DE1605075C3 - Spurwechselradsatz für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen' Spurwechselradsatz für Schienenfahrzeuge, der an beiden Enden der in Achsbüchsen gelagerten Achswelle je ein Schienenrad aufweist, das mit einer auf der Achswelle axial in mindestens zwei verriegelbaren Stellungen verschiebbaren Schiebehülse drehbar verbunden ist und der ferner die für den Spurwechsel benötigten Betätigungseinrichtungen trägt, die innerhalb einer Übergangsgleisanordnung mittels Hilfsschie- ' nen zur Entlastung der Räder und zur Entriegelung der Schiebehülsen sowie mittels Führungsschienen zur axialen Verschiebung der Schienenräder arbeiten.

Es sind bereits solche Konstruktionen bekannt, welche jedoch frei liegende Führungen und Verriegelungseinrichtungen aufweisen, die somit starkem Verschleiß ausgesetzt sind. Ferner weisen die bekannten Verriegelungseinrichtungen unter anderem den Nachteil auf, daß die Verriegelung durch das Wagengewicht gesichert wird und somit von der Wagenbelastung abhängig ist. Wird die Verriegelung auf die maximal mögliche oder mittlere Wagenbelastung eingestellt, 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 vielleicht zerstört.

Durch die DT-AS 11 27 386 ist z. B. bereits eine Spurwechseleinrichtung bekannt, die durch das Fahrzeuggewicht in der Verriegelungsstellung gehalten wird. Für den Spurwechsel erfolgt zuerst eine Relativbewegung in vertikaler Richtung zwischen dem Achslagergehäuse und dem Radsatz. Es ist daher zwangläufig ein großes Spiel zwischen der Gleitbüchse und dem Achslagergehäuse vorhanden. Dieses Spiel ist offensichtlich ein Nachteil dieser Spurwechseleinrichtung, da es durch die bei der Fahrt auftretenden Schwingungen und Vibrationen einen raschen Verschleiß, insbesondere der Gleitbüchse und des Achslagergehäuses, bewirkt und auch zu einem unbeabsichtigten Lösen der Knaggen aus den Nuten führen kann. Zur Behebung dieses Nachteils wird vorgeschlagen, das Spiel durch einen Sperrbolzen aufzuheben. Über die konstruktive Anordnung und die Einrichtung zur Betätigung dieses Sperrbolzens ist jedoch nichts ausgesagt, so daß angenommen werden muß, daß insbesondere dann, wenn hierzu eine weitere Betätigungsschiene erforderlich ist, ein ziemlich großer zusätzlicher Aufwand entsteht.

Zweck der Erfindung ist es, eine Spurwechseleinrichtung für Schienenfahrzeuge vorzuschlagen, welche eine

absolut zuverlässige und von der Wagenbelastung unabhängige Verriegelung gestaltet, wobei die Stellung der Verriegelung von außen her gut sichtbar sein muß.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die auf

der in ortsfesten Achsbüchsen drehbaren Achswelle axial verschiebbar gelagerte Radnabe in die Schiebehülse hineinragt und die Schiebehülse zwar undrehbar in der Achsbüchse gelagert, mit der Radnabe jedoch axial verschiebbar verbunden ist und mittels mindestens eines in der Achsbuchse quer zur Achswelle verschiebbaren, in Rasten der Schiebehülse eingreifenden Riegelbolzens mit der Achsbuchse in mindestens zwei 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 eine Schaltschiene bei gleichzeitigem Anheben des Radsatzes in die Entriegelungsstellung gebracht wird.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Ansicht der auf der Achswelle befindlichen Teile einer Spurwechseleinrichtung,

Fig.2 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in der F i g. 1 bzw. eine Ansicht in Richtung des Pfeiles X,

Fig.3 einen Schnitt gemäß der Linie B-B in der F i g. 1 bzw. eine Ansicht in Richtung des Pfeiles Y,

F i g. 4 und 5 die Schienenanordnung in Seitenansicht und in der Draufsicht und

Fig.6 einen Schnitt gemäß der Linie C-C in der F i g. 5.

Der Spurwechselradsatz für Schienenfahrzeuge weist eine Achswelle 1 auf, welche zwei darauf verschiebbar angeordnete Schienenräder 2 trägt, wobei in den Fig.l und 2 nur die rechte Achshälfte mit dem entsprechenden Schienenrad 2 ersichtlich ist. Die nicht dargestellte linke Achshälfte ist gleich ausgebildet.

Die dargestellte rechte Achshälfte trägt eine zweiteilige Gleitbüchse 6, auf welcher mittels Büchsen 8 das Schienenrad 2 verschiebbar gelagert ist. Ferner trägt die Achswelle 1 eine Mitnehmerscheibe 5, weiche auf die Achswelle 1 aufgeschrumpft ist und am Umfang verteilt angeordnete öffnungen aufweist, in welchen das Ende je eines Mitnehmerbolzens 9 gleitend geführt ist. Die Mitnehmerbolzen 9 sind am Umfang des Radkranzes 2 verteilt in entsprechenden Bohrungen fest verankert, so daß sie in die Öffnungen der Mitnehmerscheibe 5 ragen und somit zwischen der Achswelle 1 und dem axial verschiebbaren Schienenrad 2 eine drehfeste Verbindung bilden.

Die Achswelle 1 ist in üblicher Weise mittels Wälzlager 7 in einer Achsbüchse 4 gelagert, wobei das freie Achsende zum Anbau von Generatorantrieb, Tachometerantrieb usw. verwendet werden kann. Am Radkörper ist ferner eine Schutzhülse 10 mit einer Dichtung 11 befestigt; die Hülse 10 umgibt die Mitnehmerscheibe 5 samt Mitnehmerbolzen 9. Die Außenseile der Achsbuchse 4 ist mit einem Lager 19' zur Aufnahme einer Hilfsrolle 19 versehen.

Mit 3 ist eine Schiebehülse bezeichnet, welche die nach außen verlängerte Radnabe 2" des Radkranzes 2' umgibt und längsverschiebbar in der Achsbuchse 4 gelagert ist. Mittels Axialkugellager 12 ist eine Umfangsrippe 12' der Schiebehülse 3 mit der verlängerten Radnabe 2" so verbunden, daß die im Betrieb auftretenden Winkeländerungen zwischen Radnabe 2" und Schiebehülse 3 aufgenommen werden. Die Schiebehülse 3 ist durch eine Gleitfeder 13 gegen Verdrehen in der Achsbuchse 4 gesichert und auf der dem Schienenrad 2 zugewandten Seite mit einem Balg 14 gegen die Achsbuchse 4 abgedichtet. Auf der Schiebehülse 3 ist femer ein Mitnehmer 15 zur Verstellung der Bremsschuhe 31 befestigt.

Jedes Schienenrad wird in zwei verschiedenen Stellungen verriegelt, indem die Achsbuchse 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 (Fig. 3). Jedes Gehäuse 16' weist eine zylindrische Führung 16" auf, in welcher das eine Ende des Riegelbolzens 16 geführt ist. Er steht unter der Wirkung einer Druckfeder 17, welche den Riegelbolzen 16 durch eine Bohrung der Achsbüchse 4 in eine Bohrung K der Schiebehülse 3 drückt. Das Ende des Riegelbolzens 16 ist konisch ausgebildet, wobei die Neigung des konischen Bolzenteiles so bemessen ist, daß unter normalen Bedingungen Selbsthemmung herrscht, d. h. der Riegelbolzen 16 durch in Achsrichtung wirkende Kräfte infolge Reibung nicht aus der Bohrung K der Schiebehülse 3 gedrückt werden kann. Die Druckfeder 17 dient als zusätzliche Sicherung. Ferner ist als axiale Begrenzung der Bewegung des Riegelbolzens 16 eine als einstellbarer Anschlag dienende Stellschraube 18 vorgesehen. Diese kann auch zum Blockieren des Riegelbolzens 16 in der Riegelstellung gebraucht werden, so daß auch bei gestörter Funktion der Verriegelungseinrichtung das Schienenrad 2 in der verriegelten Stellung laufen kann.

