DE690247C

DE690247C - Railroad train

Info

Publication number: DE690247C
Application number: DE1936B0172457
Authority: DE
Inventors: Carl Geissen
Original assignee: Rheinmetall Borsig AG
Current assignee: Rheinmetall AG
Priority date: 1936-01-08
Filing date: 1936-01-09
Publication date: 1940-04-19

Description

Eisenbahnzug Die Erfindung bezieht sich auf einen Eisenbahnzug, bei dem mehrere einachsige Wagen durch Verwendungeines zweiachsigen Wagens zu einem endlichen Zug zusammengefügt sind.Railway train The invention relates to a railway train at the multiple single-axle carriages into one by using a two-axle carriage finite train are joined together.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen Eisenbahnzug zu schaffen, der größere als die sonst üblichen Fahrgeschwindigkeiten zuläßt, indem der den höheren Fahrgeschwindigkeiten entgegenstehende grundsätzliche Mangel der heute üblichen Eisenbahnfahrzeuge, nämlich der Sinuslauf, beseitigt wird, ohne dafür andere Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.The object of the invention is to provide a railroad train to create that allows greater than the usual travel speeds by the fundamental defect of the today common railway vehicles, namely the sinus run, is eliminated without changing it having to accept other disadvantages.

Diese Aufgabe' wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem , Eisenbahnzug der oben beschriebenen Bauart gleichzeitig die nachstehend genannten, an sich bekannten Merkmale Anwendung finden, nämlich: r. geteilte Achsen, z. in Abhängigkeit vom Knickwinkel zwischen jedem Wagen und dem seiner Achse am nächsten liegenden benachbarten Wagen gesteuerten Achse und 3. tragende Gelenkkupplung zwischen je zwei Wagen, deren Scheitelpunkt eine feste Lage gegenüber jedem der beiden benachbarten Wagen besitzt.This object 'is achieved according to the invention in that in the, Railway train of the type described above at the same time the following, Features known per se are used, namely: r. split axles, e.g. in Dependence on the articulation angle between each carriage and the one closest to its axis lying adjacent car controlled axle and 3rd load-bearing articulated coupling between two wagons each, the apex of which is a fixed position opposite each of the two neighboring ones Owns wagon.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können an Stelle der geteilten Achsen -die an sich bekannten Achsen mit unabhängig voneinander sich drehenden Laufrädern vorgesehen sein.In a further embodiment of the invention, instead of the divided Axles - the known axles with independently rotating wheels be provided.

Die einzelnen Merkmale, die zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe gleichzeitig vorhanden sein müssen, waren bereits bekannt, und zwar sowohl je für sich als auch in gewissen Teilverbindungen. So hatte man bereits einen Eisenbahnzug vorgeschlagen, der aus mehreren einachsigen Wagen bestand und unter Zuhilfenahme eines zweiachsigen Wagens zu einem Zug von endlicher Länge zusammengesetzt war, wobei die einzelnen Wagen untereinander vermittels tragender Gelenkkupplungen miteinander verbunden wurden. Es fehlte jedoch' die unabhängige Drehbarkeit der Räder auf den Achsen sowie die Steuerung der Achsen.The individual features that contribute to the solution of the object according to the invention must be present at the same time were already known, both for each itself as well as in certain partial connections. So you already had a train proposed, which consisted of several single-axle wagons and with the help of a two-axle wagon was put together to form a train of finite length, the individual carriages with one another by means of supporting articulated couplings were connected. However, the independent rotation of the wheels on the was missing Axes as well as the control of the axes.

Aus einer anderen Literaturstelle geht nur andeutungsweise die Erkenntnis hervor, daß man durch die geteilte Achse das Schlingern der Fahrzeuge etwas verringern könne. Die Erzielung eines sinusfreien Laufes wurde hierbei durch andere als die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Mittel erstrebt, ohne daß jedoch der durch die Erfindung erzielte Erfolg hätte erreicht werden können.The knowledge is only hinted at from another literature reference shows that the rolling of the vehicles can be reduced somewhat by the split axle could. The achievement of a sinus-free run was here by others than the present invention aims at means, but without the Success achieved by the invention could have been achieved.

