DE200205C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- J& 200205 KLASSE 2Od. GRUPPE

EDUARD BERNHARD BING in RIGA, Ruszl.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veränderung der Spurweite der Radsätze von Eisenbahnfahrzeugen beim Übergang derselben von einer Spurweite auf eine breitere oder engere Spur. Die Erfindung besteht im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen, die denselben Zweck verfolgen, darin, daß über eine besonders ausgebildete, mit Zahnstangen und Gleitschienen versehene

xo Wandelstrecke der ganze Zug oder nach Erfordernis ein einzelnes Fahrzeug geschoben oder gezogen wird, bei dem die Lauf räder verschiebbar auf der Achse sitzen, wobei die Verschiebung von den Zahnstangen oder Gleitschienen der Wandelstrecke aus mittels ebenfalls auf der Wagenachse angeordneter Zahnräder oder Hilfsräder unter gleichzeitiger Entlastung der Laufräder vollkommen selbsttätig erfolgt. Zugleich mit den Laufrädern

werden beim Übergang über die Wandelstrecke auch die Bremsklötze entsprechend verschoben, so daß sie auch bei veränderter Stellung der Laufräder ohne weiteres zum Anliegen an dieselben gebracht werden kön-

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι eine Achse eines Wandelradsatzes teils in Ansicht, teils im Schnitt, eingestellt auf die kleine Spurweite. Fig. 2 zeigt in größerem Maßstabe im Schnitt die eine Hälfte einer auf der Wandelstrecke befindlichen Achse, wenn die Räder auf die große Spurweite eingestellt sind, während Fig. 3 die dazugehörige Seitenansicht darstellt.

Fig. 4 zeigt die Wandelstrecke im Grundriß und Aufriß in schematischer Darstellung, während in

Fig. 5 bis 7 Bremsklötze für Radsätze mit veränderlicher Spurweite und deren Einstellvorrichtung dargestellt sind.

Wie aus Fig. 1 bis 3 zu erkennen ist, besitzt der sonst unverändert bleibende Wagen, der über eine Wandelstrecke nach Fig. 4 fahren soll, statt der gewöhnlichen Radsätze solche mit veränderlicher Spurweite. Dieselben bestehen aus auf der Achse A von gewöhnlicher Abmessung sitzenden Laufrädern B, die sich auf der Achse verschieben können und dabei durch je vier Federn C geführt werden. Die Naben der Räder erhalten auf der Innenseite ein rundgängiges Gewinde D von der aus Fig. 2 erkennbaren Form, doch hat bei jedem Wandelradsatze das eine Laufrad Rechts-, das andere Linksgewinde.

Auf die Achse A sind ferner mit dem sonst für die Befestigung der Laufräder üblichen Drucke zwei Hilfsräder E aufgepreßt, die an der den Laufrädern zugekehrten Seite der Nabe ebenfalls mit einem rundgängigen Gewinde D gleicher Art und gleichen Durchmessers, jedoch umgekehrter Steigungsrichtung wie die Nabe des zugehörigen Laufrades ausgebildet sind. Über die beiden mit Gewinde versehenen Naben faßt je eine Mutter F, welche mit einer zu einem Zahn-

rad ausgebildeten Scheibe G so verbunden ist, daß die Zahnräder G gegenüber der Mitte der Muttern D unsymmetrisch angeordnet sind, wie aus Fig. ι ersichtlich ist.

Diese unsymmetrische Lage der Zahnräder ist, wie später noch erläutert wird, dann notwendig, wenn der Radstand zweier benachbarter Achsen kleiner als 3000 mm ist, wie es z. B. bei Wagen mit Drehgestellen in der Regel der Fall ist, weil alsdann zwecks Erzielung einer genauen Einstellung der Laufräder die Wandelradsätze in wechselnder Folge bezüglich der Lage der Zahnräder G unter dem Wagen anzuordnen sind.

Entsprechend der Achsialverschiebung der Laufräder müssen auch die Bremsklötze eine Seitenverschiebung erfahren. Zu diesem Zwecke werden unter Beibehaltung der übrigen Bremsteile die sonst angewendeten, mit den Haltern aus einem Stück bestehenden Bremsklötze durch die in Fig. 5 bis 7 dargestellten Bremsklötze ersetzt. Dabei bilden die Halter U und die Klötze V zwei getrennte Teile, die aufeinander seitlich gleiten können.

Der Klotz V hat einen den Spurkranz des Laufrades lose umfassenden Flansch X. Der Klotz ist mittels zweier Zapfen, die im dargestellten Falle durch Kopfschrauben W gebildet und in wagerechten Schlitzen Y. des Halters U beweglich sind, am Halter U angebracht. Der Schlitz Y ist an beiden Enden mit Erweiterungen Z versehen, in die sich die Zapfen W je nach der Spureinstellung des Radsatzes einlegen.

