Rückstellvorrichtung für Laufgestelle (Dreh- oder Lenkgestelle) von
Schienenfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf Rückstellvorrichtungen für Laufgestelle
(Dreh- oder Lenkgestelle) von Schienenfahrzeugen, bestehend aus einem Paar geschichteter
und vorgespannter, die Rückstellkraft erzeugender Blattfedern, zwischen denen die
Führungselemente (Gleitstein, Drehzapfen, Führungsgehäuse) der Laufgestelle angeordnet
sind, wobei die Rückstellkraft im nachlaufenden Gestell mittels zwangläufig gesteuerter
hydraulischer oder pneumatischer Druckmittel, z. B. Druckluft, Drucköl od. dgl.,
bis auf eine vorbestimmte aus Laufsicherheitsgründen erforderliche Restkraft minderbar
ist und wobei zwischen den ein gekoppeltes Federsystem bildenden Blattfedern und
einem Schaltantrieb für das Ein- und Ausschalten der Rückstellkraft, der durch einen
zweiseitig beaufschlagbaren Kolben gebildet und durch ein fahrtrichtungsabhängiges
entlüftbares Umsteuerorgan gesteuert wird, ein selbstsperrendes Spannorgan, z. B.
Kniehebelverschluß, Spannschloß oder zwei gegenläufige hydraulische Kolben, angeordnet
ist, das in der einen Endstellung die Minderung und in der anderen Endstellung das
Einstellen der vollenRückstellkraft bewirkt. Bei diesen bekannten Rückstellvorrichtungen
wird meist die zum Umschalten benötigte Kolbenseite dauernd durch das Druckmittel
beaufschlagt, so daß infolge der kaum zu vermeidenden Undichtigkeiten des Kolbens
leicht größere Druckmittelverluste auftreten können. Weiterhin haftet diesen Rückstellvorrichtungen,
da sie zwangläufig von der Umsteuerung für die Fahrtrichtung geschaltet werden,
der Mangel an, daß eine Rückstellkraft im vorlaufenden Dreh- oder Lenkgestell bei
o-Stellung der Umsteuerung, beispielsweise bei
Talfahrten, beim
Einfahren in Bahnhöfe od. dgl., nicht mehr wirksam ist und so die Führung des Fahrzeuges
sehr beeinträchtigt wird.Reset device for bogies (bogies or steering frames) from
Rail vehicles The invention relates to resetting devices for running frames
(Bogies or steering racks) of rail vehicles, consisting of a pair of layered
and pretensioned, the restoring force generating leaf springs, between which the
Guide elements (sliding block, pivot pin, guide housing) arranged on the running frames
are, the restoring force in the trailing frame by means of inevitably controlled
hydraulic or pneumatic pressure medium, e.g. B. compressed air, pressure oil or the like.,
can be reduced except for a predetermined residual force required for operational safety reasons
is and wherein between the leaf springs and forming a coupled spring system
a switching drive for switching the restoring force on and off, which is controlled by a
Piston that can be acted upon on both sides is formed by a direction-dependent piston
vented Umsteuerorgan is controlled, a self-locking clamping element, z. B.
Toggle lock, turnbuckle or two counter-rotating hydraulic pistons, arranged
is that in one end position the reduction and in the other end position the
Setting the full restoring force causes. In these known reset devices
is mostly the side of the piston required to switch over by the pressure medium
acted upon, so that as a result of the unavoidable leaks in the piston
slightly larger losses of pressure medium can occur. Furthermore, these reset devices are liable,
since they are inevitably switched by the reversing for the direction of travel,
the lack of a restoring force in the leading bogie or steering frame
o-position of the reversal, for example at
Downhill rides, at
Driving into train stations or the like, is no longer effective and so the guidance of the vehicle
is very impaired.
Hier setzt nun die Erfindung ein, deren Aufgabe darin zu sehen ist,
eine Rückstellvorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der die Rückstellkraft
stets im vorlaufenden Dreh- oder Lenkgestell wirksam ist und Druckmittelverluste
mit Sicherheit vermieden werden.This is where the invention comes in, the task of which is to be seen in
to create a restoring device of the type mentioned, in which the restoring force
is always effective in the leading bogie or steering frame and pressure medium losses
to be avoided with certainty.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß das fahrtrichtungsabhängige
Umsteuerorgan durch die Drehbewegung der Fahrzeugräder beeinflußt wird.To solve this problem, it is proposed that the direction-dependent
Reversing member is influenced by the rotational movement of the vehicle wheels.