Weiterhin war ein zweiachsiger Anhängewagen bekannt, dessen beide Achsen zwangsläufig durch eine Steuerung verbunden sind. Die Steuerung erfolgt von der Kupplung des Triebwagens aus, und zwar in der Weise, daß nicht die Achsen, sondern die Räder für sich nach Art der Kraftfahrzeuge mittels Parallelogrammlenkung parallel zueinander eingestellt werden. Gegenüber der Erfindung fehlt die cindeutigc Steuerung einer einzigcii Wagenachse abhängig von dem Knickwinkel der Nachbarwagen; auch ist das Steuersystem für mehrere Anhänger wegen der ungeregelten Radstellungen beim Übergang vorn einer Geraden in eine Krümmung nicht brauchbar.Furthermore, a two-axle trailer wagon was known, both of which Axes are inevitably linked by a controller. The control is carried out by the coupling of the railcar, in such a way that not the axles, but the wheels for themselves in the manner of motor vehicles by means of parallelogram steering can be set parallel to each other. Compared to the invention, the cindeutigc is missing Control of a single car axis depending on the articulation angle of the neighboring car; also is the control system for multiple trailers because of the unregulated wheel positions not usable at the transition from a straight line to a curve.

In einer anderen Literaturstelle sind schließlich Ausführungsbeispiele eines Zuges behandelt, bei dem zwar ein Teil der Wagen nu-,r eine Achse hat und sich mit einer tragendani Gelenkkupplung auf den benachbarten `Vagen abstützt. Es fehlt aber das wesentliche Merkmal, das für den sinusfreien Lauf Bedingung ist, nämlich die Verwendung geteilter Achsen. Auch enthalten alle diese Ausführungsbeispiele Maßnahmen, die der Verwirklichung des- ;Erfindungsgedankens entgegenstehen, d. h. die Bildung eisfies beliebig langen Zuges, bei dem sämtliche Wagenachsen planmäßig gesteuert sind.Finally, in another literature reference are exemplary embodiments of a train in which some of the wagons have only one axle and is supported by a supporting articulated coupling on the neighboring `Vagen. It but the essential feature is missing, which is a condition for the sinus-free run, namely the use of split axles. All of these also contain exemplary embodiments Measures that prevent the realization of the concept of the invention, d. H. the formation of an ice-nasty train of any length, with all car axles according to plan are controlled.

Die Erfindung wird.nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen :näher erläutert.The invention is described below with reference to the drawings : explained in more detail.

Es stellen dar: Abb. i eine dein Sinuslauf unterworfene ungeteilte Achse, Abb.2 das Schema einer geteilten Achse, Abb.3 und ¢ die Hintereinanderreihung der erfindungsgemäßen einachsigem Wagen im Seitenriß und Grundriß, Abb.5 einen aus drei Wagen gebildeten Eisenbahnzug gemäß der Erfindung im Grundriß und Abb.6 einen aus fünf Wagen zusamniengesetzten Sclmelltriebzug gemäß der Erfindung in Seitenansicht.They represent: Fig. I an undivided one subjected to your sinusoidal course Axis, Fig.2 the scheme of a divided axis, Fig.3 and ¢ the series the uniaxial car according to the invention in side elevation and plan, Fig.5 one from three wagons formed railway train according to the invention in plan and Fig.6 one from five carriages put together a single multiple unit train according to the invention in a side view.

