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Spurwechseleinrichtung für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spurwechseleinrichtung für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einem Umspurradsatz, der beiderends einer in ortsfesten Achsbüchsen drehbar gelagerten Achse je ein
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Übergangsgleisanordnung Hilfsschienen, auf die zur Entlastung der Räder in den Achsbüchsen gelagerte Hilfsrollen auflaufen und Schaltschienen zur Entriegelung der durch Führungsschienen verschiebbaren Räder besitzt.
Es ist bereits eine Konstruktion bekannt, bei welcher die Änderung der Spurweite der Spurwechselradsätze mittels axial verschiebbarer Hülse vorgenommen wird, wobei diese Hülse in wenigstens zwei verschiedenen Stellungen gegenüber dem Achslager auf der Achse festlegbar ist. Diese Konstruktion weist u. a. den Nachteil auf, dass die Verriegelung durch das Wagengewicht gesichert wird und damit von der Wagenbelastung abhängig ist. Wird die Verriegelung auf die maximal mögliche oder mittlere Wagenbelastung dimensioniert, so kann dieselbe bei leerem Wagen nicht zuverlässig wirken. Ist dagegen die Verriegelung auf das Leergewicht des Wagens abgestellt, so wird sie bei vollbelastetem Wagen überbeansprucht und eventuell sogar zerstört.
Ferner ist auch ein Verriegelungsmechanismus bekannt, der mit einer durch eine Leitschiene anhebbaren Betätigungsrolle versehen ist. Bei der betreffenden Konstruktion ist jedoch die Verriegelungseinrichtung freiliegend angeordnet und somit starkem Verschleiss ausgesetzt.
Zweck der Erfindung ist, eine Spurwechseleinrichtung vorzuschlagen, welche eine absolut zuverlässige und verschleissarme Verriegelung besitzt, deren Stellung von aussen her gut sichtbar ist.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeder Achsbüchse und der zugehörigen Radnabe eine Schiebehülse gegenüber der Achsbüchse undrehbar, mit der Radnabe zwangsläufig axial verschiebbar gelagert und mittels mindestens eines, vorzugsweise aber zwei in der Achsbüchse quer zur Achse verschiebbaren, in Rasten der Hülse eingreifenden Riegelbolzens mit der Achsbüchse in den mindestens zwei vorbestimmten Axialstellungen verriegelbar ist, wobei der Riegelbolzen unter der Wirkung einer Feder in der Verriegelungsstellung gehalten ist und mittels einer über ein Hebelgestänge auf den Riegelbolzen einwirkenden Auflaufrolle durch deren Auflaufen auf die Schaltschiene bei gleichzeitigem Anheben in die Entriegelungsstellung gebracht wird.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, u. zw. zeigen : Fig. 1 eine Ansicht der auf der Achse befindlichen Teile einer Spurwechseleinrichtung, Fig. 2 einen Schnitt gemäss der Linie A-A in der Fig. 1, bzw. eine Ansicht in der Richtung X, Fig. 3 einen Schnitt gemäss der Linie B-B bzw. eine Ansicht in der Richtung Y, die Fig. 4 und 5 die Schienenanordnung in Seitenansicht und in Draufsicht und Fig. 6 einen Schnitt gemäss der Linie C-C in der Fig. 5.
Die Spurwechseleinrichtung für Schienenfahrzeuge weist eine Achse--l--auf, welche zwei darauf verschiebbar angeordnete Räder-2-trägt, wobei in den Fig. 1 und 2 nur die rechte Achshälfte mit dem entsprechenden Rad --2-- ersichtlich ist. Die nicht dargestellte linke Achshälfte ist gleich ausgebildet. Die genannte rechte Achshälfte trägt eine zweiteilige Gleitbüchse--6--, auf welcher mittels Büchsen-8-das Rad-2-verschiebbar gelagert ist. Ferner trägt die Achse
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Radkranzes umgibt und längsverschiebbar in der Achsbüchse --4-- gelagert ist.
Mittels Axialkugellager --12-- ist eine Umfangsrippe --12'-- der Schiebehülse --3-- mit der VerLängerungshülse --2"-- so verbunden, dass die im Betrieb auftretenden Winkeländerungen zwischen Verlängerungshülse und Schiebehülse aufgenommen werden. Die Schiebehülse --3-- ist
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der Schiebehülse-3-ist ferner ein Mitnehmer--15-zur Verstellung der Bremsklötze befestigt.
