DE837393C

DE837393C - Coupling for railway vehicles, especially between the locomotive and the tender

Info

Publication number: DE837393C
Application number: DEH6530A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Rudolf Vogel
Original assignee: Henschel and Sohn GmbH
Current assignee: Henschel and Sohn GmbH
Priority date: 1950-11-03
Filing date: 1950-11-03
Publication date: 1952-04-28

Description

Kupplung für Eisenbahnfahrzeuge, insbesondere zwischen Lokomotive und Schlepptender Bei den bekannten Kupplungen zwischen Dampflokomotive und Schlepptender werden die durch eine starke Kupplungsfeder miteinander verbundenen Pufferstempel durch Leitbuchsen parallel zur Tenderachse geführt und gegen ebene oder keilförmige Gleitpfannen an der Lokomotivrückwand abgestützt. Da sich die Kupplungsfeder um einen in ihrer Mitte angeordneten Zapfen dreht, sind die Drücke der beiden Pufferstempel gegen die Gleitpfannen gleich groß. Die Druckkraft in den beiden Stempeln ist.gleich der Zugkraft im Kuppeleisen.Coupling for railway vehicles, especially between locomotives and tender With the known couplings between steam locomotive and tender are the buffer stamps connected to one another by a strong coupling spring guided by guide bushes parallel to the tender axis and against flat or wedge-shaped Sliding pans supported on the rear wall of the locomotive. As the clutch spring turns rotates a pin arranged in its center, are the pressures of the two buffer stamps the same size against the sliding pans. The pressure force in the two stamps is the same the tensile force in the coupling iron.

In lobb. i ist eine derartige bekannte Kupplung schematisch dargestellt, um die Wirkungsweise und die Kraftverhältnisse zu veranschaulichen. `'Fenn die Tenderlängsachse 17 zur Loklängsachse 16 um den Winkel ö nach innen verdreht und der Tenderanfang in Höhe der Gleitpfannen 9 und io nach innen um das Maß zT verschoben ist, treten folgende Kräfte auf: Das Lokomotivende wird durch die Querkomponente der Zugkraft, nämlich die Seitenkraft T1, im Kuppeleisen 3 und durch die Reibungswiderstände 1/E To + 1/s To = To an den Gleitpfannen 9 und io nach innen gezogen. Der Tenderanfang wird durch die Seitenkraft T2 im Kuppeleisen 3 und die Reibungswiderstände To an den Köpfen der in Buchsen 7 und 8 parallel zur Tenderlängsachse 17 geführten Pufferstempel 5 und 6 nach außen gedrängt. Die Reibungswiderstände T, hängen von dem Druck der Kupplungsfeder 4, der Neigung tgy der Gleitpfannen 9, io und der Reibungszahl ,uT an den Gleitflächen der Pfannen ab. Die Reibungszahl YT ist wiederum von dem Schmierungszustand derGleitflächen abhängig;erfahrungsgemäß schwankt sie in weiten Grenzen: Daher schwanken auch die Seitenkräfte To und die Gesamtkupplungsseitenkräfte TL und TT, die auf die Lokomotive und den Tender einwirken, sehr stark. An sich fallen die Gesamtkupplungsseitenkräfte TL und TT zu hoch aus, so daß sie hohe Führungskräfte bei der Lokomotive und sehr kleine Sicherheitsgrade gegen Entgleisen beim Tender hervorrufen. Einer Herabsetzung der Spannkraft der Kupplungsfeder 4 sind aber enge Grenzen gesetzt; denn es darf ihr Hauptzweck nicht beeinträchtigt werden, die Ausnutzung des Tendergewichtes zur Dämpfung der bei Kolbenantrieb bisweilen auftretenden sog. Zuckkräfte.In lobb. Such a known coupling is shown schematically in order to illustrate the mode of operation and the force relationships. If the longitudinal axis of the tender 17 is rotated inwardly by the angle δ to the longitudinal axis of the locomotive 16 and the beginning of the tender at the level of the sliding sockets 9 and 10 is partially shifted inward by the amount , the following forces occur: The end of the locomotive is driven by the transverse component of the tensile force, namely the lateral force T1, in the coupling iron 3 and pulled inwards by the frictional resistances 1 / E To + 1 / s To = To on the sliding sockets 9 and io. The start of the tender is pushed outward by the lateral force T2 in the coupling iron 3 and the frictional resistance To at the heads of the buffer punches 5 and 6, which are guided in sockets 7 and 8 parallel to the longitudinal axis 17 of the tender. The frictional resistances T, depend on the pressure of the clutch spring 4, the inclination tgy of the sliding sockets 9, io and the coefficient of friction, uT on the sliding surfaces of the sockets. The coefficient of friction YT in turn depends on the lubrication status of the sliding surfaces; experience shows that it fluctuates within wide limits: This is why the side forces To and the total coupling side forces TL and TT, which act on the locomotive and the tender, also fluctuate very strongly. As such, the total coupling side forces TL and TT are too high, so that they cause high managers in the locomotive and very low levels of security against derailment in the tender. A reduction in the tension force of the clutch spring 4, however, is subject to narrow limits; because its main purpose must not be impaired, the use of the tender weight to dampen the so-called twitching forces that sometimes occur with piston drives.