Jede ungeteilte Achse mit fest aufgeschrumpften Rädern, die konische Laufflächen besitzen (Abb. i), weist den Sinuslauf auf. Wie sich aus Abb. i ergibt, bewirkt die Doppelkegelform der Radlaufilächen in Verbindung mit dem Spurkranzspiel, daß der geometrische Schwerpunkt k der Achse sich grundsätzlich auf einer Sinuslinie s' bewegt. Die Achse pendelt hierbei aus der Mittellage o in die jeweilige Endlage o' unter Bildung des Verstellwinkels :, indem sie außer der gewaltsamen Verformung des Fahrzeug-bzw. Drehgestellrahmens, vor allem die Spiele a und b ausnutzt, die ihr in Richtung der Spurachse zwischen Achslagerschale und Fahrzeugrahmen zur Verfügung stehen. Die ideale Stellung der Achse, bei der der Punkt h auf der Spurachse i liegt und die Richtung der Radachse senkrecht zur Spurachse i steht, ist durchaus labil; sie verschwindet bei der geringsten, immer vorhandenen Ungleichförmigkeit der Fahrschienen. Wenn der Sinuslauf einmal eingeleitet ist, so verschwindet er im eraden fehlerlosen Gleis nicht wieder. Dabei' durchfährt die Achse mit ihrem Schwerpunkt l,°, entsprechend der 'Sinusbewegung, die Spurachse i in schrägen Lagen o' (Bild i), während sie ihre Normallage o nur im Augenblick des größten Seitenausschlages in den Scheiteln der Sinuslinie erreicht.Each undivided axle with firmly shrunk-on wheels that have conical running surfaces (Fig. I) shows the sinusoidal course. As can be seen from Fig. I, the double-cone shape of the wheel running surfaces in conjunction with the flange clearance causes the geometric center of gravity k of the axis to move basically on a sinusoidal line s'. The axis swings here from the central position o into the respective end position o 'while forming the adjustment angle: by, in addition to the violent deformation of the vehicle or Bogie frame, especially the games a and b exploits that are available to her in the direction of the track axis between the axle bearing shell and the vehicle frame. The ideal position of the axis, in which the point h lies on the track axis i and the direction of the wheel axis is perpendicular to the track axis i, is quite unstable; it disappears with the slightest, ever-present irregularity in the running rails. Once the sinusoidal run has been initiated, it does not disappear again in the straight faultless track. The axis with its center of gravity l, ° passes through the track axis i in inclined positions o '(Fig. I), corresponding to the' sine movement, while it only reaches its normal position o at the moment of the greatest lateral deflection in the vertices of the sine line.

In gleichem Sinne, wie die Unregelmäßigkeiten der Fahrzeuge die Sinusbewegung einleiten, bewirken sie bei einer bereits besteh M.-den Sinusbewegung eine fortlaufende Verzerrung der Sinuslinie, so daß die wirkliche Bahr- von k einen ungleichmäßigen Verlauf zeigt, bestehend aus einer Aneinanderreihung von in jedem Augenblick wechselnden Sinuslinien. Immer aber bleibt der allgemeine Sinuscharakter der Bewegung gewahrt. Dabei geschieht es, daß Amplitude und Wellenlänge sich laufend ändern und daß die Amplitude gelegentlich größer werden kann als das Spurkranzspiel. Bei abgenutzten Radreifen werden die Verhältnisse noch verwikkelter und ungünstiger.In the same sense as the irregularities of the vehicles do the sinus motion initiate, they cause a continuous sinus movement with an already existing M.-den sinus movement Distortion of the sine curve so that the real Bahr of k is an uneven Course shows, consisting of a sequence of changing at every moment Sine lines. But the general sine character of the movement is always preserved. It happens that the amplitude and wavelength change continuously and that the Amplitude can occasionally be larger than the flange clearance. When worn For wheel tires, the conditions become even more complicated and unfavorable.

Die durch den Sinuslauf @ verursachten weiteren Mängel sind eine Beschränkung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs, starke Beanspruchung des Wagenkastenverbandes des Fahrzeugs, des Schienenoberbaues sowie ungünstige Fahrverhältnisse für die Fahrgäste.The other defects caused by the sinusoidal @ are a limitation the maximum permissible speed of the vehicle, heavy use of the car body structure of the vehicle, the track superstructure as well as unfavorable driving conditions for the passengers.

