DE892297C - Rueckdrehvorrichtung fuer das Drehgestell eines Schienenfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückdrehvorrichtung für das Drehgestell eines Schienenfahrzeugs, die zum Zurückdrehen der vertikalen Längsmittelebene des Drehgestells in die Längsachse des Schienenfahrzeugs dient, mit einem in einem der beiden Rahmen befindlichen, mit zwei Stützpunkten versehenen Kipphebel, an dem eine federbelastete, auf die Spitze des Kipphebels wirkende, an dem betreffenden Rahmen angelenkte Lenkerstange angreift und an dem außerdem eine den Drehgestellrahmen mit dem Kastenrahmen verbindende Zentrierstange angelenkt ist, wobei durch Antreffen der Lenker stange an Anschläge des ihn tragenden Rahmens die Zentrierstange von der Federkraft der Rückdrehvorrichtung entlastet wird', so daß mit zunehmendem Drehgestellausschlag die Rückstellkraft rasch abnimmt.

Eine Rückdreh/vor richtung dieser Art soll nicht nur das Drehgestell gegenüber dem Wagenkasten in seiner Mittellage halten, d. Ji. es, wenn eine Kurve durchfähren wiurde, wieder zurückdrehen helfen, sondern auch· das Schlingern des Fahrzeugs verhindern, das bei Geradeausfahrt am stärksten ist, beim Durchfahren von schwach gekrümmten Kurven nachläßt und bei engen Kurven überhaupt nicht in Erscheinung tritt. Um einerseits diesen Betriebsbedingungen gerecht zu werden «nd anderseits in Kurven einen hohen Spurkratizdruck an den Rädern zu vermeiden, ist es notwendig, die Rückdrehvorrichtung so durchzubilden, daß ihre auf das Drehgestell wirkende Federkraft bei enger werdenden Kurven im Verhältnis zu der absinkenden Schlingergefahr abnimmt und schließlich auf Null zurückgeht. Wird der Nullwert zu. schnell

erreicht, so ergeben sich in mäßig gekrümmten Kurven ungünstige Fahreigenschaften (Schlingergefahr) ; sinkt hingegen die Federkraft der Rückstellvorrichtung zu langsam, so ergeben sich bei erigen Kurven sehr hohe Spurkranzdrücke, die, ganz abgesehen davon, daß dadurch viel Kraft verlorengeht, sowohl die Räder und Lager als auch die Schienen stark beanspruchen und einen daher hohen Verschleiß zur Folge haben. ίο Bei einer bekannten Rückdrehvorrichtung bestehen die besonderen Maßnahmen zur Entlastung der das Drehgestell mit dem Fahrzeugrahmen, d. h. mit der Vorrichtung verbindenden Zentrierstange von der Federkraft darin, daß an der feder-¹S belasteten, mit einem Kipphebel zusammenwirkenden Lenkerstange eine Druckrolle angelenkt ist, die in der Mittelstellung der Lenkerstange (Geradeausfahrt) * frei liegt und beim Verschwenken (Kurvenfahrt) auf Schrägflächen einer Gleitbahn aufläuft, so daß die sonst über die Zentrierstange auf das Drehgestell wirkende Federkraft von einem bestimmten Winkelausschlag des Drehgestells an abgef angen wird, d. h. sich auf die eine oder andere Schrägftäche der Führungsbahn überträgt und nicht mehr auf das Drehgestell wirkt. Bei dieser bekannten Rückdrehvorrichtung ist es nachteilig, daß zu den an und für sich schon zahlreichen Gelenkverbindungen der Rückdrehvorrichtung noch eine verhältnismäßig lange und 'daher schlecht zu schmierende und schwer abzudichtende Gleitbahn hinzukommt, die mithin eine kurze Lebensdauer hat, um so mehr, als beachtliche Kräfte an der. Berührungsstelle wirksam sind.