Die zur Umwandlung der Spurweite erforderliche, in Fig. 4 im Grund- und Aufriß dargestellte Wandelstrecke liegt auf starken eisernen Querschwellen H zwischen den letzten Fahrschienen des breitspurigen

Gleises, das an der Übergangsstelle stumpf gegen das schmälere Gleis stößt. Die Querschwellen verbinden dreierlei Bahnen zu einem starren Ganzen. Die erste Bahn wird von einem Paar mit der Gleismitte gleichlaufender und von ihr gleich weit entfernter Hilfsschienen / gebildet, deren Enden .^beiderseitig nach abwärts geneigt sind (Aufriß zu Fig. 4); die zweite Bahn besteht aus zwei Trägern L (Fig. 2), welche an der Oberseite Zahnstangen M tragen und mit diesen zwischen den Fahrschienen α und den Hilfsschienen / liegen. Die dritte Bahn bilden die aus L-Eisen und Stehblechen zusammengesetzten Gleitschienen JV (Fig. 2) mit kurz abfallenden Enden O (Fig. 3). Die Gleitschienen JV (in Fig. 4 kurz gestrichelt) liegen auf der einen Gleisseite zwischen Fahrschiene a und Zahnstange M (in .Fig. 4 strichpunktiert), auf der anderen Seite zwischen Hilfsschiene / (lang gestrichelt) und Zahnstange M.

Zahnstange und Gleitschiene liegen also unsymmetrisch zur Gleismitte. Außerdem liegen aber auch weder die Zahnstangen noch die Gleitschienen parallel zur Gleismitte, vielmehr sind, in der Richtung nach der größeren Spurweite hin gesehen, die Zahnstangen so verlegt, daß das Ende jeder Zahnstange gegenüber deren Anfang Um ein Viertel der Spurerweitung von der Gleismitte weiter abgerückt erscheint, während dieses Maß bei jeder Gleitschiene die Hälfte des Spurunterschiedes beträgt.

Jede Gleitschiene JV trägt einen beweglichen Gleitklotz P, an dem eine Kette Q befestigt ist, welche über die Rollen T und R (Fig. 3) zu einem Festpunkte ρ geführt ist. Die Rolle R wird durch ein Gewicht S belastet, das in einem Schacht beweglich ist. Hierdurch wird bewirkt, daß der Gleitklotz P stets, sobald er sich frei bewegen kann, selbsttätig zur Mitte der Gleitschienen JV zurückkehrt.

Wird ein mit den Wandelradsätzen versehener Wagen oder ein ganzer Zug über die Wandelstrecke geschoben, so geschieht das Umsetzen in folgender Weise: Zuerst laufen die Hilfsräder E auf die rämpenartigen Enden K der Hilfsschienen I auf. Die Laufräder B werden entlastet, und der Wagen ruht nunmehr mittels der Hilfsräder E auf go den Hilfsschienen /. Sobald nun der Radsatz weiter vorrückt, kommen je nach ihrer unsymmetrischen Stellung die Räder G entweder in Eingriff mit der Zahnstange M oder sie treffen in der Mitte der Gleitschiene I auf einen Gleitklotz P, der mittels eines seiner beiden Zähne P¹ sperrend wirkt (Fig. 3) und so ein Weiterdrehen des Rades verhindert. In beiden Fällen entsteht eine Verdrehung zwischen den Nabengewinden D und den darauf sitzenden, mit dem Zahnrad G fest verbundenen Muttern F, und durch diese Verdrehung wird eine Verschiebung der entlasteten Laufräder B im gleichen Sinne herbeigeführt. Diese Wirkung hört im ersteren Falle auf, sobald die Räder G die Zahnstange M verlassen, und im zweiten Falle, sobald die die Drehung der Räder G verhindernden Gleitklötze P die vertiefte Stelle O am Ende der Gleitschienen JV erreichen, wo die Zahnräder G über die dann vertieft liegenden Gleitklötze P hinweggehen, worauf diese selbsttätig durch die Kette Q und das Gewicht 5 wieder zur Mitte der Gleitschienen JV zurückgeführt werden.

Die erwähnte abwechselnde unsymmetrische Anordnung der Wandelradsätze bei einem Radstande unter 3000 mm ist deshalb erforderlich, weil sonst der nächstfolgende Radsatz die Gleitklötze noch nicht wieder auf

der Mitte der Gleitschienen antreffen würde. Dieser muß deshalb die Wandlung mittels der Zahnstangen vollziehen.

An der -Verschiebung der Laufräder B haben die Bremsklötze V teilgenommen, und zwar dadurch, daß die Radkränze durch die Flansche X eine Mitnahme bewirken. Sie sind von der einen Ausweitung Z des Schlitzes Y in die andere gelangt.

ίο Wird der Wandelradsatz weiter über die abfallende Rampe am anderen Ende der Hilfsschienen /gerollt, so werden die Laufräder B wieder auf die Fahrschienen der anderen Spurweite gelangen und die Wagenlast aufnehmen. Die Räder E werden freigegeben.