Ein notwendiges Merkmal zur Beseitigung des Sinuslaufs und der damit zusammenhängenden Mängel besteht in der Anwendung geteilter Achsen. Den grundsätzlichen Aufbau solcher Achswerke läßt Abb.2 erkennen. Hierbei sind zwei mit dran Radscheiben fest verbundene Halbachsen ai und a= vorhanden, die mittels eines Hauptlagers b und eines Führungslagers c, unabhängig voneinander drehbar, in einem gemeinsamen Achsgehäuse d gelagert sind.A necessary feature to get rid of the sinus run and that with it related deficiencies exist in the use of split axles. The basic The structure of such axles can be seen in Fig.2. Here are two with wheel discs permanently connected semi-axes ai and a = available, which by means of a main bearing b and a guide bearing c, rotatable independently of one another, in a common Axle housing d are stored.

Solche Achswerke besitzen keinen Eigenlauf mehr, also auch keinen Sinuslauf. Freilaufend nehmen sie, im Gegensatz zu den. gebräuchlichen Achsen, jede beliebige Schrägstellung ein, wobei sie von den Schienen rollen. Auch bei kleinen Abweichungen von der o-Lage läuft der Spurkranz an, ohne jedes Bestreben, von der Spurkante wieder abzudrehen.Axles of this type no longer run their own, so none either Sine run. Unlike the. common axes, each any inclination, rolling off the rails. Even with small ones Deviations from the o-position run the flange without any effort from the Turn off the track edge again.

Derartige Achswerke müssen daher erfindungsgemäß gesteuert werden, und zwar so, daß sie im geraden Gleis genau senkrecht ;zur Spurachse stehen, im Gleisbogen aber mit der Richtung des Bogenhalbmessers genau zusammenfallen.Such axles must therefore be controlled according to the invention, in such a way that they are exactly perpendicular to the track axis on the straight track, in the But the track curve coincides exactly with the direction of the curve radius.

Zu diesem Zweck sind gemäß Abb.2 unmittelbar an die Achswerke mittels spielfreier Kreuzgelenke e Steuerelemente (Parallelogrammlenker ) f angeschlossen, die ihre Bewegung von dem Auftreten eines Knickwinkels zwischen den lotrechten Mittellängsebenen der -einzelnen benachbarten Wagenkörper ableiten, so daß die Steuerwinkel an den Achsen Funktionen dieser Knickwinkel sind.For this purpose, as shown in Fig backlash-free universal joints e control elements (parallelogram links ) f connected their movement from the occurrence of an articulation angle between derive the vertical central longitudinal planes of the individual adjacent car bodies, so that the control angles on the axes are functions of these articulation angles.

Die Benutzung eines solchen Knickwinkels als Steuerungsargument setzt erfindungsgemäß weiterhin voraus, daß zwischen zwei benachbarten Wagenkörpern bzw. Wagenrahmen ein Scheitelpunkt gefunden wird, der ständig ein fester Bestandteil sowohl des einen als auch des anderen benachbarten Fahrzeuges ist. Nun nimmt aber ein z«-ei-oder mehrachsiges Fahrzeug bzw. im Fall von Drehgestellen ein Fahrzeug mit zwei .Drehzapfen seine eigene 'selbständige Lage ein,; insbesondere bewegt sich ein Punkt der Stirnwand des eines Fahrzeugs dauernd räuml;ich gegenüber einem Punkt der anliegenden Stitnwand des benachbarten Fahrzeugs. Aus diesem Grunde muß z. B. in diesem Falle eine 1Iittelkupplung mindestens in einer lotrechten Querebene beweglich sein. Mithin lä4t sich die erfindungsgemäße Aufgabe nicht durch Anwendung benachbarter zwei- oder mehrachsiger Wagen lösen. Die vorliegende Erfindung sieht deshalb grundsätzlich Fahrzeuge mit einer einzigen Achse a vor (Abb.3 und a), die in der Nähe des einen Fahrzeugendes gelagert ist; das achsfreie Ende ruht mittels einer tragenden Gelenkkupplung b auf, dem mit einer Achse versehenen Ende des benachbarten Fahrzeuges. Diese Kupp-Iüng b bildet den Scheitel des für die Achssteuerung herangezogenen Knickwinkels, der mittels der Lenker c und f sowie der Reduzierhebelwerked die Steuerlage der Achsea bestimmt.The use of such an articulation angle as a control argument sets according to the invention furthermore that between two adjacent car bodies or A vertex is found in the carriage frame, which is always an integral part of both the one and the other neighboring vehicle. But now takes a two-axle or multi-axle vehicle or, in the case of bogies, a vehicle its own independent position with two pivot pins; in particular moves a point on the front wall of a vehicle is permanently spatially opposite a point the adjacent stanchion wall of the neighboring vehicle. For this reason, z. B. in this case a medium coupling movable in at least one vertical transverse plane be. The object according to the invention cannot therefore be achieved by applying adjacent ones Loosen two- or multi-axle carriages. The present invention therefore sees fundamentally Vehicles with a single axle a in front (Fig.3 and a) that are near the one Vehicle end is stored; the axle-free end rests by means of a load-bearing articulated coupling b on, the axle end of the adjacent vehicle. This Kupp-Jüng b forms the apex of the articulation angle used for axis control, the the control position of the axle a certainly.

Diese Anordnung kann sich er$.ndungsgemäß an jedem Fahrzeug eines Zuges wiederholen, der auf diese Weise unendlich lang gemacht werden kann und bei n Wagen auch n Achsen zählt. Ein endlicher Zug wird am zweckmäßigsten durch die Einfügung eines zweiachsigen Wagens gewonnen (Abb. 5), der beiderseits die achsfreien Enden der benachbarten einachsigen Wagen trägt. Die Kupplungen der Endwagen steuern hierbei sowohl die anliegenden Achsen als auch die Endachsen des Zuges. In dieser Form erhält der Zug bei it Wagen it + i Achsen. Diese überlegungen haben gezeigt, daß ein Eisenbahnzug mit sinusfreiem Lauf und dem damit in Verbindung stehenden Vorteil der Schonung des Schienenoberbaues, des Wagenkastenverbandes der Fahrzeuge sowie der Fahrgäste bei erhöhten Geschwindigkeiten und geringem Verschleiß nur - dann erhalten werden kann, wenn sämtliche Merkmale der erfindungsgemäßen Kombination gleichzeitig vorhanden sind.This arrangement can be applied to any vehicle Repeat the move, which in this way can be made infinitely long and with n carriage also counts n axles. A finite move is most useful through the Insertion of a two-axle carriage won (Fig. 5), on both sides the axle-free The ends of the adjacent single-axle wagons. Control the clutches of the end cars here both the adjacent axes and the end axes of the train. In this The train is given shape with it wagons with it + i axles. These considerations have shown that a railway train with a sine-free course and the one connected with it Advantage of protecting the track superstructure, the car body structure of the vehicles as well as passengers at increased speeds and with little wear and tear only - can then be obtained when all the features of the combination according to the invention are present at the same time.

In Abb.6 ist noch das Schema eines aus fünf Wagen zusammengesetzten Eisenbahnzuges dargestellt, dessen sechs Achsen erfindungsgemäß entsprechend den Anordnungen nach den Abb.3 bis 5 gesteuert werden.In Fig.6 there is still the scheme of one composed of five cars Railway train shown, the six axes according to the invention according to the Arrangements can be controlled according to Figures 3 to 5.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Railway train in which several single-axle wagons are joined together to form a finite train by using a two-axle wagon, characterized by the simultaneous. Use of the following characteristics, known per se: i. split axles, e.g. depending on the articulation angle between each carriage and that of its axis are closest. axles controlled by the neighboring wagons and 3. load-bearing articulated coupling between each two wagons, the apex of which has a fixed position opposite each of the two neighboring wagons. z. Railway train according to Claim i, characterized in that instead of the divided axles, the axles known per se are provided with running wheels rotating independently of one another.