Durch diese Maßnahmen ergibt sich neben dem Vorteil einer größeren
Wirtschaftlichkeit, da ein unnötiger Druckmittelverlust nicht mehr eintreten kann,
noch der Vorteil einer erheblich erhöhten Fahrsicherheit, weil die Beeinflussung
des Urnsteuerorgans und damit der Steuerung der Rückstellkraft jeder willkürlichen
oder irrtümlichen Betätigung entzogen ist. Außerdem wird es erst durch die erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Maßnahmen verhindert, daß bei Notbremsung durch Umlegen der Steuerung
(Gegendampf- oder Gegenstrombremsung) das bei hohen Fahrgeschwindigkeiten äußerst
gefährliche Ausschalten der Rückstellvorrichtung des führenden Dreh- oder Lenkgestells
erfolgt. Ferner können auch mit Gegendruckbremse ausgerüsteteDampflokomotiven mit
den erfindungsgemäß ausgebildeten Rückstellvorrichtungen versehen werden, da das
zum Bremsen notwendige Umlegen der Steuerung ohne Wirkung auf die Rückstellvorrichtungen
bleibt und so keine Beeinträchtigung der Führung der Lokomotive eintritt.These measures result in addition to the advantage of a greater one
Economy, as an unnecessary loss of pressure medium can no longer occur,
nor the advantage of a significantly increased driving safety because of the influence
of the urn control organ and thus the control of the restoring force of each arbitrary
has been withdrawn from being operated by mistake. In addition, it is only by the invention
proposed measures prevents emergency braking by flipping the control
(Counter-steam or counter-current braking) that is extremely important at high driving speeds
dangerous deactivation of the reset device of the leading bogie or steering frame
he follows. Steam locomotives equipped with a back pressure brake can also be used with
the reset devices designed according to the invention are provided, since the
Shifting of the controls necessary for braking without affecting the reset devices
remains and so there is no impairment of the management of the locomotive.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Es zeigt Abb. i die Anordnung der Rückstellvorrichtung auf einem Lokomotivdrehgestell
im Grundriß, Abb. 2 die Anordnung des Schaltantriebes auf einer Wippe, Abb. 3 einen
Längsschnitt -durch das Umsteuerorgan und Abb. 4 einen Querschnitt durch den Antrieb
des Umsteuerorgans.In the drawing, the invention is illustrated in one embodiment.
Fig. I shows the arrangement of the reset device on a locomotive bogie
in plan, Fig. 2 the arrangement of the switching drive on a rocker, Fig. 3 a
Longitudinal section through the reversing device and Fig. 4 a cross section through the drive
of the reversing organ.
In Abb. = sind die üblichen geschichteten, ein Federsystem bildenden
Blattfedern i einer an sich bekannten Rückstellvorrichtung über ihren Federbund
2 und die Druckstößel 3 auf die ebenfalls bekannten Führungselemente von Laufgestellen
(Gleitstein 4 im Führungsgehäuse 5 und Drehzapfen 6) wirksam. Die Blattfedern i
sind paarweise an einem jeweils quer zur Fahrtrichtung gegenüberliegenden Ende über
ein Spannschloß 7, am anderen Ende über ein selbstsperrendes Spannorgan, beispielsweise
einen aus den Hebeln 8, 9 bestehenden Kniehebelverschluß, kraftschlüssig gekoppelt.
An Stelle des Kniehebelverschlusses können als Spannorgan auch zwei gegenläufige,
in einem Zylinder angeordnete, hydraulisch beaufschlagte Kolben vorgesehen werden.
Der Schaltantrieb und das übertragungsmittel zur Betätigung des Kniehebelverschlusses
8, 9, io (Spannen bzw. Entspannen) besteht aus einem zweiseitig beaufschlagbaren,
in einem Luftzylinder i i geführten Kolben 12, Kolbenstange 13 und Zwischenstange
14, die an dem Hebel 9 des Kniehebelverschlusses angreift und den aus der Wirkungsweise
des gekoppelten Federsystems beim Kurvenlauf herrührenden Querbewegungen folgen
kann. Der Drehpunkt io des Spannhebels 9 ist also fliegend angeordnet; er erhält
jedoch eine gewisse Drehführung durch die über und unter dem Kniehebelverschluß
vorgesehenen Verbindungslaschen 15, die an ihren Enden Langlöcher 16 aufweisen.
Diese dienen beim Entspannen des Kniehebelverschlusses als Hubbegrenzung für die
Federbolzen 17 der Blattfederenden. Um die beim Spannen und Entspannen aus der Kolbenkraft
herrührenden Schubwirkungen aufnehmen zu können, sind an den Verbindungslaschen
15, und zwar vorzugsweise beiderseits des Kniehebelverschlusses, das Ende je einer
Pendelstütze 18 angelenkt, während das andere Ende jeweils mit einem fest auf dem
Drehgestell angeordneten Widerlager i9 gelenkig verbunden ist. Das Einregeln der
Rückstellkraft erfolgt durch das Spannschloß 7, jedoch kann an dessen Stelle ebenfalls
ein selbstsperrendes Spannorgan vorgesehen werden. Bei Verwendung von zwei gegenläufigen,
in einem Zylinder geführten hydraulischen Kolben als selbstsperrendes Spannorgan
wirkt der durch Druckluft betätigte Schaltantrieb als Druckübersetzer auf einen
besonderen hydraulischen Kolben, von dem aus beispielsweise das Drucköl über flexible
Schläuche als übertragungsmittel und über Rückschlagventile auf die entsprechenden
Kolbenseiten der gegenläufigen Kolben strömt. Das Umsteuerorgan 2ö wird von der
Laufachse 21 über ein Übertragungsmittel, z. B. über eine biegsame Welle 22, zwangläufig
betätigt und beaufschlagt je nach Fahrtrichtung über die Leitungen der Druckluftkreise
I bzw. II den Kolben 12" der den Kniehebelverschluß 8, 9, io spannt bzw. entspannt.In Fig. = The usual layered leaf springs forming a spring system i of a return device known per se are effective via their spring collar 2 and the plunger 3 on the also known guide elements of running frames (sliding block 4 in guide housing 5 and pivot 6). The leaf springs i are coupled in pairs at an end opposite the direction of travel transversely via a turnbuckle 7, and at the other end via a self-locking tensioning element, for example a toggle lever lock consisting of levers 8, 9. Instead of the toggle lock, two oppositely rotating pistons, arranged in a cylinder and acted upon by hydraulics, can also be provided as a tensioning element. The switching drive and the transmission means for actuating the toggle lock 8, 9, io (tensioning or relaxing) consists of a piston 12, piston rod 13 and intermediate rod 14 that can be acted upon from two sides and is guided in an air cylinder ii, which engages the lever 9 of the toggle lock and the lateral movements resulting from the operation of the coupled spring system during cornering can follow. The pivot point io of the clamping lever 9 is thus arranged overhung; However, it is given a certain rotational guidance by the connecting tabs 15 provided above and below the toggle lock, which have elongated holes 1 6 at their ends. When the toggle lock is released, these serve to limit the stroke of the spring bolts 17 of the leaf spring ends. In order to be able to absorb the thrust effects resulting from the piston force during tensioning and releasing, the end of a pendulum support 18 is hinged to the connecting straps 15, preferably on both sides of the toggle lock, while the other end is each hinged to an abutment i9 fixed on the bogie is articulated. The restoring force is regulated by the turnbuckle 7, but a self-locking tensioning element can also be provided in its place. When using two counter-rotating hydraulic pistons guided in a cylinder as a self-locking clamping element, the switching drive operated by compressed air acts as a pressure intensifier on a special hydraulic piston, from which, for example, the pressure oil is transferred via flexible hoses as a transmission medium and via check valves to the corresponding piston sides of the opposing pistons flows. The Umsteuerorgan 2ö is from the barrel axis 21 via a transmission means, for. B. via a flexible shaft 22, positively actuated and acted upon depending on the direction of travel via the lines of the compressed air circuits I or II, the piston 12 "which the toggle lock 8, 9, io tensions or relaxes.
Der Luftzylinder 12 des Schaltantriebes nach Abb. 2, der gegebenenfalls
bei Verwendung eines ungleichschenkligen, am Drehgestellrahmen schwenkbar befestigten
Umkehrhebels 23 als Kraftüber- bzw. -untersetzer dienen kann, ist auf einer Wippe
24 .gelagert. Diese ist mittels der Zapfen 25 schwenkbar in einem am Drehgestellrahmen
vorgesehenen Lagerstuhl 26 angeordnet, so daß durch diese Anordnung beim Hinundhergang
der Kolbenstange 13 ein Bogenhöhenausgleich des Umkehrhebels 23 gewährleistet ist.