Die gerügten Mängel werden durch die Erfindung beseitigt, und zwar dadurch, daß die gegenüber dem Tender frei schwenkbar eingerichteten Pufferstempel sich mit kugel- oder zylinderförmigen Köpfen gegen hohlkugel- oder hohlzylinderförmige Pfannen an der Lokomotive stützen.The reported defects are eliminated by the invention, namely in that the buffer ram is freely pivotable relative to the tender with spherical or cylindrical heads against hollow spherical or hollow cylindrical heads Support pans on the locomotive.

Die Kupplung der beiden Fahrzeuge erfolgt entweder in an sich bekannter Weise durch ein Kuppeleisen oder als weitere Ausbildung der Erfindung durch eine Gelenkkupplung, die am Tender seitensteif, an der Lokomotive dagegen entgegen der Kraft einer Rückstellvorrichtung seitenverschieblich gelagert ist. Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht hierbei darin, daß die Gelenke der Pufferstempel an der Kupplungsfeder in je ein lot- und waagerechtes Gelenk aufgelöst sind.The coupling of the two vehicles takes place either in a manner known per se Way by a coupling iron or as a further embodiment of the invention by a Articulated coupling, which is laterally stiff on the tender, but contrary to the on the locomotive Is mounted laterally displaceably by force of a reset device. A special The feature of the invention is that the joints of the buffer stamp of the clutch spring are dissolved in a perpendicular and a horizontal joint.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar 'zeigt Abb. i, wie bereits oben angeführt, die bisherige Kupplungsbauart, Abb. 2 eine erfindungsgemäße Kupplung in Verbindung mit einem Kuppeleisen üblicher Ausführung, Abb. 3 die gleiche Kupplung mit neuer Gelenkkupplung, Abb. 4 den Aufriß eines Stempelkopfgelenkes, Abb. 5 den Grundriß zu diesem.In the drawing is an embodiment of the subject matter of the invention shown schematically, namely 'shows Fig. i, as already mentioned above, the previous coupling type, Fig. 2 a coupling according to the invention in connection with a coupling iron of the usual design, Fig. 3 the same coupling with a new articulated coupling, Fig. 4 is an elevation of a punch head joint, Fig. 5 is an outline of this.

Die Lokomotive i und der Schlepptender 2 sind gemäß Abb. 2 durch ein Kuppeleisen 3 miteinander verbunden. Die Kupplungsfeder 4 ist in bekannter Weise schwenkbar auf dem Tender 2 gelagert. Die Pufferstempel 5 und 6 sind an beiden Enden der Feder 4 schwenkbar gelagert. Lokomotivseitig stützen sich die kugelförmig ausgebildeten freien Stempelköpfe gegen hohlkugelförmige Pfannen i i und 12 ab. Bei Verdrehung oder Seitenverschiebung des Tenders gegenüber der Lokomotive und auch bei verschiedener Höhenlage von Tender und Lokomotive stellen sich die Stempel 5 und 6 nahezu parallel zu dem Kuppeleisen 3 ein. Infolgedessen fällt, da die Druckkraft in jedem der Stempel 5 und 6 halb so groß ist wie die Zugkraft im Kuppeleisen 3, die Summe der nach außen gerichteten Seitenkräfte 1/2 7'2 an jeder Pfanne i i bzw. 12 fast genau so groß aus wie die nach innen gerichtete Seitenkraft Ti am Gelenk des Kuppeleisens 3 auf der Lokomotive. Beide Kräfte heben sich nahezu auf. Eine kleine, meistens nach außen gerichtete Kraft bleibt nur deshalb übrig, weil aus baulichen Gründen die Angriffspunkte der Kräfte Ti und T2 etwas verschiedene Lage erhalten müssen.The locomotive i and the tender 2 are shown in Fig. 2 by a Coupling iron 3 interconnected. The clutch spring 4 is in a known manner pivoted on the tender 2. The buffer punches 5 and 6 are at both ends the spring 4 is pivotably mounted. The spherical ones are supported on the locomotive side free punch heads against hollow spherical pans i i and 12. When twisted or side shift of the tender in relation to the locomotive and also with different At the height of the tender and locomotive, punches 5 and 6 are almost parallel to the coupling iron 3. As a result, the pressing force falls in each of the punches 5 and 6 is half as large as the tensile force in the coupling iron 3, the sum of the outward Directed lateral forces 1/2 7'2 on each pan i i or 12 almost as large like the inwardly directed lateral force Ti at the joint of the coupling bar 3 the locomotive. Both forces almost cancel each other out. A small one, mostly outward Directed force only remains because the points of application for structural reasons the forces Ti and T2 must have a slightly different position.

Am Tender tritt eine ähnliche Wirkung ein: Die nach außen gerichtete Seitenkraft T, am Gelenk des Kuppeleisens 3 auf dem Tender ist fast genau so groß wie die nach innen gerichtete Kraft T4 am Schwenkpunkt der Kupplungsfeder 4. An dieser Stelle werden die Seitenkräfte 1/2 T4 an den Endgelenken der Kupplungsfeder, 4 auf den Tenderrahmen übertragen. Wiederum bleibt eine kleine Restkraft wegen etwas verschiedener Lage der Kraftangriffspunkte übrig. Man kann die Länge der Stempel 5 und 6 sowie des Kuppeleisens 3 so abstimmen; daß die Restkräfte am Lokomotivende nach außen oder innen gerichtet sind. Es ist so eine gewisse Anpassung an das Laufwerk der Lokomotive möglich. Beim Lauf in der Geraden übt die Tenderkupplung keinen Einfluß auf den Lauf der Lokomotive aus. Wird ein laufberuhigender Einfluß des Tenders angestrebt, dann kann er durch Stoßdämpfer bekannter Bauart herbeigeführt werden.A similar effect occurs on the tender: the one directed outwards Lateral force T, at the joint of the coupling bar 3 on the tender is almost as great like the inward force T4 at the pivot point of the clutch spring 4. An At this point, the side forces 1/2 T4 at the end joints of the clutch spring, 4 transferred to the tender frame. Again there is a little bit of residual strength because of something different position of the force application points left. One can change the length of the stamp 5 and 6 as well as the coupling iron 3 so vote; that the residual forces at the end of the locomotive are directed outwards or inwards. It's kind of an adaptation to the drive the locomotive possible. The tender clutch has no influence when running in a straight line on the barrel of the locomotive. If the tender is to have a calming effect, then it can be brought about by shock absorbers of known design.

Nach der Ausführung gemäß Abb. 3 sind Lokomotive und ,Schlepptender durch eine Gelenkkupplung verbunden. Das Gelenk 18 ist am Tender 2 seitensteif befestigt, auf der Lokomotive i dagegen seitenverschieblich gelagert und mit einer federnden Rückstellvorrichtung 13 versehen.According to the design according to Fig. 3, the locomotive and tender are connected by an articulated coupling. The joint 18 is attached to the tender 2 in a laterally rigid manner, on the other hand, on the locomotive i, it is laterally displaceable and has a resilient one Reset device 13 is provided.

Durch den Seitenausschlag ZG zwischen Lokomotive und Tender am Gelenk i8 wird die Rückstellfeder 13 angespannt. Sie drückt mit der Kraft P das Lokomotivende nach innen. Durch die Seitenkräfte 1/z T1 -E- 1/2 T1 = T1 an den Pfannen i i und 12, die mit den Seitenkräften 1/2 T2 der Abb. 2 nahezu übereinstimmen, wird das Lokomotivende nach außen gedrängt. Vorspannung und Federhärte der Rückstellvorrichtung 13 können so gewählt werden, daß sich beispielsweise bei Vorwärtsfahrten mit kleinen Ausschlägen ZG die entgegengesetzt gerichteten Kräfte P und T1 nahezu aufheben und in Rückwärtsfahrt mit größeren Ausschlägen zr, eine nach innen oder außen gerichtete Restkraft je nach Laufwerk,der Lokomotive übrigbleibt. Die Kupplung 'lach Abb. 3 hat eine ganz ähnliche Wirkung wie die Kupplung nach Abb. 2; aber sie kann an verschiedene Lokomotivlaufwerke leichter angepaßt werden. Beim Lauf in der Ger5aden wirkt die Kupplung nach Abb. 3 durch die Ruck-, stellfeder 13 als Stoßdämpfer, so daß besondere Einrichtungen zur Stoßdämpfung entbehrlich, ,werden. Bei den Kupplungsarten nach Abb. 2 und 3 können die Stempelgelenke an der Kupplungsfeder 4 kugelförmig ausgebildet oder nach den Abb. 4 und 5 in ein lotrechtes Gelenk 14 und ein waagerechtes Gelenk 15 aufgelöst werden. Der Gelenkkörper wird hierbei durch parallele waagerechte Gleitflächen i9 und 2o oben und unten geführt.Due to the side deflection of the ZG between the locomotive and the tender at the joint i8 the return spring 13 is tensioned. It presses the end of the locomotive with the force P. inside. Due to the side forces 1 / z T1 -E- 1/2 T1 = T1 on the sockets i i and 12, which almost coincide with the side forces 1/2 T2 in Fig. 2, will be Locomotive end pushed outwards. Preload and spring stiffness of the reset device 13 can be chosen so that, for example, when driving forward with small With deflections ZG, the oppositely directed forces P and T1 almost cancel out and in reverse with larger deflections zr, one directed inwards or outwards Remaining power depending on the drive, the locomotive remains. The coupling 'laugh Fig. 3 has a very similar effect as the coupling according to Fig. 2; but it can be different Locomotive running gear can be adjusted more easily. When running in a straight line, the Coupling according to Fig. 3 by the return, adjusting spring 13 as a shock absorber, so that special Devices for shock absorption are dispensable,,. For the coupling types according to Fig. 2 and 3, the punch joints on the clutch spring 4 can be designed spherically or according to Figs. 4 and 5 in a vertical joint 14 and a horizontal joint 15 to be resolved. The joint body is made up of parallel, horizontal sliding surfaces i9 and 2o guided above and below.

Die Stempelköpfe können auch halbzylinderförmig ausgebildet sein, wobei die Stempelschäfte zweckmäßig quadratischen oder rechteckigen Querschnitt erhalten und zwischen waagerechten parallelen Führungen am Tenderanfang seitenbeweglich sind. Bei verschiedener Höhenlage zwischen Lokomotive und Tender verschieben sich die Stempelköpfe nach oben oder unten gegenüber den an der Lokomotive angeordneten hohlzylinderförmigen Pfannen, die für diesen Zweck nach oben und unten verlängert sind.The punch heads can also have a semi-cylindrical shape, the punch shafts expediently having a square or rectangular cross-section received and laterally movable between horizontal parallel guides at the beginning of the tender are. At different altitudes between the locomotive and the tender the punch heads move up or down compared to those on the locomotive arranged hollow cylindrical pans, which for this purpose up and down are extended.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Coupling for railway vehicles, in particular between the locomotive and the tender, with a coupling spring mounted on the tender so that it can pivot horizontally and to which the buffer rams are articulated, characterized in that the buffer rams (5, 6), which are freely pivotable with respect to the tender, oppose each other with spherical or cylindrical heads Support hollow spherical or hollow cylindrical pans (1i, 12) on the locomotive.

2. Coupling according to claim i, characterized that the connection between the locomotive and the tender is known per se Way is done by a @Kuppeleisen (3).

3. Coupling according to claim i, characterized in that that the connection between the locomotive and the tender is made by means of a. Articulated coupling (i8), which is laterally stiff on the tender, but contrary to the on the locomotive Is mounted laterally displaceable by force of a reset device (i3).

4. Coupling according to claims i to 3, characterized in that the buffer stamps (5, 6) Each with a vertical joint (i4) and a horizontal joint (i5) on the clutch spring (4) attack, with the joint body between parallel horizontal sliding surfaces (i9, 2o).