, welches eine Umkehr der Drehrichtung der Schienenräder für die Vorwärtsfahrt oder die Rückwärtsfahrt des Zweiwegefahrzeugs gestattet, indem das Reversiergetriebe entsprechend der gewünschten Drehrichtung gekuppelt oder geschaltet und die Antriebsleistung der Straßen-Antriebsräder auf die Schienenräder übertragen wird.

Alternativ dazu ist es möglich, wie beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 103 21 621 beschrieben, ein Zweiwegefahrzeug mit einer Antriebseinrichtung mit einem ersten Getriebe für die Vorwärtsfahrt und einem zweiten Getriebe für die Rückwärtsfahrt auszustatten, wobei das erste Getriebe mit einer ersten Reibtrommel und das zweite Getriebe mit einer zweiten Reibtrommel zusammenwirkt. Mittels einer Kupplungseinrichtung in Form einer ersten und einer zweiten Klauenkupplung, kann wahlweise das erste oder das zweite Getriebe eingekuppelt beziehungsweise ausgekuppelt werden, so dass die übertragung der Antriebsleistung der Straßen- Antriebsräder entweder über das erste Getriebe oder über das zweite Getriebe erfolgt.

In der angesprochenen Anmeldung weist das erste Getriebe ein Zahnrad auf, welches mit einem auf der Schienenachse zentral aufgenommen weiteren Zahnrad kämmt, so dass bei eingekuppeltem ersten Getriebe der Antrieb der Schienenachse in einer ersten Drehrichtung (vorwärts) erfolgt. Das zweite Getriebe umfasst dagegen ein Zahnrad, das in ein Innenhohlzahnrad eingreift, welches an einem der Schienenräder aufgenommen ist, so dass bei eingekuppeltem zweiten Getriebe der Antrieb der Schienenachse in einer zweiten Drehrichtung (rückwärts) erfolgt.

Die beschriebene Antriebseinrichtung weist durch den Einsatz eines Innenhohlzahnrades eine vergleichsweise aufwendige Konstruktion auf.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zweiwegefahrzeug zu schaffen, welches eine Antriebseinheit mit einem ersten und einem zweiten Getriebe in einem vereinfachten Aufbau besitzt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Zweiwegefahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Zweiwegefahrzeug, insbesondere ein Zweiwege- Lastkraftwagen, eine Antriebseinrichtung für den Schienenbetrieb, welche ein erstes und zweites über eine Schienenachse verbundenes Schienen-Antriebsrad sowie eine erste und zweite, mit den Schienen-Antriebsrädern über ein Getriebe gekoppelte und an die Umfangsoberfläche eines zugeordneten Straßen-Antriebsrades des Zweiwegefahrzeugs anstellbare Reibtrommel aufweist.

Das erfindungsgemäße Zweiwegefahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Getriebe eine erste Mehrzahl von Zahnrädern, insbesondere mit Außenverzahnung, umfasst und das zweite Getriebe eine zweite Mehrzahl von Zahnrädern, insbesondere mit Außenverzahnung, umfasst, wobei der Betrag der Differenz der ersten Mehrzahl und der zweiten Mehrzahl von Zahnrädern, insbesondere mit Außenverzahnung, eine ungerade Zahl verschieden von Null ist. Insbesondere kann der Betrag der Differenz Eins sein. Anders ausgedrückt, das eine der ersten und zweiten Getriebe umfasst eine ungerade Anzahl von Zahnrädern, während das andere der ersten und zweiten Getriebe eine gerade Anzahl von Zahnrädern aufweist, wobei sowohl die erste als auch die zweite Anzahl größer oder gleich 2 sind und die Zahnräder insbesondere eine Außenverzahnung aufweisen können.

Durch eine Kupplungseinrichtung, die vorzugsweise eine erste und zweite Klauenkupplung umfasst, lässt sich die Antriebsverbindung zwischen dem ersten Getriebe und der ersten

Reibtrommel sowie zwischen dem zweiten Getriebe und der zweiten Reibtrommel in erfindungsgemäßer Weise wechselweise unterbrechen und schließen, so dass je nach