Zur Wahrung der Querverschieblichkeit des Kniehebelverschlusses 8, 9, 1o ist in
diesem Fall die Zwischenstange 14 über ein Kreuzgelenk 27 an dem Umkehrhebel 23
befestigt.The air cylinder 12 of the switching drive according to Fig. 2, which may be
when using a non-isosceles, swivel-mounted on the bogie frame
Reversing lever 23 can serve as a force transfer or reduction gear is on a rocker
24 .stored. This is pivotable by means of the pin 25 in one on the bogie frame
provided bearing block 26 arranged so that by this arrangement when going back and forth
the piston rod 13 an arc height compensation of the reversing lever 23 is guaranteed.
To maintain the transverse displaceability of the toggle lever lock 8, 9, 1o, in
in this case the intermediate rod 14 via a universal joint 27 on the reversing lever 23
attached.
In dem in an sich bekannter Weise entlüftbaren Umsteuerorgan 2o nach
Abb. 3 und 4 läuft ein Kolbenschieber 28 mit innerer Einströmung, dessen steuernde
Kanten die durch eine Bohrung 29 einströmende, vom Hauptluftbehälter kommende Luft
je nach ihrer Stellung über Ausströmbohrungen 30 bzw. 31 in die Leitungen
der Druckluftkreise I bzw. II weiterleiten. Entsprechend der jeweiligen Füllstellung
des Kolbenschiebers 28 für einen
Druckluftkreis wird der andere
über als Drosselstellen ausgebildete Entlüftungsbohrungen 32 bzw. 33 entlüftet,
von denen je eine an den Zylinderenden angeordnet ist und in der Endstellung des
Kolbenschiebers 28 geschlossen wird. Die Verstellung des Kolbenschiebers 28 in die
eine oder andere Endstellung je nach Drehrichtung der Laufachse 2i erfolgt über
die biegsame Welle 22, die mit ihrem freien Ende mit der Antriebswelle 34 des Umsteuerorgans
2o verbunden ist. Auf letzterer sind im Gehäuse 35 des Umsteuerorgans 2o zwei Zahnräder
36 unter Zwischenschaltung je eines an sich bekannten Freilaufes 37. befestigt;
wie dieser beispielsweise bei Fahrrädern Verwendung findet. Die Freiläufe 37 sind
in jedem Zahnrad 36 gegenläufig auf der Antriebswelle 34 angeordnet, so daß in einer
Fahrtrichtung nur eines der Zahnräder 36 kraftschlüssig mitgenommen wird und eine
Zahnstangenbahn 38, die in axialer Richtung mit dem Kolbenschieber 28 verbunden
ist, diesen in eine seiner beiden Endlagen verstellt. In den den beiden Endlagen
des Kolbenschiebers 28 entsprechenden Stellungen der Zahnstangenbahn 38 'hat diese
eine der Größe des eingreifenden und mitnehmenden Zahnradteils entsprechende Ausnehmung
39, so daß das mitnehmende Zahnrad reibungslos weiterrotiert, während das andere
Zahnrad im Eingriff steht und bei einem Fahrtrichtungswechsel die Zahnstangenbahn
38 bzw. den Kolbenschieber 28 in die andere Endstellung verstellt, in der es in
gleicher Weise in eine gleichbeschaffene Ausnehmung 39 eingreift und seinerseits
reibungslos weiterrotiert. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem Fahrtrichtungswechsel,
so daß der Kolbenschieber 28 bei jeder Verstellung einmal den Druckluftkreis I und
das anderemal den Druckluftkreis II mit dem Hauptluftbehälter verbindet und den
vorher beaufschlagten Druckluftkreis über die als Drosselstellen ausgebildeten Entlüftungsbohrungen
32 bzw. 33 entlüftet. Die zweckmäßigerweise mit Drosselscheiben ausgerüsteten Entlüftungsbohrungen
32 bzw. 33 haben noch die weitere Aufgabe, das beim Öffnen des Kniehebelverschlusses
8, 9, io durch die Spannkraft des Federsystems der Rückstellvorrichtung bedingte
Aufreißen des Kniehebelverschlusses 8, 9, io nach Überschreitung des Kulminationspunktes
zu verhindern, weil die im Luftzylinder i i und in den Druckluftleitungen eingeschlossene
Luft nicht schnell genug entweichen kann. Sie wird dadurch von dem zurückweichenden
Kolben i2 komprimiert und wirkt als stoßdämpfender Puffer gegen die Federkraft der
