DE162285C

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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

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- M 162285 KLASSE 20 d. - M 162285 CLASS 20 d.

Die \rorliegende Erfindung bezieht sich auf Gleisfahrzeuge (Eisen-, Straßenbahn- und ähnliche Wagen), bei denen das Gewicht des Wagenkastens mittels Schaukelstützen auf zwei einachsige Drehgestelle übertragen wird, deren lotrechte Drehzapfen in symmetrischer Anordnung zwischen den Radachsen am Wagengestell gelagert sind.The present invention relates to Track vehicles (rail, tram and similar wagons) where the weight of the Body is transferred to two single-axle bogies by means of rocking supports, whose vertical pivot pins are mounted in a symmetrical arrangement between the wheel axles on the carriage frame.

Bei den bisher bekannten Wagenuntergestellen dieser Art wird die Wagenlast auf die Drehgestelle durch Gehänge übertragen. Mit diesen Gehängen soll nach Durchfahren einer Krümmung, in welcher infolge der auf den Wagenkasten wirkenden Schleuderkraft eine seitliche Verschiebung des letzteren gegen die Drehgestelle und somit eine radiale Einstellung der Radachsen erzeugt worden war, ein zwangsweises Rückstellen des Wagenkastens in die Mittelstellung und somit eine Rückführung der Radachsen rechtwinklig zum Gleis erzielt werden. Nach vorliegender Erfindung kommen dagegen zur Übertragung der Last des Wagenkastens auf die Drehgestelle Schaukelstützen in Anwendung, die beim Ausschwenken des Drehgestelles ein Anheben des Wagenkastens veranlassen, so daß das Gewicht des Wagenkastens darauf hinwirkt, die Schaukelstützen und damit die Achsen in die normale Lage zurückzudrehen.In the previously known car frames of this type, the car load is on the bogies are transferred through hangers. These hangers should be used after driving through a curvature in which due to the centrifugal force acting on the car body a lateral displacement of the latter against the bogies and thus a radial adjustment the wheel axles had been generated, a forced return of the car body in the middle position and thus a Return of the wheel axles can be achieved at right angles to the track. According to the present In contrast, the invention comes to transfer the load of the car body to the bogies Rocking supports in use that lift when the bogie swings out cause of the car body so that the weight of the car body acts on it, to turn the rocker supports and thus the axles back into the normal position.

Die Krümmung der Abwälzungsflächen der Stützen kann nun so gewählt werden, daß abweichend von der Anordnung mit Gehängen von vornherein festgesetzt werden kann, wie das Kraftmoment anwachsen soll, das die Stützen in die Mittellage zurückzudrehen sucht.The curvature of the rolling surfaces of the supports can now be chosen so that deviating from the arrangement with hangers, it can be determined from the start how the moment of force should increase, that seeks to turn the supports back into the central position.

Vergleichsweise ist in Fig. ι ein Gehänge und in den Fig. 3 bis 5 und 7 bis 13 eine Schaukelstütze von gleicher Länge in verschiedener Stellung, und zwar letztere in verschiedenen Ausführungsformen gezeigt. Die Fig. 2 und 6 zeigen Kurvendiagramme der sich bei den verschiedenen Stellungen ergebenden Hebelarme.By way of comparison, a hanger is shown in FIG. 1 and one in FIGS. 3 to 5 and 7 to 13 Rocking supports of the same length in different positions, the latter in different positions Embodiments shown. FIGS. 2 and 6 show curve diagrams of the resultant in the various positions Lever arms.

Teilt man einen durch ein Gehänge von der Länge a-o von unten geschlagenen' Kreisquadranten 0-90⁰ (Fig. 1) in eine Anzahl gleicher Teile; beispielsweise von je io°, so erhält man durch die wagerechten Abstände dieser Teilpunkte von der lotrechten Linie a-o die Hebelarme, unter welchen die Wagenlast in den zugehörigen Stellungen des Gehänges zur Wirkung kommt. ■ Trägt man diese Hebelarme als Ordinaten auf einer entsprechend eingeteilten Linie als Abszisse 0-90 auf und verbindet die Endpunkte, so erhält man eine Kurve (Sinuskurve), die das Gesetz bestimmt, nach dem beim Ausschwingen des Gehänges der auf Rückdrehung des letzteren wirkende Hebel wächst. Offenbar hat man es nicht in der Hand, bei vorgeschriebener Länge des Gehänges a-o dieses Gesetz zu ändern.If one divides a 'circle quadrant 0-90 ⁰ (Fig. 1) cut from below by a hanger of length ao into a number of equal parts; for example of io ° each, the horizontal distances between these subpoints from the vertical line ao give the lever arms under which the wagon load comes into effect in the associated positions of the hanger. ■ If you plot these lever arms as ordinates on a correspondingly divided line as the abscissa 0-90 and connect the end points, you get a curve (sine curve) which determines the law according to which the lever acting on the reverse rotation of the latter when the hanger swings out grows. Apparently you have not it in your hand, when a prescribed length of the suspension, this law ao to change.