Jedes Rad wird in zwei verschiedenen Stellungen verriegelt, in dem die Achsbüchse-4-mit der Schiebehülse --3-- verbunden wird. Zur Verriegelung dienen zwei diametral entgegengesetzt angeordnete Riegelbolzen--16-, welche seitlich in je einem Gehäuse-16'--in radialer Richtung verschiebbar gelagert sind. Jedes Gehäuse -16'-- weist eine zylindrische Führung auf, in welcher das eine Ende des Riegelbolzens --16-- geführt ist.
Er steht unter der Wirkung einer Druckfeder - -17--, welche den Riegelbolzen durch eine Bohrung der Achsbüchse-4-in eine Bohrung - der Schiebehülse-3--drückt. Das Ende des Riegelbolzens --16-- ist konisch ausgebildet, wobei die Neigung des konischen Bolzenteils so bemessen ist, dass unter normalen Bedingungen Selbsthemmung herrscht, d. h. der Riegelbolzen durch in Achsrichtung wirkende Kräfte infolge Reibung nicht aus der Bohrung der Schiebehülse gedrückt werden kann. Die erwähnte
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auch zum Blockieren des Riegelbolzens --16-- in der Riegelstellung gebraucht werden, so dass auch bei gestörter Funktion der Verriegelungsvorrichtung das Rad in der verriegelten Stellung laufen kann.
Der Riegelbolzen--16-- ist mit einer Querbohrung versehen, in welche das freie Ende eines Schaltarmes --21-- grieft. Dieser erstreckt sich quer zum Riegelbolzen und ist am andern Ende auf einer Schaltwelle --20-- drehfest befestigt, so dass durch die Drehung der Schaltwelle --20-- der Schaltraum hin und her geschwenkt wird. In dieser Weise wird der Riegelbolzen betätigt. Eine Drehung der Schaltwelle --20-- im Uhrzeigersinne (Fig. 3) bewirkt eine Verschiebung des Riegelbolzens --16-- nach links entgegen der Wirkung der Feder-17-aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung, in welcher die drehfeste Verbindung zwischen der Schiebehülse-3-und der Achsbüchse --4-- aufgehoben wird.
Auf der Schaltwelle --20-- ist am andern Ende ein Hebel - angeordnet, der unter Wirkung einer Druckstange --23-- steht. Diese ist mit einer Anhebetraverse --24-- verbunden, welche am andern Ende eine Anlaufrolle --25-- trägt. Die Achse--26--der Anlaufrolle--25--ist an beiden Enden verlängert und in Längsschlitzen - geführt, die in die verlängerte Achsbüchse --4-- eingearbeitet sind. Hinter dem Hebel - sitzt auf der Schaltwelle --20-- ein weiterer Arm-27--, der mit dem gegenüberliegenden Arm mittels einer Zugfeder --28-- verbunden ist. Diese bewirkt über das beschriebene Gestänge zusätzlich Druck auf die Riegelbolzen.
Durch die beschriebene Anordnung wird erreicht, dass der Arm --27-- durch seine Stellung die Lage der Riegelbolzen unter allen Umständen anzeigt, auch dann, wenn die Zugfeder --28-- defekt ist und die Riegelbolzen oder einer der Riegelbolzen durch die zugehörige Zusatzfeder-17-oder durch die zugehörige Stellschraube --18-- gehalten werden bzw. wird. Diese Zugfeder-28-hält zusammen mit dem Eigengewicht der Anhebetraverse --24-- sämtliche Lager und Gelenke im Gestänge ständig unter Belastung, so dass diese nicht klappern und ausschlagen können. Eine optische Kontrolle von Feder und Gestänge ist ohne Demontage irgend eines Teiles möglich. Die Auswechselung der Zugfeder ist mit wenigen einfachen Handgriffen durchführbar.
Die Anordnung von Klotzbremsen muss so gewählt sein, dass die Bremsklötze der Verschiebung
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der Räder folgen. Die übliche Bremstraverse-29-trägt einen Zapfen-30-, auf welchem der Bremsschuh --31-- mittels einer Gleithülse --32-- gelagert ist. Die Gleithülse ist über den Mitnehmer --15-- mit der Schiebehülse --3-- verbunden, so dass der Bremsschuh-31-der Bewegung des Rades-2-auf der Achse-l-folgt. Eine besondere Verriegelung des Bremsschuhes ist nicht notwendig. Die Enden des Mitnehmers sind so ausgebildet, dass diese die Bewegung der Bremsschuhe beim Bremsvorgang sowie die Nachstellung bei Abnutzung nicht behindern.
Zur Vornahme des Spurwechsels ist eine Übergangsgleisanordnung vorgesehen, welche aus den Fig. 4,5 und 6 ersichtlich ist. Diese weist die eigentlichen Schienen --33-- auf, welche allmählich von normaler Spur in die breite Spur übergehen. Parallel zu den Schienen --33-- verlaufen die Führungsschienen-34-, welche die Schienen --33-- auf der Innen-und auf der Aussenseite umgeben. Ferner sind noch auf der Aussenseite Hilfsschienen --35-- und Schaltschienen --36--
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--34-- dienenausgebildet, die die Räder des Spurwechselradsatzes auf der Achse hin-und herschieben.
