DE169040C

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Publication number: DE169040C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 169040 KLASSE 2Oe.- M 169040 CLASS 2Oe.

ALVIN CARR Mc CORD in CHICAGO.ALVIN CARR Mc CORD in CHICAGO.

zusammengepreßter Feder.compressed spring.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Januar 1905 ab.Patented in the German Empire on January 29, 1905.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom ° ° For this registration, the examination according to the Union Treaty of ° °

20 März 188 ^
^—_:—r 20 March 188 ^
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die Prioritätthe priority

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 23. Februar 1904 anerkannt.Recognized on December 14, 1900 on the basis of its registration in the United States of America on February 23, 1904.

Der Gegenstand der Erfindung ist eine Zug- und Stoßvorrichtung für Eisenbahnwagen und andere ähnliche Transportvorrichtungen, die jedoch im weiteren Sinne überhaupt zum Dämpfen der Bewegungen von beweglichen Körpern gegenüber feststehenden dienen kann.The subject of the invention is a pulling and pushing device for railroad cars and other similar transport devices, but in a broader sense at all can serve to dampen the movements of moving bodies in relation to stationary ones.

Bei den bekannten Zug- und Stoßvorrichtungen für Fahrzeuge ist es. bisher üblich gewesen, die Zugstange der Kupplung mit dem eigentlichen Wagenkörper durch Zwischenschaltung einer oder mehrerer Federn zu verbinden. Es hat sich nun in der Praxis ergeben, daß die Maximalbewegung aus der normalen Lage, die der Zugstange im günstigsten Falle noch erlaubt werden kann, annähernd 5 cm ist. Entsprechend dieser zulässigen größten Verschiebung müßten dann die Federn so kräftig gebaut sein, daß sie auch die einer noch größeren Verschiebung entsprechenden stärkeren Zug- und Druckkräfte ohne Beschädigung aufnehmen können. Derart beanspruchte Federn haben jedoch bei geringen Kräften nur eine sehr geringe EIastizität; es kann eine wirksame Dämpfung nur bei verhältnismäßig starken Pressungen hervorgebracht werden. Überdies wird eine vollkommene Dämpfung selbst bei starken Stößen nicht erreicht wegen der beträchtlichen Kraft, die dazu benötigt ist, den Federn eine Anfangsbewegung mitzuteilen.In the known pulling and pushing devices for vehicles, it is. has been common up to now the tie rod of the coupling with the actual car body through interposition to connect one or more springs. It has now been found in practice that the maximum movement from the normal position, which in the best case can still be allowed to the pull rod, approximates 5 cm. According to this maximum permissible displacement, the springs would then have to be built so strong that they also the stronger tensile and compressive forces corresponding to an even greater displacement can record without damage. However, springs stressed in this way have low forces only have a very low elasticity; it can be effective attenuation can only be produced with relatively strong pressures. In addition, a perfect damping even with strong impacts not achieved because of the considerable Force that is required to impart an initial movement to the springs.

Beim Gegenstand der Erfindung sind Mittel vorgesehen, durch welche die Dämpfungskraft der Feder allmählich anwachsend vermehrt wird. Dies wird durch Wälzungshebel erreicht, die zwischen Zugstange und Feder eingeschaltet sind. Hierdurch wird eine Dämpfung hervorgebracht, die für leichte Stöße oder Schläge äußerst empfindlich ist und die bei starken Beanspruchungen zuerst einen verhältnismäßig geringen Widerstand bietet, dann aber diesen mit einer allmählich anwachsenden und beschleunigten Dämpfungskraft aufhebt. In the subject matter of the invention, means are provided through which the damping force the feather is gradually increased. This is achieved by rolling levers, which are connected between the pull rod and the spring. This creates a damping that is suitable for light Bumps or blows are extremely sensitive and that comes first in the case of heavy use offers a relatively low resistance, but then this with a gradually cancels increasing and accelerated damping force.

Fig. ι stellt die Erfindung teilweise in Ansieht, teilweise im wagerechten Schnitt dar, und zwar in eine Zugvorrichtung eingebaut, von der einige Teile abgebrochen gezeichnet sind.Fig. Ι shows the invention in part, partly in a horizontal section, built into a pulling device, some parts of which are drawn broken off.

