DE109890C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47: Maschinenelemente.

FERDINAND SCHUMACHER in IRON RIDGE

(Dodge, Wisconsin, V. St. Α.).

Lagerung für Tragachsen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 29. März 1898 ab.

Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf solche Einrichtungen zur Stützung von Lasten durch Tragachsen, bei welchen eine unter entsprechendem Druck stehende Flüssigkeit die eigentliche Tragfläche des Lagers bildet.

Nach der Erfindung wird als eine solche Flüssigkeit Druckluft in der Weise benutzt, dafs das eigentliche Lagerungspolster, welches in eine Aussparung der Lagerungsfläche des Tragzapfens eingeschlossen ist, mit einem Cylinder in Verbindung steht, welcher ebenfalls mit Druckluft gefüllt ist und auf dessen Kolben die Last ruht, wobei durch die infolge auftretender Verluste an Druckluft und Aenderungen der Gröfse der Last bedingte Aenderung der Höhenlage der Last die Zufuhr von Prefsluft zu dem Lagerungs- und Stützungspolster selbstthätig derart bemessen wird, dafs die mittlere Höhenlage der Last nur zwischen engen Grenzen schwanken kann, während alle vorkommenden Stöfse durch das Druckluftpolster vollkommen elastisch aufgenommen und unschädlich gemacht werden.

Fig. ι zeigt im Schnitt bezw. in Seitenansicht eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. i.

Bei dem dargestellten Beispiel besteht das rotirende Stützmittel in einer Radachse A, welche einen Theil eines Radgestelles für Eisenbahnwagen oder auch einen Theil einer anderen Transportvorrichtung bilden kann.

Jede der Achsbüchsen, welche ein Lager für die Tragachse A bildet, ist im oberen Theil B mit einer Aussparung versehen, wodurch ein Luftraum b von genügender Gröfse entsteht. Dieser Luftraum steht durch einen Kanal c mit einem senkrechten Cylinder C in Verbindung, in welchem ein luftdicht schliefsender Kolben D spielt. Das Lager kann durch geeignet angeordnete Packungsmittel luftdicht abgeschlossen werden.

An der Oberseite des Kolbens ist in der Mitte desselben ein Sitz für das untere kugelförmige Ende einer Stange E vorgesehen, deren oberes kugelförmiges Ende in einem nach abwärts vorragenden Lagerungsblock einer Platte F gelagert ist, die an der Unterseite einer Plattform G befestigt ist, welche nebst den an derselben befestigten Theilen und dem darauf ruhenden Gewicht die Last bildet.

Der Cylinder C kann, wie dargestellt, eine senkrecht nach oben gerichtete Fortsetzung des Obertheils B der Lagerbuchse bilden. Parallel zum Cylinder C ist ein zweiter Cylinder H angeordnet, dessen Wandung mit der des Cylinders C aus einem Stück besteht. Dieser Cylinder H ist unten mit einem Entlastungshahn e verbunden und enthält einen luftdicht abschliefsenden Kolben /, der durch eine Gelenkstange J mit der Platte F verbunden ist.

Rippen KK¹ verbinden den Obertheil B der Lagerbüchse und den Cylinder H mit einem wagerecht angeordneten Cylinder L, der am äufseren Ende offen und dessen geschlossenes

Verein deutscher Jngenieure

Bözirksverein a. d. nie deren Ruhr.

Innenende durch ein Drosselorgan, beispielsweise Ventil N, mit dem unteren Theil des Cylinders H in Verbindung steht.

In dem Cylinder L ist ein luftdicht schliefsender Kolben Mangeordnet, der mit einer Kolbenstange M¹ verbunden ist, die aus dem offenen Ende des Cylinders L hervorragt und in einer Führung f verschiebbar ist, die bei der dargestellten Anordnung an einem Luftzuführungsrohr P befestigt ist, das an. den unteren Theil des Cylinders C angeschlossen ist und durch einen unteren Ansatz des Cylinders L führt. Die Kolbenstange Ai¹ ist mit Mitnehmern g g¹ versehen , weiche auf Hebel h h^l einwirken können, die in das Luftzuführungsrohr P eingeschaltete Hähne beherrschen. Das Luftzuführungsrohr ist bei der dargestellten Anordnung mit einem schmiegsamen Rohr Q verbunden , das an einen Vorratsbehälter R für die zuzuführende Prefsluft angeschlossen ist.

