DE99C

DE99C - Gear coupling for mountain locomotives

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Publication number: DE99C
Application number: DE99DA
Authority: DE
Original assignee: R Vogel Maschinenmeister
Current assignee: R Vogel Maschinenmeister
Priority date: 1877-07-13
Filing date: 1877-07-13
Anticipated expiration: 1897-07-14

Description

1877.1877.

Klasse 20.Class 20.

RICHARD VOGEL in IBBENBÜREN. Räderkupplung für Gebirgs-Locomotiven. RICHARD VOGEL in IBBENBÜREN. Wheel coupling for mountain locomotives.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 14. Juli 1877 ab.Patented in the German Empire on July 14, 1877.

Für Gebirgseisenbahnen wird bekanntlich die Zahl der gekuppelten Locomotiv-Treibaxen durch ■ unvermeidliche scharfe Krümmungen des Schienenweges bis unter das erforderliche Mafs beschränkt. Während die starken Steigungen eine möglichst grofse Zahl gekuppelter Axen für die Treibkraft erfordern, bringen die Kurven bei einem zu ausgedehnten Radstande die Gefahr des Entgleisens.As is well known, the number of coupled locomotive driving axles is used for mountain railways ■ inevitable sharp bends in the railroad track limited to below the required size. While the steep gradients as large a number of coupled axes as possible for the driving force require, the curves bring the risk of derailment if the wheelbase is too long.

Die zu beschreibende Construction soll die gefahrlose Anwendung einer gröfseren Zahl von Treibaxen für Gebirgslocomotiven gestatten.The construction to be described is intended to ensure the safe use of a greater number of Allow driving axes for mountain locomotives.

Blatt I zeigt in Seitenansicht und Grundrifs das Untergestell einer Gebirgslocomotive, welches in zwei, um einen Zapfen F drehbare, Rahmen zerfällt; Blatt II stellt die verschiebbaren Theile der Kupplung, der Deutlichkeit wegen, vergröfsert dar.Sheet I shows a side view and outline of the base of a mountain locomotive, which is divided into two frames that can be rotated about a pin F; Sheet II shows the sliding parts of the coupling enlarged for the sake of clarity.

Der vordere Rahmen trägt die Dampfcylinder und umfafst drei, der hintere Theil zwei gekuppelte Treibaxen. Es sind die Treibaxen C, D und E durch die Stangen G und H gekuppelt. H ravSs, eine äufserst kräftige" Schiene sein, weil daran ein Lager L für das verschiebbare Stück K befestigt ist. Die hinteren Treibaxen A und B hingegen sind in bekannter Weise durch eine Kuppelstange unter sich verbunden. Zwischen den benachbarten Axen beider Untergestelle B und C liegt ein beweglicher Kupplungsmechanismus, welcher bei ungeschwächter Uebertragung der Kraft, die radiale Einstellung der Drehgestelle in die Kurven gestatten soll. Seine Construction ist folgende:The front frame carries the steam cylinder and comprises three, the rear part two coupled driving axles. The driving axles C, D and E are coupled by the rods G and H. Be H ravSs, a äufserst strong "rail because it a bearing L is attached to the movable piece K. The rear Treibaxen A and B, however, are in a known way connected by a coupling rod between them. Between the adjacent axes of both sub-frames B and C there is a movable coupling mechanism, which is supposed to allow the bogies to be adjusted radially into the curves when the transmission of force is not weakened. Its construction is as follows:

An die Kugelzapfen B und C greift eine aus zwei Theilen N und O bestehende, in sich verschiebbare Kupplung an, deren Längsaxe in die verlängerte Axe des Dampfcylinders fallt. Der vordere Theil N trägt um den Bolzen d drehbar, nach oben und unten gehende, gleich länge, verticale Doppelhebel P und P₁ , und läuft nach hinten in eine runde Stange aus, welche in der Bohrung des Theiles O Führung hat. Der hintere Theil O bildet, für sich betrachtet, ein Kreuz, dessen verticaler Theil durch horizontale Stangen J und./ mit den Enden der Doppelhebel P und P₁ verbunden ist. Die Verbindung geschieht auf beiden Seiten durch drehbare Bolzen α und O₁, b und b_x. Zwei horizontale Stangen Q und Q₁ verbinden ferner die Doppelhebel P und P₁ mit dem verschiebbaren Stücke K, und zwar ist der Anschlufs folgendermafsen hergestellt:A coupling, consisting of two parts N and O , engages on the ball studs B and C and is displaceable in itself, the longitudinal axis of which falls into the elongated axis of the steam cylinder. The front part N carries, rotatable around the bolt d , vertical double levers P and P ₁ , which go up and down, of equal length, and runs out to the rear into a round rod which is guided in the bore of part O. The rear part O , considered in isolation, forms a cross, the vertical part of which is connected by horizontal bars J and / to the ends of the double levers P and P ₁ . The connection is made on both sides by rotating bolts α and O ₁ , b and b _x . Two horizontal rods Q and Q _{1 also} connect the double levers P and P ₁ to the displaceable piece K, namely the connection is made as follows:

