DE1019681B

DE1019681B - Gauge wheel set, especially for rail vehicles

Info

Publication number: DE1019681B
Application number: DED22967A
Authority: DE
Original assignee: Deutsche Bundesbank
Current assignee: Deutsche Bundesbank
Priority date: 1956-05-17
Filing date: 1956-05-17
Publication date: 1957-11-21

Description

Umspurradsatz, insbesondere für Schienenfahrzeuge Die- Erfindung betrifft einen Radsatz für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, der bei Übergang auf Strecken anderer Spurweiten- (z. B. Spanien, UdSSR) in einfachster Weise und ohne Beeinträchtigung seiner mechanischen -Beanspruchbarkeit umgestellt -werden kann. -Es ist bekannt, die Umstellbarkeit von Radsätzen für Schienenfahrzeuge auf verschiedene Spurweiten: dadurch, zu erreichen, daß man zwei ineinandergeschobene, Wellenteile, an deren beiden Enden die Räder sitzen, durch konische Spannvorrichtungen im Innern der hohlgebohrten Wellen nach axialer Verschiebung auf die jeweils gewünschten Spurweiten im Betriebe gegeneinander verspannt. Solche Rad@-sätze haben jedoch den Nachteil, daß eine geteilte Welle verwendet werden muß, deren Festigkeit der" einer durchgehenden Welle nicht gleichkommt und deren konstruktiver und damit auch Material- und Gewichtsaufwand über dem einer durchgehenden Welle liegt.Umspurradsatz, especially for rail vehicles The invention relates a set of wheels for vehicles, especially rail vehicles, which is on transition to Routes of other gauges (e.g. Spain, USSR) in the simplest way and without Impairment of its mechanical strength can be changed. -It is known that wheelsets for rail vehicles can be converted to different ones Gauges: to be achieved by having two shaft parts pushed into one another, at both ends of which the wheels sit, by means of conical clamping devices inside of the hollow-drilled shafts after axial displacement to the respective desired track widths braced against each other in the company. However, such wheel sets have the disadvantage that a split shaft must be used, the strength of which is that of "a continuous Wave does not equal and their constructive and thus also material and weight expenditure above that of a continuous wave.

Es sind auch Umspuxradsätze bekann.tgewo-rden, die diesen Nachteil vermeiden, indem sie eine durchgehende Welle verwenden, auf der die Räder mit Hilfe von Gewinden. axial verschoben und durch Verriegelungsvo,rriehtungen in einer Endlage gehalten werden können. Solche Lösungen sind auch für. die Radlagerungen von Losrädern möglich, wenn mit den Radkörpern auch die Radlager verschoben werden. Sie haben. jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß die -erforderliche Lagesicherung der Räder auf der Achswelle als Folge der zwischen den Einrastmö@glichkeiten: für die Sicherungshebel bedingten Stufen nicht befriedigend gelöst werden kann, da der mit Hilfe des Schraubengewindes in eine Endlage verschobene Radkörper nach Einrasten der Sicherungshebel in der Regel nicht mit der- nötigen metallisch festen Verbindung unter Vorspannung auf der Achswelle gehalten wird, Es treten, wenn auch sehr kleine, Spiele auf, die bei dem hochbeanspruchten gesamten Radsatz. nicht tragbar sind. Auch, die Lösungsvorschläge, die unter Verwendung von Schließhebeln und Keilen arbeiten, lassen keine ausreichend feste Verbindung zwischen Radkörper und Achswelle zuverlässig erreichen.Umspux wheel sets are also known to have this disadvantage Avoid by using a through shaft on which the wheels help of threads. axially displaced and in an end position by means of locking devices can be held. Such solutions are also for. the wheel bearings of idler gears possible if the wheel bearings are moved along with the wheel bodies. They have. However, the serious disadvantage that the -necessary securing the position of the wheels on the axle shaft as a result of the between the latching options: for the safety lever conditional steps can not be solved satisfactorily, since the with the help of the screw thread Wheel body moved to an end position after the locking lever has engaged in the As a rule, it does not come up with the necessary metal-to-metal connection under pretension The axle shaft is held, there are games that occur, albeit very small the highly stressed entire wheel set. are not portable. Also, the proposed solutions, that work using locking levers and wedges do not leave any sufficient Reliably achieve a firm connection between the wheel center and the axle shaft.

Zweck der Erfindung ist, die vorstehend. genannten Nachteile der bisher bekannten T-Tmspurra.dsatzkönstruktionen zu-vermeiden und einen mit einfachen Mitteln umspurbaren, jedoch stabilen und in der kraftschlüssigen Verbindung zuverlässig gehaltenen Radsatz zu. schaffen. Dieses Ziel wird erfindungs: gemäß dadurch erreicht, daß die - wie an sich bei Umspurradsätzenbekannt = auf einerdurchgehenden Achse axial verschiebbaren- Räder bzw. Radlagerungen durch, die konischen Spannglieder ,in ihren durch die verschiedenen .Spurweiten bedingten verschiedenen, Stellungen mit der Achse fest verbunden sind. Damit lassen sieb; die nachgenannten Vorteile bei einem Umspurradsatz -gemeinsam verwirklichen.The purpose of the invention is that above. mentioned disadvantages of so far known T-Tmspurra.d sentence constructions to avoid and one with simple means traceable, but stable and reliable in the frictional connection held wheelset too. create. According to the invention, this goal is achieved by that - as is known per se with gauge wheel sets = on a continuous axis axially displaceable wheels or wheel bearings through the conical tendons , in their different positions due to the different track gauges are firmly connected to the axle. So let sie; the advantages mentioned below Realize together with a gauge wheel set.

1. Die auf Wechselbiegefestigkeit hochbeanspruchte Achswelle kann, wie bei allen bewährten Radsatzkonstruktionen, als- durchgehende Welle ausgebildet werden.1. The axle shaft, which is highly stressed in terms of alternating flexural strength, can as with all proven wheel set designs, designed as a continuous shaft will.

2. Die Verschiebung der Räder auf der Achswelle kann auf jede, innerhalb, der Konstruktionsgrenzmäße mögliche Zwischenstellung vorgenommen werden, und die- Radkörper können auf - der Achswelle in. jede' dieser Zwischenstellungen verspannt werden.2. The shifting of the wheels on the axle shaft can be on any, within, the construction limits possible intermediate position can be made, and the- Wheel bodies can be braced on the axle shaft in any of these intermediate positions will.

3. Die. Verspannung der-axial auf der Felle verschiebbaren Radkörper mit jener kann. durch die kegelförmigen Spanuglie@.der- in. axialer und in Umfangsrichtung spielfrei -erfolgen. -- Um die im Fahrzeugbetrieb unbedingt erforderliche- Sicherheit gegen, unbeabsichtigtes Lösen und damit Verschieben der Radscheiben auf den. Achswellen zu gewährleisten, --soll darüber hinaus -das kegelförmige Spannglied in- der normalen Betriebsund. Spamzstellung durch eine in axialer Richtung auf- die Spannelemente wirkende Federkraft unter Verspannung gehalten .werden. Die Federkraft wird durch eine ihr entgegenwirkende Kraft nur während des -7LTmspurvo@rganges, in . dem die. Verspannung des Radkörpers gegen die Achswelle zwecks axialer Verschiebung gelöst werden: müß, mit Hilfe von außen her auf sie einwirkender Elemente aufgehoben.3. The. Bracing of the axially displaceable wheel bodies on the skins with that can. due to the conical Spanuglie @ .der- in. axial and in the circumferential direction play-free -success. - To ensure the safety that is absolutely necessary in vehicle operation against unintentional loosening and thus shifting of the wheel disks on the. Axle shafts to ensure - should also - the conical tendon in the normal Operating and. Spamzstellung by an axial direction on the clamping elements acting spring force is kept under tension. The spring force is through a force counteracting it only during the -7LTmspurvo @ rganges, in. the the. Bracing of the wheel body against the axle shaft for the purpose of axial displacement released must be canceled with the help of external elements.

Schließlich dient es der Beschleunigung und Erleichterung des Umspurvorganges, wenn die Aufhebung der von der -Feder auf die Spannglieder ausgeübten axialen Schubkraft mit Hilfe eines. soggenannten- hydraulischen- Gestänges, d. h. unter Verwendung an sich bekannter hydraulischer Druckvorrichtungen, erfolgt. Die Vereinigung des hydraulischen Gestänges mit einer kleinen Flüssigkeitskolbenpumpe am Ende der Achswelle ermöglicht die Erzeugung der erforderlichen großen Kräfte ohne den Einbau entsprechend schwerer, solche Kräfte vertragender .mechanischer Gestänge.Finally, it serves to accelerate and facilitate the re-gauging process, when the lifting of the axial thrust exerted by the spring on the tendons with help of a. so-called-hydraulic-linkage, d. H. under use at known hydraulic pressure devices. The union of the hydraulic Linkage with a small liquid piston pump at the end of the axle shaft generating the necessary large forces without installation is correspondingly more difficult, mechanical linkage that can withstand such forces.

Die Ausführungsmöglichkeit gemäß der Erfindung gestalteter Umspurradsätze ist an Hand einiger das Prinzip darstellender Skizzen nachstehend näher erläutert. Es zeigt . Abb. 1 einem: mit Hilfe mechanischer Verschiebem.ittel aufgebauten Umspurradsatz, Abb. 2 das Prinzip einer für den Umspurvorgang vorgesehenen Um:spurstrecke, Abb.3 eine andere Ausführungsform des Umspurradsatzes mit hydraulischem Gestänge für die Verschiebemittel und mit zugehöriger Umstelleinxichtung, Abb. 4 eine andere Form der von außen auf das hydraulische Gestänge wirkenden Umstelleinrichtung, Abb, 5, 6 und 7 eine weitere Ausbildung der Umspurstrecke, im Querschnitt, von der Seite und von oben gesehen, und Abb.8 das. Beispiel einer aus mehreren hintereinandergeschaIteten. Spannelementen gebildeten Spannvorrichtung.The possibility of implementing gauge wheel sets designed according to the invention is explained in more detail below on the basis of some sketches showing the principle. It shows . Fig. 1 a: with the help of mechanical shifting means built-up gauge wheel set, Fig. 2 shows the principle of a change of track section intended for the re-gauging process, Fig. 3 another embodiment of the Umspurradsatzes with hydraulic linkage for the Displacement means and with the associated Umstelleinxichtung, Fig. 4 a different shape the changeover device acting from the outside on the hydraulic linkage, Fig. 5, 6 and 7 a further embodiment of the gauge change, in cross section, from the side and seen from above, and Fig.8 shows the example of one of several connected in series. Clamping elements formed clamping device.

Abb. 1 zeigt die Verbindungsmöglichkeit der Rad->cheibe 2 mit der Achswelle 1 über Spannelemente. 6, 7, die unter Verwendung von Gewinden und Zieh- und Schiebehülsen 8 bzw. Abstandshülsen 9 lösbar und wieder verspannbar sind. Mit der Achswelle 1 ist der Radkörper 2, begrenzt durch die in ihrer Entfernung von den zu befahrenden Spurweiten abhängigen Distanzringe 3 und 4, über den Distanzring 5 und die Spannelemente 6 und 7 im Normalbetrieb fest verbunden.Fig. 1 shows the possibility of connecting the wheel-> disc 2 with the Axle shaft 1 via clamping elements. 6, 7, using threads and pulling and sliding sleeves 8 or spacer sleeves 9 are releasable and can be clamped again. With the axle shaft 1 is the wheel body 2, limited by the distance from spacer rings 3 and 4, depending on the track widths to be traveled, via the spacer ring 5 and the clamping elements 6 and 7 firmly connected in normal operation.

