DE405969C - Einrichtung zum UEbergang von einer Spurweite auf eine andere bei Eisenbahnen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 12. NOVEMBER 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 405969 KLASSE 2Od GRUPPE 31

(A 40132 IIj20 d)

Adolf Angst in Schaffhausen, Schweiz.

Einrichtung zum Übergang von einer Spurweite auf eine andere bei Eisenbahnen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Juni 1923 ab.

Es sind schon Einrichtungen zum Übergang von einer Spurweite auf eine andere bei Eisenbahnen vorgeschlagen worden, bei welcher für jedes Rad eine Radverschubvorrichtung vorhanden war, die durch ein auf der Antriebsbahn einer Hilfsschiene auflaufendes Antriebsorgan selbsttätig betätigt wurde, wobei Teile der Verschubvorrichtung auf Laufbahnen der Hilfsschiene derart aufliefen, daß sie die Belastung an Stelle des zu verschiebenden Rades, welches hierbei von seiner Schiene abgehoben war, übernahmen.

Ganz abgesehen davon, daß die Notwendigkeit, für jedes Rad eine Verschubvorrichtung anzuordnen, eine große Ausgabe und verwickelte Bauart des Fahrzeuges bedingte, standen auch eine Menge technischer Mangel und Nachteile in bezug· auf die Betriebssicherheit, wie z. B. die unvermeidliche Mitverschiebung der Bremseinrichtung beim Spurwechsel, der Einführung dieser Einrichtung ίο entgegen.

Diese Mangel sollen nun behoben werden durch den Gegenstand vorliegender Erfindung.

Das Neue der Einrichtung gemäß der Erfindung liegt darin, daß für jeden Radsatz nur eine Vorschubvorrichtung vorhanden ist, welche eines der Räder verschiebt, während das andere fest bleibt, wobei auch sämtliche Teile der Bremsvorrichtung fest bleiben, indem die vom festen Rad entfernt liegenden Bremsklötze auf eine besondere, ebenfalls fest ^: bleibende Bremsscheibe der Verschubvorrichtung einwirken.

Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt 1

Abb. ι die Einrichtung im Schnitt senk- ; recht zum Gleis.

Abb. 2 zeigt einen Schnitt durch die Ver-Schubvorrichtung nach Linie H-II in Abb. 1, | und

Abb. 3 ist eine Querschnittsansicht einer Hälfte hiervon nach Linie III-III in Abb. 2. 1 Abb. 4 zeigt einen weiteren Teil der Ver- ^; Schubvorrichtung in Stirnansicht sowie einen j Schnitt durch diese Vorrichtung nach Linie VI-VI in Abb. 1, und

Abb. 5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Hälfte des in Abb. 4 dargestellten Teiles nach der Linie V-V.

Abb. 6 zeigt das Antriebsorgan der Ver- ■ Schubvorrichtung· in Stirnansicht, und

Abb. 7 ist ein Querschnitt hiervon nach Linie VII-VII in Abb. 1. .

Abb. 8 zeigt eine Einzelheit der Verschubvorrichtung in Stirnansicht und im Quer- I schnitt.

Abb. 9 zeigt einen Längsschnitt durch die Verschubvorrichtung und

Abb. 10 einen Querschnitt hiervon nach Linie X-X in Abb. 9.

Abb. 11 zeigt einen weiteren Schnitt durch die Einrichtung senkrecht zum Gleis und Abb. 12 die Gleisanordnung im Grundriß. Auf der Achse 1 des dargestellten Radsatzes ist das eine Rad 2, wie üblich, starr j auf die Achse aufgezogen, während das! andere Rad 3 auf der Achse gleiten kann, ohne sich jedoch gegenüber der Achse drehen zu können. Erreicht wird dies durch vier Gewindeleisten 4, welche in Nuten 5 der Achse gleiten und deren äußere Enden mit der Nabe I des Rades 3 fest verbunden sind. Die Nu-1 ten 5 sind von genügender Länge, um die Ge-J windeleisten bis in die äußerste Stellung nach