gewünschter Drehrichtung der Schienen-Antriebsräder diese über die erste Reibtrommel und das erste Getriebe oder aber über die zweite Reibtrommel und das zweite Getriebe angetrieben werden.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass neben einem sehr einfachen Aufbau der Antriebseinrichtung bei einer entsprechenden Auslegung der jeweiligen Zahnräder im ersten und im zweiten Getriebe in der Vorwärtsfahrtrichtung und in der Rückwärtsfahrtrichtung im Wesentlichen dieselben Antriebsleistungen übertragen werden, und folglich auch dieselben Geschwindigkeiten erzielt werden können, wobei sämtliche lang übersetzten Fahrstufen oder Gänge des Fahrtgetriebes (Straßen-Fahrtgetriebe) des Zweiwegefahrzeugs sowohl bei der Vorwärtsfahrt als auch bei der Rückwärtsfahrt zur Verfügung stehen. Insbesondere können die erste und die zweite Reibtrommel im wesentlichen gleich groß oder mit gleichem Durchmesser ausgeführt sein, so dass sowohl für die Vorwärts- als auch für die Rückwärtsfahrt im Wesentlichen die gleiche Drehmomentübertragung auf das erste und auf das zweite Getriebe erreicht wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Mehrzahl von Zahnrädern im ersten Getriebe als ein erster Zug von kämmenden Zahnrädern mit Außenverzahnung und die zweite Mehrzahl von Zahnrädern im zweiten Getriebe als ein zweiter Zug von kämmenden Zahnrädern mit Außenverzahnung ausgeführt, wobei jeder Zug wenigstens zwei Zahnräder mit Außenverzahnung enthält. Insbesondere bevorzugt bestehen sowohl das erste und das zweite Getriebe nur aus Zahnrädern mit Außenverzahnung.

Durch den Einsatz von Stirnzahnrädern ergibt sich der weitere Vorteil, dass das übersetzungsverhältnis für die Vorwärts- und Rückwärtsfahrt auf einfache Weise auf einen gewünschten Wert angepasst werden kann, indem Stirnzahnräder mit entsprechend gewählten Durchmessern verwendet werden, und insbesondere bei dem Zahnradzug, der ein zusätzliches Stirnzahnrad enthält, dieses zusätzliche Zahnrad versetzt zu einer die

Drehzentren der übrigen Zahnräder verbindenden gedachten Verbindungslinie angeordnet wird. Darüber hinaus lassen sich das erste und zweite Getriebe durch die Auswahl von

Zahnrädern geeigneter Breite sehr leicht auf die jeweils zu übertragende Antriebsleistung

anpassen, so dass ein und dieselbe Grundkonstruktion der Getriebe bei unterschiedlichen Fahrzeugen zum Einsatz gelangen kann.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen mit weiteren vorteilhaften Merkmalen beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Hecks eines Zweiwege-Lastkraftwagens mit Blick auf die erste Reibtrommel und das erste Getriebe,

Fig. 2 eine schematische Ansicht der gegenüberliegenden Seite des Hecks des Zweiwege- Lastkraftwagens von Fig. 1 mit Blick auf die zweite Reibtrommel und das zweite Getriebe,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Schienenachse mit erstem und zweitem Schienen-Antriebsrad, Reibtrommeln sowie Straßen-Antriebsrädern zur Verdeutlichung der Lage der ersten und zweiten Getriebe, und

Fig. 4 eine Explosionszeichnung von Komponenten der Antriebseinrichtung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zweiwege- Lastkraftwagen.

Wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt ist, umfasst ein erfindungsgemäßes Zweiwegefahrzeug 1 in Form eines Zweiwege-Lastkraftwagens einen Rahmen 2, an dessen in Fahrtrichtung betrachtet hinterem Ende eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung 4 zum Antrieb des Fahrzeugs 1 beim Schienenbetrieb angeordnet ist.

Die Antriebseinrichtung 4 besitzt ein erstes und zweites über eine Schienenachse 6 vorzugsweise drehfest miteinander verbundenes Schienen-Antriebsrad 8, 10, sowie eine erste und zweite Reibtrommel 12, 14, die mit den Schienen-Antriebsrädern 8, 10 über

nachfolgend noch näher beschriebene erste und zweite Getriebe 22, 28 antriebsmäßig gekoppelt sind, so dass ein Antrieb bei Schienenbetrieb ausgehend von den Straßen- Antriebsrädern 18,20 erfolgt.

Die erste und zweite Reibtrommel 12, 14 - die wie in den Zeichnungen gezeigt, auch jeweils als doppelte Reibtrommeln ausgestaltet sein können - sind bezüglich der Mitte der Schienenachse 6 vorzugsweise axial außenliegend und exzentrisch zur Schienenachse 6 angeordnet, und werden mittels einer in den Figuren 1 und 2 schematisch angedeuteten Betätigungseinrichtung 16 an die zugehörigen Straßen-Antriebsräder 18 und 20 des Zweiwegefahrzeugs 1 angestellt.

Wie in Figur 1 weiterhin dargestellt ist, umfasst das erste Getriebe 22 eine Mehrzahl von Zahnrädern 25 - hier zwei Zahnräder 25a, 25b - welche einen ersten, der ersten Reibtrommel 12 zugeordneten Zahnradzug bilden, über den die Antriebsleistung in einer ersten Richtung (rückwärts) von einer Antriebswelle 24 (Achse der ersten Reibtrommel 12) über eine erste Kupplung 26 auf die Schienen-Antriebsräder 8, 10 übertragen werden. Das eine äußere Zahnrad 25a des ersten Zahnradzuges ist insbesondere drehfest und vorzugsweise koaxial mit der Achse der ersten Reibtrommel 12 verbunden, wohingegen das andere äußere Zahnrad 25b des ersten Zahnradzuges auf der Schienenachse 6 aufgenommen ist.

Das auf der Schienenachse 6 angeordnete äußere Zahnrad 25b ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in vorteilhafter Weise unmittelbar als Zahnring z.B. durch Verschrauben am ersten Schienen-Antriebsrad 8 befestigt, kann jedoch auch integral mit dem ersten Schienen-Antriebsrad 8 ausgebildet sein.

Wie in Figur 2 schematisch dargestellt ist, weist das zweite Getriebe 28 eine Mehrzahl von Zahnrädern 34 - hier ohne Beschränkung auf eine Anzahl von Zahnrädern drei Zahnräder 34a, 34b und 34c - auf, welche einen der zweiten Reibtrommel 14 zugeordneten zweiten Zahnradzug bilden, und welche die Antriebsleistung über eine zweite Kupplung 32 von einer zweiten Antriebswelle 30 (Achse der zweiten Reibtrommel 14) zum Antrieb der Schienen-Antriebsräder 8, 10 in einer zweiten Drehrichtung (vorwärts) übertragen.

Das eine äußere Zahnrad 34a des zweiten Zahnradzuges ist hierbei auf der Achse der zweiten Reibtrommel 14 und das andere äußere Zahnrad 34c des zweiten Zahnradzuges auf der Schienenachse 6, insbesondere drehfest und/oder koaxial, aufgenommen. Das auf der Schienenachse 6 angeordnete äußere Zahnrad 34c ist in vorteilhafter Weise unmittelbar als Zahnring (insbesondere durch Verschrauben) am ersten Schienen-Antriebsrad 10 befestigt, kann jedoch auch integral mit dem ersten Schienen-Antriebsrad 10 ausgebildet sein.

Die erste Kupplung 26 (Fig. 3) sowie auch die zweite Kupplung 32 bilden zusammen eine Kupplungseinrichtung, die in Abhängigkeit von der gewünschten Fahrtrichtung des Zweiwegefahrzeugs 1 die Schienen-Antriebsräder 8, 10 beziehungsweise die Schienenachse 6 entweder über die erste Reibtrommel 12, die Antriebswelle 24 und das erste Getriebe 22 mit der ersten Mehrzahl von Zahnrädern 25, oder aber über die zweite Reibtrommel 14, die Antriebswelle 30 und das zweite Getriebe 28 mit den Straßen- Antriebsrädern 18, 20 koppelt.

Wie in der Figur 3 näher gezeigt ist, sind gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die erste Kupplung 26 und die zweite Kupplung 32 als Klauenkupplungen ausgestaltet, welche jeweils eine entlang der Drehachse der zugehörigen Reibtrommel 12, 14 verschiebbar angeordnete (nicht gezeigte) Klaue umfassen können. Das wechselseitige öffnen und Schließen der Kupplungen 26, 32 zur Umschaltung zwischen Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt kann hierbei in vorteilhafter Weise durch bekannte pneumatische oder hydraulische Stellelemente, insbesondere Pneumatikzylinder, erfolgen, die z.B. durch Umlegen eines nicht dargestellten Schalters im Führerhaus des Zweiwegefahrzeugs 1 geschaltet werden.

Durch die Erfindung ergibt sich hierbei insgesamt der Vorteil, dass lediglich durch ein einfaches Verschieben der (nicht gezeigten) Klauen zwischen Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt umgeschaltet werden kann, ohne dass hierzu das Hauptfahrgetriebe des Zweiwegefahrzeugs umgeschaltet werden muss. Somit stehen sowohl für die Vorwärtsfahrt, als auch für die Rückwärtsfahrt alle Vorwärtsgänge des Hauptfahrgetriebes zur Verfügung, so dass die Rückwärtsfahrt mit einer im Vergleich zum reinen Straßenbetrieb

erheblich höheren Geschwindigkeit erfolgen kann. Hierbei wird erfindungsgemäß die Differenzialsperre der Antriebsräder 18 und 20 des Zweiwege fahrzeugs 1 aktiviert, um ein freies Durchdrehen des jeweils freigeschalteten Antriebsrades zu verhindern.