In den Doppelhebeln lagern, um horizontale Axen drehbar, Zwischenstücke c und c,, an welche die Stangen Q und Q₁ um verticale Bolzen drehbar, angreifen; an dem entgegengesetzten Ende sind sie mit einem in K um seine verticale Axe drehbaren Stück M durch Bolzen verbunden, welche eine verticale Schwingung gestatten. Auf diese Weise wird es erreicht, dafs die Stangen Q und <2i nicht nur in verticaler, sondern auch in horizontaler Richtung schwingen können.In the double levers mount, rotatable about horizontal axes, intermediate pieces c and c, on which the rods Q and Q ₁ engage, rotatable about vertical bolts; at the opposite end they are connected to a piece M rotatable in K about its vertical axis by bolts which permit vertical oscillation. In this way it is achieved that the rods Q and <2i can swing not only in a vertical but also in a horizontal direction.

Aendert sich nun bei Einstellung in die Kurve die Entfernung der an den Axen B und C befindlichen Kugelzapfen von einander, so nehmen die Doppelhebel P und P₁ eine von der verticalen abweichende Richtung an, es neigen sich die Stangen Q und Q, und das Stück K bildet mit der Kupplung zwischen B und C. einen in horizontale Ebene liegenden Winkel. Es ist deshalb nothwendig, dafs die Stangen Q und Q_x nicht nur in verticaler, sondern auch in horizontaler Richtung schwingen können. If the distance of the ball studs located on axes B and C changes from one another when adjusting to the curve, the double levers P and P ₁ assume a direction deviating from the vertical, the rods Q and Q incline and the piece K forms with the coupling between B and C. an angle lying in the horizontal plane. It is therefore necessary that the rods Q and Q _x should swing not only in a vertical but also in a horizontal direction.

Bei dieser Bewegung wird sich das Stück K ebenfalls verschieben, und das Dampf kolbenspiel wird vermittelst der an K angreifenden Pleuelstange etwas nach vorn oder hinten verlegt. In dem Dampfcylinder auf der convexen Kurvenseite wird sich das Kolbenspiel nach hinten, in dem auf der concaven nach vorn verschieben, so dafs im ersteren Falle der schädliche Raum des Dampfcylinders hinten verkleinert und vorn vergröfsert, und im zweiten Falle hinten vergrößert, und vorn verkleinert wird. Da nun die Dampfcylinder und die, die Steuerungsexcenter tragende Axe, hier C, durch denselben Rahmen gehalten werden, so hat die radiale Einstellung beider Gestelle in den gekrümmten Schienenweg, keinen veränderlichen Einflufs auf die Steurung. Verlegt sich daher das Kolbenspiel, so erscheint der Kolben im Vergleich zum Normalgang (auf gerader Strecke) auf der einen Seite in einem Cylinder mit kleineren, auf der anderen in einem Cylinder mit gröfseren schädlichen Räumen zu arbeiten. Sind nun die Angriffspunkte an den Doppelhebeln so gewählt, dafs sich, wie gezeichnet, die Entfernungen d c : c a, = d_x c : c, b, = 2:3 verhalten, so werden bei einer Verschiebung des Kolbenspiels um 6 mm aus der Mitte, auf jeder Seite nahe 15 mm für Abweichung der Kugelzapfen gewonnen, und es differirt dann die Entfernung der Kugelzapfen auf derDuring this movement, the piece K will also move, and the steam piston clearance is moved slightly forwards or backwards by means of the connecting rod engaging K. In the steam cylinder on the convex side of the curve the piston clearance will shift backwards, in that on the concave forwards, so that in the former case the harmful space of the steam cylinder is reduced in size at the back and enlarged in front, and in the second case it is enlarged behind and reduced in front . Since the steam cylinder and the axis carrying the control eccentric, here C, are held by the same frame, the radial adjustment of both frames in the curved rail path has no variable influence on the control. If the piston clearance is displaced, the piston appears to work in a cylinder with smaller spaces on the one hand and in a cylinder with larger spaces on the other in comparison to normal gear (on a straight line). If the points of application on the double levers are chosen so that, as shown, the distances dc : ca, = d _x c: c, b, = 2: 3, then with a displacement of the piston play by 6 mm from the center , obtained on each side close to 15 mm for the deviation of the ball studs, and the distance of the ball studs then differs on the

einen Seite mit der auf der andern Seite, schon ^:"üm nahe 30 mm. Es erzeugt sich also eine' Differenz, welche für alle Verhältnisse ausreichend seirT möchte.one side with the other, already ^: "About 30 mm. A difference is thus created which would like to be sufficient for all conditions.

Die Bewegung der Treibaxen geschieht in folgender Weise. Die Pleuelstange überträgt durch K und die Stangen Q und Q₁ die Kraft auf die Bolzen c und c,; dadurch wirken die Enden der Doppelhebel mittels JV und O auf die Treibaxen, und suchen sämmtliche Axen in gleicher Richtung umzudrehen. Damit nun die Doppelhebel P und P_t immer die richtige Lage behalten können, ist es nothwendig, dafs sich die an ihren Enden arbeitenden Kräfte möglichst im Gleichgewichte befinden. Die specielle Bedingung des Doppelhebels, dafs diese Kräfte gleichgerichtet sein müssen, ist stets erfüllt; denn es liegen die an den Enden wirkenden Kräfte, von denen eine stets auf Druck, die andere stets auf Zug in Anspruch genommen wird, auf verschiedenen Seiten jedes einzelnen Hebels.The movement of the driving ax takes place in the following way. The connecting rod transmits the force to the bolts c and c, through K and the rods Q and Q ₁ ; thereby the ends of the double levers act on the driving axes by means of JV and O , and seek to turn all axes in the same direction. So that the double levers P and P _{t can} always keep the correct position, it is necessary that the forces working at their ends are as balanced as possible. The special condition of the double lever, that these forces must be aligned, is always fulfilled; for the forces acting at the ends, one of which is always under pressure, the other always under tension, lie on different sides of each individual lever.

Will man das Wasser nicht durch einen besonderen Wagen mitführen, so müssen die Reservoire theils das vordere, theils das hintere Gestell belasten, und die Gröfse ihrer Horizontalquerschnitte müfste im geraden Verhältnifs zu der Belastung der sie tragenden Gestelle stehen.If the water is not to be carried by a special wagon, the reservoirs must be used load partly on the front, partly on the rear frame, and the size of their horizontal cross-sections should be in direct proportion to the load on the frames supporting them.

Aufserdem würden sie zum Zweck des fortwährenden Ausgleichs mittels communicirender Rohre zu verbinden sein. Ganz genau wird sich indessen während der Fahrt dieses Verhältnifs nicht inne halten lassen, denn einmal bringt die abwechselnde Speisung des Dampfkessels schon Differenzen, anderen Theils wird das Verhältnifs durch das variirende Gewicht des auf dem hinteren Gestell lastenden Feuerungs-Materials gestört.In addition, for the purpose of ongoing balancing, they would be communicated by means of a communicator Pipes to be connected. During the journey, however, this relationship will become very precise do not stop, because the alternating feeding of the steam boiler brings you one step Differences, other parts, the proportion is determined by the varying weight of the one on the back Frame of burdensome combustion material disturbed.

Allein gegen die Wirkung solcher Differenzen bietet die Reibung auf den Schienen, hinreichenden Schutz, und, so lange kein Gleiten der zu einem der Gestelle gehörigen Axen stattfindet, bleibt die ganze Kraft zur Bewegung des Zuges erhalten. The friction on the rails alone offers sufficient against the effect of such differences Protection, and as long as there is no sliding of the axes belonging to one of the frames, remains get all the power to move the train.

Das Gleiten der Axen des einen Gestells, unabhängig von denen des anderen Gestelles, ist aber durch die Construction der Kupplung selbst unmöglich gemacht, weil, sobald die Kupplung zwischen B und C aus der horizontalen Lage herausschwingt, die oberen Doppelhebel P einen andern Ausschlagwinkel als die unteren P₁ haben müfsten, was hier unmöglich ist.The sliding of the axes of one frame, independently of those of the other, is made impossible by the construction of the coupling itself, because as soon as the coupling between B and C swings out of the horizontal position, the upper double levers P have a different deflection angle than the lower P ₁ , which is impossible here.

Ein Ansatz des Stückes JV begrenzt den Eintritt in die Bohrung von O, und für die entgegengesetzte Bewegung hemmt ein Keil das Austreten aus O. One approach of piece JV limits entry into the bore from O, and for the opposite movement a wedge inhibits exit from O.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.For this purpose 2 sheets of drawings.