DEP0034146DA - Achssteuerung für Drehgestelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung der Achsen von Drehgestellen, die sich dadurch auszeichnet, daß die Achsen bei Nichtbetätigung der Steuerung als starr gelagerte Achsen arbeiten. Sie bedient sich dabei der an sich bekannten Achslenker in Verbindung mit Hebelgestängen. Diese bekannten Konstruktionen werden dadurch verbessert, daß die Steuerung der durch Achslenker gefaßten Achsen bezw. Achsbuchsen ohne Zuhilfenahme besonderer Rahmen durch einen Steuermechanismus erfolgt, mit dessen Hilfe in jedem Falle, ob die Steuerung arbeitet oder nicht, die Achsen in Hinsicht auf ihr Spiel in Gleisrichtung starr im Drehgestell gelagert sind. Der Steuermechanismus besteht dabei in einfachster Weise aus den an der Achsbuchse angelenkten Achslenkern und drehbaren Hebeln, die durch einen Mitnehmer gelenkig gefaßt sind, der seinen Anschlag mit einem Führungsstift in einer Führung am Wagenkasten findet. Eine besonders vorteilhafte Lösung gemäß der Erfindung ist dadurch gegeben, daß die Achslenker in Exzentern angeschossen sind, die ihrerseits drehbar in Wangen und Bügeln gelagert und mit den Hebeln durch die Lagerzapfen fest verbunden sind. Die Selbsthemmung der Exzenter kann dadurch verstärkt werden, daß man auf beiden Seiten der Hebel federnde Anschläge anordnet. Es liegt dabei im Wesen der Erfindung, die Achsen so starr zu fassen, daß sie auch bei Nichtbetätigung der Steuerung als starre Achsen wirken.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in fünf Abbildungen dargestellt.

Abb. 1 zeigt die schematische Darstellung der Drehgestell- bezw. Achseinstellung eines vierachsigen Wagens mit fest gelagerten Achsen bei der Kurvendurchfahrt,

Abb. 2 den Steuermechanismus gemäß der Erfindung in Ansicht,

Abb. 3 den federnden Anschlag für den Führungsstift,

Abb. 4 eine weitere Ausführungsform des Steuermechanismus mit Exzenter,

Abb. 5 einen Schnitt durch den Hebel e mit Exzenter nach Abb. 4.

Durchfährt ein Drehgestellwagen eine Kurve, so stellt sich das Drehgestell zur Wagenachse unter dem Winkel (Alpha) ein, wie in Abb. 1 schematisch dargestellt. Greift nun die Steuerung der Achse im Abstand l von Wagenmitte an der Achse an, so ergibt sich bei der Kurvendurchfahrt für diesen Punkt eine Verschiebung (Lambda)(sub)1 gegen den Drehgestellrahmen, und zwar wird wenn R den Krümmungshalbmesser des Gleises und r(sub)1 den Drehgestellradstand bedeuten.

Gleichzeitig verschiebt sich der im Drehgestell in Mittel zwischen den Achsen und dem Abstand l von der Wagenmitte liegende Angriffspunkt a der Steuerung bei der Kurvendurchfahrt um einen Wert (Lambda)(sub)2, das heißt von a nach a(sub)1, wobei sich der Wert (Lambda)(sub)2 zu ergibt, wenn man mit r(sub)2 die Drehzapfenentfernung der beiden Drehgestelle voneinander bezeichnet.

Durch die Verschiebung (Lambda)(sub)2 muß nun ein Steuergestänge betätigt werden, welches den Achsen die Verschiebung (Lambda)(sub)1 aufzwingt. Sofern kein Spiel zwischen Spurkranz und Schiene besteht oder nur ein unwesentlich kleines, muß daher die Uebersetzung im Steuergestänge den Wert annehmen. Der dafür einfachste Steuermechanismus ist in Abb. 2 dargestellt. Er besteht im Wesentlichen aus den Achslenkern b, die aber in diesem Falle nicht an der Wange f des Drehgestells angelenkt, sondern mit Hebeln e, die ihrerseits in Punkten p an der Drehgestellwange f angelenkt sind, gelenkig verbunden sind. Diese Hebel e werden durch einen Mitnehmer i gelenkig gefaßt, der seinerseits einen Führungsstift k trägt, der in der Führung n einen Anschlag findet, sobald er sich mehr oder weniger aus der Mittelstellung bewegt. Läuft der Wagen durch einen Bogen, so dreht sich das Drehgestell unter dem Untergestell durch, wodurch sich die Führung n gegenüber der Mittellage des

Führungsstiftes k verschiebt, so daß letzterer mitgenommen und dadurch die Hebel e um ihre festen Drehpunkte p gedreht und die Achsen wunschgemäß gesteuert werden. Damit die dazu erforderliche Gegenläufigkeit der Lenkerbewegung gegeben ist, muß an jeder Drehgestellwange f ein Hebel e seinen festen Drehpunkt p einmal oberhalb und einmal unterhalb der Angriffspunkte q der Achslenker haben, für jede Achse aber entweder oben oder unten. Die Verbindungsbolzen m zwischen Achsbuchse c und Steuerstange b werden, um die genaue Einstellung des Steuermechanismus und der Achsen zu sichern, zweckmäßig in Exzenterbüchsen gelagert, die in ihrer Bohrung festgestellt werden können.