Fig. 2 ist teils eine Seitenansicht, teils ein Schnitt nach der Linie x²-x² der Fig. 1. Einzelne Teile sind abgebrochen.FIG. 2 is partly a side view, partly a section along the line x ² -x ² in FIG. 1. Individual parts are broken off.

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie x³-x³ der Fig. 1, wobei einige Teile weggenommen sind.Fig. 3 is a vertical section on the line x ³ -x ³ of Fig. 1 with some parts removed.

Fig. 4 ist ein wagerechter Schnitt nach der Linie x⁴-x* der Fig. 2, einige Teile in voller Ansicht zeigend.Fig. 4 is a horizontal section along the line x ⁴ -x * of Fig. 2, showing some parts in full view.

Fig. 5 ist ein senkrechter Querschnitt durchFig. 5 is a vertical cross section through

das Zuggerät nach der Linie x⁵-x⁵ der Fig. 3.the traction device according to the line x ⁵ -x ⁵ of FIG. 3.

Fig. 6 ist ein senkrechter Querschnitt nachFig. 6 is a vertical cross section according to

der unregelmäßig verlaufenden Linie x^e-x⁶ der Fig. 3.the irregularly extending line x ^e -x ⁶ in FIG. 3.

Fig. 7 und 8 sind Ansichten nach Fig. 3,Figs. 7 and 8 are views according to Fig. 3,

verschiedene Lagen der einzelnen Teile zeigend.showing different positions of the individual parts.

Die Zugstange 1 ist mit dem bekanntenThe pull rod 1 is with the known

Bügel 2 versehen. Zwischenstücke 3 (Fig. 3) sind zwischen die Bügelenden 2 und einen Bund am Kopfende der Zugstange gelegt, und kräftige Niete 4 sind durch diese Teile gezogen, um sie fest miteinander zu verbinden. Ferner ist ein Verstärkungseisen 5 (Fig. 2) mit dem Querteil des Bügels 2 vernietet. Die festen Widerlager 6 sitzen an Platten 7, die wiederum durch Bolzen 9 an Spannhölzer 8 angeschraubt sind. , Die beweglichen Widerlager IO arbeiten mit den Ansätzen 6 zusammen und werden, wie üblich, durch Flanschen an den Platten 7 geführt. Das vordere Widerlager 10 ist mit einem Ergänzungsteil in Form einer zylindrischen Hülse 11 versehen (Fig. 2), deren vorderer Teil das Widerlager mittels seiner rechtwinklig umgebogenen Enden 12 umfaßt. Diese Enden 12 legen sich gegen den Kopf der Zugstange 1. An den Seiten ist die Hülse 11 mit in senkrechter und wagerechter Richtung verlaufenden Taschen 13 (Fig. 4 bis 6) und mit abnehmbaren Platten 14 ausgerüstet, die durch Schraubenbolzen 15 gehalten werden (Fig. 5). Durch Abnahme der Platten 14 können die Taschen 13 geöffnet werden. In jeder Tasche 13 befinden sich zwei (Fig. 3 und 4) Wälzungshebel 16, 17, die miteinander in reibender Berührung gehalten werden. Die Hebel 16 sind an ihrem oberen, die Hebel 17 an ihrem unteren Ende gelenkig gelagert. Die vier Hebel besitzen an ihren Drehpunkten zapfenartige seitliche Vorsprünge i8, von denen der innere an der Hülse 11 und der äußere an der Platte 14 gelagert ist (Fig. 4 und 6). Um also die Wälzungshebel bequem in die Lager einbringen oder aus ihnen herausnehmen zu können, ist die eine Hälfte des Lagers an der Hülse 11, die andere Hälfte an der Platte 14 angeordnet. Das hintere bewegliche Widerlager 10 trägt mit einer Wälzungsfläche versehene Daumen 19, die mit den Wälzungshebeln 16 zusammenarbeiten. Innerhalb der Hülse 11 liegt ferner eine zylindrische Hülse 20, deren hintere geschlossene Stirnfläche 20^a (Fig. 2) sich gewöhnlich gegen das hintere Widerlager 10 legt.Bracket 2 provided. Intermediate pieces 3 (Fig. 3) are placed between the temple ends 2 and a collar at the head end of the pull rod, and strong rivets 4 are pulled through these parts to connect them firmly together. Furthermore, a reinforcement iron 5 (FIG. 2) is riveted to the transverse part of the bracket 2. The fixed abutments 6 are seated on plates 7, which in turn are screwed to clamping timbers 8 by bolts 9. The movable abutments IO work together with the lugs 6 and, as usual, are guided on the plates 7 by flanges. The front abutment 10 is provided with an additional part in the form of a cylindrical sleeve 11 (FIG. 2), the front part of which comprises the abutment by means of its ends 12 bent at right angles. These ends 12 lie against the head of the tie rod 1. On the sides, the sleeve 11 is equipped with pockets 13 extending in the vertical and horizontal directions (Figs. 4 to 6) and with removable plates 14 which are held by screw bolts 15 (Fig . 5). The pockets 13 can be opened by removing the plates 14. In each pocket 13 there are two (FIGS. 3 and 4) rolling levers 16, 17 which are held in frictional contact with one another. The levers 16 are articulated at their upper end and the levers 17 at their lower end. The four levers have pin-like lateral projections 18 at their pivot points, the inner one being mounted on the sleeve 11 and the outer one on the plate 14 (FIGS. 4 and 6). So in order to be able to easily insert the rolling levers into the bearings or to be able to remove them from them, one half of the bearing is arranged on the sleeve 11, the other half on the plate 14. The rear movable abutment 10 carries thumbs 19 which are provided with a rolling surface and which work together with the rolling levers 16. Inside the sleeve 11 there is also a cylindrical sleeve 20, the rear closed end face 20 ^a (FIG. 2) of which usually lies against the rear abutment 10.

Eine oder mehrere Schraubenfedern 21 liegen (Fig. 2) in dem von der äußeren Hülse 11 und der inneren Hülse 20 gebildeten Gehäuse und halten im Ruhezustand die Teile beständig in ihrer äußeren Stellung (Fig. 1, 2, 3 und 4). Ansätze 22 und 23 an dem vorderen Widerlager iobezw. der inneren Hülse20 dienen in bekannter Weise dazu, die Federn in ihrer Lage zu halten. An ihrem offenen Ende trägt die innere Hülse 20 seitwärts vorstehende, in Längsschlitzen 25, 26 verschiebbare Ansätze (Mitnehmer) 24 (Fig. 3, 4 und 5). Die Schlitze sind in den Seiten der Hülse 11 und in den abnehmbaren Platten 14 vorgesehen. Die Mitnehmer 24 arbeiten mit den Wälzungshebeln 17 zusammen (Fig. 3, 7 und 8). In den Fig. 3, 7 und 8 zeigen die strichpunktierten Linien 6^a die relativen Lagen der Arbeitsflächen der festen Widerlager 6. Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: One or more coil springs 21 are (Fig. 2) in the housing formed by the outer sleeve 11 and the inner sleeve 20 and keep the parts constantly in their outer position in the rest state (Fig. 1, 2, 3 and 4). Approaches 22 and 23 on the front abutment iobezw. the inner sleeve 20 are used in a known manner to hold the springs in their position. At its open end, the inner sleeve 20 carries laterally protruding, in longitudinal slots 25, 26 displaceable lugs (catches) 24 (FIGS. 3, 4 and 5). The slots are provided in the sides of the sleeve 11 and in the removable plates 14. The drivers 24 work together with the rolling levers 17 (FIGS. 3, 7 and 8). In FIGS. 3, 7 and 8, the dash-dotted lines 6 ^{a show} the relative positions of the working surfaces of the fixed abutments 6. The device described operates as follows:

