DE1044136B

DE1044136B - Rocker device for the wheels of road-rail vehicles

Info

Publication number: DE1044136B
Application number: DEW12126A
Authority: DE
Inventors: Werner Semmlinger
Original assignee: WAGGON und MASCHB GmbH
Current assignee: WAGGON und MASCHB GmbH
Priority date: 1953-09-15
Filing date: 1953-09-15
Publication date: 1958-11-20

Description

Wippvorrichtung für die Räder von Zweiwegefahrzeugen Die Erfindung betrifft eineWippvorrichtung für die Räder von Zweiwegefahrzeugen mit einer am Fahrzeugrahmen drehbar gelagerten Wippenwelle, welche mit einem den Wippvorgang bewirkenden Wippenhebel und mit Wippbalken starr verbunden ist, die an ihren einen Armenden den Radsatz für die Schienenfahrt und an ihren anderen Armenden den Radsatz für die Straßenfahrt tragen. Diese bekannten W.ippvorrichtungen, welche zum Einsatz verschiedener Radsätze für Schienen- und Straßenfahrt oder für Schienenfahrt auf verschiedenen Spurweiten dienen, ;weisen meist Sicherungsvorrichtungen auf, welche mit durch Pleuelstangen mit dem Wippenhebel verbundene Kurbeln besitzen und derart ausgebildet sind, daß diese Kurbeln sich in der jeweiligen Endstellung der Rippen in ihrer Totpunktlage befinden. Die Drehung dieser Kurbeln der bekanniten Wippvorrichtungen erfolgt über ein Zahnradvorgelege durch einen Motor, beispielsweise einen Elektromotor.Tilting device for the wheels of road-rail vehicles The invention relates to a rocking device for the wheels of road-rail vehicles with one on the vehicle frame rotatably mounted rocker shaft, which with a rocker lever causing the rocking process and is rigidly connected to the luffing beam, the wheelset at one end of the arm for rail travel and the wheelset for road travel at their other arm ends wear. These well-known tilting devices, which are used for different wheel sets for rail and road travel or for rail travel on different gauges serve,; usually have safety devices, which with by connecting rods Have cranks connected to the rocker arm and are designed such that these cranks are in the respective end position of the ribs in their dead center position are located. The rotation of these cranks of the well-known rocker devices takes place via a gear reduction by a motor, for example an electric motor.

Man hat aber auch Wi:ppvorritlitungen für :die Räder von Zweiwegefahrzeugen geschaffen, deren Umschaltung nicht durch einen besonders .dafür angeordneten Antriebsmotor erfolgt, sondern durch eine Hubvorrichtung -ermöglicht wird, deren Antrieb zum Teil mittels Schrauben- oder Srhneckenradtriebe und zurr Teil auf hydraulische oder pneumatische Weise .erfolgt. Jedoch besitzen diese .bekannten Hubvorrichtungen keine ausreichende Sicherung gegen unerwünschtes Zurückwippen der Wippvorrichtung, da die Antriebsorgane für die Wippvorrichtung in deren Endstellungen stets unter der Belastung des auf die Wippe ausgeübten und vom gesamten Fahrzeuggewicht erzeugten Drehmoments stehen, welches sich beim Ausgleichen von Fahrbahnunebenheiten vielfach stoßartig um ein Mehrfaches erhöht.But one also has Wi: ppvorritlitungen for: the wheels of road-rail vehicles created whose switching is not done by a specially arranged drive motor takes place, but is made possible by a lifting device, the drive of which is partly by means of helical or helical gear drives and partly to hydraulic or pneumatic ones Way .does. However, these known lifting devices are not sufficient Protection against unwanted rocking back of the rocker device, as the drive elements for the rocker in its end positions always under the load of the the rocker is at the torque exerted by the total vehicle weight, which often jerks around a bumpy road surface Increased several times.