Jeder Wagen bzw. Radsatz kann, je nachdem er auf seinen Fahrten Kopfstationen, Gleisdreiecke oder Schleifen zu durchlaufen hat, in zweierlei zufälligen Stellungen , die mit I oder II bezeichnet sein sollen, bei der Wandelstrecke ankommen. Bei der Stellung I greifen die Mutterräder in die Zahnstangen und bewirken durch Voreilung der Mutterräder gegen die übrigen Radsatzteile eine Spurerweiterung. Bei Stellung II greifen beide Mutterräder in die Gleitklötze und bewirken durch Sperrung der Mutterräder eine Voreilung der übrigen Radsatzteile gegen die Mutterräder, und da in diesem Falle die Gewinde umgekehrt liegen, ebenfalls eine Spurerweiterung. Bei umgekehrter Fahrtrichtung des Zuges bzw. Radsatzes kehren sich also alle Bewegungsrichtungen der Radsatzteile um, es tritt daher sowohl bei Stellung I wie bei Stellung II die entgegengesetzte Radverschiebung, also eine Spurverengung ein. Die richtige Wandlung erfolgt somit selbsttätig ohne jede Hilfsarbeit, je nach der Fahrtrichtung und der Größe des Radstandes und unabhängig von der zufälligen Stellung der Radsätze.

Für den Fall, daß die Einrichtung bei der Überführung von Fahrzeugen von der deutsehen Normalspur auf die um 90 mm größere Spur der russischen Bahnen benutzt werden soll, wird zweckmäßig der wagerechte Teil der Wandelstrecke und damit die Zahnstangenlänge gleich dem dreifachen Hilfsradumfang oder gleich dem vierfachen Mutterradumfang gemacht, was etwa einer Länge ^von 735° ^mm entsprechen würde, wenn der Durchmesser der Hilfsräder = 780 mm und derjenige der Mutterräder am Teilkreis (³/₄ von 780) — 585 mm genommen wird. Die Länge der Rampe kann zu 1750 mm, ihre Steigung zu 65 mm gewählt werden. Nimmt man ferner als Zähnezahl der Mutterräder 72 und als Zähnezahl der Zahnstangen die Zahl (4x72) = 288, ferner die Steigung der doppelgängigen Gewinde = 2Xii'/₄ = 22 Y₂ mm, so kommen auf drei Abrollungen des Hilfsrades, also der Achse, bei Wirkung der Zahnstangen vier Umdrehungen des Mutterrades oder bei Wirkung des Gleitklotzes zwei Umdrehungen des Mutterades. Eine Umdrehung der Mutter ergibt aber eine Laufradverschiebung von zwei Doppelgewindesteigungen oder 2 X 22 ¹J₂ = 45 mm, so daß die Spurveränderung für jeden Radsatz = 2 χ 45 = 90 mm ist.

Unter Umständen, namentlich wenn langradständige Wagen über die Wandelstrecke geführt werden müssen, kann die Wandelstrecke aus nur einer Zahnstange und nur einer Gleitschiene nebst Gleitklotz bestehen, so daß ein Laufrad eines Radsatzes mittels der Zahnstange, das andere mittels des Gleitklotzes gewandelt wird. Diese vereinfachte Ausführungsform, bei der dann auch die Gewinde- und Mutterräder an den Radsätzen symmetrisch angeordnet sein können, hat aber den wesentlichen Nachteil, daß keine Wagen mit einem Radstande unter 3000 mm, also auch keine Wagen mit Drehgestellen übergeführt werden können, so daß eine solche Ausführungsform nicht für alle im Durchgangsverkehr ankommenden Wagen geeignet ist.

Claims (4)

"Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Veränderung der Spurweite der Radsätze von Eisenbahnfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Laufachsen mit den Laufrädern durch Gewindemuttern in Verbindung stehende Hilfsräder vorgesehen sind, welche beim Fahren des Fahrzeuges über eine Wandelstrecke, die mit den Hilfsrädern entsprechenden Hilfsschienen und mit Zahnstangen und je einen Sperrklotz tragenden Gleitschienen versehen^.ist, die Wagenlast aufnehmen, während die ent- · lasteten Laufräder von den Zahnstangen oder den Gleitschienen aus selbsttätig in die neue Spur eingestellt werden.

2. Ausführungsform des Radsatzes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Laufrad und ein Hilfsrad auf den einander zugekehrten Nabenseiten mit entgegengesetzt verlaufendem Gewinde versehen ist, so daß bei der Drehung der beide Radnaben verbindenden, mit einem Zahnkranz versehenen Mutter auf der im Gleise liegenden Zahnstange oder bei Feststellen der Mutter durch den auf der Gleitschiene gleitenden Sperrblock eine achsiale Verschiebung des Laufrades gegenüber dem Hilfsrad eintritt.

3. Ausführungsform des Radsatzes nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Mutterräder unsymmetrisch zur Achsmitte angeordnet sind, so daß die Verzahnung entweder mit der Zahnstange oder mit dem Gleitklotz auf der Strecke in Eingriff kommt.

4. Bremsklötze zum Radsatz nach Anspruch ι mit gegen ihre Halter seitlich verschiebbaren Klötzen, die mittels Flansche die Laufradspurkränze umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschlitze mit Aussparungen an den Enden versehen sind, so daß die durch die Spurkränze verschobenen Bremsklötze in ihren Endstellungen festgehalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.