rechts, welche sie, wie in der Abb. 1 darge- : stellt ist, bei Einstellung auf die kleinere zu befahrende Spur einnehmen, verschieben ; zu können. An dem der Radnabe entgegen- ; gesetzten Ende sind die Gewindeleisten 4 j durch eine Ringmutter mit Stellschraube zu-I sammengehalten. Auf den Gewindeleisten 4 i sitzt eine Mutter 7, welche das Antriebsorgan der Verschubvorrichtung darstellt. Diese ! Mutter 7 von zylindrischem, geriffeltem Umj fange hat in der Mitte ihrer Breite drei nach ! einer Sehne verlaufende Nuten 9 (Abb. 6 j und 7) eingearbeitet, so daß sich an dieser Stelle der Mutterkörper auf einen gleich-■ seitigen Dreikant verringert. In die Stirnflächen der Mutter sind Ringnuten 9 einge- : arbeitet. Auf der einen Seite der Mutter greift der Ringvorsprung des in Abb. 8 dargestellten Ringes 10 in die Ringnut 9 leicht drehbar ein, auf der andern Seite ein entsprechender Ringvorsprung der Bremsscheibe

11. Der Ring 10 ist umfaßt von der in Abb. 4 und 5 dargestellten zweiteiligen Ringscheibe

12, welche vier Nuten zum freien Durchgang der Gewindeleisten 4 aufweist. Die beiden Hälften der Ringscheibe 12 sind durch Schraubenbolzen zusammengezogen und weisen gerade Flächen in der Bohrung auf, welche auf die Seitenflächen des Vierkantes, zu welchem die Achse 1 an dieser Stelle ausgebildet ist, zu sitzen kommen, so daß, also die Ringscheibe 12 unverrückbar und fest auf der Achse sitzt und eine Seitenführung für die Mutter 7 bildet. Die Gegenführung hierzu bildet die Bremsscheibe 11, welche ebenfalls aus zwei durch Schraubenbolzen zusammengehaltenen Hälften besteht (s. Abb. 2 und 3), vier Nuten 5 zum freien Durchgang der Gewindeleisten 4 aufweist und auf genau gleiche Weise wie die Ringscheibe 12 unverrückbar und fest auf der Achse 1 angebracht ist. Die Ringscheibe 12 hat einen Kragen, auf welchem das Ende einer Hülse 13 lose aufgesetzt ist, die mit dem andern Ende auf einem an der Achse ι festen Bund 14 ebenfalls lose geführt ist, so daß sie leicht im Längssinne der Achse verschoben werden kann. Ungefähr in ihrer Längsmitte hat diese Hülse 13 einen inneren Bundring 15, und zwischen diesem und dem Bundring 14 ist eine starke Schraubenfeder 16 eingelegt, welche das Bestreben hat, die Hülse 13 stets gegen links zu pressen, welch letztere außen noch einen Bund 17 von trapezförmigem Querschnitt trägt. Am Bundring 15 sitzen, wie aus dem Schnitt (Abb. 10) ersiehtlieh ist, einander diametral gegenüber zwei Lappen 21, welche in zweien der Nuten 5 der

Achse ι laufen, wodurch die Hülse gegen Verdrehung auf der Achse gesichert ist und sich nur frei verschieben kann. In Abb. ι wurde der Deutlichkeit halber ein in Abb. 9 dargestellter Sperrbolzen 18 weggelassen, welcher auf der linken Seite des Bundringes 15 eingesetzt und dort mittels einer Schraube ig gesichert ist; dieser Sperrbolzen erstreckt sich durch die Ringscheibe 12 und den Ring 10 hindurch bis in die Mutter 7, welche eine achsial gerichtete Bohrung 20 zu seiner Aufnahme besitzt. Kommt der Bolzen 18 in diese Bohrung zu liegen, so ist die Mutter mit der auf der Achse festen Ringscheibe 12 verblockt und hierdurch gegen Verdrehung gesichert. Um das Eindringen von Staub, Schmutz usw. sowie das Entweichen der Schmiermittel zu verhüten, ist zwischen Bremsscheibe und Rad 3 ein in mehreren Win-

ao düngen in eine Ringnut der Bremsscheibe reichendes Stahlband angeordnet, welches einerends an der Bremsscheibe und andernends am Rad 3 fest und so elastisch ist, daß die einzelnen Windungen achsial gegeneinander verschoben werden können, d. h. die Bandspirale 22 achsial in die Länge gezogen werden kann. Eine gleichartige Bandspirale 23 ist an der Außenseite des Rades 3 auf dessen Nabe angeordnet und schließt mit einer Stirnplatte 24 gegen den Lagerstümpf der Achse hin ab.

Anstatt der Bandspiralen 22 und 23 könnte auch eine harmonikaartige, aus Lederscheiben zusammengesetzte Vorrichtung zur Verwendung kommen.

Zwecks Schmierung sämtlicher beweglicher Teile ist in der Achse eine (nicht gezeichnete) Längsbohrung mit radialen Ausläufen zu den Reibungsstellen vorgesehen.

Nach der oben beschriebenen Verschubvorrichtung werden noch entsprechende Mittel zu deren Betätigung im Bahnkörper selbst benötigt.

Zu diesem Zwecke ist an der Übergangsstelle auf der einen Seite des Bahnkörpers nahe der Innenseite einer Schiene des Gleises eine Hilfsschiene angebracht. Diese hat verschiedene Laufbahnen, und zwar eine Laufbahn für die Mutter 7 in Form einer T-Schiene 25, die mit dem Steg in die Nuten 8 der Mutter hineinragt und unter Zwischenlage von Flachfedern 26 (s. auch Abb. 7) in einem U-förmigen Gerinne 27 ruht, dessen Schenkel . Laufbahnen bilden für die Bremsscheibe 11 und die Ringscheibe 12, und zwar ist die Höhe der verschiedenen Laufbahnen derart bemessen, daß, wenn die beiden besagten Scheiben auf ihren Laufbahnen laufen, das Rad 3 nicht mehr auf seiner Schiene aufläuft, also entlastet ist und mithin leicht verschoben werden kann. Geführt und befestigt ist die '' T-Schiene 25 mittels Bolzen 28, welche in senkrechten Langlöchern der Schiene gleiten. An der der Gleismitte zu gelegenen Seite der U-Schiene 27 ist eine weitere Führungsschiene 29 mit im wesentlichen viertelkreis- : förmigen Profil und Verstärkungsrippen befestigt, an deren Führungsbahn die Hülse 13 mit der geneigten Seitenfläche des Bundes 17 aufläuft. Diese Führungsschiene ragt an den ! Enden der Übergangsstelle etwas über die übrige Hilfsschiene .vor, welche auf Schwellen 30 gelagert ist, und zwar liegt sie parallel : zur entfernteren Schiene des Gleises, da beim . Übergang von einer Spur auf die andere die Entfernung zwischen dem Antriebsorgan und dem andern, nicht verschiebbaren Rade stets ■konstant bleibt. Die Höhe des Steges der T-Schiene 25 ist so bemessen, daß in deren . höchsten Stellung die Mutter 7 noch gut und ohne Flächenberührung mit dem Grunde einer ; der Nuten 8 darüber hinweggleiten kann. Um eine richtige Verschiebung des Rades 3 und Führung des anderen Rades zu gewährleisten und zur Sicherheit gegen Entgleisungen sind an den beiden Schienen S hohe, innere Zwangsschienen 31, wie solche in Kurven von ■ Gebirgsbahnen üblich sind, befestigt. Die dargestellte und beschriebene Einrichtung ermöglicht den beliebigen Übergang des damit ausgerüsteten Eisenbahnzuges von einer bestimmten Spur auf eine andere bestimmte Spur vollkommen selbsttätig ohne Über- : wachung der Verschubvorrichtung, wobei jedoch Voraussetzung wäre, daß sämtliche Verschubvorrichtungen auf der gleichen Seite liegen bzw. sämtliche verschiebbaren Räder des Zuges auf der gleichen Schiene laufen. Dies kann jedoch nicht immer der Fall sein. Zunächst kann es vorkommen, daß durch Schleifenfahrten der ursprünglich richtig zü- : sammengestellte Zug ;so zu stehen kommt, daß ' sämtliche Verschubvorrichtungen gerade auf ] der Seite liegen, auf welcher keine Hilfsschiene liegt, so daß sämtliche Verschubvorrichtungen nicht funktionieren würden, wenn vorher nicht der ganze Zug umgesetzt würde. Es könnte aber auch vorkommen, daß einzelne Waggons, sei es schon bei der Zusammenstellung des Zuges, sei es durchWenden auf der Drehscheibe im Laufe der Reise, so im Zuge laufen, daß ihre Verschubvorrichtungen sich auf der falschen Seite, d.h. also . nicht auf jener befinden, auf welcher bei den Übergangsorten die Hilfsschiene liegt. Eine gleiche Hilfsschiene einfach auf der andern Seite anzuordnen, ginge natürlich nicht an, da dann bei der Rückfahrt die betreffenden Verschubvorrichtungen im gleichen Sinne wie auf der vorhergegangenen Hinfahrt betätigt würden, was nicht die nötige Verschiebung der Räder, sondern nur eine Zerstörung der Ver-

