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Zapfenlager für kurvenbewegliche Lokomotiven u. dgl. Fahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf kurvenbewegliche (Drehschemel-) Lokomotiven oder ähnliche Fahrzeuge, nämlich solche mit Gelenkzapfen, und betrifft die Drehzapfenlagerteile oder kurz das Drehzapfenlager derartiger Fahrzeuge.
Bei Drehschemellokomotiven u. dgl. Fahrzeugen zeigte die Erfahrung, dass bei den Zapfenlagern zwei Hauptschwierigkeiten auftreten :
1. Aufnahme des durch Abnützung verursachten Spieles der Lagerteile und 2. Ermöglichung des Kippens bzw. von lotrechten Winkelbewegungen zwischen den Bestandteilen der Zapfenlagerungen.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, diese Schwierigkeiten zu überwinden und zu beseitigen ; bezüglich der ersteren derselben hat man für die Zapfenlager bereits erneuerbare Ausgleichsoder Abnützblöcke jener Art vorgeschlagen, die durch Keile nachstellbar sind, welche unter rechten Winkeln zu den Zapfenachsen wirken.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass bei Drehschemellokomotiven u. dgl. diese bisher verwendeten Einrichtungen schwierig zu betätigen sind, weil sie in schwer zugänglichen Stellungen angeordnet sind und weil sie äusserer Kräfte erheblicher Grösse bedürfen, um die Einzelteile der Zapfenlagerung (Zapfen und Pfanne) relativ zueinander in jene Stellungen zu verschieben, in denen die Keile zur Aufnahme des Spieles einund nachgestellt werden können.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Mängel mit Hilfe einer Einrichtung, vermittels welcher diese Einstellungen bzw. Verschiebungen unter Überwindung des Reibungswiderstandes zwischen Zapfen und Pfanne bequem und aus frei zugänglichen Stellungen durchgeführt und gesichert werden können. Dieser Widerstand stammt von den auf diese Flächen stets wirkenden Lasten, gleichgültig, ob die Lokomotive bzw. das ähnliche Fahrzeug in Betrieb steht oder nicht.
Beispielsweise sind erfindungsgemäss parallel oder unter rechten Winkeln zu den Achsen der Zapfen oder in einer sonstigen Stellung Keile vorgesehen, mittels welcher die Abnützung der Ausgleichsblöcke aufgenommen werden und die an den inneren oder äusseren Enden der Zapfen oder in sonstiger Stellung angebracht werden können.
Derartige Keile können mittels Bolzen und
Stellmuttern betätigt werden, wobei der Aussen- umfang der Stellmuttern die Gestalt eines
Schnecken-, Kegel-, Stirn-, Spur-oder sonstigen
Zahnrades haben kann.
Die Stellmuttern werden mittels Getrieben und Wellen oder durch andere Hilfsmittel von irgendeiner bequem zugänglichen Stelle aus gleichzeitig gedreht und die Abmessungen der
Getriebe sind so gewählt, dass eine entsprechende Übersetzung gewährleistet ist.
Gegebenenfalls können die Keile auch durch Zahnstangen und Zahnradgetriebe oder sonstwie betätigt und angezogen werden. Einstellungen können auch selbsttätig mit Hilfe von Federn durchgeführt werden, die auf die Keile solche Drücke ausüben, dass das durch Verschleiss an den Zapfenlagerteilen entstehende Spiel durch die Keilverstellung selbsttätig aufgehoben wird. In solchen Fällen können die Keile beliebig untergebracht sein, sei es in der Verlängerung oder sei es senkrecht zu den Zapfenachsen bzw. an beliebig anderer Stelle.
Bezüglich der zweitgenannten Schwierigkeit wurde bereits vorgeschlagen, Vorkehrungen für das Kippen bzw. für Winkelbewegungen in vertikalen Ebenen zwischen Zapfen und Pfanne dadurch zu treffen, dass zwischen den genannten Teilen Spielräume vorgesehen werden, sobald diese Teile zylindrische Gestalt haben oder dass diese Teile kugelförmig ausgeführt werden.
