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Vorrichtung an Drehgestell-Triebfahrzeugen mit Einzelachsantrieb, zur Verminderung der durch die Zugkräfte hervorgerufenen Achsentlastungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an Drehgestell-Triebfahrzeugen mit Einzelachsantrieb zur Verminderung der durch die Zugkräfte hervorgerufenen Achsentlastungen, bei welcher durch am
Fahrzeugkasten angeordnete Druckzylinder auf das vordere Ende wenigstens eines der federnd auf den
Achsen abgestützten Drehgestelle eine abwärtsgerichtete Kraft ausgeübt werden kann.
Bei dieser Art von Vorrichtungen zur Verminderung von Achsentlastungen beim Anfahren des Fahr- zeuges sowie gegebenenfalls auch bei Fahrt in grösseren Steigungen ist es bekannt, mit Druckluft be- aufschlagbare Zylinder im Fahrzeugkasten in vertikaler Anordnung unmittelbar über den zu belastenden
Stellen der Drehgestellrahmen oder in horizontaler Anordnung in Verbindung mit Kniehebeln anzuordnen.
Dabei wird der vom Kolben des Druckzylinders ausgeübte Druck über eine Gleitplatte oder eine Rolle auf den gegenüber dem Fahrzeugkasten seitlich beweglichen Drehgestellrahmen übertragen. Der Druck- kolben kann so dem Federspiel der Drehgestellfederung ohne weiteres folgen und die ausgeübte Zusatz- kraft bleibt mehr oder weniger konstant.
Im Fahrbetrieb haben sich funktionelle Anstände mit solchen Anordnungen gezeigt, die vermutlich mit den beim Schleudern auftretenden Schwingungen des Drehgestellrahmens zusammenhängen. Die
Erfindung beruht auf dem Gedanken, eine gewisse Starrheit in die Zusatzdruck-Verbindung zwischen Kasten und Drehgestell hineinzubringen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass am Fahrzeugkasten ein Anschlag angeordnet ist, welcher den Kolbenhub des betreffenden Druckzylinders auf eine bestimmte Grösse begrenzt, und an den der Druckkolben bei beaufschlagtem Druckzylinder fest angepresst wird. Ferner ist es zweckmässig, wenn im Übertragungsgestänge zwischen Druckzylinder und Drehgestellrahmen ein an sich bekanntes dämpfendes Glied vorhanden ist.
Da die Druckkraft des Kolbens beim festen Anliegen an dem Anschlag wesentlich grösser ist, als diejenige Kraft, die zum Abwärtsdrücken des vorderen Drehgestelles benötigt wird, hindert sie den Drehgestellrahmen an der Ausführung von Schwingungsausschlägen nach oben, während durch das dämpfende Glied gegebenenfalls auftretende Schwingungsausschläge des Drehgestellrahmens nach unten schon im Entstehungszustand abgebaut werden.
Ein Vorteil der erfindungsgemässen Ausführung einer Vorrichtung zur Verminderung der durch die Zugkräfte hervorgerufenen Achsentlastungen ist ferner darin zu sehen, dass man den Druck, mit dem der Zylinder beaufschlagt wird, nicht auf einen bestimmten Wert einstellen muss, um die jeweils günstigste auf das Ende des Drehgestelles wirkende Zusatzkraft zu erhalten ; die Begrenzung des Kolbenhubes durch den Anschlag, der die Arbeitsstellung des Kolbens festlegt, ergibt im Zusammenwirken mit der Federcharakteristik der Stützfedern des Drehgestellrahmens eine genau definierte Grösse dieser Kraft. Wenn man den Anschlag einstellbar ausführt, kann man überdies diese Kraft noch in gewissen Grenzen beliebig verändern.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen Fig. 1 die Disposition der Vorrichtung an einem Triebfahrzeug, Fig. 2 den einen der Druckzylinder mit Übertragungsvorrichtung in grösserem Massstab.
Das Triebfahrzeug besitzt zwei zweiachsige Drehgestelle mit den Achsen 1 und den Drehgestellrahmen 2.
Die letzteren sind in üblicher Weise federnd auf den Achsen abgestützt, wobei die Achsbüchsen und die Achsbüchsfedern in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Der Fahrzeugkasten 3 ruht mittels ebenfalls nicht gezeichneter Wiegenfedern auf den Drehgestellen und ist mit diesen durch die Drehzapfen 4 verbunden.
An den beiden Enden des Fahrzeugkastens 3 ist ein Druckzylinder 6 befestigt, der aus der Leitung 7 mit Druckluft beaufschlagt werden kann. Die Kolbenstange 8 des Druckkolbens ist an den Kniehebel 9 angelenkt, der seinerseits am Träger 10 des Fahrzeugkastens 3 gelagert ist. Der horizontale Arm des Kniehebels 9 ist mit einem einknickbaren Zugorgan, nämlich dem Drahtseil 11 verbunden, das mit seinem
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oberen Ende am äusseren Ende des rechtsseitigen Drehgestellrahmens 2 angreift. Dieselben Teile sind am andern Ende des Triebfahrzeuges vorgesehen.