Schubvorrichtungen und Entgleisung der betreffenden Wagen im Gefolge haben würde. Für diesen FaE ist nun auf der andern Seite, parallel zur entgegengesetzten Schiene und in entsprechender Entfernung von dieser, eine weitere Hilfsschiene angeordnet, welche bis auf die Antriebsschiene 25 genau wie die oben beschriebene Hilfsschiene ausgebildet ist. Die Antriebsschiene 25 ist jedoch ersetzt durch ίο eine mit dem Steg starr an der U-Schiene 27 in deren Mitte befestigte T-Schiene 32, deren nach oben gekehrter Fuß auf solcher Höhe liegt, daß das Antriebsorgan, also die Mutter 7, mit ihrer geriffelten Umfangsfläche beim Übergang darauf aufläuft, so daß sich ein Übergangsgleis mit dem aus Abb. 12 ersichtlichen Grundriß und dem aus den Abb. 1 und 11 ersichtlichen Profilschnitt ergibt. Die Zwangsschienen 31 sind an beiden Enden, wie bahntechnisch allgemein üblich, nach innen abgebogen. Erwähnt sei noch, daß der Grundriß rein schematisch ist und bei der praktischen Ausführung die wahre Länge des Übergangsstückes natürlich auf Grund der Gewindeverhältnisse der Verschubvorrichtung ermittelt werden muß.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Zur Erklärung sei davon ausgegangen, ein Radsatz eines Eisenbahnwagens sei im Begriff, von der kleineren Spur auf die größere überzugehen, welche Stellung in Abb. 1 dargestellt ist. Der Radsatz ist soeben auf die Hilfsschiene aufgefahren, so daß die Hülse 13 bereits von der im Längssinne des Gleises vorragenden Führungsschiene 29, an der sie mit dem Bund 17 aufläuft, entgegen dem Druck der Feder 16 nach rechts verschoben und der die Mutter 7 verblockende Sperrbolzen 18 aus dieser heraus gezogen worden ist. Die Antriebsschiene hat nun die jetzt frei drehbare Mutter in die in Abb. 7 dargestellte Wirkungslage gebracht, die Scheiben 11 und 12 sind auf die etwas überhöhten Laufbahnen von 27 aufgelaufen, und das Rad 3 ist somit von seiner Schiene abgehoben und entlastet. Da sich nun bei der ' Weiterfahrt die Gewindeleisten 4 mit der i Achse ι weiterdrehen, wird die Mutter 7, welche durch die Schiene 25 in jeder Richtung festgehalten ist, eine Verschiebung der Gewindeleisten 4 und mit ihnen des Rades j nach links bewirken, wobei das Rad 2 stets 1 unverändert auf seiner Schiene weiterrollt. | Hierbei streckt sich die vorher geschlossene, j lediglich zur Abdichtung der Vorrichtung dienende Bandspirale 22 seitlich aus, während sich die Lagen der Spirale 