geschichteten Blattfedern i.In the reversible valve 2o according to Figs. 3 and 4, which can be vented in a manner known per se, a piston slide 28 runs with internal inflow, the controlling edges of which run the air flowing in through a bore 29 and coming from the main air tank, depending on its position, via outflow bores 30 or 31 into the Pass on lines of compressed air circuits I or II. According to the respective filling position of the piston valve 28 for a compressed air circuit, the other is vented via venting bores 32 or 33 designed as throttling points, one of which is located at the cylinder ends and is closed in the end position of the piston valve 28. The displacement of the piston slide 28 into one or the other end position, depending on the direction of rotation of the barrel axis 2i, takes place via the flexible shaft 22, which is connected with its free end to the drive shaft 34 of the reversing element 2o. On the latter, two gears 36 are fastened in the housing 35 of the reversing element 2o, each with a freewheel 37, known per se, being interposed; as it is used, for example, in bicycles. The freewheels 37 are arranged in opposite directions in each gear 36 on the drive shaft 34, so that only one of the gears 36 is frictionally driven in one direction of travel and a rack track 38, which is connected in the axial direction to the piston slide 28, moves it into one of its two end positions adjusted. In the positions of the rack track 38 'corresponding to the two end positions of the piston slide 28, this has a recess 39 corresponding to the size of the engaging and driving gear part, so that the driving gear continues to rotate smoothly while the other gear is in mesh and the rack track 38 when the direction of travel is changed or the piston slide 28 is adjusted to the other end position in which it engages in the same way in a recess 39 of the same nature and in turn continues to rotate smoothly. This process is repeated with every change of direction, so that the piston valve 28 connects the compressed air circuit I and the other time the compressed air circuit II with the main air tank and ventilates the previously pressurized compressed air circuit via the vent holes 32 and 33 designed as throttling points. The ventilation bores 32 and 33, which are expediently equipped with throttle disks, also have the further task of preventing the toggle lock 8, 9, io from tearing open after the culmination point is opened due to the tensioning force of the spring system of the reset device, because the air trapped in the air cylinder ii and in the compressed air lines cannot escape quickly enough. It is thereby compressed by the retreating piston i2 and acts as a shock-absorbing buffer against the spring force of the layered leaf springs i.
Durch Verwendung an sich bekannter Absperrventile 4o und Entlüftungsventile
41 (Abb. i) unter Zwischenschaltung von besonderen Drosseln in den Druckluftkreisen
I bzw. II wird die Druckluftzufuhr zu einer jeweils beaufschlagten Kolbenseite des
Schaltantriebes nach Ablauf einer gewissen Zeit seit Beginn der Beaufschlagung,
innerhalb deren der mechanische oder 'hydraulische Umschaltvorgang des Spannens
bzw. Entspannens mit Sicherheit als abgeschlossen gelten kann, automatisch abgesperrt
und der Luftzylinder i i besonders entlüftet. Durch diese Maßnahme ist die Gewähr
geboten, daß das Gestänge nach beendigtem Umschaltvorgang nicht länger unter der
Wirkung der Kolbenkräfte :des Schaltantriebes steht als notwendig ist, so :daß bei
Undichti:gkeiten in :den Leitungen die Druckluftverluste nur auf :die Dauer des
Umschaltvorganges beschränkt bleiben.By using shut-off valves 4o and vent valves known per se
41 (Fig. I) with the interposition of special throttles in the compressed air circuits
I or II is the compressed air supply to a piston side of the pressurized in each case
Switching drive after a certain time has elapsed since the start of exposure,
within which the mechanical or hydraulic switching process of the clamping
or relaxation can be considered completed with certainty, automatically locked
and the air cylinder i i particularly vented. This measure guarantees
required that the linkage is no longer under the after the changeover process is complete
Effect of the piston forces: the switching drive is as necessary, so: that at
Leakages in: the lines, the compressed air losses only for: the duration of the
Switching process remain limited.