DE860730C

DE860730C - Tilt pin for adjustments with a weak deflection

Info

Publication number: DE860730C
Application number: DES1413A
Authority: DE
Inventors: Jacques Bedel De Buzareingues; Armand Lethion
Original assignee: Cegelec SA
Current assignee: Cegelec SA
Priority date: 1948-01-22
Filing date: 1950-01-24
Publication date: 1952-12-22

Description

Kippzapfen für Verstellungen schwachen Ausschlages Man bildet gewöhnlich die Kippzapfen aus kugeligen Elementen- aus, die aufeinanderliegen.und dadurch jede gewünschte Lage im Raum einnehmen können: Die kugelige Bearbeitung_ solcher Teile .ist bekanntlich erheblich schwierig, denn man- muß genau-die beiden Kugelflächen aufeinanderpassen, was selten gelingt. Wenn sich andererseits diese Teile schwach verschieben, wird gute Schmierung äußerst schwierig; in der Mehrzahl der Fälle ist diese Schmierung gleich Null, und -man: stellt Freßneigung fest, insbesondere wenn die speziffisehen Drücke- erhöht werden .-Die .vorliegend- Erfindung zielt- auf _inesrbesserung ab, die- diese Schwierigkeiten und Unannehmlichkeiten bei den Zapfen; -ausschaltet, die nur Verschiebungen- schiwachen -Ausmaßes unterworfen sind, wie es,beispielsweise: bei den Gelenkzapfen .zwischen Drehgestellen und Gestellen .von Lokomotiven und anderen Schienenfahrzeugen der Fall ist. -Diese Verbesserung,ist. besonders bedeutend für die Kippzapfen; aber aie ist auch auf Zapfen . anderer Art, wie Kegelzapfen; ebene Zapfen usw.,-anwendbar.Tilting pin for adjustments with a slight deflection Usually forms the pivot pins are made of spherical elements that lie on top of one another, and thus each Being able to assume the desired position in space: The spherical machining_ of such parts As is well known, it is considerably difficult, because one must - exactly - the two spherical surfaces fit together, which seldom succeeds. On the other hand, if these parts are weak move, good lubrication becomes extremely difficult; in the majority of cases it is this lubrication equals zero, and -man: a tendency to seizure is determined, especially if the specific pressures are increased. The .present invention is aimed at Improvement from the- these difficulties and inconveniences with the cones; -switches off, which are only subject to shifts-skid-guards to the extent that they are it, for example: with the pivot pins .between bogies and frames .of Locomotives and other rail vehicles is the case. -This improvement is. especially important for the pivot pin; but aie is also on cones. other kind, like taper; flat tenons, etc., - applicable.

Die den Gegenstand der. Erfindung bildende Verbesserung kennzeichnet sieh- im wesentlichen. .da= durch aussaß zwischen derl,Za enflächen, diever= h:ältnismäßi schwache-'-machen ur,-machen können, eine elastische Masse (Gummi oder anderes) zwischengefügt und beiderseits mit den entsprechenden Oberflächen befestigt ist, sei es durch Kleben, sei eis durch jedes andere Mittel. Diese elastische Masse kann beim Aufbau eine Anfangspressung erhalten; die unter Umständen genügt, allein die Haftung auf den Zapfenflächen zu sichern.Which is the subject of. Invention forming improvement characterizes see - essentially. .da = through out between the fence areas, diever = h: old-fashioned weak -'- make ur, -can make an elastic mass (rubber or other) is interposed and fastened on both sides with the corresponding surfaces, be it by gluing, be it by any other means. This elastic mass can receive an initial compression when building; which may be sufficient, only the To secure adhesion on the journal surfaces.