Um ein Herausgleiten dieser Wippvorrichtungen aus deren Endstellungen zu vermeiden, müßten entweder die Antriebsorgane stets unter hydraulischem oder pneumatischem Druck stehen oder nur Schraubentriebe mit kleinster Gewindesteigung verwendet werden. Ersteres hat einen ständigen Kraftaufwand und eine stetige hohe Beanspruchung der Betätigungsorgane sowie der Druckleitungen zur Folge, letzteres ist umständlich .und langwierig in der Bedienung und schließt ein Festfressen der Gewindegänge der Schraubentriebe nicht aus. Da die Antriebsorgane unter ständiger Druckbeanspruchung stehen, müssen sie außerdem außerordentlich :kräftig ,und gewichtsmäßig schwer ausgebildet sein, was einerseits einen erhöhten Kostenaufwand und andererseits eine Vergrößerung der mitgeführten Tatlasten des Zweiwegefahrzeuges bedeutet.To prevent these rocker devices from sliding out of their end positions to avoid, either the drive elements should always be under hydraulic or pneumatic pressure or only screw drives with the smallest thread pitch be used. The former has a constant effort and a constant high Stress on the actuators as well as the pressure lines result, the latter is cumbersome and tedious to use and prevents the The threads of the screw drives are not off. Since the driving organs under constant They also have to be extremely strong: strong and weight-wise be difficult to design, which on the one hand an increased cost and on the other hand means an increase in the dead load carried by the road-rail vehicle.

Ziel der Erfindung ist daher eine -Wippvorrichtung, welche einerseits .zur Umschaltung keinen Antriebsmotor benötigt, andererseits ausreichende Sicherheit gegen .unerwünschtes Zurückwippen der Wippvorrichtung aus .deren Endstellungen bietet und trotzdem eine leichte .und :billige Bauweise der Antriebsorgane gewährleistet. Dies wird; im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Wippvorrichtung eine einmal gekröpfte, am Fahrzeugrahmen gelagerte Kurbelschwinge und mindestens einen auf dem Kurbelzapfen drehbaren Kulissenstein aufweist, der in einer an einem mit der Wippe verbundenen Wippenhebel in dessen Längsrichtung angeordneten Kulissenführung gleitet, wenn die Kurbelschwinge durch eine ebenfalls an deren Kurbelzapfen eingreifende, :am Fahrzeugrahmen gelagerte und durch Antriebsmittel betätigte Schubstange bewegt wird, und daß eine an sich bekannte Sicherungsvorrichtung gegen unerwünschtes Zurückwippen der Wippvorrichtung vorgesehen ist, welche die Antriebsorgane für die Betätigung der Wippvorri.chtung in deren Endstellungen vollkommen entlastet.The aim of the invention is therefore a rocker device, which on the one hand . No drive motor required for switching, on the other hand sufficient safety against .unwanted rocking back of the rocker from .whose end positions and yet a light .und: cheap design of the drive elements guaranteed. This will; achieved essentially in that the rocker device a once cranked rocker arm mounted on the vehicle frame and at least one on the Has crank pin rotatable sliding block, which is in one on one with the rocker connected rocker arm slides in its longitudinal direction arranged link guide, if the crank rocker arm is also engaged by a crank pin, : Moving the push rod mounted on the vehicle frame and actuated by drive means is, and that a known safety device against unwanted rocking back the rocker device is provided, which the drive elements for actuation the seesaw device is completely relieved in its end positions.

ach einer bevorzugten Ausführungsform kann die auf den Kurbelzapfen einwirkende Schubstange als Kolbenstange eines am Fahrzeugrahmen schwenkbar angeordneten pneumatisch-hydraulischen Zylinders dienen. Ferner können die Kurbelschwinge und die Kulisse derart zueinander angeordnet sein, daß die Kurbelschwinge bei Schienen- und Straßenfahrt jeweils senkrecht zur Kulissenführung steht bzw. der Wippenhebel sich in der Totenpunktstellung gegenüber der Kurbelschwinge befindet.According to a preferred embodiment, the can on the crank pin acting push rod as a piston rod pivotally mounted on the vehicle frame serve pneumatic-hydraulic cylinder. Furthermore, the crank arm and the backdrop can be arranged to one another in such a way that the crank arm in the case of rail and road travel is perpendicular to the link guide or the rocker arm is in the dead center position opposite the crank arm.