Auch andere bekannte Rückstellvorrichtungen bedienen sich zur Abstützung der das Drehgestell in der Mittelstellung haltenden Federkraft besonderer Rollen, denen die bereits geschilderten Mangel anhaften.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe, nämlich die das Drehgestell mit der Rückdrehvorriohtung verbindende Zentrierstange im Verhältnis zu· der absinkenden Schlingergefahr zu entlasten, auf viel einfachere Weise gelöst, indem man die Lenkerstange aus zwei aneinandergelenkten Lenkern, und zwar aus einem an einem der Rahmen angelenkten Hauptlenker und aus einem einerseits an der Kipphebelspitze, anderseits am freien Ende des Hauptlenkers angelenkten Hilfslenker zusammensetzt, wobei die Achse des Veribindungsgelenkes von Haupt- und Hilfslenker bei größtem Ausschlag des Hauptlenkers wenigstens angenähert in die Achse des jeweiligen Stützpunktes des Kipphebels fällt. Während bei den bekannten Ausführungen eine zusätzliche Rolle notwendig ist, die beim Arbeiten der Vorrichtung einen verhältnismäßig großen Weg zurücklegen muß und daher, wie schon erwähnt, sehr schwer gegen Verschmutzung geschützt und schlecht geschmiert werden kann, kommt bei der erfindungsgemäßen Ausführung lediglich ein weiteres Gelenk hinzu, das sich bequem schmieren läßt (und das bei weitem keinem so hohen Verschleiß unterliegt wie eine frei auf einer Gleitbahn abrollende Walze.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι den Aufriß im Schnitt quer zur Fahrzeuglängsachse des ersten Ausführungsibeispiels,

Fig. 2 und 3 Grundrißschnitte desselben Ausführungsbeispiels, wobei die Rückstellvorrichtung in Fig. 2 in teilweise ausgeschlagenem Zustand, in Fig. 3 bei maximalem Ausschlag dargestellt ist,

Fig. 4 den Grundrißschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels bei maximalem Ausschlag. Die Ausgangsstellung der Rückstellvorrichtung ist hier strichpunktiert eingezeichnet;

Fig. s zeigt ein Diagramm der Rückstellkraft in Funktion der Drehgestellverdrehung, gemessen an der Verschiebung der Zentrierstange.

Wie aus Fig. 1 des ersten Ausführungsbeispiels ersichtlich ist, sind die Längsträger 1 des Fahrzeugkastens mit der Kastenttaverse 2 fest verbunden. Diese trägt in ihrer Mitte den nicht gezeichneten Drehzapfen des Drehgestells und stützt sich auf zwei mit Kugelkalotte 3 versehene und durch einen Balken 4 miteinander verbundene Federbunde 5 der Blattfedern 6. Durch Pendelstützen 7 sind. die Blattfederenden 6 am Drehgestellrahmen 8 aufgehängt.

Die Rückdrehvorrichtung ist im Innern der Traverse 2 untergebracht. Ihr Kipphebel 9 stützt sich mit den Stützpunkten; 40, 40' federnd gegen zwei Stützzapfen 10, 10' des in der Kastentraverse 2 gelagerten abgeflachten Zapfens 11. Die auf den Kipphebel 9 wirkende Stützkraft wird durch eine gespannte Schraubenfeder 12 ausgeübt, welche zwischen Schultern13 und 14 des an der Kastentraverse 2- bei 22 angelenkten Lenkerkopfes 15 und des ■ in diesem längs beweglich geführten Hauptlenkers 16 geschaltet ist. Dieser Hauptlenker ist jedoch nicht direkt am Kipphebel 9 angelenkt, sondern mittels eines gabelförmigen Hilfslerikers 17,' der im Innern des ebenfalls gabelförmigen Teiles des Hauptlenkers angeordnet und mit Zapfen 18 bzw. 19 versehen ist.

Die Wirkungsweise dieses Mechanismus geht aus Fig. 2 und 3 hervor, welche ihn bei teilweisem bzw. bei maximalem Ausschlag des Drehgestells darstellen. Befindet sich die Vorrichtung in Mittelstellung, so ist eine bestimmte Anfangskraft in der Zentrierstange 20 erforderlich, damit sich der Kipphebel 9 vom . entsprechenden Stützzapfen 10 abhebt. Diese ist im Diagramm von Fig. 5 mit A bezeichnet. Die Feder 12 übt dabei ein Rückstellmoment auf den Kipphebel 9 aus, dessen Hebelarm der Länge der halben Stützzapfenentfernung 10-10' entspricht. Mit zunehmendem Ausschlag des Drehgestells nimmt die aiuf die Stange 20 ausgeübte Rückstellkraft nach der' Linie I der Fig. 5 rasch ab, indem der wirksame Hebelarm b, wie Fig. 2 zeigt, nun bedeutend kleiner geworden ist. Sie geht ganz auf Null zurück, wenn der Ausschlag so groß geworden ist, daß das innere Ende des Hauptlenkers 16 an einem der beiden Anschläge 21 anliegt. In dieser Endstellung fällt die Achse der den Hauptlenker 16 mit dem Hilfslenker 17 verbinden-