Soll ein Fahrzeug mit solchen Radsätzen von einer beispielsweise breiteren Spur auf eine engere Spur übergehen, so muß es zu diesem Zweck wie üblich die Umspurstrecke 18, 19, 20 (Abb. 2) von links nach rechts befahren.. Bei Beginn der Um.spurstrecke läuft der Radsatz über den geraden Teil des Schienenstranges 18 auf den sich verengenden Teil des Schienenstranges 19 in den schmalen Schienenstrang 20 ein. Dabei muß er zunächst die Zahnstange 16 passieren. In die Zahnstange 16 greift das Zahnrad 12 (Abb. 1) ein und treibt über die Kupplungsbeläge einer Reibkupplung 13, die durch die Spannvorrichtung 14 auf eine bestimmte Verspannung eingestellt werden, den Radkörper 11 an, der mittels des Bundes 15, auf der Achswelle 1 geführt, über das Gewinde 10 und die Hülse 8 das Spannelement 7 nach rechts bewegt und damit lockert. Damit ist die kraftschlüssige Verbindung zwischen Achswelle 1 und Radkörper 2 aufgehoben, so daß der Längsverschiebung des Radkörpers, 2 auf der Achswelle 1 unter Wirkung des sich verengenden Schienenstranges 19 kein Widerstand mehr entgegengesetzt wird. Das. Schienenstück 19 ist wie, bekannt auf beiden Seiten durch die Führungsschiene 32 bzw. 33 (Abb. 5) ergänzt, wodurch eine zuverlässige Einstellung der Spurweiten auf die gewünschte neue Entfernung sichergestellt wird. ist der Radsatz nach dem Zusammenschieben der Radkörper 2 auf dem geraden Gleisstück 20 angelangt (vgl. wieder Abb. 2), so würden wiederum das Zahnrad 12 in die zweite Zahnstange 17 greifen. Da. die Verbindung bereits gelöst ist, gleitet die Kupplung 13, nachdem die Hülse 8 am rechten Ende des Gewindes 10 angelaufen ist, ohne weitere Veränderung auf dem Radkörper 11. In der Praxis wird man jedoch die Zahnstange 17 so weit von dem Umspurgleis 19 entfernt einbauen und absenkbar gestalten, daß bei dem nachfolgenden, nunmehr notwendigen Spannvorgang der ganze Zug, ohne wieder auf die Umspurstrecke 19 zu kommen, zwecks Verspannens der Spannelemente 6 und 7 rückwärts über die nunmehr hochgestellte Zahnstange 17 gedrückt wird. Die Zahustange17 wird sodann wieder abgesenkt, und der Zug fährt mit der neuen Spur weiter.If a vehicle with such wheelsets is to pass from a wider lane to a narrower lane, for example, it must for this purpose drive on the re-gauging route 18, 19, 20 (Fig. 2) from left to right as usual the wheel set runs over the straight part of the rail line 18 onto the narrowing part of the rail line 19 in the narrow rail line 20 . He must first pass the rack 16. The gear wheel 12 (Fig. 1) engages in the rack 16 and drives the wheel body 11 via the clutch linings of a friction clutch 13, which are set to a certain tension by the tensioning device 14, which by means of the collar 15 on the axle shaft 1 guided, via the thread 10 and the sleeve 8, the clamping element 7 is moved to the right and thus loosens. Thus, the positive connection between axle shaft 1 and wheel body 2 is canceled, so that the longitudinal displacement of wheel body 2 on the axle shaft 1 under the effect of the narrowing rail track 19 is no longer opposed to any resistance. That. As is known, the rail section 19 is supplemented on both sides by the guide rail 32 or 33 (Fig. 5), whereby a reliable setting of the track widths to the desired new distance is ensured. If the wheel set has reached the straight track section 20 after the wheel bodies 2 have been pushed together (see again Fig. 2), the gear wheel 12 would again engage the second rack 17. There. the connection is already released, the coupling 13 slides, after the sleeve 8 has started at the right end of the thread 10, without further change on the wheel body 11. In practice, however, the rack 17 will be installed as far away from the Umspurgleis 19 and Make it lowerable so that during the subsequent, now necessary tensioning process, the entire train is pressed backwards over the rack 17, which is now raised, for the purpose of tensioning the tensioning elements 6 and 7. The rack 17 is then lowered again and the train continues on the new track.