In der Explosionszeichnung in Figur 4 sind Komponenten der Antriebseinrichtung 4 einer weiteren bevorzugten Ausführungstorm eines erfindungsgemäßen Zweiwege- Lastkraftwagens 1 dargestellt. Von der an die Antriebswelle 24 kuppelbaren ersten Reibtrommel 12 wird vom ersten Straßen-Antriebsrad 18 Antriebsleistung ins erste Getriebe 22, welches hier bevorzugt drei Zahnräder 25a, 25b und 25c mit unterschiedlichen Durchmessern und Anzahlen von außen liegenden Zähnen aufweist, übertragen. Ein äußeres Zahnrad 25c des ersten Zahnradzuges ist auf der Schienenachse 6 aufgenommen, so dass diese in gleicher Drehrichtung wie das Straßen-Antriebsrad 18 in Rotation versetzt wird. Von der an die Antriebswelle 30 kuppelbaren zweiten Reibtrommel 14 wird vom zweiten Straßen-Antriebsrad 20 Antriebsleistung ins zweite Getriebe 28, welches hier bevorzugt vier Zahnräder 34a, 34b, 34c und 34d mit unterschiedlichen Durchmessern und Anzahlen von außen liegenden Zähnen aufweist, übertragen. Ein äußeres Zahnrad 34d des zweiten Zahnräderzuges ist auf der Schienenachse 6 aufgenommen, so dass diese in entgegengesetzter Drehrichtung zum Straßen-Antriebsrad 18 in Rotation versetzt wird.

Die erste und zweite Reibtrommel 12, 14 sind bevorzugt im Wesentlichen gleich groß, und haben im Wesentlichen den gleichen Durchmesser. Die übersetzungsverhältnisse in den ersten und zweiten Getrieben 22, 28 sind dabei bevorzugt derart gewählt - hier in Figur 4 durch unterschiedliche große Zahnräder 25a, 25b, 25c und 34a, 34b, 34c und 34d schematisch dargestellt - , dass sowohl bei Vorwärtsfahrt als auch bei Rückwärtsfahrt im Wesentlichen die gleiche Leistung von den Straßenantriebsrädern 18,20 bei im Wesentlichen gleicher Drehzahl der Schienenachse 6 übertragen wird.

Wie in Fig. 4 weiterhin gezeigt ist, können zum Schutz gegen ein Eindringens von Verschmutzungen sowohl das erste Getriebe 22 als auch das zweite Getriebe 28 jeweils in einem Getriebekasten 44 aufgenommen sein, der mit einer Abdeckkappe 46 versehen ist, so dass die Getriebe 22, 28 gekapselt sind.

Wie der Darstellung von Fig. 4 weiterhin entnehmbar ist, sind das erste Getriebe 22 und das zweite Getriebe 28 in vorteilhafter Weise im Wesentlichen symmetrisch oder spiegelsymmetrisch ausgebildet, wodurch die Getriebe im Wege einer Massenfertigung kostengünstig hergestellt werden können.

Schließlich können die Drehachsen der Zahnräder 25a, 25b, 25c des ersten Zahnradzuges sowie auch die Drehachsen der Zahnräder des zweiten Zahnradzuges im Wesentlichen entlang einer gedachten Verbindungslinie angeordnet sein, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist. Hierbei kann der Durchmesser der beiden mittleren Zahnräder 34b, 34c des zweiten Getriebes 28 halb so groß sein wie der Durchmesser des mittleren Zahnrades 25b des ersten Getriebes 22.

Darüber besteht jedoch ebenfalls die Möglichkeit, die Drehachsen der Zahnräder 25a bis 25c des ersten Zahnradzuges entlang einer gedachten Verbindungslinie anzuordnen, und demgegenüber die Drehachse wenigstens eines Zahnrades 34b, 34c des zweiten Zahnradzuges 34a-34d im Abstand von einer die Drehachsen der äußeren Zahnräder 34a, 34d des zweiten Zahnradzuges verbindenden gedachten Verbindungslinie anzuordnen, um zur Anpassung an ein gewünschtes übersetzungsverhältnis z.B. im zweiten Zahnradzug 34a-34d auch größere Zahnräder einsetzen zu können.

Liste der Bezugszeichen

Zweiwegefahrzeug Rahmen Antriebseinrichtung für den Schienenbetrieb Schienenachse erstes Schienen-Antriebsrad zweites Schienen-Antriebsrad erste Reibtrommel zweite Reibtrommel Betätigungseinrichtung Straßen-Antriebsrad Straßen-Antriebsrad erstes Getriebe Antriebswelle a-c Zahnräder des ersten Zahnradzuges erste Kupplung zweites Getriebe Antriebswelle zweite Kupplung a-d Zahnräder des zweiten Zahnradzuges Getriebekasten Abdeckkappe