Die Hilfsschienen --35-- sind höher als die Schienen --33-- und sind im Bereich der Hilfsrollen - -19-- angeordnet, so dass letztere auf die Hilfsschienen --35-- auflaufen und belastet werden, wodurch eine Entlastung des Radsatzes erfolgt. Während des Umspurvorganges ruht das ganze Gewicht des Eisenbahnwagens mittels der Hilfsrollen --19-- auf den Hilfsschienen-35-, welche auch die seitliche Führung übernehmen. Die Schaltschienen --36-- sind noch höher als die Hilfsschienen --35-- und dienen zur Entriegelung der Räder. Auf die Schaltschienen laufen die Rollen-25auf, welche in ihren vertikalen Führungen-26'-verschoben werden und durch das Schaltgestänge die Auslösung der Verriegelung bewirken.
Die Enden der Schaltschienen-36-sind bei-38-in vertikaler Richtung federnd gelagert, so dass beim Blockieren der Verriegelung die Schienen-36vertikal nachgeben und das Schaltgestänge nicht beschädigt werden kann. Die federnde Lagerung --38-- ist ferner mit Schaltorganen ausgerüstet, welche bei der Betätigung der Federung optische oder akustische Signale auslösen und auch eine Zwangsbremsung des das Übergangsgleis passierenden Fahrzeuges bewirken können.
Im Betrieb gelangen die Räder des in das Übergangsgleis einlaufenden Radsatzes zwischen die Führungsschienen-34--, worauf die Hilfsrollen --19-- auf die Hilfsschienen --35-- auflaufen
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werden. Dann laufen die Auflaufrollen--25--auf die Schaltschienen--36--auf, werden in den längsschlitzen --26'-- nach oben gedrückt und betätigen dabei die Verriegelung, indem die Riegelbolzen-16-herausgezogen werden. Sind die Riegelbolzen-16-verklemmt, so werden die federnden Teile der Schaltschienen nach unten gedrückt und Warnsignale ausgelöst. Anschliessend werden die entriegelten Räder durch die Führungsschienen auf der Achse verschoben und in die neue Spurstellung gebracht.
Ist der Umspurvorgang beendet, so läuft zuerst die Rolle-25-von der Schaltschiene--36--ab und die Zugfeder-28-drückt über das Schaltgestänge die Riegelbolzen - -16-- in die Bohrungen der Schiebehülse-3-. Der Radsatz durchläuft wieder einen Rüttler - -37--, wobei die Schiebehülsen so bewegt werden, dass es in jedem Fall zum sicheren Eingriff der Riegelbolzen kommt. Mit dem nachfolgenden Ablauf der Hilfsrolle --19-- von der Hilfsschiene --35-- übernimmt der umgespurte Radsatz Last und Führung, und der Umspurvorgang ist beendet.
Die vorgeschlagene Spurwechseleinrichtung für Schienenfahrzeuge wurde im Ausführungsbeispiel für den Wechsel zwischen zwei Spurweiten beschrieben. In der gleichen Weise kann die Einrichtung auch für mehr als zwei Spurweiten ausgebildet sein. Ebenso kann auch eine zusätzliche Handentriegelung vorgesehen sein. Ferner sei noch als Ausführungsvariante die Verwendung einer Hülse erwähnt, welche die Mitnehmerscheiben --5-- verbindet und die Achse von Torsionsbeanspruchungen entlastet.
Ein besonderer Vorteil der Spurwechseleinrichtung liegt in der Verwendung von zwei in der gleichen Achse liegenden Bolzenverbindungen zur Verriegelung, die im gleichen Arbeitsgang hergestellt werden können und somit nicht der Gefahr von Verklemmungen ausgesetzt sind. Da alle der Verriegelung dienenden Teile abgedichtet sind, können diese reichlich geschmiert werden, so dass kein grosser Verschleiss auftritt.
Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass die Lage der Riegelbolzen durch aussenliegende Hebel eindeutig und zwangsläufig angezeigt wird und dass die Lager und Gelenke dauernd unter Belastung stehen und nicht ausschlagen können. Die Verriegelung ist selbsthemmend ausgebildet, so dass die Riegelbolzen auch bei Wegfall der Andrückkraft durch axiale Kräfte nicht gelöst werden können. Als Notfallsicherung für die Riegelbolzen dienen die Stellschrauben-18-.