Bedient man sich einer Schaukelstütze derIf you use a rocking support the

in Fig. 3, 7 und 10 gezeigten Art, welche ähnlich wie ein Pendel die Eigenschaft hat, nach teilweisem Umlegen oder Kippen in die lotrechte Stellung zurückzuschaukeln, sich aber dadurch kennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Schaukelfläche größer ist als die halbe Höhe der Stütze, so kann man durch die Wahl der Größe dieses Radius das Gesetz, nach dem der oben besprochene Hebelarm wachsen soll, bestimmen. Die dargestellten Schaukelstützen haben sämtlich die gleiche Höhe wie das Gehänge a-o (Fig. 1), und bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform sind die Schaukelflächen nach einem Radius a-b gekrümmt, der gleich der Höhe der Stütze ist. Fig. 5 zeigt die Stütze in einer Stellung, die sie einnimmt, wenn der Wagenkasten seine größtmögliche Verschiebung unter Einwirkung der Schleuderkraft erhält. Die Mittellinie der Stütze mag sich hierbei um 25 ° gedreht haben und der Hebelarm, unter welchem die Last angreift und das Schaukelstück zurückzudrehen sucht, sei d. Die Zwischenstellungen (Fig. 4) um je 5⁰ ergeben die Hebelarmlängen h g f e, welche, auf einer wagerechten Linie als Ördinaten in entsprechenden Abständen aufgetragen, die Kurve k (Fig. 6) erzeugen.in Fig. 3, 7 and 10, which, like a pendulum, has the property of rocking back into the vertical position after partial folding or tilting, but is characterized in that the radius of curvature of the rocking surface is greater than half the height of the support, by choosing the size of this radius one can determine the law according to which the lever arm discussed above should grow. The rocking supports shown all have the same height as the hanger ao (Fig. 1), and in the embodiment shown in Fig. 3, the swing surfaces are curved to a radius from which is equal to the height of the support. Fig. 5 shows the support in a position which it assumes when the car body receives its greatest possible displacement under the action of the centrifugal force. The center line of the support may have rotated by 25 ° and the lever arm under which the load engages and tries to turn the rocker back is d. The intermediate positions (Fig. 4) to each 5 ⁰ result in the lever arm hgfe which, applied to a dare right line as Ördinaten at appropriate intervals, the curve k (Fig. 6) produce.

Bei der in Fig. 7 und 9 in zwei End-Stellungen gezeigten Ausführungsform sind die Kurvenflächen nach einem Radius a-c bezw. b-c¹ gekrümmt, der kleiner als die Höhe, jedoch unter allen Umständen größer als die halbe Höhe der Stütze ist. Die Fig. 8 deutet die Mittelstellungen an. Die hierbei auftretenden Hebellängen, in das Diagramm (Fig. 6) eingetragen, ergeben die Kurve /. Würde der Krümmungsradius noch größer sein als die Höhe der Stütze, so würde sich die Kurve im Diagramm (Fig. 6) noch steiler gestalten als die Kurve k, beispielsweise wie die Kurve m. Aus diesen Kurven erkennt man, daß die in Frage stehenden Schaukelstützen so konstruiert sind, daß die Hebelarme nach einem bestimmten Gesetz allmählich wachsen. Man ist jedoch auch in der Lage, die Schaukelflächen so zu gestalten, daß der allmähliche Zuwachs nur bis zu einer gewissen Grenze erfolgt, von wo ab der Hebelarm ganz plötzlich um ein beträchtliches wächst. Dieser Anforderung entspricht die in den Fig. 10 bis 13 gezeigte Ausführungsform. Bei dieser sind die Kurvenflächen im mittleren Teil beispielsweise bis auf 20° nach einem Radius gekrümmt, dessen Mittelpunkt c bezw. c¹ noch näher an die Mitte der Stütze gedrückt ist, als dies beim Gegenstand der Fig. 7 der Fall ist. Die äußeren Teile der Schaukelflächen sind durch ebene Flächen gebildet, die sich tangential an die Krümmung anschließen. Diese Form der Schaukelfläche bewirkt, daß die Hebelarme, mit denen die Wagenlast auf Rückdrehung der Schaukelstützen wirkt, allmählich wächst, bis die Drehung um 20⁰ fortgeschritten ist (Fig. 12). Wird das Schaukelstück um ein geringes weitergedreht, so wächst der Hebelarm ganz plötzlich um ein mehrfaches, von i auf j (Fig. 12 und 13). Es ergibt sich in Fig. 6 die Kurve n. Die Drehung um 20 ° entspricht der Einwirkung der nach Rechnung festgestellten, annähernd größtmöglichen Schleuderkraft.In the embodiment shown in Fig. 7 and 9 in two end positions, the curved surfaces are respectively ac after a radius. bc ¹ curved, which is less than the height, but under all circumstances greater than half the height of the column. 8 indicates the middle positions. The lever lengths occurring here, entered in the diagram (Fig. 6), result in the curve /. If the radius of curvature were even greater than the height of the support, the curve in the diagram (FIG. 6) would be even steeper than curve k, for example like curve m. From these curves it can be seen that the rocking supports in question are designed so that the lever arms gradually grow according to a certain law. However, it is also possible to design the swing surfaces in such a way that the gradual increase only takes place up to a certain limit, from where the lever arm suddenly increases considerably. The embodiment shown in FIGS. 10 to 13 corresponds to this requirement. In this case, the curved surfaces in the central part are curved, for example, up to 20 ° according to a radius whose center point c respectively. c ¹ is pressed even closer to the center of the support than is the case with the subject of FIG. The outer parts of the swing surfaces are formed by flat surfaces that are tangential to the curvature. The effect of this form of the rocking surface, that the lever arms, with which the carriage load is applied to reverse rotation of the swing supports, gradually grows, until the rotation by 20 ⁰ progressed (Fig. 12). If the rocker is turned a little further, the lever arm suddenly grows several times over, from i to j (Figs. 12 and 13). The curve n results in FIG. 6. The rotation by 20 ° corresponds to the effect of the approximately greatest possible centrifugal force determined according to the calculation.

Es können den Schaukelflächen bei gleichbleibender Höhe der Stützen noch beliebige andere Gestaltungen als die oben besprochenen gegeben werden, je nach dem Gesetz, nach dem man den Hebelarm der auf Rückdrehung wirkenden Kraft sich ändern lassen will.There can be any swing surfaces with the same height of the supports arrangements other than those discussed above may be given, depending on the law which one wants to change the lever arm of the force acting on the reverse rotation.

Fig. 14 zeigt einen Teil des Wagenuntergestelies mit einem Drehgestell in Seitenansicht und Fig. 15 im, Grundriß in einer Stellung beim Befahren einer geraden Strecke und die Fig. 16 und 17 beim Befahren einer Kurve.Fig. 14 shows part of the wagon undercarriage with a bogie in a side view and FIG. 15 is a plan view in a position when traveling on a straight route and FIGS. 16 and 17 when negotiating a curve.

Das Drehgestell 0 ist an dem Wagengestell ρ durch den Zapfen q drehbar verbunden, der in der Längsmittellinie des Wagens innerhalb der Radachsen r gelagert ist. Außerhalb der Radachsen stützt sich das Wagengestell auf das Drehgestell durch die Schaukelstützen s, welche so zwischen geeigneten Druckflächen ν und n> am Drehgestell und Wagengestell gelagert sind, daß sie um Achsen schwingen, die radial zur senkrechten Drehmittellinie der Drehgestelle verlaufen. Kurz nach Einfahren in eine Krümmung kommt auf den Wagenkasten die Schleuderkraft derart zur Geltung, daß dessen Mitte aus der Linie t z. B. in die Linie u übergeht (Fig. 17), wodurch der Übergang der Radachse in die der Krümmung entsprechende Radialstellung begünstigt wird. Gleichzeitig schwingen die Schaukelstützen aus (Fig. 12 und 16). Hierbei erfolgt ein Anheben des Wagengestelles derart, daß das Wagengewicht darauf hinwirkt, die Schaukelstützen zurückzudrehen. Läuft der Wagen wieder in eine gerade Strecke ein, so folgen die Schaukelstützen der auf Rückdrehung wirkenden Last und stellen sich lotrecht ein, wodurch gleichzeitig die Radachsen sich wieder rechtwinklig einstellen und das Wagengestell mit dem Wagenkasten wieder mit seiner Mitte in die Linie t zurückgeht. Die Größe der hierbei wirkenden Hebelarme ist nicht wie bei Pendelstützen allein abhängig von der Höhe der Stütze, sondern von der Form der den Schaukelstützen gegebenen Schaukelflächen.The bogie 0 is rotatably connected to the carriage frame ρ by the pin q, which is mounted in the longitudinal center line of the carriage within the wheel axles r. Outside the wheel axles, the car frame is supported on the bogie by the rocker supports s, which are mounted between suitable pressure surfaces ν and n> on the bogie and the car frame that they swing around axes that run radially to the vertical center line of rotation of the bogies. Shortly after driving into a bend, the centrifugal force comes into play on the car body in such a way that its center from the line t z. B. merges into the line u (Fig. 17), whereby the transition of the wheel axle into the radial position corresponding to the curvature is favored. At the same time the rocking supports swing out (Fig. 12 and 16). In this case, the trolley frame is raised in such a way that the weight of the trolley tends to rotate the rocker supports back. If the wagon runs in a straight line again, the rocker supports follow the load acting on the reverse rotation and adjust themselves vertically, whereby at the same time the wheel axles adjust themselves again at right angles and the center of the wagon frame with the wagon body goes back into line t. The size of the lever arms acting here is not solely dependent on the height of the support, as is the case with pendulum supports, but on the shape of the rocking surfaces given to the rocking supports.

Claims

Patent claim:
Track vehicle with car body resting on rocker supports and two single-axle bogies arranged symmetrically to the center of the wagon and rotatably fastened between the wheel axles on the wagon frame, characterized in that the rolling surfaces of the rocker supports arranged at the outer ends of the bogies are curved in such a way that when the bogie swings out, the bogie is lifted of the car body takes place.

For this purpose ι sheet of drawings.