In den beiden Totpunktstellungen des Wippenhebels ist die Kurbelschwingenwange senkrecht oder nahezu senkrecht zu dessen Längsachse und der Gleitbahn. der Kulissensteine gerichtet. Dadurch wird erreicht, daß jeweils ein genügend großes Drehmoment vorhanden ist, um den Wippenhebel aus seiner Totpunktstellung gegenüber der Kurbelschwinge herauszuschwenken, den oder die Kulissensteine in der Kulisse zu verschieben und die Kurbelschwinge zu drehen.The crank arm is in the two dead center positions of the rocker arm perpendicular or almost perpendicular to its longitudinal axis and the slideway. the sliding blocks directed. This ensures that a sufficiently large torque is present in each case is to move the rocker arm from its dead center position opposite the crank arm to swing out, to the sliding stone or stones in the backdrop move and turn the crank arm.

Weitere -Merkmale und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel einer Wippvorrichtung darlegen.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description and from the drawings showing an embodiment of a rocker device expound.

Fig. 1 zeigt eine an den Längsträgern eines Fahrzeugrahmens angeordnete Wippvorrichtung in einem Schnitt parallel zur Längsachse des Fahrzeuges; Fig. 2 zeigt den Schnitt nach Linie II-II und Fig. 3 nach Linie III-III. der Fig. 1; Fig. 4 zeigt einen Achsfederbock als Teil von Fig. 1. An der Unterseite der Längsträger 1 eines nicht dargestellten Fahrzeuges befindet sich je ein Lager 2, in welchem die Wippenwelle 3 um die Achse 4 drehbar gelagert ist. Mittels Keilwellenverzahnungen 5 und 6 sind in der Mitte der Wippenwelle 3 der Wippenhebel 7 und an ihren beiden Enden die aus einer Reihe von Einzelteilen bestehenden Wippbalken fest aufgebracht. Die Wippbalken tragen an ihrem vorderen Ende die Achse 8 für die Straßenräder 10 und an ihrem hinteren Ende die Achse 9 für die Schienenräder 11. Der Wippenhebel 7 ist in seinem oberen Teil mit einem Ausschnitt 12 (Fig. 2) versehen. Im Wippenhebel 7 sind ferner beiderseits Aussparungen 13 vorhanden, in denen zwischen entsprechenden Führungsbahnen 14 Kulissensteine 15 gleiten. In den Kulissensteinen 15 ist der Hubzapfen 16 einer als einmal gekröpfte Kurbelwelle ausgebildeten Kurbelschwinge 17 drehbar gelagert, deren Lagerzapfen 19 in Lagern 18 laufen, die auf der Oberseite der Längsträger 1 befestigt sind. Am Hub- bzw. Kurbelzapfen 16 der Kurbelschwinge 17 ist ferner der durch den Ausschnitt 12 im Wippenhebel 7 hindurchgehende Kolbenstangenkopf 20 des lufthydraulisch betätigten Wippzylinders 21 angelenkt, welcher schwenkbar um den Zapfen 22 zwischen den beiden Längsträgern 1 angeordnet und in den an der Längsträgerunterseite befestigten Lagern 23 aufgenommen ist.Fig. 1 shows one arranged on the side members of a vehicle frame Rocker device in a section parallel to the longitudinal axis of the vehicle; Fig. 2 shows the section along line II-II and FIG. 3 along line III-III. of Fig. 1; Fig. 4 shows an axle spring bracket as part of FIG. 1. On the underside of the side members 1 of a vehicle, not shown, is each a warehouse 2 in which the rocker shaft 3 is rotatably mounted about the axis 4. By means of splines 5 and 6 are in the middle of the rocker shaft 3 of the rocker lever 7 and on both of them Ends the seesaw beam, which consists of a number of individual parts, firmly attached. At their front end, the seesaw beams carry the axle 8 for the road wheels 10 and at its rear end the axle 9 for the rail wheels 11. The rocker arm 7 is provided in its upper part with a cutout 12 (Fig. 2). In the rocker arm 7 there are also recesses 13 on both sides in which corresponding Guide tracks 14 sliding blocks 15 slide. The crank pin is in the sliding blocks 15 16 of a crank rocker 17 designed as a crankshaft cranked once stored, the journals 19 run in bearings 18 on the top of the side members 1 are attached. On the lifting or crank pin 16 of the rocker arm 17 is also the piston rod head 20 passing through the cutout 12 in the rocker lever 7 of the air-hydraulically operated luffing cylinder 21, which can be pivoted around the pin 22 is arranged between the two longitudinal members 1 and in the one on the underside of the longitudinal member attached bearings 23 is added.

Fig. 1 zeigt die Wippvorrichtung in der Stellung für Schienenfahrt, wobei die Kolbenstange 24 des Wippzylinders 21 voll ausgefahren ist und die Kulissensteine 15 sich in ihrem Totpunkt befinden, d. h. am oberen Ende der für ihre Führung 14 vorgesehenen Aussparungen 13 anliegen. Die in dieser Lage mit der N'erhindungslinie des Mittelpunktes 25 vom Kurbelzapfen 16 und des Mittelpunktes 26 vom Lagerzapfen 19 der Kurbelschwinge 17 gleichlaufende Angriffslinie der Normalkraft des Wippenhebels 7 steht genau senkrecht zu der durch die Punkte 4 und 25 laufenden Längsachse des Wippenhebels 7 und zur Gleitbahn 14 der Kulissensteine 15. Da infolgedessen von der Normalkraft des Wippenhebels 7 kein Drehmoment um die Achse 26 der Kurbelschwinge 17 erzeugt wird, bedarf die Wippvorrichtung in dieser Stellung an sich keiner weiteren Sicherung oder Arretierung. Um jedoch eine Lockerung der Kulissensteine 15 aus ihrer Totpunktlage auch bei starken Fahrtstößen zu verhindern, ist eine zusätzliche Sicherung derselben in Form der Walze 27 angeordnet, die durch eine einstellbare Federkraft in eine Vertiefung in der Gleitbahn 14 der Kulissensteine 15 gedrückt wird. Die Kolhenstange 24 des Wippzylinders 21 ist so winkelig an den Hubzapfen 16 der Kurbelschwinge 17 angelenht, daß das von der Kolbenstangenkraft erzeugte Drehmoment um die Achse 26 der Kurbelschwinge 17 geniigt, die Kulissensteine 15 aus ihrer Totpunktlage zu lösen sowie die Kurbelschwinge 17 um ihre Achse 26 und den Wippenhebel 7 bzw. die Wippenwelle 3 1:1-_i ihre Achse 4 zu drehen. Um die Wippvorrichtung von der Schienenfahrstellung in die Straßenfahrtstellung zu bringen, wird durch Betätigung des Wippzylinders 21 dessen Kolbenstange 24 vollständig zurückgezogen. Hierbei vollzieht die Kurbelschwinge 17 eine Schwenkung von 15d°, der Wippzylinder 21 eine solche nach unten und dann in seine ursprüngliche Lage zurück; die Kulissensteine 15 gleiten in ihrer Führung 14 im Wippenhebel 7 nach unten und dann in ihre Ausgangsstellung zum Totpunkt wieder zurück, wodurch der Wippenhebel 7 und die Wippenwelle 3 um die Achse 4 um 30° in die neue Straßenfahrtstellung geschwenkt werden. Auch in dieser mit der Ziffer 28 bezeichneten neuen Lage ist die Verbindungslinie des Mittelpunktes 25 vom Kurbelzapfen 16 und des 1.Iittelpunktes 26 vom Lagerzapfen 19 der Kurbelschwinge 17 gleichlaufend mit der Angriffslinie der Normalkraft des Wippenhebels 7 und steht genau senkrecht zu der durch die Punkte 4 und 25 laufenden Längsachse des Wippenhebels 7 und der Gleitbahn 14 der Kulissensteine 15, so daß wiederum von der Normalkraft kein Drehmoment um die Achse 26 der Kurbelschwinge 17 erzeugt wird und die Wippvorrichtung in gleicher Weise wie in der Schienenfahrtstellung gegen Zurückschlagen gesichert ist.Fig. 1 shows the rocking device in the position for rail travel, the piston rod 24 of the luffing cylinder 21 is fully extended and the sliding blocks 15 are in their dead center, d. H. at the top of the 14 provided recesses 13 rest. The one in this position with the line of proximity the center 25 of the crank pin 16 and the center 26 of the bearing pin 19 of the rocker arm 17 parallel line of attack of the normal force of the rocker lever 7 is exactly perpendicular to the longitudinal axis of the running through points 4 and 25 Rocker lever 7 and to the slide 14 of the sliding blocks 15. As a result of the normal force of the rocker lever 7 no torque about the axis 26 of the crank arm 17 is generated, the rocking device does not need any further in this position Securing or locking. However, in order to loosen the sliding blocks 15 from their Preventing the dead center position even in the event of strong driving bumps is an additional safeguard the same arranged in the form of the roller 27, which by an adjustable spring force is pressed into a recess in the slide 14 of the sliding blocks 15. the The piston rod 24 of the luffing cylinder 21 is at an angle to the crank pin 16 of the crank arm 17 attached that the torque generated by the piston rod force about the axis 26 of the rocker arm 17 suffices to close the sliding blocks 15 from their dead center position solve as well as the crank arm 17 about its axis 26 and the rocker lever 7 or the Rocker shaft 3 1: 1-_i to rotate its axis 4. To move the rocker from the rail travel position Bringing into the road travel position is done by actuating the luffing cylinder 21 whose piston rod 24 is fully retracted. Here the crank arm takes place 17 a pivot of 15d °, the luffing cylinder 21 such a downward and then back to its original position; the sliding blocks 15 slide in their leadership 14 in the rocker lever 7 down and then back to its starting position at dead center back, whereby the rocker lever 7 and the rocker shaft 3 about the axis 4 by 30 ° in the new road travel position can be pivoted. Also in this with the number 28 designated new position is the line connecting the center point 25 of the crank pin 16 and the 1st center point 26 of the bearing pin 19 of the crank arm 17 running in the same direction with the line of attack of the normal force of the rocker lever 7 and is exactly vertical to the longitudinal axis of the rocker lever 7 and the running through points 4 and 25 Slideway 14 of the sliding blocks 15, so that again no torque from the normal force is generated around the axis 26 of the crank arm 17 and the rocker device in the same Way is secured against kicking back in the rail travel position.