Bei zylindrischen Zapfen haben die für vertikale Winkelbewegung geschaffenen Spielräume beträchtliche Schwingungen und hämmernde Wirkungen beim Betrieb der Lokomotive zur Folge und demzufolge werden Abnützungen und Beschädigungen sowohl an den Zapfenlagern selbst als auch an anderen Teilen der Lokomotive oder sonstigen Fahrzeugen verursacht.
Weiters wurde es zur Herabminderung des für das Kippen bzw. für die lotrechten Winkelbewegungen erforderlichen Spielraumes auf ein Minimum notwendig befunden, die Eingriffstiefe der lotrechten Zapfenlagerteile tunlichst zu begrenzen.
Bei Kugelform des Zapfenlagers ist häufig nicht so viel Raum vorhanden, die durch diese Bauart
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bedingte grössereTiefe unterzubringen, und weiters sind die Teile in der Herstellung und bei Repa- raturen teuer.
Die gegenständliche Erfindung beseitigt diese Mängel durch Massnahmen, bei welchen die freie
Beweglichkeit zwischen den einzelnen Teilen des Zapfenlagers dadurch gesichert ist, dass die
Zapfen Kegelstutzform und die Pfannen einen dementsprechenden Umriss erhalten. Alternativ können gekrümmte Schrägflächen in Verwendung kommen, aber in jedem Falle muss der Durchmesser des Zapfens auf der Seite, die zuerst in die Pfanne eindringt, kleiner sein als sein Durchmesser in dem Abschnitt, der zuletzt in die Pfanne eintritt.
Ein weiterer Vorzug der jetzt vorgeschlagenen Bauweise besteht darin, dass Passflächen mit grösserer Kontakttiefe, als bei Zylinderform des Zapfens bisher möglich, Verwendung finden können.
In den Zeichnungen ist Fig. 1 ein lotrechter Schnitt durch eine Ausführungsform eines er- findungsgemässen Gelenksystems ; Fig. 2 ein lotrechter Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1 ; Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie B-B der Fig. l, Fig. 4 eine Draufsicht zu Fig. 2. Die Fig. 5 und 6 sind Darstellungen in Aufriss und Draufsicht einer abgeänderten Ausführung. Die Fig. 7 und 8 Schnitt und Aufriss einer weiteren Ausgestaltung ; Fig. 9 ist ein Schnitt durch eine Einzelheit und Fig. 10 ein Schnitt in erheblich vergrössertem Massstabe durch das Zapfenlager.
In diesen Zeichnungen ist 1 der Zapfen, 2-3 die ihn umschliessende Pfanne, welch letztere aus zwei Teilen besteht, von denen einer einen verstellbaren Verschleiss-Ausgleichblock 3 bildet und einen Spalt 2a frei lässt, damit die zum Ausgleich der Abnützung oder des Verschleisses erforderliche Bewegung stattfinden kann.
Der verstellbare Block 3 ist in einem gehäuseartigen Glied 4 des Rahmenwerkes angeordnet und seine Aussennäche. ? 6 ist, wie ersichtlich, schräg. In einer seitlichen Verlängerung 4 a des Gliedes 4 liegt ein Stellkeil 5, der eine Schrägfläche 5 a besitzt, die jener 3 b des Blockes 3 entspricht und mit ihr zusammenarbeitet. Lotrechte Antriebsstangen 6 für den Keil durchsetzen mit Spiel Ausnehmungen im Keil und auf Muttern oder Köpfen ssa, die an ihren Unterseiten von einem Sattelstück 7 a angefasst sind, ruht der Keil auf. Die Stangen 6 passieren Führungslager 4 b in Angüssen 4 c der Plattform 4 d des Rahmenwerkes und ihre oberen Enden ragen in Führungen 7 a von Blöcken 7 b hinein, die auf der Scheitelwand des Rahmenwerkes sitzen.