Beim Anfahren mit dem Triebfahrzeug in Fahrtrichtung nach Pfeil 12 wird vom Fahrzeugführer das
Relais 13 a unter Strom gesetzt. Dieses dreht den Dreiweghahn 14 a in die gezeichnete Stellung, in welcher die Druckluftleitung 15 mit der Leitung 7 verbunden ist. Damit wird der Druckzylinder 6 unter Druck gesetzt und die Kolbenstange 8 herausgedrückt, bis sie an dem am Kasten 3 befestigten einstellbaren
Anschlag 16 anstösst und hiemit über den Kniehebel 9 das Drahtseil 11 und das äussere Ende des rechts- seitigen Drehgestellrahmens 2 um einen entsprechenden Betrag nach unten zieht. Durch diesen Vorgang werden die Achsbüchsfedern des vorderen Radsatzes I etwas stärker zusammengedrückt und diejenigen des hinteren Radsatzes 11 entsprechend gelöst.
In diesem, wenig nach rechts geneigten Zustand des Dreh- gestellrahmens hat die vordere Achse eine zusätzliche Belastung, die hintere Achse eine entsprechende
Entlastung erhalten.
Die am linken Ende des Fahrzeuges angeorachte Vorrichtung wird beim Fahren in Pfeilrichtung nicht in Funktion gesetzt und das Dreiwegventil 14 b verbleibt in der Sperrstellung.
Da die Kolbenstange 8 durch den Druckzylinder jeweils fest an den Anschlag 16 angepresst wird, hindert das dadurch bedingte Festlegen des Kniehebels 9 den Drehgestellrahmen 2 daran, nach oben gerichtete Schwingungsausschläge auszuführen. Das Drahtseil 11, das in gewissem Sinne als dämpfendes
Glied wirkt, sorgt anderseits dafür, dass eventuell auftretende Schwingungsausschläge des Drehgestellrahmens 2 nach unten schon im Entstehungszustand abgebaut werden.
Die Vorrichtung könnte auch so ausgebildet sein, dass die Übertragung der Zusatzkraft über Druckorgane erfolgt. In diesem Fall würde das dämpfende Glied ebenfalls als Druckkörper oder Druckplatte ausgebildet.
Die Achsdrücke verändern sich damit beim Anfahren des Fahrzeuges folgendermassen :
Durch die Kippmomente, welche durch die an den Aufstandspunkten der Räder wirkenden Zugkräfte und die an den Drehzapfen und den Zughaken wirkenden gleich grossen Gegenkräfte zufolge ihrer ungleichen Höhenlagen entstehen, treten an den beiden vorlaufenden Achsen I und III Entlastungstendenzen auf, während für die beiden nachlaufenden Achsen 11 und IV die Tendenz für entsprechend zusätzliche Achsdrücke besteht. Bekanntlich fallen nun die Achsentlastungen am kleinsten aus, wenn die Verhältnisse der Anlage so ausgelegt sind, dass die Achsen I, 11 und 111 etwa gleich stark entlastet werden und nur die Achse IV zusätzlich belastet wird (s.
Elektrische Bahnen", Oktober 1930, S. 297). Legt man diese Disposition dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zugrunde, bei dem der ruhende Achsdruck 20 t betrage, so ergeben sich als resultierende Achsdrücke beim Anfahren und bei eingeschalteter vorderer Entlastungsvorrichtung die in der Zeichnung eingetragenen Achsdrücke. Es resultiert somit für die Achsen I, 11 und III eine Entlastung von je 1 t, Demgegenüber würde bei vollständigem Ausbleiben jeglicher Entlastungseinrichtung der Achsdruck der vorlaufenden Achse I des vorderen Drehgestelles um volle 2, 5 t absinken und damit nur noch 17, 5 t betragen. Der Ausnützungsfaktor wird also durch die Vorrichtung von 87, 5% auf 95% gesteigert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung an Drehgestell-Triebfahrzeugen mit Einzelachsantrieb, zur Verminderung der durch die Zugkräfte hervorgerufenen Achsentlastungen, bei welcher durch am Fahrzeugkasten angeordnete Druckzylinder auf das vordere Ende wenigstens eines der federnd auf den Achsen abgestützten Drehgestelle eine abwärts gerichtete Kraft ausgeübt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeugkasten (3) ein Anschlag (16) angeordnet ist, welcher den Kolbenhub des betreffenden Druckzylinders (6) auf eine bestimmte Grösse begrenzt und an den der Kolben bei beaufschlagte Druckzylinder fest angepresst wird.