Sinngemäß umgekehrt spielt sich der gleiche Vorgang beim Umspuren von enger auf breite Spur ab. Die- Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß sämtliche Radsätze des Zuges bezüglich des Schnittes des Gewindes 10 gleichsinnig eingebaut sein müssen, sofern man nicht jedes Fahrzeug einzeln Umspuren will und sich dabei der absenkbaren Zahnstange bedient, die nur dann mit dem Zahnrad 12 zum Eingriff gebracht wird, wenn ein Spannvorgang notwendig ist.The same process is reversed when re-gauging from narrow to wide track. However, the device has the disadvantage that all Wheelsets of the train installed in the same direction with respect to the cut of the thread 10 have to be, unless you want to re-track each vehicle individually and yourself the lowerable rack operated, which only then engages with the gear 12 is brought when a clamping process is necessary.

Will man in Bezug auf die Fahrtrichtung völlig frei sein und auch den Rücksetzvorgang noch vermeiden, d. h. beim Durchfahren des Gleisstückes 18, 19, 20 (Abb. 2, 6 und 7) den gesamten Entspann-, Umspur- und Spannvorgang durchlaufen, so kann man: sich einer hydraulisch wirkenden Einrichtung gemäß Abb. 3 und 4 bedienen. Hier ist das Spannelement 6, 7 von der Feder 21 mit hohen Druckkräften her über die Zieh- und Schiebehülse 22, die in dem Gehäuse 23 mit Abstandshülse 24 läuft, gegenüber dem Bund 15 sich abstützend unter Spannung gehalten. Solange der Radsatz nicht umgespurt wird, ist also die notwendige Verspannung der Spannelemente 6 und 7 durch die Kraft der Feder 21 stets gewährleistet. Soli der Radsatz umgespurt werden, so läuft er, wie gleichfalls bekannt, über die Umspurstrecke 18, 19. 20 gemäß Abb. 6 und 7 mit der Kurvenbahn 25. Bevor der Radsatz auf das konvergierende Gleisstück 19 kommt, laufen, die Rollen 26 eines lotrecht beweglichen Nockenschiebers 27 (Abb. 3) oder eines Winkelhebels 28 (Abb. 4) über die Bahn 25 und bewirken das axiale Verschieben des Stößels 29 mit Kolben 30 in den Zylinderraum 31. Der Zylinderraum 31 ist mit Ö1 gefüllt und steht über die Bohrung 34 mit dem Zylinderraum 35 zwischen der Verschiebehülse 22 und der gegenüberliegenden Stirnwand des Gehäuses 23 in Verbindung. Dadurch, daß der Kolben 30 nach rechts verschoben wird, wird das im Raum 31 enthaltene 01 unter hohem Druck nach dem Raum 55 gefördert und die Zieh- und Schiebehülse 22 gegen den. Druck der Feder 21 nach rechts verschoben. Sie nimmt dabei das Spannelement 7 mit. Die Verbindung der Spannelemente 6, 7 mit der Welle 1 und dem Radkörper 2 ist gelöst. Nunmehr läuft der Radsatz über die Umspurstrecke 19, wie vorher beschrieben, auf das Gleisstück mit der geringen. Spurweite 20, und nachdem er dort angelangt ist, laufen, die Rollen 26 von der Kurvenbahn 25 ab. Damit wird der Stößel 29 mit dem Kolben, 30 wieder frei, und die Federn 21 können die Zieh und Schiebehülse 22 wieder nach links drücken, so daß der Radkörper 2 auf der Achswelle 1 in der neuen Lage wiederum verspannt ist.If you want to be completely free with regard to the direction of travel and also avoid the resetting process, i.e. when driving through the track sections 18, 19, 20 (Fig. 2, 6 and 7), you can go through the entire relaxation, re-gauging and tensioning process : use a hydraulically operating device according to Fig. 3 and 4. Here the tensioning element 6, 7 is held under tension in a supporting manner with respect to the collar 15 by the spring 21 with high compressive forces via the pulling and sliding sleeve 22, which runs in the housing 23 with spacer sleeve 24. As long as the wheel set is not re-gauged, the necessary tensioning of the tensioning elements 6 and 7 is always guaranteed by the force of the spring 21. If the wheelset is to be re-gauged, it runs, as is also known, over the re-gauging section 18, 19. 20 according to Figs. 6 and 7 with the curved track 25. Before the wheelset comes onto the converging track section 19, the rollers 26 of a run vertically movable cam valve 27 (Fig. 3) or an angle lever 28 (Fig. 4) via the track 25 and effect the axial displacement of the plunger 29 with piston 30 into the cylinder chamber 31. The cylinder chamber 31 is filled with oil and protrudes over the bore 34 with the cylinder space 35 between the sliding sleeve 22 and the opposite end wall of the housing 23 in connection. The fact that the piston 30 is moved to the right, the 01 contained in the space 31 is promoted under high pressure to the space 55 and the pulling and sliding sleeve 22 against the. Pressure of the spring 21 shifted to the right. It takes the clamping element 7 with it. The connection of the clamping elements 6, 7 with the shaft 1 and the wheel body 2 is released. Now the wheel set runs over the gauge track 19, as previously described, onto the track section with the low track. Track width 20, and after it has arrived there, the rollers 26 run off the cam track 25. This frees the plunger 29 with the piston 30 , 30, and the springs 21 can push the pulling and sliding sleeve 22 to the left again, so that the wheel body 2 is again braced on the axle shaft 1 in the new position.