Der rechte und der linke Wippbalken bestehen aus je einem mittels Keilwellenverzahnung 6 auf der Wippenwelle 3 befestigten Federbock 29, an welchem jeweils oben und unten eine Blattfeder 30 mittels Schrauben 31 in bekannter Weise befestigt ist. Die Starrachse 9 für die Schienenräder 11 und die Starrachse 8 für die Straßenräder 10 sind in Achsfederböcken drehbar gelagert. Die hinteren Achsfederböcke 32 sind an den Federaugen 33 der beiden Blattfedern 30 in bekannter Weise angelenkt, aber so ausgebildet und mit einer Anlagefläche 34 (Fig. 4) versehen, daß sie bei Federbruch von den hakenförmig gestalteten und am Federbock 29 angeschweißten Konsolen 35 durch Eingriff des Zapfens 37 in den Haken 36 aufgefangen werden, wobei sie sich an die hierfür vorgesehenen Gegenflächen 38 der Konsole 35 anlegen. So bleibt die Achse 9 behelfsmäßig geführt. Die vorderen Achsfederböcke 39 werden von je zwei Gelenkhebeln 40 in bekannter Weise parall.elogrammförmig gehalten und gleiten auf den Blattenden 41 der Blattfedern 30.The right and left seesaw bars each consist of one means Splined shaft toothing 6 on the rocker shaft 3 attached spring bracket 29, on which a leaf spring 30 at the top and bottom by means of screws 31 in a known manner is attached. The rigid axle 9 for the rail wheels 11 and the rigid axle 8 for the road wheels 10 are rotatably mounted in axle spring brackets. The rear axle spring brackets 32 are hinged to the spring eyes 33 of the two leaf springs 30 in a known manner, but designed and provided with a contact surface 34 (Fig. 4) that they at Spring break from the hook-shaped consoles welded to the spring bracket 29 35 are caught by engagement of the pin 37 in the hook 36, whereby they apply to the opposing surfaces 38 of the console 35 provided for this purpose. So it stays Axis 9 provisionally guided. The front axle spring brackets 39 are each of two Articulated levers 40 held in a known manner in a parall.elogrammiform manner and slide on the leaf ends 41 of the leaf springs 30.

Es wird noch darauf hingewiesen, daß der Anspruch 1 ausschließlich die Gesamtkombination seiner sämtlichen Merkmale schützt. Die Ansprüche 2 und, 5 gelten ausschließlich in Verbindung mit Anspruch 1.It should be noted that claim 1 is exclusively the overall combination of all its features protects. Claims 2 and 5 apply exclusively in connection with claim 1.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Tilting device for the wheels of road-rail vehicles with a rocker shaft rotatably mounted on the vehicle frame, which is rigidly connected to a rocker lever causing the rocking process and to a rocker beam, which has the wheelset for rail travel at one end of the arm and the wheel set for the other arm end carry the road trip, characterized in that the rocker device has a cranked rocker arm (16, 17) which is cranked on the vehicle frame (1) and at least one sliding block (15) which can be rotated on the crank pin (16) and which is in a rocker arm (7) arranged in the longitudinal direction of the link guide (14) slides when the crank arm is moved by a push rod (24) which also engages its crank pin and is mounted on the vehicle frame (1), and a safety device known per se is provided against undesired rocking back of the rocker device, which the drive elements for the actuation of the rocking device g completely relieved in their end positions.

2. Rocker device according to claim 1, characterized in that the on the crank pin acting push rod as a piston rod pivotally mounted on the vehicle frame pneumatic-hydraulic cylinder (21) is formed.

3. Rocker after claims 1 and 2, characterized in that crank rocker (17) and link are arranged to one another in such a way that the crank arm when traveling by rail or road is perpendicular to the link guide or the rocker lever (7) is in the T'otpunktstellung is opposite the crank arm.

4. rocker device according to claims 1 to 3, characterized in that the crank rocker arm (16,17) in the two dead center positions of the rocker arm perpendicular or almost perpendicular to the longitudinal axis of the same and the slide (14) of the sliding blocks (15) is directed so that a sufficiently large torque is available to swivel the rocker arm out of its dead center position with respect to the crank arm, to move the sliding block (s) in the setting and to rotate the crank arm.

5. Rocker device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in a full switching process from rail to road travel position or vice versa, the crank arm describes an angle of 150 ° and the rocker arm describes an angle of 30. °. Considered publications: German Patent Specifications No. 211 367, 551259; Austrian Patent No. 154 249; French patents nos. 731 011, 43 363 (addition to nos. 746 0.13), U.S. patents nos. 1938 049, 2 039 489.