Der Riegelbolzen Ί6 ist mit einer Querbohrung versehen, in welche das freie Ende eines Schaltarmes 21 greift. Dieser erstreckt sich quer zum Riegelbolzen 16 und ist mit seinem anderen Ende auf einer Schaltwelle 20 drehsteif befestigt, so daß durch die Drehung der Schaltwelle 20 der Schaltarm 21 hin und her geschwenkt wird. In dieser Weise wird der Riegelbolzen 16 betätigt. Eine Drehung der Schaltwelle 20 im Uhrzeigersinne ( Fig.3) bewirkt eine Verschiebung des Riegelbolzens 16 nach links entgegen der Wirkung der Druckfeder 17 aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung, in welcher die drehfeste Verbindung zwischen der Schiebehülse 3 und der Achsbuchse 4 aufgehoben wird.

Auf der Schaltwelle 20 ist an ihrem anderen Ende ein Arm 22 angeordnet, der unter Wirkung einer vertikalen Druckstange 23 steht. Diese ist mit dem einen Ende einer waagerechten Traverse 24 verbunden, welche am anderen Ende eine Auflaufrolle 25 trägt. Der Lagerzapfen 26 der Auflaufrolle 25 ist an beiden Enden verlängert und in lotrechten Schlitzen 26' geführt, die in die verlängerte Achsbuchse 4 eingearbeitet sind. Hinter dem Arm 22 befindet sich auf der Schaltwelle 20 ein weiterer Arm 27, der mit dem gegenüberliegenden Arm 27 mittels einer Zugefeder 28 verbunden ist. Diese bewirkt über das beschriebene Gestänge zusätzlich einen Druck auf die Riegelbolzen 16.

Durch die beschriebene Anordnung wird erreicht, daß der lotrechte Arm 27 durch seine Stellung die Lage der Riegelbolzen 16 unter allen Umständen anzeigt, auch dann, wenn die Zugfeder 28 defekt ist und die Riegelbolzen 16 oder einer der Riegelbolzen 16 nur durch die zugehörige Druckfeder 17 oder durch die zugehörige Stellschraube 18 gehalten wird. Diese Zugfeder 28 hält zusammen mit dem Eigengewicht der waagerechten Traverse 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 irgendeines Teiles möglich. Die Auswechselung der Zugfeder 28 ist mit wenigen einfachen Handgriffen durchführbar.

Die Anordnung der Bremsschuhe 31 muß so gewählt sein, daß diese der Verschiebung der Schienenräder folgen. Die übliche Bremstraverse 29 trägt zu diesem Zweck einen Zapfen 30, auf welchem der Bremsschuh 31 mittels einer Gleithülse 32 gelagert ist. Die Gleithülse 32 ist über den Mitnehmer 15 mit der Schiebehülse 3 verbunden, so daß der Bremsschuh 31 der Bewegung des Schienenrades 2 auf der Achswelle 1 folgt. Eine besondere Verriegelung des Bremsschuhs 31 ist nicht notwendig. Die Enden des Mitnehmers 15 sind so ausgebildet, daß dieser die Bewegung der Bremsschuhe 31 beim Bremsvorgang sowie die Nachstellung bei Abnützung nicht behindert.

Zur Vornahme des Spurwechsels ist eine Übergangsgleisanordnung vorgesehen, welche aus den F i g. 4 bis 6 ersichtlich ist. Diese weist die eigentlichen Fahrschienen 33 auf, welche allmählich von normaler Spur in die breite Spur übergehen. Parallel zu den Fahrschienen 33 verlaufen die Führungsschienen 34, welche die Fahrschienen 33 auf der Innen- und auf der Außenseite umgeben. Ferner sind noch auf der Außenseite Hilfsschienen 35 und Schaltschienen 36 vorgesehen. Die Führungsschienen 34 dienen zur Bewegung der Räder beim Umspuren und sind an den Einlaufen mit Rüttlern 37 ausgerüstet. Diese sind als horizontal federnde Zwischenstücke ausgebildet, die die Räder des Spurwechselradsatzes auf der Achswelle hin und her schieben. Die Hilfsschienen 35 liegen höher als die Fahrschienen 33 und sind im Bereiche der Hilfsrollen 19 angeordnet, so daß diese 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 liegen noch höher als die Hilfsschienen 35 und dienen zur Entriegelung der Räder. Auf die Schaltschienen 36 laufen die Rollen 25 auf, welche in ihren lotrechten Schlitzen 26' verschoben werden und durch das Schaltgestänge die Auslösung der Verriegelung bewirken. Die Enden der Schaltschienen 36 laufen in vertikal gefederte Abschnitte 38 aus, so daß beim Blockieren der Verriegelung die Schaltschienen 36 vertikal nachgeben und somit das Schaltgestänge nicht beschädigt werden kann. Die gefederten Abschnitte 38 sind 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 Schienenräder des in das Übergangsgleis einlaufenden Radsatzes zwischen die Führungsschienen 34, worauf die Hilfsrollen 19 auf die Hilfsschienen 35 auflaufen und den Radsatz von den Fahrschienen 33 abheben. Der Radsatz durchläuft die Rüttler 37, und die Schienenräder werden so hin und her gedrückt, daß eventuell verklemmte Riegelbolzen 16 gelöst werden. Dann laufen die Auflaufrollen 25 auf die Schaltschienen 36 auf, werden in den lotrechten Schlitzen 26' nach oben gedrückt und betätigen dabei die Verriegelung, wodurch die Riegelbolzen 16 aus den Bohrungen K herausgezogen werden. Sind die Riegelbolzen 16 verklemmt, so werden die gefederten Abschnitte 38 der Schaltschienen 36 nach unten gedrückt und Warnsignale ausgelöst. Anschließend werden die entriegelten Schienenräder 2 durch die Führungsschienen 34 auf der Achswelle 1 verschoben : und in die neue Spurstellung gebracht.

Ist der Umspurvorgang beendet, so läuft zuerst die Auflaufrolle 25 von der Schaltschiene 36 ab, und die Zugfeder 28 drückt über das Schaltgestänge die Riegelbolzen 16 in die Bohrungen K der Schiebehülse 3. Der Radsatz durchläuft wiederum einen Rüttler 37, wobei die Schiebehülsen 3 so bewegt werden, daß es in jedem Fall zum sicheren Eingriff der Riegelbolzen 16 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 für zwei Spurweiten beschrieben. In der gleichen Weise kann die Einrichtung auch für mehr als zwei Spurweiten ausgebildet sein. Ebensogut kann auch eine zusätzliche Handentriegelung vorgesehen sein. Ferner sei noch als Ausführungsvariante die Verwendung einer Hülse erwähnt, welche die beiden Mitnehmerscheiben 5 verbindet und die Achswelle 1 von Torsionsbeanspruchungen entlastet.

Ein besonderer Vorteil der Spurwechseleinrichtung liegt in der Verwendung von zwei in derselben Achse liegenden einschnittigen Bolzenverbindungen zur Verriegelung, die im gleichen Arbeitsgang hergestellt werden können und die 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 16 durch außenliegende Hebel eindeutig und zwangläufig 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 16 auch bei Wegfall der Andrückkraft durch axiale Kräfte nicht gelöst werden können. Als Notfallsicherung für die Riegelbolzen 16 dienen die Stellschrauben 18.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Spurwechselradsatz für Schienenfahrzeuge, der an beiden Enden der in Achsbüchsen gelagerten Achswelle je ein Schienenrad aufweist, das mit einer auf der Achswelle axial in mindestens zwei verriegelbaren Stellungen verschiebbaren Schiebehülse drehbar verbunden ist und der ferner die für den Spurwechsel benötigten Betätigungseinrichtungen trägt, die innerhalb einer Übergangsgleisanordnung mittels Hilfsschienen zur Entlastung der Räder und zur Entriegelung der Schiebehülsen sowie mittels Führungsschienen zur axialen Verschiebung der Schienenräder arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der in ortsfesten Achsbüchsen (4) drehbaren Achswelle (1) axial verschiebbar gelagerte Radnabe (2") in die Schiebehülse (3) hineinragt und die Schiebehülse zwar undrehbar in der Achsbuchse gelagert, mit der Radnabe jedoch axial verschiebbar verbunden ist und mittels mindestens eines in der Achsbüchse quer zur Achswelle verschiebbaren, in Rasten der Schiebehülse eingreifenden Riegelbolzens (16) mit der Achsbuchse in mindestens zwei Axialstellungen verriegelbar ist, wobei der Riegelbolzen unter der Wirkung einer Feder (17) in der Verriegelungsstellung gehalten ist und mittels einer über ein Hebelgestänge (20, 21, 22) auf den Riegelbolzen einwirkenden Auflaufrolle (25) durch deren Auflaufen auf eine Schaltschiene (36) bei gleichzeitigem Anheben des Radsatzes in die Entriegelungsstellung gebracht wird.

2. Spurwechselradsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelgestänge (20, 21, 22) zur Betätigung jedes Riegelbolzens (16) je eine waagerechte Schaltwelle (20), einen am einen Ende auf der Schaltwelle befestigten und am anderen Ende in eine Querbohrung des Riegelbolzens eingreifenden Schaltarm (21) und einen ebenfalls auf der Schaltwelle befestigten doppelarmigen Hebel (22, 27) aufweist, dessen einer Arm (22) mit der Auflaufrolle (25) über eine vertikale Druckstange (23) und eine Traverse (24) gekuppelt ist und an dessen anderem Arm (27) eine Feder (28) angreift.

3. Spurwechselradsatz nach den Ansprüchen 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflaufrolle (25) in der waagerechten Traverse (24), an deren Enden die Druckstangen (23) gelenkig angeschlossen sind, gelagert ist und mit ihrem verlängerten Lagerzapfen (26) in einem lotrechten Schlitz (26') an der Außenseite der Achsbüchse (4) geführt ist.

4. Spurwechselradsatz nach den Ansprüchen 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Riegelbolzen (16) horizontal und diametral zur Achswelle (1) angeordnet sind und die beiden lotrechten Arme (27) der beiden doppelarmigen Hebel (22, 27) mittels einer außenliegenden Zugfeder (28) miteinander verbunden sind.

5. Spurwechseleinrichtung für einen Spurwechselradsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Übergangsgleisanordnung beiderseits jeder Fahrschiene (33) Führungsschienen (34) angeordnet sind und neben diesen an der Außenseite je eine Hilfsschiene (35) parallel zur Gleismitte verläuft, wobei außerhalb der Hilfsschienen (35) parallel zu diesen Schaltschienen (36) zur Betätigung der Auflaufrolle (25) verlaufen.

6. Spurwechseleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Schaltschienen (36), wie an sich bekannt, in vertikaler Richtung federnd gelagert sind.

7. Spurwechseleinrichtung nach den Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (34) an den Einlaufen mit Rüttlern (37) ausgerüstet sind, welche horizontal federnde Zwischenstücke aufweisen, die die entlasteten Schienenräder (2) des Spurwechselradsatzes auf der Achswelle (1) hin- und herschieben.