Es ist möglich; statt eines Spannelementenpaares6, 7 auch mehrere hintereinandergelagerte Sparmetementenpaare gemäß der üblichen Technik anzuordnen, um auf diese Weise die Spannkraft und auch die Auflagebreite der Spannelemente zu vergrößern und den Spannungsverlauf noch günstiger zu: gestalten (Abb.8). Es ist auch denkbar, daß statt der vorbeschriebenen, als hydraulisches Gestänge ausgebildeten Spannvorrichtung eine solche pneumatischer oder mechanischer Art oder kombiniert hydraulisch-pneumatischer Art, sei es mit eigenem Kraftantrieb oder unter Verwendung der in den Druckluftleitungen der Fahrzeuge vorhandenen Energie, vorgesehen wird.It is possible; instead of one pair of clamping elements 6, 7 also several to arrange consecutive pairs of saving elements according to the usual technique, in order to increase the clamping force and also the support width of the clamping elements and make the voltage curve even more favorable: design (Fig.8). It is also conceivable that instead of the above, designed as a hydraulic linkage Jig such a pneumatic or mechanical type or a combined hydraulic-pneumatic type Art, be it with its own power drive or using the one in the compressed air lines the energy available to the vehicles.

Mit Hilfe der hier aufgezeigten Umspureinrichtung ist es auch möglich, Triebachsen von Fahrzeugen umzuspurem. Es lassen sich auf ähnliche Weise auch Achsen mit Losrädern behandeln, wobei die Spannelemente zwischen Achse und Innenring der Lager der Losräder angeordnet werden.With the help of the re-gauging device shown here, it is also possible to Re-track the drive axles of vehicles. Axes can be created in a similar way treat with idler gears, whereby the clamping elements between the axle and the inner ring of the Bearings of the idler gears are arranged.

Anspruch. 1 schützt nur die Gesamtkombination seiner sämtlichen Merkmale. Die Ansprüche 2 und' 3 gelten nur in Verbindung mit Anspruch 1.Claim. 1 only protects the overall combination of all of its features. Claims 2 and 3 only apply in conjunction with claim 1.

Claims

PATENT CLAIMS: 1st gauge wheel set, especially for rail vehicles, its wheels or wheel bearings by conical tendons in any position can be axially fixed in accordance with the various track widths, characterized in that that, as is known, on a continuous axis (1) v movable Wheels (2) or Radlagerurigen through the conical tendons (6, 7) with the Axis are connected.

2. Umspurradsatz according to claim 1, wherein one is based on the Axis supporting device in the operating state in the axial direction on the conical Stresses tendons and is only rendered ineffective when re-gauging, characterized by that the axial force generating device a, rs spring (21, Ab @ b. 3) is formed is.

3. Umspurradsatz according to claim 2, wherein the re-gauging the spring is rendered ineffective from the outside via a lever mechanism acting on a transmission linkage, characterized by a hydraulic transmission linkage (29, 30, 31, 34, 35, Fig. 3). Considered publications: German Patent Nos. 313 697, 345 053, 541455, 737 575, 848 859, 876 249, 889 459; Patent No. 10 338 of the Office for Invention and Patents in the Soviet Zone of Occupation in Germany French Patent No. 403 668; French additional patent specification No. 11 684.