Der Vorratsbehälter R ist der Einfachheit halber an der Plattform G aufgehängt gedacht. Die Prefsluft wird demselben durch ein Rohr R¹ zugeführt, das an das eine Ende des Behälters angeschlossen ist. Statt dessen kann auch das Luftzuführungsrohr P mit der Luftpumpe unmittelbar in Verbindung stehen.

Die Hahnhebel h h¹ werden gegen den Widerstand der Federn i i^L durch die Mitnehmer g g¹ bethätigt und ihre durch die Spannkraft der Feder bewirkte Bewegung wird durch Anschläge jj^l begrenzt.

Die auf der Zeichnung dargestellte Ausführungsform läfst alle wesentlichen Merkmale der Erfindung erkennen, natürlich können aber die baulichen Einzelheiten und die Anordnung der Theile beträchtlichen Abänderungen unterworfen werden.

Beim praktischen Gebrauch läfst man aus dem Behälter R eine gewisse Menge Prefsluft durch das Luftzuführungsrohr P in den Cylinder C eintreten. Zu diesem Zweck wird der Hahnhebel h^l in eine entsprechende Lage gedreht und, nachdem der angeführte Zweck erreicht ist, wieder in seine Normalstellung zurückgebracht. Der zweite Hahnhebel la dient nur zur Beherrschung eines Ausblasestutzens k des zugehörigen Hahnes.

Die dem Cylinder C zugeführte Luftmenge hebt den Kolben D nebst der darauf ruhenden Last ein wenig von der Achse A ab, beispielsweise wie dargestellt. Hierbei ruht also die Last auf dem zwischen Kolben und Tragachse befindlichen Prefsluftkissen. Der von der Luft herrührende Druck wird hierbei im Innern der Aussparung b der Lagerbüchse und des Cylinders C aufgenommen; da aber die einander gegenüberstehenden Oberflächen der Zwischenwand m gleich sind, so wirkt die Prefsluft im Cylinder und in der Kammer b als ein zwischen Last und Träger unmittelbar eingeschaltetes Polster, indem ein gewisser Theil der Oberfläche dieses Trägers, nämlich der Achse A, unter dem Drucke dieser Luft steht und auf dem Luftpolster eine geringe Reibung verursachende Lagerungsfläche findet.

Die Gröfsenverhältnisse der Flächen, auf welche der aufwärts und abwärts gerichtete Druck wirkt, können nach Bedarf abgeändert werden, wobei die Nothwendigkeit, die Lagerstelle luftdicht zu erhalten, mehr oder weniger Oberfläche des ausgehöhlten Lagerbüchsenobertheils B in Anspruch nimmt. Mit Verminderungen dieser Fläche sind aber entsprechende Verluste der in der Verminderung der Reibung begründeten Vortheile verbunden.

Das untere Ende des Kolbens / im Cylinder H ist ausgehöhlt, um unterhalb dieses Kolbens einen in achsialer Richtung gröfseren Luftraum zu erhalten als unter dem Kolben D im Cylinder C, und dieser Kolben / wirkt zusammen mit dem im benachbarten Cylinder vorhandenen Luftvolumen und einer weiter unten beschriebenen Einrichtung als Regler für die Zuführung der Prefsluft aus dem Vorrathsbehälter, welche nothwendig ist, um die Last stets auf einer annähernd gleichmäfsigen Höhe über der Tragachse zu erhalten, und zwar auch in solchen Fällen, wo Schwankungen in der Belastung vorkommen.

Der Cylinder H ist mit dem wagerechten Cylinder L durch einen Hahn N verbunden, durch weichen die Geschwindigkeit der von einem zum anderen Cylinder übertretenden Luft nach Bedarf geregelt werden kann, während durch Oeffnen des Hahnes e ein etwa in einem der beiden Cylinder vorhandener Drucküberschufs leicht ausgeglichen werden kann.

Nimmt die Belastung allmälig zu, so wird durch die Abwärtsbewegung des Kolbens / die Luft im Cylinder H und dem an denselben angeschlossenen wagerechten Cylinder L comprimirt; der hierdurch erzeugte Druck wirkt auf den Kolben M und verschiebt denselben nach auswärts, wodurch mittelst des Anschlages g¹ der Kolbenstange M¹ der Hahnhebel h^l bethätigt und eine Verbindung zwischen dem Behälter R und dem Cylinder C hergestellt wird, um eine zusätzliche Menge Prefsluft zuzuführen, welche genügt, um die Wirkung der Vergröfserung der Last auszugleichen und die letztere wieder bis zu ihrer normalen Höhenlage über der Tragachse anzuheben. Zu diesem Zwecke mufs der Luftdruck im Behälter R stets gröfser sein als der in den Cylindern vorhandene Druck.

Wenn die Last sich hebt, so bewegt sich auch der Kolben / nach aufwärts. Infolge dessen tritt im Cylinder L eine Druckverminderung ein, welche den Kolben in seine normale Stellung zurückzuführen strebt. Verringert sich dagegen die Last, so dafs sie durch die unter

dem Kolben D eingeschlossene Prefsluft über die Normallage angehoben wird (natürlich innerhalb des Bewegungsbereichs des Kolbens D im Cylinder C), so wird durch die eben angegebene Wirkung der Kolben M noch weiter nach einwärts bewegt, wodurch der Mitnehmer g mit dem Hahnhebel h in Berührung gebracht wird und den zugehörigen Hahn bethä'tigt, so dafs der Ueberschufs der Druckluft durch den Ausblasestutzen k dieses Hahnes entweichen kann.

Es ist ohne Weiteres ersichtlich, dafs das zwischen Last und Träger eingeschaltete Luftpolster auch vorkommende Stöfse aufnimmt, wobei dasselbe nach Art einer Feder wirkt.

Wenn infolge einer ungewöhnlichen vorübergehenden Abwärtsbewegung der Last der Kolben D ganz oder bis nahe zum Boden des Cylinders C hinabgleitet, so tritt eine entsprechende Compression der zwischen dem Kolben / und dem Boden des Cylinders H eingeschlossenen Luft ein. Da nun diese comprimirte Luft durch das Ventil N nur langsam in den Cylinder L überströmen kann, so kann durch eine solche vorübergehende Abwärtsbewegung , z. B. infolge eines heftigen Stofses im Cylinder L kein genügender Druck entstehen, um den Kolben M vorzuschieben und dadurch den Mitnehmer g^l gegen den Hebel/2^α zu führen. Die Last wird daher, sobald die Luft in den Cylindern C und H sich wieder ausdehnen kann, wieder bis annähernd zur normalen Lage angehoben werden.

Durch irgend welche geeignete Mittel wird zweckmäfsig die Vorrichtung derart nach seitwärts abgestützt, dafs die Stangen E und / stets ihre senkrechte Lage behalten.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Lagerung für Tragachsen, deren Tragzapfen auf einem in einer Aussparung der Lagerungsflächen vom Zapfen selbst abgeschlossenen Druckluftkörper gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dafs mit dieser Aussparung der Lagerungsflächen ein Luftcylinder in Verbindung steht, auf dessen Kolben die von der Achse zu tragende Last ruht und aus dem die Verluste des genannten Druckluftkörpers unter dem Drucke der Last ersetzt werden, wobei durch die Aenderung der Höhenlage des Kolbens und der Last die Zufuhr der Druckluft zu diesem Cylinder geregelt wird.

2. Ausführungsform der Lagerung nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, dafs aufser dem Luftcylinder, dessen Kolben die Last trägt, ein zweiter (Hülfs-) Cylinder vorgesehen ist, dessen Kolben sich mit dem die Last tragenden Kolben bewegt und der durch eine einstellbare Drosselvorrichtung mit einem dritten Luftcylinder in Verbindung steht, worin ein Kolben spielt, durch dessen Bewegungen eine Lufteinlafs - und eine Luftauslafsvorrichtung derart gesteuert werden, dafs nach Mafsgabe der Stellung des Tragkolbens dem Tragcylinder Druckluft zuströmt oder daraus ausströmt, zum Zwecke, die mittlere Höhenlage der Last über der Tragachse stets selbsttätig wieder herzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.