Die Fig. 1, 2, 3 und 4 stellen die Zugvorrichtung in ihrer normalen Lage dar. Der Kopf der inneren Hülse 20 wird hierbei gegen das hintere bewegliche Widerlager 10 gedrückt, und die Ansätze 24 legen sich gegen die hinteren Enden der Schlitze 25 und 26 (Fig. 3). Die Berührungspunkte zwischen den Hebeln 16 und 17, zwischen den Hebeln 16 und den Daumen 19 und ζ wischen den Hebeln 17 und den Ansätzen 24 liegen hierbei in einer wagerechten Ebene mitten zwischen den Lagern 18 der Hebel 16, 17 (Fig. 3), so daß in diesem Zustande die Wälzungshebel dazu dienen, die auf die Dämpfungsfeder 21 wirkenden Kräfte genau so zu übertragen, als wenn diese auf die Feder unmittelbar mittels eines derbeweglichen Widerlager 10 einwirkten.1, 2, 3 and 4 show the pulling device in its normal position The head of the inner sleeve 20 is pressed against the rear movable abutment 10, and tabs 24 bear against the rearward ends of slots 25 and 26 (Fig. 3). The points of contact between the Levers 16 and 17, between levers 16 and the thumb 19 and ζ wipe the levers 17 and the approaches 24 are here in a horizontal plane in the middle between the Bearings 18 of the levers 16, 17 (Fig. 3), so that in this state the rolling levers act on the damping spring 21 To transmit forces exactly as if they acted directly on the spring by means of one of the movable abutments 10.

Sobald sich jedoch eines dieser Widerlager verschiebt, ändern sich die Verhältnisse.However, as soon as one of these abutments shifts, the situation changes.

Wird nämlich das hintere Widerlager 10 durch den eine Zugkraft aufnehmenden Bügel 2 nach vorn mitgenommen, so wirken die Daumen 19 auf die Hebel 16, und zwar derart, daß die Berührungspunkte beider Teile nach den Zapfen 18 hinauf rücken, der wirksame Hebelarm der Hebel 16 also verkleinert wird. Die auf das hintere Ende der Feder 21 wirkende Kraft wird also im Verhältnis der wirksamen Hebelarme für die Hebel 16, wie sie sich aus Fig. 7 im Vergleich zu Fig. 3 ergeben, kleiner als die Kraft, welche bei direkter Einwirkung des hinteren beweglichen Widerlagers IO in Betracht kommen würde. Diese Wirkung kann nur eintreten, wenn eine Relativbewegung zwischen der Hülse 20 und dem hinteren Widerlager 10 auftritt, wenn also die Hülse 20 voreilt. Dieses Voreilen ist nun eine Folge davon, daß der Berührungspunkt der Teile 16 und 19 sich nach oben verschiebt, wodurch der Ausschlagwinkel der Hebel 16 größer wird, mit kleiner werdendem, wirksamem Hebelarm der Hebel 16. Sobald also das Widerlager 10 verschoben wird, tritt eine Trennung dieses und der Hülse 20 ein (vergl. Fig. 7). Die Mitnehmer 24 werden daher durch die Wälzungshebel 17 nach vorn geschobenThis is because the rear abutment 10 is supported by the bracket 2, which absorbs a tensile force taken to the front, the thumbs 19 act on the levers 16 in such a way that that the points of contact of the two parts move up to the pin 18, the effective Lever arm of the lever 16 is thus reduced. The one acting on the rear end of the spring 21 Force is therefore in the ratio of the effective lever arms for the lever 16, as it is from Fig. 7 in comparison to Fig. 3 result, smaller than the force, which with direct action of the rear movable abutment IO would come into consideration. This effect can only occur when there is a relative movement occurs between the sleeve 20 and the rear abutment 10, so when the sleeve 20 rushes. This advance is a consequence of the fact that the contact point of the parts 16 and 19 moves upwards, whereby the deflection angle of the lever 16 is greater becomes, with decreasing, effective lever arm the lever 16. As soon as the Abutment 10 is displaced, a separation occurs between this and the sleeve 20 (cf. Fig. 7). The drivers 24 are therefore pushed forward by the rolling levers 17

und kommen mit den hinteren Enden der Schlitze 25, 26 außer Berührung. Die Verschiebung der Mitnehmer 24 ist gleich der Verschiebung des hinteren Widerlagers, vermehrt um die Relativbewegung der inneren Hülse 20 gegen das hintere Widerlager 10.and come out of contact with the rear ends of the slots 25,26. The postponement the driver 24 is equal to the displacement of the rear abutment, increased by the relative movement of the inner Sleeve 20 against the rear abutment 10.

Bei dem geschilderten Vorgang bleiben das vordere Widerlager 10 und Hülse 11 nebst Platten 14 feststehen. Bei Zugkräften wird daher durch die Wälzungsflächen eine allmählich anwachsende Bewegung erzeugt, die größer ist als die Bewegung der Zugstange. Außerdem wird noch durch die Reibung der Wälzungsflächen aufeinander Reibungsarbeit verrichtet.In the process described, the front abutment 10 and sleeve 11 remain together Plates 14 are fixed. In the case of tensile forces, therefore, the rolling surfaces gradually become generates increasing movement that is greater than the movement of the drawbar. In addition, the friction of the Rolling surfaces performed frictional work on each other.

Fig. 8 zeigt die relativen Lagen der Teile, wenn der Zugstange durch Druckkräfte eine Rückwärtsbewegung erteilt worden ist, die gleich ist der für Fig. 7 angenommenen Vorwärtsbewegung der Zugstange. Bei einer derartigen Rückwärtsbewegung der Zugstange bleibt das hintere Widerlager 10 stehen, d. h. in Berührung mit dem festen Widerlager 6 am Wagen, während das vordere Widerlager 10 und die Hülse 11, 14 rückwärts bewegt werden. Hierbei werden auch die Hebellager 18 nach rückwärts bewegt und die Wälzungshebel 16, 17 durch die Daumen 19, wie vorher bezüglich Fig. 7 erläutert worden ist, gedreht. Die Mitnehmer 24 werden also wie vorher nach vorn bewegt und die hintere Wand 20 ^a der inneren Hülse entfernt sich wiederum von dem hinteren Widerlager 10, so daß auch bei Rückwärtsbewegung der Zugstange 1 die Feder 21 zusammengepreßt wird. Die Zusammendrückung der Feder ist bei einer bestimmten Verschiebung der Zugstangedieselbe, ungeachtet der Richtung der Verschiebung. Dies geht auch aus der Fig. 8 hervor, in welcher die Mitnehmer 24 von den inneren Enden der Schlitze 25, 26 dieselbe Entfernung wie in Fig. 7 besitzen, und diese Entfernung ist gleich derjenigen, mit der die vordere Stirnfläche der Hülse 11 sich von den Arbeitsflächen 6^a des vorderen festen Widerlagers 6 bewegt hat, vermehrt um die Entfernung, um die sich das hintere Ende der inneren Hülse 20 von dem hinteren festen Widerlager 10 entfernt hat. Fig. 7 und 8 zeigen Lagen, welche die verschiedenen beweglichen Teile annehmen, wenn die Zugstange annähernd um " die Hälfte des möglichen Weges aus ihrer Ruhelage bewegt wird. In diesem Falle kommen für die Bewegung der inneren Hülse 20 fast ausschließlich die zusammenarbeitenden Daumen 19 und Hebel 16 in Betracht. Bei einer weiteren Verschiebung der Zugstange verändern jedoch die Wälzungshebel 17 und 16 ihre gegenseitige Lage so, daß die Bewegung der inneren Hülse 20 nochmehr als bisher beschleunigt wird. Hieraus geht hervor, daß die Wirkung der Vorrichtung durch mehrfache Anordnung von Wälzungshebeln in beliebiger Weise verändert werden kann. Durch die paarweise und seitliehe Anordnung der Wälzungshebel neben der Feder wird die Baulänge der Zug- und Stoßvorrichtung gegenüber der bekannten mit unmittelbarer Einwirkung der beweglichen Widerlager auf die Feder nicht vergrößert. Ferner ist durch die auf verschiedenen Seiten der Feder und in gleichen Abständen an gegenüberliegenden Seiten der Zugstangenachse liegenden Hebel das Bestreben der ineinander verschiebbaren Teile der Vorrichtung, sich bei Zug- und Stoßbeanspruchungen seitlich auszubiegen, beseitigt. Bemerkenswert ist noch die Anordnung der Wälzungshebel zwischen dem hinteren beweglichen Widerlager 10 und der inneren Hülse 20, die gewissermaßen ein sekundäres Widerlager darstellt. Sind die Wälzungshebel aus irgend einem Grunde unwirksam, so wirken die beweglichen Widerlager direkt auf die Feder 21 ein; die Vorrichtung wirkt also dann wie die bekannten Zug- und Stoßvorrichtungen mit bei Zug- und Druckkräften zusammendrückbarer Feder. .FIG. 8 shows the relative positions of the parts when the pull rod has been given a backward movement by compressive forces which is the same as the forward movement of the pull rod assumed for FIG. With such a backward movement of the pull rod, the rear abutment 10 remains standing, ie in contact with the fixed abutment 6 on the carriage, while the front abutment 10 and the sleeve 11, 14 are moved backwards. Here, the lever bearings 18 are also moved backwards and the rolling levers 16, 17 are rotated by the thumbs 19, as was previously explained with reference to FIG. 7. The drivers 24 are thus moved forward as before and the rear wall 20 ^{a of} the inner sleeve in turn moves away from the rear abutment 10 so that the spring 21 is compressed even when the pull rod 1 moves backwards. The compression of the spring is the same for a given displacement of the tie rod, regardless of the direction of displacement. This can also be seen in FIG. 8, in which the catches 24 are at the same distance from the inner ends of the slots 25, 26 as in FIG. 7, and this distance is equal to that at which the front face of the sleeve 11 extends from has moved the working surfaces 6 ^{a of} the front fixed abutment 6, increased by the distance by which the rear end of the inner sleeve 20 has moved away from the rear fixed abutment 10. 7 and 8 show the positions which the various moving parts assume when the pull rod is moved approximately half the possible path from its rest position Consider lever 16. With a further displacement of the pull rod, however, the rolling levers 17 and 16 change their mutual position in such a way that the movement of the inner sleeve 20 is accelerated even more than before Due to the paired and lateral arrangement of the rolling levers next to the spring, the length of the pulling and pushing device is not increased compared to the known with direct action of the movable abutment on the spring and equally spaced on opposite side In the lever located on the tie rod axis, the tendency of the parts of the device, which can be moved into one another, to bend to the side in the event of tensile and impact loads, is eliminated. The arrangement of the rolling levers between the rear movable abutment 10 and the inner sleeve 20, which to a certain extent represents a secondary abutment, is also noteworthy. If the rolling levers are ineffective for any reason, the movable abutments act directly on the spring 21; the device then acts like the known pulling and pushing devices with a spring compressible under tensile and compressive forces. .

Statt einer Feder können auch zwei (wie in der Zeichnung dargestellt) oder mehrere benutzt werden. Ebenso ist für das Wesen der Erfindung die Gestalt der Feder nebensächlich, die durch irgend eine elastische Vorrichtung ersetzt werden kann.Instead of one spring, two (as shown in the drawing) or several to be used. The shape of the spring is also irrelevant for the essence of the invention, which can be replaced by any elastic device.

Claims

Patent Claims:

1. Pulling and pushing device for railway vehicles with tensile and compressive forces compressed spring, characterized in that one end of the spring (21) is mediated by an intermediate piece (20) rests against an abutment (10) caught on one side by the underframe, and the intermediate piece (20) with it this associated abutment (10) by means of the latter and a second opposing abutment (10) arranged intermediate links cooperate in such a way that that upon movement of the tie rod (1) from the central position, a separation of the intermediate piece (20) from the associated Abutment (10) takes place and the compression of the spring (21) below Gradual increase in the compressive force is greater than the distance covered by the pull rod, for the purpose of elasticity better use of the spring than with direct action of the pull rod.

2. Execution of the device according to claim 1, characterized in that the intermediate links between the intermediate piece (20) and the associated resistance

bearing (ίο) made of roller levers (17, 16) exist which cooperate with a rolling surface (19) arranged on the abutment (10).

3. Execution of the device according to claim 1 and 2, characterized in that that the intermediate piece (20) and the opposite abutment (10) intercepted on one side on the underframe as Sleeves are formed, of which the (11) connected to the abutment (10) the bearings for the pivot pin (18) of the roller lever (16, 17) carries while the sleeve forming the intermediate piece (20) lies within the former and by means of lateral approaches (24) lying in the area of the rolling lever through the other Sleeve (11) engages through it.

1 sheet of drawings.