Bei Verwendung dieser Verbesserung isst keine Schmierung mehr nötig. Die Verschiebungen der Zapfenteile zueinander erzeugen kein Gleiten mehr zwischen metallischen Flächen, sondern nur Gestaltsänderungen der zwischengefügten elastischen Masse. Da andererseits infolge der Zwischenfügung der elastischen Masse zwischen sie die entsprechenden Oberflächen der beiden Zapfenteile nicht mehr in unmittelbarer Berührung stehen., bedürfen diese Flächen keiner genauen Werkstattbehandlung; insbesondere können bei einem Kippzapfen die kugeligen Flächen durch Flächen ersetzt werden, die durch eine sich um eine Achse drehende polygonale Linie erzeugt werden, was in der Werkstatt einfacher und leichter als kugelige Flächen herzustellen ist.No lubrication is needed when using this enhancement. The displacements of the pin parts to each other no longer produce sliding between metallic surfaces, but only changes in shape of the elastic ones inserted in between Dimensions. On the other hand, due to the interposition of the elastic mass between they no longer have the corresponding surfaces of the two journal parts in the immediate vicinity Are in contact., These surfaces do not require any precise workshop treatment; in particular the spherical surfaces of a pivot pin can be replaced by surfaces, which are generated by a polygonal line rotating around an axis, what is easier and easier to manufacture in the workshop than spherical surfaces.

Die zwischen die beiden Zapfenteile zwischengefügte elastische Masse kann homogen sein; sie kann auch aus mehreren Elementen oder Schichten verschiedener Eigenschaften bestehen, derart, daß man genau die gewünschten Merkmale erzielen kann; metallische Bewegungen geeigneter Gestalt, beispielsweise als, kugelige oder annähernd kugelige Kalotten im Fall von Kippzapfen, können in die elastische Masse eingebettet sein, unter Uriständen zwischen ihre Elemente oder Schichten, um eine bessere Leistung dieser Masse zu erzielen..The elastic mass inserted between the two pin parts can be homogeneous; it can also consist of several elements or layers of different Properties exist in such a way that one can achieve exactly the desired characteristics can; metallic movements of suitable shape, for example as, spherical or approximately spherical domes in the case of pivot pins can be incorporated into the elastic mass be embedded, under Uriststands between their elements or layers, to create a to achieve better performance of this mass.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung be-:iutzt man die Elastizität der nach obiger Weise. durchgebildeten Zapfen so, daß sie als senkrechte Aufhängung oder als Dämpfung gegen Stöße und Trägheitswirkungen dienen; die seitliche Elastizität der Zapfen kann des weiteren bei den Verbindungen zwischen. den Gestellen und Drehgestellen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, benutzt werden, sei es, um eine elastische Freiheit in der Querrichtung zuzulassen und den Zapfen die Rodle einer Schwingduerstrebe zu geben, sei es, um die Verbindung zwischen zwei auf gleichem . Drehgestell liegenden Wagenkästen zu sichern, sei es des weiteren, um ohne Gleitung Freiheit in der-Längsrichtung zuzulassen, wie sie mindestens für einen der Zapfen im Fall zweier gekuppelter Drehgestelle erforderlich - ist oder im Fall eines Drehgestelles mit zwei Zapfen, sei eis, um andere Ergebnisse ähnlicher Art zu erzielen.According to another characteristic of the invention, one uses elasticity the way above. well-formed tenons so that they can be used as a vertical suspension or serve as cushioning against shocks and inertia effects; the lateral elasticity the pin can also be used in the connections between. the racks and bogies be used by vehicles, especially rail vehicles, be it for a to allow elastic freedom in the transverse direction and the peg the Rodle one Schwingduerstrebe to give, be it to the connection between two on the same . To secure bogie lying car bodies, be it further to without sliding To allow freedom in the longitudinal direction, as it is for at least one of the tenons required in the case of two coupled bogies - or in the case of one bogie with two cones, be ice for other results of a similar nature.

In der Zeichnung sind schematisch mehrere Ausführungsbeispiele dargestellt.Several exemplary embodiments are shown schematically in the drawing.

In diesen Beispielen ist angenommen, daß es sich um Kippzapfen zur Verbindung zwischen 'Gestell und Drehgestell eines Schienenfahrzeuges, Lokomotive und andere handelt; die Zapfenscheiben können kugelige bis annähernd kugelige Oberflächen aufweisen, wobei die Oberflächen durch Drehung einer - Polygonallinie um eine Achse erzeugt werden. Abb. i stellt in axialem, senkrechtem Schnitt ein erstes Beispiel eines Kippzapfens für die Verbindung zwischen einem Drehgestell i und dem bei 2 angedeuteten Wagengestell dar.These examples assume that they are pivot pins for Connection between the frame and bogie of a rail vehicle, locomotive and others act; the journal washers can have spherical to approximately spherical surfaces the surfaces by rotating a - polygonal line around an axis be generated. Fig. I shows a first example in an axial, vertical section a pivot pin for the connection between a bogie i and the one at 2 indicated carriage frame.

Zwischen den beiden kugeligen Teilen 3 und q. des Zapfens befindet sich die Gummimasse 5, die in !ihrer Dicke durch eine Metallkalotte 6 unterteilt ist.Between the two spherical parts 3 and q. of the pin is located the rubber compound 5, which is divided in its thickness by a metal dome 6 is.

Bei dieser Anordnung sind die Teile 3 und q. als abnehmbar dargestellt, was den Aufbau des Zapfens erleichtert; man kann gleicherweise den Gummi unmittelbar auf die entsprechend bearbeiteten Hauptteile aufbringen. Des weiteren hat man bei diesem Beispiel die Kugelfläche 3 auf ihren größten waagerechten Durchmesser beschränkt, derart, daß die Trennung der Gelenkteile leicht zu erzielen ist Es ist indessen ersichtlich, daß diese Trennung nach Wunsch durchzubilden ist, und dann kann man die Kugelkalotten durch ein Organ, beispielsweise eine Schraube, biegsame Stange, Feder, verbinden, was genügend Spiel ergibt, um Verschiebungen zuzulassen und dem Gelenk alle die Vorteile zu bewahren, die sich aus der Anwendung von Gummi ergeben: Abb. 2 stellt einen Gelenkzapfen dar, dessen Kautschukmasse 7 den vorspringenden Teil 8 bis über den waagerechten Kreis größten Durchmessers der kugeligen Flächen 8 und y einbettet. Dadurch ergibt ,sich eine Einzwängung-. des vorspringenden Teils 8 beim Zusammenbau, der beim Einbau die Gummimasse zusammendrücken muß, wenn er über den waagerechten Durchmesserkreis tritt. Es ist klar, daß dadurch die kleinste Gummiabmessung bestimmt wird, und man wird in diesem Zwängungsgürte], eine Gummiart verwenden, die eine größere Elastizität als die anderen Teile der Masse 7 besitzt.With this arrangement, parts 3 and q. shown as removable, which facilitates the construction of the tenon; you can also use the rubber directly Apply to the appropriately machined main parts. Furthermore one has at In this example, the spherical surface 3 is limited to its largest horizontal diameter, such that the separation of the hinge parts is easy to achieve. It is, however It can be seen that this separation can be carried out as desired, and then one can the spherical caps through an organ, for example a screw, flexible rod, Spring, connect what gives enough play to allow for shifts and that Joint to preserve all the advantages that result from the application of rubber: Fig. 2 shows a pivot pin, the rubber compound 7 of which protrudes Part 8 to above the horizontal circle with the largest diameter of the spherical surfaces 8 and y embeds. This results in a constraint. of the protruding part 8 during assembly, which must compress the rubber mass during installation, if he occurs over the horizontal diameter circle. It is clear that this is the smallest Rubber dimension is determined, and one becomes in this restraint belt], a kind of rubber use, which has a greater elasticity than the other parts of the mass 7.

Diese Anordnung nach Abb. 2 bietet den Vorteil, daß das Gelenk wesentlich höhere Seitenkräfte aufnehmen bzw. dämpfen kann als das Beispiel nach Abb. i.This arrangement according to Fig. 2 has the advantage that the joint is substantial can absorb or dampen higher lateral forces than the example in Fig. i.

Abb. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung auf eine Stütze mit zwei Zapfen, deren jeder die Verbesserung nach der Erfindung besitzt.Fig. 3 shows the application of the invention to a support with two Tenons each of which has the improvement of the invention.

Die Stütze 3 trägt an jedem ihrer Enden eine konkave kugelige Fläche. Zwischen jede dieser Oberflächen und der entsprechenden konvexen Kugelfläche ii (Drehgestell) oder i2 (Obergestell) ist eine Gummimasse 13 eingefügt. Jeder der Zapfen kann beispielsweise gemäß Abb. i durchgebildet sein. Man kann auch gut die besondere Durchbildung nach Abb. 2 verwenden, indem man in ,diesem Fall eine Stütze bildet, .die Zugkräften unterworfen werden kann, die augenscheinlich weniger erheblich als die Druckkräfte oder die Seitenkräfte sind, für welche diese Art Gelenk vorgesehen ist.The support 3 has a concave spherical surface at each of its ends. A rubber compound 13 is inserted between each of these surfaces and the corresponding convex spherical surface ii (bogie) or i2 (upper frame). Each of the pegs can be formed, for example, as shown in FIG. One can also use the special design according to Fig. 2, in which, in this case, a support is formed, which can be subjected to tensile forces which are apparently less significant than the compressive forces or the lateral forces for which this type of joint is intended.

Abb. q. zeigt einen Axialschnitt eines einfachen Zapfens, der am Wagenkasten, eines, Schienenfahrzeuges sitzt, zur Verbindung mit einem Drehgestell, um nicht nur Kippmöglichkeit zu sichern, sondern auch senkrechte und transversale Elastizität. Die Gestalt des Zapfens ie kegelig, was pur einen Sonderfall der oben betrachteten Polygonalform darstellt.Fig.q. shows an axial section of a simple pin that is attached to the car body, one, rail vehicle sits, for connection to a bogie, so as not to only to secure tilting possibility, but also vertical and transversal elasticity. The shape of the cone ie conical, what pure one Special case of the represents the polygonal shape considered above.

Der vorspringende Metallkegel 14 ist am Drehgestell i befestigt. Der metallische Oberkegel 15 sitzt. am Kasten 2. Die .ebenfalls kegelige Zwischenmasse 16 aus Gummi oder einem anderen elastischen Stoff ist fähig, eine statische Durchfederung aufzunehmen und doch die Drehung des Drehgestells und Schwankungen des Kastens zuzulassen, ohne für die größtmöglichen Winkel bei Eisenbahnfahrzeugen Rückstellmomente zuzulassen, die höher als das Reibmoment eines gut geschmierten Kippzapfens sind. .The projecting metal cone 14 is attached to the bogie i. The metallic upper cone 1 5 is seated. at the box 2. The also conical intermediate mass 16 made of rubber or another elastic material is able to absorb a static deflection and yet allow the rotation of the bogie and fluctuations of the box without allowing restoring torques higher than that for the greatest possible angles in railway vehicles Friction torque of a well-lubricated pivot pin. .

Abb. 5 stellt ein Beispiel im Axialschnitt eines doppelt schwingenden: Kastens dar. Der vorspringende Kegel 17 sitzt auf dem Drehgestell i. Der vorspringende Kegel i8 ist am Kasten 2 befestigt; der zwischenliegende Metallzapfen i9 trägt an seinen Enden versenkte Kegel, und die beiden elastischen, in Reihe liegenden Massen addieren ihre Nachgiebigkeit.Fig. 5 shows an example in the axial section of a double oscillating: Box. The projecting cone 17 sits on the bogie i. The protruding one Cone i8 is attached to box 2; the intermediate metal pin 19 carries on at its ends sunk cones, and the two elastic masses lying in series add up their compliance.

Das Beispiel nach Abb. 6 betrifft eine elastische Zapfenanordnung für Eisenbahnwagen mit mehrfachen Einheiten, die zwei zu zwei auf gleichem Drehgestell angelenkt sind. Der Metallkegel 21 ist am Drehgestell i befestigt. Der metallische Hohlkegel 22 sitzt an einem der Kästen 23. Der Zwischenkegel 24 ist am anderen Kasten 25 befestigt.The example according to Fig. 6 relates to an elastic pin arrangement For railroad cars with multiple units that are two to two on the same bogie are hinged. The metal cone 21 is attached to the bogie i. The metallic one Hollow cone 22 sits on one of the boxes 23. The intermediate cone 24 is on the other box 25 attached.

Zwischen diesen verschiedenen metallischen Kegeln sind zwei kegelige elastische Massen 2'6 zwischengefügt, die gleichzeitig die Aufhängung, Schwenkung und Kupplung zwischen den beiden Kästen sichern.Between these different metallic cones are two conical ones elastic masses 2'6 interposed, which at the same time the suspension, pivoting and secure the coupling between the two boxes.

Die Draufsicht nach Abb. 7 und die Seitenansicht nach Abb. 8 stellen schematisch eine BB-Lokomotive mit gekuppelten Drehgestellen und einem gänzlich metallischen. Zapfen dar. Für die Fahrt in Kurven muß man: einen beweglichen Zapfen vorsehen, um im Längssinn eine Relativverschiebung eines der Drehgestelle und des Kastens zu ermöglichen. Demgegenüber wird gemäß der Erfindung :die Relativverschiebung durch die elastischen Zapfen 27, beispIelsweise von der Art nach Abb. 4, aufgenommen, was eine sehr erhebliche Vereinfachung bedeutet und jeden Teil ausmerzen läßt, der durch Gleiten Abnutzung und notwendigem Schmieren unterworfen ist.Set the top view according to Fig. 7 and the side view according to Fig. 8 schematically a BB locomotive with coupled bogies and one entirely metallic. Pivot. For driving in curves you have to: a movable pivot provide a relative displacement of one of the bogies and the in the longitudinal direction Box to enable. In contrast, according to the invention: the relative displacement by the elastic pins 27, for example of the type according to Fig. 4, received, which means a very substantial simplification and eliminates every part that is subject to wear by sliding and necessary lubrication.

Abb. g stellt schematisch eine CC-Lokomotive mit Kupplung über das Obergestell und rhit zwei Schwingzapfen je Drehgestell dar.Fig.g shows schematically a CC locomotive with a coupling over the Upper frame and two pivot pins per bogie.

Wenn man bei einer solchen Lokomotive ganzmetallische Kippzapfen anwendet, dann kann man die Mitnahme nur durch einen einzigen Zapfen je Drehgestell sichern, denn für die Kurvenfahrt muß man einen im Längssinn beweglichen Zapfen vorsehen. Wendet man dagegen elastische Zapfen nach der Erfindung an, so kann man die Mitnahme durch die vier Zapfen sichern, was von großer Bedeutung ist, da alle Zugkräfte durch die Zapfen, gehen. Diese, die mit 28 in Abb. 9 bezeichnet sind, sind als gemäß Abb. 5 durchgebildet angenommen.If you use all-metal pivot pins on such a locomotive, then you can only secure the entrainment with a single pin per bogie, because for cornering you have to provide a longitudinally movable pin. If, on the other hand, elastic pins according to the invention are used, the entrainment can be carried out secure by means of the four pegs, which is of great importance as all tensile forces pass through the cones, go. These, which are designated with 28 in Fig. 9, are as shown in Fig. 5 assumed by trained.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Tilt pin for adjustments of weak deflection, characterized in that between the interacting surfaces of the pin (3, 4; 8, 9) an elastic mass (5,;), z. B. rubber od. Like., Is interposed and attached on both sides to these surfaces, whereby the rotation or inclination adjustments of the pin take place as changes in shape of the mass, the reaction of which seeks to return the pin to its normal position.

2, pivot pin according to claim i, characterized in that the pin inserted between the work surfaces elastic mass is attached to these surfaces by gluing.

3. Tilt pin after Claim i, characterized in that the elastic mass between the working surfaces of the pin is inserted with such an initial pressure that they alone the Secures adhesion to the surfaces.

4. Tilt pin according to claim i to 3, characterized in that that the elastic mass is composed of several layers, the different Properties and selected according to the elastic reaction to be achieved are.

5. Tilt pin according to claim i to 4, characterized in that in the elastic Ground (5) into metallic inserts (6) parallel to the working surfaces of the pin are embedded.

6. pivot pin according to claim r, characterized in that the elastic mass has sufficient height to be used as a vertical suspension and for damping to be able to serve from shocks or inertia effects.

7. pivot pin according to claim i, characterized in that the interacting surfaces of the pin (i4, 15) Are areas that are created by a polygonal line rotated around its axis: B.

Application of pegs according to claims i to 7 to the formation of inclinable supports, characterized in that the supports consist of two pegs (ii, i2 :; 1 7, 18) with a common intermediate piece (io; 1,9) such that the bending abilities of the elastic masses of both pegs interact.

9. multiple tenon arrangement, in particular to connect two boxes with the same bogie of a rail vehicle, characterized in that it contains a plurality of cones (2i, 22 ;, 24) which are interposed of layers (26) of an elastic mass interlock.