23 übereinanderschieben. Nach Erreichung der größeren ' Spur, wenn also die Verschubbewegung voll- : endet ist, nehmen die Einzelteile der Ver- ! Schubvorrichtung genau die spiegelbildlich , ) gleiche Lage wie in Abb. 11 ein. Die Scheiben ¹H und 12 laufen wieder von der Hilfsschiene ab, ebenso die Mutter 7, und das Rad 3 kommt wieder belastet auf seine Schiene S. Gleich darauf wird auch die Hülse 13 am Ende der etwas längeren Führungsschiene 29 j frei, die Feder 16 drückt erstere zurück, so j daß der Sperrbolzen 18 in die Bohrung in der ! Mutter 7 vordringt, welche nun wieder ver-' blockt ist, so daß jede ungewollte Lösung ^: der Verschubvorrichtung mit Sicherheit aus- ', geschlossen ist. Kehrt nun der Wagen in ! derselben Stellung in bezug auf das Gleis ! zurück, so stößt die Hülse 13 mit dem Bund-I ring 17 zunächst wieder an das vorragende j Ende der Führungsschiene 29, wird wieder 1 nach rechts gedrückt, so daß der Sperrbolzen 18 die Mutter 7 freigibt, und nun ι treten beim Übergang von der breiteren auf ! die schmälere Spur genau dieselben Vorgänge auf wie soeben beschrieben, lediglich mit dem I Unterschiede, daß nun die Wirkung der I Mutter aufs Gewinde der Gewindeleisten 4 umgekehrt ist und somit das Rad 3 anstatt nach außen nach innen verschoben wird. ¹ Sollte nun, wie bereits oben erwähnt, auf der Rückreise infolge einer der angedeuteten'Mögj lichkeiten der Wagen anders stehen, so daß ; die Verschubvorrichtungen der Radsätze auf ¹ der andern Seite liegen würden, so würde die in Abb. 11 dargestellte Lage eintreten. Die Mutter 7 würde nun auf der Schiene 32 auflaufen, und da sie sich auf dieser im Verhältnisse der Durchmesser rascher abrollen würde als das Rad auf der Schiene, würde sie sich auch entsprechend rasch drehen und gegenüber der Achse eine Eigengeschwindigkeit annehmen, so daß das Rad 3 hereingeschraubt würde und der Radsatz sich auf die schmale Spur einstellen wird. Ebenso wäre der umgekehrte Fall beim Übergang von schmaler Spur auf die breitere möglich, wobei natürlich in beiden Fällen die Scheiben 11 und 12 wieder auf die Laufbahnen der U-Schiene 27 auflaufen würden und das Rad 3 von seiner Schiene abgehoben würde. Die Radverschiebung geschähe somit gleich mühelos und ohne jegliche menschliche Nachhilfe. Es kann somit ein Zug mit beliebig gestellten no Wagen ohne besondere Aufsicht oder tätliche Nachhilfe, wie dies bisher nötig war, den Spurübergang vornehmen.

