DE611951C - Lokomotivlenkgestell mit radial einstellbarer Laufachse und ideellem Drehpunkt - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
10. APRIL 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2Od GRUPPE

Henschel & Sohn A. G. in Kassel

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Januar 1933 ab

Die Erfindung betrifft eine Abwandlung der unter den Bezeichnungen Bissel-Gestell und Krauß- bzw. Helmholtz-Gestell bekannten Lokomotivlenkges teile.

Bei dem Bissel-Gestell ist bekanntlich eine Laufachse mitsamt ihrem Lagergehäuse unveränderlich in einem deichseiförmigen Lenkgestellrahmen untergebracht, der seinerseits um einen mit dem Fahrzeughauptrahmen fest verbundenen Drehzapfen schwenkbar ist. Die Laufachse, die infolge ihrer Lagerung an dieser Schwenkung teilnimmt, bewegt sich dabei auf einem Kreisbogen um den Drehzapfen. Eine beliebig gestaltete Rückstellvorrichtung verhindert bzw. mildert eigenmächtige störende Bewegungen des Lenkgestells und führt es beim Auslaufen aus einer Gleiskrümmung in die Mittelstellung zurück. Verlängert man den Lenkgestellrahmen des Bissel-Gestells über den Drehzapfen hinaus bis zur nachfolgenden Achse derart, daß ein Zapfen am "Lagergehäuse dieser letzteren Achse in einem Längsschlitz des Gestellrahmens angreift, so entsteht aus dem einarmigen Bissel-Gestell das ebenfalls bereits bekannte zweiarmige Drehgestell der Bauart Krauß · bzw. Helmholtz mit festem Drehpunkt. Dabei bewirkt ein radialer Ausschlag der im Lenkgestellrahmen gelagerten ersten Achse— durchweg einer Laufachse—mitHilfe dieses Rahmens eine Seitenverschiebung der zweiten Achse — meist einer Kuppelachse — parallel zu sichselbst in entgegengesetzter Richtung zum Ausschlag der ersten Achse; denn.

die zweite Achse sitzt seitenverschieblich mit ihrem Achslagergehäuse in entsprechenden Gleitflächen des Fahrzeughauptrahmens.

In manchen Fällen ist es nun nicht möglich, die oben erläuterten Lenkgestelle anzuwenden, da der Raum zwischen den beiden in Frage kommenden Achsen für andere Zwecke — beispielsweise bei elektrischen Lokomotiven für die Unterbringung eines Tatzlagermotors oder bei Dampflokomotiven für die Unterbringung des Aschkastens — benötigt wird und infolgedessen der Drehzapfen nicht verwirklicht werden kann. Man hat in derartigen Fällen den wirklichen Drehzapfen durch einen sogenannten ideellen Drehpunkt ersetzt, wobei die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Anordnungen sich in keiner Weise ändert, obwohl kein wirklicher Drehzapfen vorhanden ist.

Die Erfindung gibt nun eine besondere Ausbildung für eine Anordnung dieser Gatrung an, bei der also ein an der Achse angreifendes Hebelsystem mit einer in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Welle versehen ist. Der Hauptwesenszug des neuen Vorschlages besteht darin, daß die axialen Mittellinien der die Welle tragenden Lager und die Schwenkachsen der die Hebel mit dem Laufachsgestell verbindenden Gelenke einander im ideellen Drehpunkt schneiden, so daß das Hebelsystem nach Art eines Kegellagers das Lenkachsgestell mit dem Hauptrahmen verbindet. In Fortentwicklung dieses Grundgedankens ist sodann weiter vorge-

sehen, die das Laufachsgestell mit den Hebeln verbindenden Gelenke als Zylinderzapfen auszubilden, deren Enden kraftschlüssig anliegen an lotrechten, quer zur Fahrtrichtung sitzenden Widerlagerflächen des Lenkachsgestelles. Endlich ist als besonders zweckmäßig noch in Vorschlag gebracht, die vorerwähnten Einrichtungen für zweiachsige Lokomotivlenkgestelle zu verwenden, deren ίο Treibachse durch die Laufachse mittels außen am Hauptrahmen gelagerter Führungshebel seitlich verschiebbar ist.

Der Hauptvorzuig der Erfindung besteht, abgesehen von Gewichtserleichterungen in der baulichen Ausbildung der Anordnung, darin, daß sich auf diese Weise unabhängig von konstruktiven Beengungen große Deichsellängen ermöglichen lassen ohne Vergrößerung der Gesamtlänge des Fahrzeugs. Es ist zwar bereits eine Anordnung bekanntgeworden, bei der in Fahrtrichtung angeordnete Wellen Verwendung finden, die Hebel zum Verstellen der Achsen tragen; jedoch erfolgte dabei nur eine Verstellung der Achsen parallel zu sich selbst, und überdies wirkte diese Einrichtung auf zwei Achsen gleichzeitig ein. Demgegenüber handelt es sich bei dem neuen Vorschlag um eine Anordnung, bei der eine Radialeinstellung einer einzigen Achse ohne Beeinflussung durch eine zweite vor sich geht.

In den Zeichnungen sind verschiedene Darstellungen eines Ausführungsbeispiels wiedergegeben, wobei

Abb. ι einen senkrechten Längsschnitt durch den betreffenden Fahrzeugteil,

Abb. 2 einen Grundriß dazu zeigt, in dem gestrichelt eine Führungshebelanordnung für die Übertragung der Schwenkbewegung der ersten- Achse auf die nachfolgende angedeutet ist.

Abb. 3 bringt einen Querschnitt zu. den beiden ersten Abbildungen längs der Linie I-I. Gemäß den Abb. 1 bis 3 ist am Fahrzeughauptrahmen H vermittels zweier fester Lager A eine schwingbare Welle W mit zwei fest auf ihr aufgekeilten Hebeln B und C angeordnet. Die Hebel B und C greifen an einem Lenkgestellrahmen R in Punkten D und E, die auf einer sich mit der Achse x-x der Welle W in einem Punkte P schneidenden Geraden y-y gelegen sind, in der Weise an, daß dieser Rahmen den Hebelschwenkbewegungen wohl in waagerechter Richtung zu folgen vermag, in senkrechter Richtung hingegen von diesen Bewegungen nicht beeinflußt wird (s. Abb. 2 und 3). Beim Ausschwingen der Welle W samt Hebeln B und C weichen nämlich die Hebelangriffspunkte D und E am Lenkgestellrahmen R so weit aus der Fahrzeuglängsmittelebene H-II (s. Abb. 2) aus, wie es den waagerechten Projektionen der Längen der Hebel B und C entspricht. Da nun diese Projektionen verhältnisgleich den Hebellängen, andererseits auch verhältnisgleich ihren Entfernungen von dem obenerwähnten Punkt P sind, welch letzterer den ideellen Drehpunkt für den Lenkgestellrahmen im vorliegenden Falle bildet, so braucht man lediglich die Hebellänge und ihre Lagerungen auf der Welle W entsprechend zu wählen, um dem Lenkgestellrahmen R denselben radialen Ausschlag zu verleihen, wie ihn ein Bissel-Gestell üblicher Bauform besitzt. Wie aus Abb. 2 ersichtlich, läßt sich ein fester Drehzapfen vorliegendenfalls nicht verwirklichen, da der dafür erforderliche Raum zwischen den Längsträgern des Hauptfahrgestells H durch den Elektromotor X eingenommen wird.

Die Ausbildung der Angriffspunkte D und E zwischen den Hebeln B und C sowie dem Rahmen R kann auf verschiedene Art erfolgen; in der dargestellten Ausführungsform ist sie beispielsweise dadurch verwirk- licht, daß in den unteren Hebelenden Zapfen F befestigt sind, deren Mittellinien mit der Achse y-y zusammenfallen, also nach dem ideellen Drehpunkt P gerichtet sind, und die die seitlichen Komponenten der auftretenden Druckkräfte mit Hilfe von Gleitstücken G auf senkrechte, kanalförmig angeordnete Führungen I am Lenkgestellrahmen R übertragen. Statt der Gleitstücke G können aber auch steinartig ausgebildete Teile Verwendung finden. In bezug auf die Lage der Achsen x-x sowie y-y gegenüber dem Haupt- bzw. Lenkgestellrahmen H bzw. R bestehen keinerlei Beschränkungen, sofern sie nur die Bedingung erfüllen, daß ihr Schnittpunkt mit dem ideellen Drehpunkt zusammenfällt; insbesondere ka/m auch die Lage der Achse x-x geneigt oder schräg zum Hauptrahmen sein. Ferner lassen sich auch statt einer zwei oder noch mehr Achsen x-x bzw. y-y für die Lagerung des Hebelsystems B, C vorsehen; in diesem Falle sitzt dann auf jeder Welle ein entsprechendes Hebelpaar. Bringt man in Weiterentwicklung dieses Grundgedankens eine Kuppelachse K₃ die seitenverschieblich im Hauptrahmen H sitzt und die auf die im Lenkgestellrahmen R angeordnete Laufachse L folgt, vermittels Führungshebeln M, die am Rahmen H von Lagern N getragen werden, in zwangsläufige Abhängigkeit vom radialen Seitenausschlag der Laufachse (vgl. Abb. 2, gestrichelter Teil der Darstellung), so ergibt sich ein zweiachsiges Lenkgestell mit ideellem Drehpunkt P₁ das in seinen Lenkeigenschaften dem eingangs beschriebenen Krauß- bzw. Helmholtzgestell mit festem Drehpunkt gleichwertig ist. Bei einer sol-

eben Anordnung ist es ohne Bedeutung für deren Prinzip, ob die Führungshebel M unmittelbar an der Laufachse L oder am Lenkgestellrahmen R angreifen und auf welche Weise die Kraftübertragung zwischen Achse und Führungshebeln bewerkstelligt wird; es muß dabei nur dafür gesorgt werden, daß zwischen den Radsatzachsen und den Führungshebeln eine hinreichende Relativbewegungsmöglichkeit nach allen Seiten hin besteht. Zweckmäßigerweise wird man den längeren Arm des Führungshebels M zur Verringerung der auftretenden Biegungsbeanspruchungen noch besonders lagern, sei es, daß man ihn mittels Hängeeisen am Hauptrahmen pendelnd aufhängt, sei es, daß man besondere, seitlich verschiebbare Führungen am Hauptrahmen vorsieht, in deren äußeren Enden die Hebelenden gelagert sind.

Auch die anderen Aufgaben, die ein fester Drehzapfen bei den bisher üblichen Lenkgestellen neben der Ermöglichung eines entsprechenden Seitenausschlages unter Radialeinstellung des Gestelles zu erfüllen hat, nämlich

a) Mitnahme des Lenkgestells in Fahrzeuglängsrichtung beim Fahren der Lokomotive und

b) Auffangung der Lenkgestellkippbewegungen in senkrechter Richtung,

lassen sich bei der neuen Anordnung entsprechend verwirklichen. Zur Lösung der erstgenannten Aufgabe können z. B. die Zapfen F selbst für die Mitnahme herangezogen werden, indem die entsprechend ausgebildeten Zapfenenden F' sich gegen als Widerlager dienende Querwände O des Lenkgestellrahmens R legen. Ohne Belang für den Grundgedanken der Erfindung ist es dabei, in welcher Weise insbesondere das Zapfenende und die Querwand ausgebildet sind, ob sie beispielsweise unmittelbar oder unter Zwischenschaltung von Druckpfannen und Gleitplatten miteinander in Verbindung stehen. Es ist nur die Bedingung zu erfüllen, daß erstens die Mitnahmeeinrichtungen in die durch die Achsen x-x bzw. y-y und den ideellen

Drehpunkt gegebene Ebene zu liegen kommen und zweitens eine hinreichende Bewegungsmöglichkeit in senkrechter Richtung mit 50 Rücksicht auf das Federspiel usw. vorhanden ist. Auch die Auffangung der Kippbewegungen, also die Bewältigung des zweiten Problems, ist durch eine entsprechende Abstützung des Lenkgestelle R gegenüber dem 55 Hauptrahmen H zu erreichen, wobei man zweckmäßigerweise die Anordnug so treffen wird, daß die Stützkräfte unabhägig von den Brems- usw. Kräften eine nur in einem Sinne wirksame Beanspruchung auf das Gestell aus- 60 üben.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lokomotivlenkgestell mit radial einstellbarer Laufachse und ideellem Drehpunkt, bei dem ein an der Achse angreifendes Hebelsystem mit einer in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Welle versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Mittellinien {x-x) der die Wellen (JV) tragenden Lager (A, A) und die Schwenkachsen (y-y) der die Hebel (B, C) mit dem Laufachsgestell (/) verbindenden Gelenke (F, F) einander im ideellen Drehpunkt schneiden, so daß das Hebelsystem nach Art eines Kegellagers das Lenkachsgestell mit dem Hauptrahmen verbindet.

2. Lokomotivlenkgestell nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die das Laufachsgestell (I) mit den Hebeln (B, C) verbindenden Gelenke (F, F) als Zylinderzapfen ausgebildet sind, deren Enden kraftsehlüssig anliegen an lotrechten, cjuer.zur Fahrtrichtung sitzenden Widerlagerflächen (O) des Lenkachsgestells.

3. Verwendung des Lenkgestells nach den Ansprüchen 1 oder 2 für zweiachsige Lokomotivlenkgestelle, deren Treibachse (K) durch die Laufachse (L) mittels außen am Hauptrahmen (H) gelagerter Führungshebel (M) seitlich verschiebbar ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen