DE675414C

DE675414C - Anordnung fuer die Kessellagerung von Malletlokomotiven

Info

Publication number: DE675414C
Application number: DEH152096D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Roethler
Original assignee: Henschel and Sohn GmbH
Current assignee: Henschel and Sohn GmbH
Priority date: 1937-06-27
Filing date: 1937-06-27
Publication date: 1939-05-16

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
16. MAI 1939

^"reichspatentamt

PATENTSCHRIFT

M 675414 KLASSE 20 b GRUPPE

H 152096 IIJ20 b

S)ipi.-3ng.KarIRöthler in Kassel

ist als Erfinder benannt worden.

Henschel & Sohn G. m. b. H. in Kassel Anordnung für die Kessellagerung von Malletlokomotiven

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Juni 1937 ab Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 21. April 1930

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung für die Kessellagerung von Malletlokomotiven mittels Dreipunktabstützung.

Bei Malletlokomotiven ergibt sich die Notwendigkeit, jederseits zwei oder mehr voneinander unabhängige, durch Federausgleichhebel in sich geschlossene Federgruppen auszubilden. Bei den meisten Ausführungen ist der Kessel mittels einer oder zwei ebener, tischförmiger Auflagen auf dem vorderen Rahmengestell abgestützt. Vorderrahmen und Hinterrahmen werden dadurch immer parallel zueinander geführt, wobei ein seitliches Abklappen der ebenen Auflagen verhindert werden muß. Vorder- und Hintergestell der Lokomotive können sich also nicht unabhängig voneinander den Unebenheiten der Fahrbahn anpassen, und nur die wechselnden Einsenkungen der einzelnen Federgruppen müssen alle Unebenheiten überbrücken, gerade. so, als ob alle Achsgruppen in einem gemeinsamen Rahmen gelagert wären.

Bei einem großen Radstand von Malletlokomotiven mit größerer Treibradzahl und bei scharfen Gleiskrümmungen mancher Bahnen werden, ganz abgesehen von den zufälligen Unebenheiten, starke gegenseitige Schrägstellungen der Achsen der vorderen zu jenen der hinteren Radgruppe eintreten müssen, die zu unzähligen einseitigen Über- bzw. Entlastungen der Tragfedern und Räder führen werden, sofern nicht geeignete Maßnahmen dagegen ergriffen werden. Ein weiterer störender Einfluß liegt darin begründet, daß der vordere Teil des Kessels beim Befahren von engen Kurven gegen das Vordergestell weit nach der Seite, ausschlägt und dadurch ebenfalls die Lastverteilung auf die linke und rechte Federgruppe ungünstig beeinflußt wird.

Diese beiden Einflüsse und jene der Gleisunebenheiten werden sich überlagern und dann große wechselnde Änderungen in den Feder- und Raddrücken hervorrufen, so daß Entgleisungen und Federbrüche eintreten können. Unter Berücksichtigung der eben geschilderten ungünstigen Verhältnisse erscheint es daher zweckmäßig, für Malletlokomotiven mit großen Radständen eine Dreipunktabstützung ίο anzustreben. Um diese nun bei einer solchen Malletlokomotive durchführen zu können, ist der Vörderkessel mittels einer kugelförmigen Auflage in der Mittelebene des Rahmens des Vordergestelles abgestützt, und es sind sämtliche Kuppel- und Lauf achsen des Hintergestelles jederseits um je eine linke und eine rechte, durch Ausgleichhebel durchgehend verbundene Federgruppe zusammengefaßt. Unabhängig davon ist der Vorderrahmen selbst wieder mit Dreipunktabstützung, beispielsweise durch Zusammenfassung der führenden Laufachse und der ersten Kuppelachse, mittels Längs- und Querhebel und durch zwei seitliche Federgruppen der nachfolgenden drei Kuppelachsen versehen. Die Verwindungen des Gleises in den Bögen sowie auch alle zufälligen Unebenheiten können nun keine wesentlichen Veränderungen der Federspannungen und Raddrücke hervorrufen. Dagegen bleibt noch die ungünstige Wirkung der seitlichen Verschiebung des Vorderkessels in den Kurven auf die Lastverteilung bestehen und muß durch zusätzliche Maßnahmen behoben werden.

Untersucht man diese Umstände näher, so sind grundsätzlich zwei Fälle möglich.

a) Der halbkugelförmig ausgebildete Stützpunkt des Kessels ist in der Mittelachse des Kessels fest und auf einer Platte des Vorderrahiriens seitlich verschiebbar. Im Gleisbogen verschiebt sich dieser Stützpunkt, wie Abb. 1 erkennen läßt, auf dem Vorderrahmen um eine Strecke s, und der AnteiLP des Kesselgewichtes, der auf diese Abstützung entfällt, wird sich nicht mehr symmetrisch auf beide Seiten des Vorderrahmens verteilen. Feder- und Raddrücke der Achsen im Vorderrahmen werden durch ein störendes Moment M = P · s auf der Außenseite des Bogens erhöht, innen verringert werden. Die Lastverteilung der Achsen im Hintergestell, bleibt unverändert.

• b) Der Stützpunkt ist, wie aus Abb. 2 zu entnehmen ist, in der Mittelebene des Vordergestelles fest, und der Vorderkessel gleitet darauf mittels einer Gleitplatte. In diesem Falle wird die Last + P des Kessels immer in der Mitte des vorderen Rahmens angreifen und jeder störende Einfluß auf die zugehörigen Federn und Räder. ausgeschaltet. Hingegen wirkt nun auf den Kessel die Auflagereaktionskraft P der Kessellast exzentrisch so, daß er das Bestreben hat, nach der Außenseite des Bogens zu kippen.

Daran hindern ihn die Federn des hinteren Rahmenteiles. Auf diese wirkt jetzt das Kippmoment M = P- s so, daß die äußeren Federn und Räder des hinteren Rahmens eine zusatzliehe Belastung, die inneren Federn und Räder eine Entlastung erfahren.

c) Da beide Fälle zu unzulässigen Beanspruchungen führen wurden, ist nun erfindungsgemäß eine Konstruktion entwickelt, welche die Veränderung der Feder- und Radlasten verringert, indem die beiden unter a und b erläuterten Bauformen und deren Einflüsse folgendermaßen vereinigt werden:

Gemäß der Erfindung haben Kessel und Vorderrahmen, wie Abb. 3 zeigt, ebene Gleitauflagen, zwischen denen als Stützpunkt eine Kugelplatte samt Kugelpfanne zwangsläufig gleitend geführt wird. Und zwar wird dieser bewegliche Stützpunkt in Abhängigkeit vom seitlichen Ausschlag des Vorderkessels gegenüber dem Vorderrahmen zwangsläufig mittels Hebelverbindungen so geführt, daß er immer zwischen beiden senkrechten Längsmittelebenen liegt und deren Abstand annähernd hälftet (S₁ =~s₂). Bei gleich großem Gesamtausschlags der Kessel gegen die Rahmenmitte, wie in Fällen a und b, werden nun die Abstände des Stützpunktes von Kessel- bzw. Rahmenmitte ν wesentlich verkleinert und damit auch die störenden Momente der Last des Vorderkessels, bezogen auf die Federgruppen des Vorderrahmens und Hinterrahmens (M₂ -P-S₂) bzw. (M₁ = P · S₁), bedeutend verringert.

Vorn wie hinten werden auf diese Weise bogenaußenseitig verkleinerte Zusatzlasten, innen verringerte Entlastungen eintreten als in den Fällen a und b, wodurch die Beanspruchungen kleiner und die Entgleisungsgefahr behoben werden. In Ausgestaltung der Erfindung wird 'too weiterhin die Anordnung so getroffen, daß für die zwangsläufige Führung des Kugelstützpunktes zwei doppelarmige Hebel vorgesehen sind. -

In Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens kann sodann noch vorgesehen werden, die Kesselstütze durch Einbau von keilförmigen Auflageflächen zwichen der Rahmenstrebe im Vordergestell und der Kugelpfanne in an sich bekannter Weise als Rückstellvorrichtung auszubilden.

. Die Zeichnungen zeigen eine Veranschaulichung des Erfindungsgedankens. Es stellen dar: Abb. ι und 2 die bekannten Anordnungen schematisch, Abb. 3 die Anordnung nach der Erfin- "5 dung schematisch, Abb. 4 einen Schnitt des Ausführungsbeispieles in Fahrzeuglängsrichtung und Abb. 5 teils einen Schnitt des Ausführungsbeispieles in Richtung quer dazu (linke Bildhälfte) und teils eine Ansicht davon (rechte Bildhälfte).

Die Abstützung zwischen dem Kessel α und dem Vorderrahmen δ geschieht in der Weise, daß

sowohl an dem Kessel wie an dem Rahmen ebene Gleitstücke c bzw. d angebracht sind, zwischen denen eine Kugelplatte e nebst einer Kugelpfanne f gleiten kann. Diese bewegliche Auflagerung des Kessels auf dem Rahmen weist nun zwei doppelarmige, mit Gleitsteinen ausgestattete Hebel g und A auf, die etwa in der Fahrzeuglängsmittelebene I-I vor und hinter der Abstützung angeordnet sind und die oben an dem

ίο mit dem Kessel α verbundenen Gleitstück c bei P, in der Mitte bei Q' bzw. Q" an der Kugelpfanne f und unten an dem mit dem Vorderrahmen δ verbundenen Gleitstück d bei R angelenkt sind. Hierdurch ist zwangsläufig die Auflagerung in Abhängigkeit von den seitlichen Ausschlägen zwischen Kessel α und Rahmen δ gebracht, so daß der Stützpunkt immer zwischen den beiden senkrechten Längsmittelebenen von Kessel und Rahmen, die in der gezeichneten Mittellage des Fahrzeuges mit der Ebene I-I zusammenfallen, zu liegen kommt und die Abstände dieser Ebenen voneinander hälftet. Aus baulichen Gründen

. ist bei der dem Ausführungsbeispiel zugrunde gelegten Form die Anordnung so getroffen, daß der gesamte Ausschlag des Kessels gegenüber dem Rahmen durch die Kugelstütze ungleichmäßig in einem bestimmten Verhältnis aufgeteilt ist. Zum Ausgleich der verschiedenen Abstände der Hebel g und h von dem Drehpunkt des Vorderrahmens δ gegenüber seiner Verbindung mit dem Hinterrahmen und zwecks Erzielung einer entsprechenden gradlinigen Verschiebung des Stützpunktes zwischen den Auflagen sind beide Hebel bei gleicher oder etwa gleicher Gesamtlänge PR mit verschieden langen Hebelarmen PQ' und Q'R sowie PQ" und Q"R versehen, wie dies aus den Darstellungen erkennbar wird. Für die Rückführung der Abstützung c, e, f, d in die Mittellage nach Durchfahren einer Gleiskrümmung sind die Auflageflächen der Kugelpfanne f auf dem unteren Gleitstück d keilförmig ausgebildet, so daß die entsprechenden Kraftkomponenten die Rückstellung bewirken. Derartige Rückstellflächen sind zwar an sich für andere Abstützanordnungen bereits bekannt.

In Abänderung des Erfindungsgedankens kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß ein oder zwei den Hebeln g und h entsprechende Glieder seitlich neben der Abstützung sitzen und die entsprechende Einstellung je nach den Anschlägen des Kessels gegenüber dem Vorderrahmen bewirken. An die Stelle der Gleitsteine an den Hebeln g und h können ferner Lenker treten. Weiterhin ist es auch denkbar, diese hebelartigen Einrichtungen g und h durch Übertragungsglieder zu ersetzen, die in Form von Zahnstangen und Zahnrädern ausgebildet sind.

^ ·

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung für die Kessellagerung von Malletlokomotiven mittels Dreipunktabstützung, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kessel (a) und dem Vorderrahmen (δ) ebene Gleitstücke (c, d) angeordnet sind, zwischen denen als Abstützpunkte eine Kugelplatte (e) nebst Kugelpfanne (f) zwangsläufig gleitbar geführt ist, dergestalt, daß in Abhängigkeit von dem seitlichen Ausschlag des Kessels («) gegenüber dem Rahmen (δ) zwangsläufig der Stützpunkt sich immer zwischen den beiden senkrechten Längsmittelebenen von Kessel(a) und Rahmen (δ) befindet und den Abstand dieser beiden Ebenen voneinander annähernd hälftet.

2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die zwangsläufige Führung der gegeneinander gleitbaren Teile (c, e, f, d) der Abstützung zwei doppelarmige Hebel (g, h) vorgesehen sind, die etwa in der Fahrzeuglängsmittelebene (I-I) vor und hinter der Abstützung angeordnet sind und die oben an dem mit dem Kessel (β) verbundenen Gleitstück (c), in der Mitte an der 8g Kugelpfanne (f) und unten an dem mit dem Rahmen (δ) verbundenen Gleitstück (d) angelenkt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshebel (g,h) bei gleicher Gesamtlänge (P, R) mit gegeneinander verschiedenen Einzelhebelarmlängen [PQ', Q'R; PQ", Q"R) ausgerüstet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückstellung der gegeneinander gleitbaren Teile (c, e, f, d) der Abstützung in ihre Mittellage die Auflageflächen zwischen unterem Gleitstück [d) und Kugelpfanne (f) in an sich bekannter Weise keilförmig ausgebildet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen