DE85347C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 20: Eisenbahnbetrieb.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf Eisenbahnen, er besteht in einer Antriebsvorrichtung für die Wagen und bezweckt, einen einfachen und kräftigen Mechanismus zu erzeugen, welcher sich gleich gut zum Antrieb bei gewöhnlichen, wie bei Hoch - und Untergrundbahnen verwenden läfst. Der Grundgedanke beruht in der Anwendung einer Schraube als Hauptantriebsvorrichtung für die Wagen, mit welcher ein an den letzteren vorgesehener Eingriffsmechanismus in Eingriff steht, der aufserdem mit Mitteln ausgestattet ist, um einen Theil des Mechanismus am Wagen selbsttätig aufser Eingriff mit der Schraube zu setzen, so dafs ein sicheres Ueberschreiten der Verbindungsstellen der Schraube möglich wird. Schliefs-Jich sind am Eingriffsmechanismus noch Mittel vorgesehen, um die Geschwindigkeit des Wagens leicht reguliren zu können, so dafs also die vorliegende Anordnung im allgemeinen eine leicht regulirbare Vorrichtung zum Antrieb jedweder Art von Eisenbahnbetriebsmaterial bildet.

In beiliegenden Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand veranschaulicht, und zwar zeigt: ■>'''.

Fig. ι die Draufsicht auf die Krümmung eines Gleises, um die Anordnung zur Verbindung zweier benachbarter Abtheilungen der Antriebsschraube zu zeigen, während

Fig. 2 einen Längsschnitt nach Linie 2-2 (Fig. 1) wiedergiebt.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht nach Linie 3-3 (Fig. 4) und zeigt den vom Wagenuntergestell getragenen und durch die Schraube zwischen dem Gleise in Thätigkeit gesetzten Antriebsmechanismus.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf den in Fig. 3

gezeigten Mechanismus.

Fig ist eine Einzelschnittansicht in vei?

ig.

gröfsertem Mafse von dem sich vom Wagengestell heraberstreckenden Hängelager, sowie von den mit diesem verbundenen, in die Antriebsschraube eingreifenden Zahnrädern, von dem zum Heben der Zahnräder dienenden Gestell und von der einen Theil des An¹ triebseingriffes auf dem Wagengestell bildenden Welle.

Fig. 6 zeigt einen Einzelquerschnitt nach Linie 6-6 durch Fig. 5 und ;

Fig. 7 einen Einzelquerschnitt nach Linie j-j durch Fig. 5.

Fig. 8 ist die Draufsicht auf eine etwas abgeänderte Ausführungsform des Zahnradeingriffes an der Verbindungsstelle zweier benachbarter Theile der Hauptantriebsschraube im Gleise und

Fig. 9 die Seitenansicht, zum Theil im Schnitt, eines Theiles von dem in Fig. 8 gezeigten Zahnradeingriff.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, wird der Erfindungsgegenstand in Verbindung mit den üblichen, auf Schwellen 11 ruhenden Schienen 10 angewendet, und zwar kann das Gleis auf der Erdoberfläche, über oder unter derselben, angeordnet sein.

Zwischen dem Gleise ist, parallel zu demselben, die Hauptantriebsschraube- 12 in geeigneten Lagern 13 drehbar angeordnet und wird in geeigneter Weise in Umdrehung ver_r setzt. ' ' ]

In Fig. ι ist die Art und Weise gezeigt, in welcher die Schraube bei einer Bahnkrümmung geführt wird. Da die Schraube nicht der Krümmung entsprechend gebogen werden kann, so werden die bei einem solchen Punkte an einander stofsenden Theile durch Kegelräder mit einander verbunden. Um eine zusätzliche Verstärkung anzuordnen und die höchsten Stellen der Zahnräder so niedrig als möglich zu legen, wird vorzugsweise die in den Fig. 8 und 9 gezeigte Zahnradübersetzung zur Verbindung der an einander stofsenden Theile der Schraube 12 gewählt, sobald die Theile der letzteren winklig zu einander gerichtet sind.

Bei dieser Ausführungsform sind Zahnräder 15 auf den Enden der Schraubenabtheilungen vorgesehen, welche vorzugsweise ungefähr den gleichen Durchmesser besitzen, wie die Schraube selbst, und von denen ein jedes mit einem darunter liegenden Zahnrad 16 in Eingriff steht, dessen Achse drehbar in einem Lager 17 ruht und ein Kegelrad 18 trägt, welches mit einem gleichen Zahnrad des benachbarten Schraubentheiles in Eingriff steht.

Selbstverständlich kann ein von einem Wagen geführter und durch die Schraube angetriebener Mechanismus unter normalen Bedingungen die vorbeschriebene Zahnradverbindung nicht ohne Weiteres überschreiten. Um nun den Antriebsmechanismus selbstthätig so weit zu heben, dafs er über die Verbindungsstelle hinweggelangen kann, werden zu beiden Seiten der Zahnverbindung in ihrer Mitte nach aufwärts gebogene Führungsschienen 19 (Fig. 2) angeordnet. Dieselben sind zum Eingriff mit den Rädern 20 eines Gestelles 21 geeignet, welches um seine Mitte 22 (Fig. 5) drehbar am verjüngten Ende 23 des gleitenden Theiles 24 des den durch die Schraube 12 in Antrieb versetzten Mechanismus tragenden Hängestückes angeordnet ist. Sobald folglich die Räder 20 die Führungsschienen 19 berühren, wird der Wagen und Schlitten 24, sowie der von denselben getragene Mechanismus gehoben, so dafs der letztere sicher die Verbindungsstelle überschreitet und darauf wieder mit der Schraube in Eingriff kommt. Der Zweck dafür, dafs der Wagen 21 um seinen Mittelpunkt drehbar angeordnet ist, ist demnach der, dafs er leicht über die nach aufwärts gebogenen Führungsschienen 19 gleiten kann.

Das verjüngte Ende 23 des einen Theil des Hängelagers bildenden Schlittens 24 ist am unteren Theile muldenförmig nach innen gewölbt und streicht dicht über der oberen Schraubenhälfte hin, ohne sie jedoch zu be-Tühren. Die beiderseitigen Enden dieses muldenförmigen Theiles sind zu Bolzen 26 ausgebildet, an welchen die Arme 27 des Hängelagers drehbar gelagert sind, und von welchen aus sich die letzteren nach aufwärts erstrecken und Wellen 28 tragen, auf deren jeder ein in die Schraube 12 eingreifendes und von dieser aus in Umdrehung versetztes Gewinderad 30 befestigt ist. Die Hängelagerarme 27 sind auch am Wagen 21 drehbar gelagert und besitzen an ihrem unteren Theil Flantschen 27^a (Fig. 6), welche sich unter den muldenförmigen Theil 25 erstrecken, so dafs, sobald der Wagen 21 gehoben wird, die Flantschen den muldenförmigen Theil 25 emporheben und so die Bewegung desselben sichern, während sie gleichzeitig auch noch dazu dienen, die Hängelagerarme am Vor- und Rückwärtsstofsen zu verhindern.

Die Wellen 28 tragen Zahnräder 30, welche mit einem zwischen ihnen angeordneten Zahnrad 31 in Eingriff stehen (Fig. 5), das seinerseits an einer in einem Lagerkasten 3 3 am' unteren Schlittenende 24 drehbaren Welle 32" festsitzt.

Die letztere trägt weiter ein Kegelrad 34 (Fig. 6), welches mit einem in der Waagerechten sich drehenden zweiten Kegelrad 35 am unteren Ende einer senkrechten Welle 36 (Fig. 5) in Eingriff steht, die sich durch eine Muffe 37 am Schlitten 24 erstreckt, und deren abgestumpftes unteres Ende in einem Lager 38 (Fig. 7) ruht, während ihr oberes Ende sich durch die obere Wandung 39 des Hängelagers 39^a (Fig. 5) erstreckt, welches aus dieser Wandung und dem Schlitten 24 gebildet ist. Der Schlitten 24 ist in seinem mittleren Theile 40 ausgeschnitten, um die Anordnung und Umdrehung des Zahnrades 35 zu gestatten. Aufserdem kann sich der Schlitten innerhalb der nach abwärts gerichteten Arme 41 des oberen Theiles 39 nach auf- und abwärts bewegen. Damit das Hängelager auch jeder erforderlichen seitlichen Verschiebung zu folgen vermag, ist der Obertheil 39 mit kreisbogenförmig geschweiften Endflächen versehen, welche Rippen 42 tragen , die in Aussparungen 43 eines Wendetisches 44 sich drehen, der seinerseits wieder in Aussparungen 46 der starr mit einem auf den Achsen 49 der Wagenräder 50 drehbar gelagerten Gestell 48 verbundenen Querstangen 47 sich dreht oder schwingt.

Aus Vorstehendem läfst sich nun ersehen, dafs, sobald eine Krümmung des Gleises erreicht wird, der Wagen leicht über die Führungsschienen 19 zu gleiten vermag und die Gewinderäder aufser Eingriff mit der Schraube 12 gebracht werden. Gleichzeitig bewegt sich der Schlitten 24 in den Armen 41 des Hängelagerobertheiles 39 nach aufwärts. Während des Durchfahrens der Bahnkrümmung greift das Wagengestell nicht in das

Hängelager ein, weil der Obertheil 39 sich frei im Tisch 44 dreht und der letztere in den ihn tragenden Querstangen 47 ebenfalls frei von Seite zu Seite gleiten kann. Infolge dessen schwingt der Wagen beim Durchfahren einer Bahnkrümmung, ohne irgendwie auf den ZahneingrifF einzuwirken und ohne irgend einen Theil der Vorrichtung in unzulässige Berührung mit der Zahnradverbindung der Antriebsschraube 12 zu bringen.

Das obere Ende der Welle 36 erstreckt sich durch ein Kegelrad 51 (Fig. 5), welches unterhalb eines am Obertheil des Hängelagers befestigten Armes 52 angeordnet ist, und steht mit diesem derart in Verbindung, dafs, obgleich die Welle innerhalb desselben nach auf- und abwärts gleiten kann, sich Welle und Zahnrad doch stets gemeinschaftlich drehen. Das Zahnrad 51 setzt ein kegelförmiges Zahnrad 53 an einem Ende einer in einem langen Lager 55 auf den Tisch 44 gelagerten Welle 54 in Umdrehung, deren entgegengesetztes Ende ein Kegelrad 56 (Fig. 3) trägt, welches mit einem doppelgezähnten, an einer senkrechten Welle 58 befestigten Rad 57 (Fig. 4) in Eingriff steht, und auf welches die Umdrehung des Zahnrades 51 übertragen wird. Die Welle 58 ist an einem· Querarm 59 aufgehängt, welcher von einer der Wagenachsen 49 und von einer im Gestell 48 drehbar gelagerten Gegenwelle 60 getragen wird. Die untere Zahnfläche des doppeltgezähnten Zahnrades 57 steht in Eingriff mit einem Kegelrad 61, welches an der ebengenannten Gegenwelle 60 befestigt ist (Fig. 4).

Letztere trägt einen Satz von Zahnrädern 62, 63, 64 und 65, welche lose auf der Welle sitzen und mit ihr vermittelst Klauen 66 in Verbindung treten, die durch in Fig. 4 durch strichpunktirte Linien angedeutete Hebel 67 bethätigt werden. Klauen und Hebel sind in der Zeichnung nicht besonders wiedergegeben, weil sie keinen besonderen Theil der vorliegenden Erfindung bilden und ebenso gut irgend eine andere bekannte Klauenform zur starren Verbindung der betreffenden Zahnräder mit der Welle benutzt werden kann.

Die vorerwähnten' Zahnräder dienen zum Antrieb weiterer Zahnräder 62^a, 63^a, Ö4^a und 65^a auf einer der Wagenachsen 49, und es ist somit leicht ersichtlich, dafs, wenn das Zahnrad 62^a durch das Rad 62 angetrieben wird, der Wagen mit verhältnifsmäfsig geringer Geschwindigkeit bewegt wird, da das Zahnrad 62 verhältnifsmäfsig klein und das Zahnrad 62^a verhältnifsmäfsig grofs ist. Kommt jedoch das Zahnrad 63 in Eingriff, so wird die Geschwindigkeit schon etwas gröfser, und die letztere wird noch mehr beschleunigt, wenn Zahnrad 64 oder gar 65 in Eingriff tritt. In der Zeichnung ist ein Satz von vier Zahnrädern wiedergegeben, um die Geschwindigkeit zu ändern, es kann jedoch ebenso gut jede andere Anzahl von Zahnrädern in Anwendung kommen.

Die Schraube 12 wird in beständiger Bewegung erhalten, und wenn das Schraubenrad 29 mit derselben in Eingriff steht, so wird dieses gedreht und dreht seinerseits die Zahnräder 30, welche die Bewegung auf das Zahnrad 31 und die Welle 32 übertragen. Von dieser aus wird die Drehung vermittelst der Zähnräder 34 und 35 auf die senkrechte Welle 36 übertragen, welche unter Vermittelung der Zahnräder 51 und 53 die Welle 54 in Umdrehung versetzt. Diese bewirkt weiter durch die Zahnräder 56 und 57 die Umdrehung der Gegenwelle 60, deren Drehung jedoch nur dann auf die Wagenachsen und . den Wagen selbst übertragen wird, wenn eins der Zahnräder 62, 63, 64 und 65 in Eingriff mit dem zugehörigen Zahnrad auf der Wagenachse gebracht wird.

Der Tisch schwingt in einem Kreisbogen mit der Welle 58 als Mittelpunkt, so dafs das Zahnrad 56 mit dem doppeltkegelförmigen Zahnrad 57 stets, ohne Rücksicht auf die jeweilige Stellung des Tisches 44, in Eingriff bleibt und demnach der Mechanismus, ohne Rücksicht auf die Höhenlage der beiden Schienen 10 des Gleises zu einander, arbeitet.

Beim Durchfahren einer Bahnkrümmung laufen die Schraubenräder über die die benachbarten Schraubenabtheilungen verbindende Kuppelung hinweg und die' Bewegung des Wagens wird durch eine Reihe anderer, den beschriebenen ähnlicher Mechanismen aufrecht erhalten, welche an'Punkten vor und hinter der Kuppelung in Eingriff mit der Schraube stehen.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Eine Schraubenantriebsvorrichtung für Eisenbahnwagen, dadurch gekennzeichnet, dafs ein am Wagengestell drehbar und anhebbar angeordneter, mit einer der Wagenachsen in. Verbindung stehender Schraubenrädermechanismus mit der zwischen den Schienen in Höhe derselben drehbar gelagerten Antriebsschraube (12) derart in Eingriff steht, dafs bei Umdrehung der letzteren die Wagenachse und die fest mit diesen verbundenen Laufräder vom Schraubenrädermechanismus aus in Umdrehung gesetzt, die Wagen mithin fortbewegt werden, beim Passiren der Schraubenverbindungsstellen aber der Schraubenrädermechanismus durch Anheben selbsttätig aufser Eingriff mit der Antriebsschraube gesetzt wird.

2. Eine Ausführungsform der Schraubenantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs die in die Antriebs-

schraube (12) eingreifenden Schraubenräder (29) an einem am Wagengestell senkrecht verschiebbaren Hängelager (24) angeordnet sind, derart, dafs dieselben durch Führungen (19) an den Schraubenverbindungsstellen aufser Eingriff', mit der Antriebsschraube gebracht werden.

3. Eine Ausführungsform der Schraubenantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs das im Anspruch 2 genannte Hängelager (24) im Wagengestell waagerecht drehbar angeordnet ist, derart, dafs das Hängelager mit den Schraubenrädern (29) an den Gleiskrümmungen seitlich gedreht werden kann und die Schraubenräder mit den geradlinigen Abschnitten der Antriebsschraube in Eingriff gehalten werden.

4. Eine Ausführungsform der Schraubenantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die drehbare Verbindung eines den Schraubenrädermechanismus tragenden Gestelles (21) mit dem unter Anspruch 2 genannten Hängelager (24), derart, dafs der Schraubenrädermechanismus an den Schraubenverbindungsstellen den Durchbiegungen nahe der Schraube angeordneter Führungsschienen (19) zu folgen vermag und aufser Eingriff mit .der Antriebsschraube gesetzt wird.
Eine Ausführungsform der Schraubenantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs das im Anspruch 4 genannte Gestell (21) durch konische Zahnradübersetzung (34, 35), Verticalachse (36), konische Zahnradübersetzung (51, 53) und Horizontalachse (54) mit einer der Wagenachsen (49) verbunden ist, derart, dafs durch diese Anordnung die Umdrehungen der Schraubenräder auf die Wagenachse übertragen wird.

Eine Ausführungsform der Schraubenantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Zwischenschaltung eines Differentialzahnradsatzes (62, 63, 64, 65, 62^a, 63^a, 64% 65^a) zwischen der im Anspruch 5 genannten Wagenradachse (49) und Horizontalwelle (54), derart, dafs unter Zuhülfenahme einer geeigneten Kuppelungsvorrichtung die Geschwindigkeit der Fortbewegung des Wagens beliebig geregelt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.