Zwischen ihren Enden, bei 6 b, sind die Stangen 6 mit Gewinden ausgestattet und zwischen den Sohlen der Blöcke 7 b und den Angüssen 4 c der Plattform 4 d sind Muttern 8 vorgesehen.
Gemäss den Fig. 1-4 sind diese Muttern als Schneckenräder ausgebildet, die mit Antriebsschrauben 9 auf der Spindel 9 a in Eingriff stehen. Die Spindel 9 a liegt in Lagern 10 des Rahmenwerkes und in einem Lager 11 in der Wand eines vom Rahmenwerk ausgehenden Flügels 4 e. Am Aussenende der Spindel 9 a sitzt ein Handrad oder ein Handgriff 12.
Eine Drehung der Antriebsschraube 9 ruft eine solche der Muttern 8 hervor, die in Zusammenarbeit mit den Gewinden 6 b eine axiale Verschiebung der Keilbetätigungsstangen 6 verursachen, so dass der Keil 5 auf den verstellbaren Ausgleichsblock 3 zur Wirkung kommt, diesen verstellt und so Abnützungen zwischen den einzelnen Teilen des Zapfenlagers nach Belieben ausgleicht.
Es ist klar, dass andere Getriebe zum synchronen Antrieb der Stangen 6 benützt werden können.
So zeigen die Fig. 5 und 6 eine Ausführung mit Stirnrädern 13 und gezahnten Muttern 8, die vom Handrad 14 aus betätigt werden. Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen eine Einrichtung, bei welcher die Antriebsschraube 9 durch Kegelräder 15 ersetzt ist, die auf der Spindel 9 a aufgekeilt sind und mit Kegelrädern 16 auf den Keilantriebsstangen 6 in Eingriff stehen. Selbstverständlich müssen sich in allen Fällen die Stangen 6 ungehindert axial verschieben können und Kraftübersetzungen vorhanden sein, die durch Handkraft den Widerstand überwinden lassen.
Eine Ergänzung bzw. eine alternative Form dieser handbetätigbaren Mechanismen ist in Fig. 9 dargestellt.
Hiebei ist zwischen den Blöcken 7b und den Angüssen 4c eine Feder 17 geschaltet, die bei genügender Stärke den Keil selbsttätig nachzieht, sobald eine Abnützung eintritt. Es wäre demnach zum Ausgleich der letzteren keine weitere Vorkehrung zu treffen, aber wenn man die Blöcke 7 b mit Gewinden versieht, die mit solchen auf den Stangen 6 kämmen, kann man von Zeit zu Zeit gewünschtenfalls auch ein Nach-oder Einstellen von Hand aus bewerkstelligen.
Wie bereits erwähnt, muss für Kipp-oder Pendelbewegungen zwischen den Einzelteilen des Zapfenlagers vorgesorgt werden. Die erfindunggemäss hiefür getroffene Vorkehrung ist insbesondere aus Fig. 10 ersichtlich. Der Zapfen 1 erhält Kegelstutzfbrm und die, wie vorhin erläutert, aus zwei Teilen 2 und 3 zusammengesetzte Pfanne ist gleicherweise konisch. Die strichpunktierten Linien zeigen die Funktion bei
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der Abnützung zur Folge hat. Die Gefahr des Ölabfliessens durch die Spielräume ohne entsprechende Schmierung der Lagerflächen ist gänzlich beseitigt.
Es ist klar, dass alle vorbeschriebenen Einrichtungen auch für Zapfenlager von Drehschemellokomotiven u. dgl. Fahrzeugen anwendbar sind, gleichgültig, ob der Zapfen oberhalb der Pfanne oder umgekehrt angeordnet ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zapfenlager für kurvenbewegliche Lokomotiven u. dgl. Fahrzeuge mit erneuerbaren und einstellbaren Ausgleichsblöcken, gekennzeichnet durch Kraftübertragungsmechanismen mit entfernt vom Zapfenlager befindlicher Angriffsstelle einer äusseren Verstellkraft und mit selbsthemmendem Kraftschluss zur Verstellung und Lagensicherung der Ausgleichsblöcke.