Will man eine Kontrolle über das sichere Wirken der Einrichtung haben, so kann noch eine Anzeigevorrichtung 33, wie in Abb. 1 und 11 dargestellt, eingebaut werden. Diese besteht aus einer kleinen, an zwei je am Rad 3 und an der Bremsscheibe 11 angelenkten Hebeln sitzenden Zeigerscheibe, welche nach erfolgtem Übergang eine Bohrung im Radkörper von innen verdeckt.

Um kleineren Abweichungen im Durchmesser der Radreifen sowie deren Abnutzung Rechnung zu' tragen,, empfiehlt es sich, die Hilfsschienen beidseitig eine Strecke weit nachgiebig gelagert über das notwendige Maß hinaus zu verlängern.

Die zur Bremsscheibe 11 gehörige Bremseinrichtung ist als nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung erforderlich in der ίο Zeichnung weggelassen.

Claims (8)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung zum Übergang von einer Spurweite auf eine andere bei Eisenbahnen mit Radver schub vorrichtung, die durch ein auf der Antriebsbahn einer Hilfsschiene auflaufendes Antriebsorgan selbsttätig betätigt wird, wobei Teile der Verschubvorrichtung auf Laufbahnen der Hilfsschiene derart auflaufen, daß sie die Belastung an Stelle des zu verschiebenden Rades, welches hierbei von seiner Schiene abgehoben ist, übernehmen, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Radsatz nur eine Verschubvorrichtung vorhanden ist, welche eines der Räder verschiebt, während das andere fest bleibt, wobei auch sämtliche Teile der Bremsvorrichtung'fest bleiben, indem die vom festen Rad entfernt liegenden Bremsklötze auf eine besondere, ebenfalls fest bleibende Bremsscheibe der Verschubvorrichtung einwirken.
2. 2. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte Hilfsschiene auf jeder Seite des Gleises zwischen dessen Schienen ange- ! bracht ist, welche aus einer U-förmigen Schiene (27), auf deren Schenkel sich die beiden Laufbahnen befinden, einer in dieser angebrachten, die Antriebsbahn darstellenden T-Schiene (25) und einer seitlich an der U-förmigen Schiene gegen die Gleismitte zu angebrachten Führungsschiene (29) besteht.
3. 3. Einrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Hilfsschiene auf der einen" Seite des Gleises die T-Schiene (25) mit nach oben gerichtetem Steg in der Höhenrichtung federnd in der U-förmigen Schiene (27) angebracht und durch in senkrechten Langlöchern des Steges liegende Bolzen (28) darin gehalten ist, während bei der Hilfsschiene auf der andern Seite des Gleises die T-Schiene (32)

   Flanschteil fest ist.

   starr mit nach oben gerichtetem
4. 4. Einrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich der U-förmigen Schiene (27) angeordnete Führungsschiene (29) viertelkreisförmigen Querschnitt mit abgeschrägter Auflauffläche hat.
5. 5. Einrichtung gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsorgan eine auf vier in Längsnuten (5) der Achse gleitenden, mit, der Nabe des zu verschiebenden Rades (3) fest verbundenen Gewindeleisten (4) laufende Mutter (7) mit an ihrem Umfange eingeschnittenen Nuten (8), in welche der Steg der Antriebs-T-Schiene (25) sich einlegt, ist, wobei zu beiden Seiten der Mutter (7) auf der Achse (1) feste Scheiben (11 und 12) die Führung der Mutter (7) bewirken.
6. 6. Einrichtung gemäß den Ansprüchen i, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Mutter (7) seitlich führenden Scheiben (11 und 12), von denen die dem zu verschiebenden Rad zunächst gelegene als Bremsscheibe (11) ausgebildet ist, aus je zwei miteinander verschraubten Hälften bestehen und mittels Vierkant auf der Achse (1) fest sind, wobei in beiden Scheiben Nuten für den freien Durchgang der Gewindeleisten (4) ausgespart sind.
7. 7. Einrichtung gemäß den Ansprüchen 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Achse (1) sich drehende, mit einem Ende einen Kragen der einen die Mutter führenden Scheiben (12) umfassende Hülse (13), welche durch die "Wirkung einer an einem festen Bund (14) der Achse (1) sich abstützenden Feder (16) gegen diese Scheibe (12) hingedrückt wird, mit einem äußeren Bundring (17) von trapezförmigem Querschnitt versehen ist, mit welchem sie beim Spurübergang auf die abgeschrägte Auflauffläche der Führungsschiene (29) aufläuft und hierdurch entgegen der Wirkung der Feder (16) von der Scheibe (12) hinweggedrückt wird, so daß ein im Inneren der Hülse fester, sich achsial erstreckender und in der Ruhelage die Mutter (7) verblockender Sperrbolzen (18) diese freigibt.
8. 8. Einrichtung gemäß den Ansprüchen 1, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangfläche der Mutter (7) geriffelt ist, damit zwischen dieser und der die Antriebsbahn enthaltenden T-Schiene (32) die

   . nötige Reibung vorhanden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.