den Zapfen 18 mit derjenigen des Stütz,zapfens io' zusammen. Auch bei weiterem Ausschlag des Drehgestells tritt keine Rückstellkraft mehr auf, da dann, wie in Fig. 3 gezeigt ist, nur noch der Hilfslenker 17 und der Kipphebel 9 an der Bewegung teilnehmen und sich dabei um die gemeinsame Achse der Zapfen 18 und 10' drehen. Der Kraftverlauf dieser letzten Phase ist im Diagramm durch den Linienzug B-C veranschaulicht.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 4 dargestellt ist, sind der Kipphebel 9 und der Hilfslenker 17 gleich angeordnet wie beim ersten Beispiel. Das Gelenk 29 des Lenkerkopfes 30 befindet sich jedoch nicht auf der Seite der Kipphebelspitze, sondern auf der Seite der Kipphebelbasis. Dementsprechend ist die Hauptlenkerstange 31 über den Lenkerkopf 30 hinaus verlängert und an ihrem Ende mit Federteller 32 und Mutter 33 versehen. Auch bei .diesem Ausführungsbeispiel wird die Rückstellkraft zu Beginn des Ausschlages aus der Mittelstellung am größten, nimmt dann aber weniger rasch ab .als im ersten Ausführungsbeispiel, etwa nach der Linie II des Diagramms der Fig. 5. Trifft die Hauptlenkerstange 31 bei größer werdendem Ausschlag auf einen der Anschläge 21, wie in Fig. 4 gezeichnet, so kommt die Achse des Gelenkzapfens 18 wieder in diejenige des betreffenden Stützzapfens^ 10' zu liegen, worauf beim weiteren Drehen des Drehgestells entsprechend der Diagrammstrecke D-E wiederum nur noch der Kipphebel 9 und der Hilfslenker 17 an der Drehbewegung teilnehmen und so in die gezeichnete Entstellung geraten, ohne daß eine Rückstellkraft auf diese Teile und die Verbindungsstange 20 ausgeübt würde. ·

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Rückdrehvorrichtung für das Drehgestell eines Schienenfahrzeugs, die zum Zurückdrehen der vertikalen Längsmittelebene des Drehgestells in die Längsachse des Schienenfahrzeugs dient, mit einem in einem der beiden Rahmen befindlichen, mit zwei Stützpunkten versehenen Kipphebel, an dem eine federbelastete, auf die Spitze des Kipphebels wirkende, an dem betreffenden Rahmen angelenkte Lenkerstange angreift und an dem außerdem eine den Drehgestellrahmen mit dem Kastenrahmen verbindende Zentrierstange angelenkt ist, wobei durch Antreffen der Lenkerstange an Anschläge des ihn tragenden Rahmens die Zentrierstange von der Federkraft der Rückdrehvorrichtung entlastet wird, so daß mit zunehmendem Drehgestellausschlag die Rück-Stellkraft rasch abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkerstange aus zwei aneinandergelenkten Lenkern, und zwar aus einem an einem (2) der Rahmen angelenkten Hauptlenker (16 bzw. 31) und aus einem einerseits an der Kipphebelspitze (19), anderseits am freien Ende des Hauptlenkers angelenkten Hilfslenker (17) besteht, wobei die Achse des Verbindungsgelenkesi (18) von Haupt- und Hilfslenker bei größtem Ausschlag des Hauptlenkers wenigstens angenähert in die Achse des jeweiligen Stützpunktes (10, 10') des Kipphebel» (9) fällt.
2. 2. Rückdrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Rahmen (2) mit dem Hauptlenker (16) verbindende Gelenk (22) in bezug auf die beiden Kippheibelstützpunkte (40,' 40') auf der Seite der Kipphebelspitze (19). liegt, so daß der Hilfslenker (17) sich bei Mittelstellung der Rückdrehvorrichtung innerhalb des Hauptlenkers befindet (Fig. 1 bis 3).
3. 3. Rückdrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Rahmen (2) mit dem Hauptlenker (31) verbindende Gelenk (29) in bezug auf die beiden Kipphebelstützpunkte (40, 40') auf der Gegenseite der Kipphebelspitze (19) liegt, so daß sich der Hilfslenker (17) bei Mittelstellung der Rückdrehvorrichtung in der Fortsetzung des Hauptlenkers befindet (Fig. 4).

   Angezogene Druckschriften:
   Österreichische Patentschrift Nr. 163703;
   Schweizerische Patentschrift Nr. 244 270.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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