Durch die Anordnung des Führungsstiftes k des Mitnehmers i ergibt sich die Möglichkeit, kleine Drehungen des Drehgestells um seine vertikale Achse zuzulassen, ohne die Steuerung in Bewegung zu setzen, und zwar durch Anordnung eines entsprechenden Spiels zwischen Führungsstift k und Führung n. Diese Notwendigkeit ist durch das unvermeidliche Spiel zwischen Spurkranz und Schiene gegeben, durch welches sich das Drehgestell auch in der Geraden mit einem kleinen Winkel schräg zum Gleis einstellen kann, und damit auch die Radebenen. Diesen Einstellfehler würde die Steuerung noch vergrößern, so daß damit ein wesentlicher Nachteil im Geradlauf der Fahrzeuge gegeben wäre. Durch das Spiel zwischen Führungsstift k und Führung n wird die Steuerung beim Lauf des Fahrzeugs in der Geraden ausgeschaltet und das Drehgestell läuft dann in der Geraden als festachsiges Fahrzeug, sofern in der Mittelstellung der Hebel e Selbsthemmung vorhanden ist. Diese Selbsthemmung kann dadurch erreicht werden, daß man auf beiden Seiten der Hebel e federnde Anschläge o anordnet, welche diese bezw. den Führungsstift k zwangsweise in der Mittelstellung halten, sofern letzterer nicht durch die Führungsbüchse n gesteuert wird. Zu diesem Zweck müssen die federnden Anschläge o so ausgebildet sein, daß sie nur nach einer Seite federnd gedrückt werden können, nach der anderen Seite aber blockiert werden, sobald das Steuergestänge in die Mittelstellung zurückkehrt.

Um nun Steuerfehler durch das Spiel zwischen Führungsstift k und Führung n zu verringern, empfiehlt es sich, das Verhältnis entsprechend zu ändern. Bezeichnet man dieses Verhältnis mit j, das notwendige Spiel zwischen Führungsstift k und Führung n nach jeder Seite mit s und die Uebersetzung des Steuergestänges mit u, so wird sofern bei der kleinsten Kurve Radialeinstellung der Achsen angestrebt wird. Soll in diesen Kurven eine Uebersetzung stattfinden, so muß der Wert u entsprechend größer gewählt werden.

Eine bedeutende Verbesserung der Wirkung kann dadurch erreicht werden, daß die Uebersetzung u in den Hebel e nicht in der nach Abb. 2 gezeigten Weise stattfindet, sondern durch Anordnung eines Exzenters d, welcher mit dem Hebel e fest verbunden ist und ebenfalls die Uebersetzung u zu verwirklichen gestattet. Hierbei sind die Achslenker b an Exzenter d angeschlossen, die ihrerseits drehbar in den Wangen f und den Bügeln g gelagert und mit den Hebeln e durch die Lagerzapfen h fest verbunden sind, entsprechend den in den Abbildungen 4 und 5 gezeigten Darstellungen. Im übrigen bleibt die Anordnung von Mitnehmer i, Führungsstift k und Führung n die gleiche wie bei Abb. 2. Durch die Lagerung der Gelenkpunkte der Steuerstange b in Exzentern ergeben sich große Lagerflächen und dadurch geringe Abnutzung bezw. genaueste Funktion der Steuerung bei einfachster Ausführung des Steuermechanismus.

Selbstverständlich läßt sich diese Achssteuerung konstruktiv noch in verschiedener Weise ausführen. Beispielsweise können die Exzenter d um eine vertikale Achse drehbar und die Hebel e in einer horizontalen Ebene schwingend angeordnet werden, wobei der zwischen Exzenter d und Hebel e sich erstreckende Zapfen h beliebig lang gemacht und die Hebellänge der Hebel e weitestgehend verändert werden kann.

Claims (7)

1.) Achssteuerung für Drehgestelle, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Achslenker gefaßten Achsen bezw. Achsbuchsen (c) ohne Zuhilfenahme besonderer Rahmen o.dergl. dadurch gesteuert werden, daß die als solche bekannten Achslenker (b) durch einen Steuermechanismus im Sinne einer Achssteuerung bewegt werden, so daß in jedem Falle, ob die Steuerung arbeitet oder nicht, die Achsen in Hinsicht auf ihr Spiel in Gleisrichtung starr im Drehgestell gelagert sind.

2.) Achssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuermechanismus aus den an der Achsbuchse (c) des Drehgestells angelenkten Achslenkern (b) und den drehbaren Hebeln (e) besteht, die durch einen Mitnehmer (i) gelenkig gefaßt sind, der mit einem Führungsstift (k) seinen Anschlag in einer Führung (n) am Wagenkasten findet.

3.) Achssteuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achslager (b) an Exzenter (d) angeschlossen sind, die ihrerseits drehbar in den Wangen (f) und Bügeln (g) gelagert und mit den Hebeln (e) durch die Lagerzapfen (h) fest verbunden sind.

4.) Achssteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Hebel (e) federnde Anschläge (o) angeordnet sind.

5.) Achssteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen so starr gefaßt sind, daß sie auch bei Nichtbetätigung der Steuerung als starre Achsen wirken.

6.) Achssteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Steuerfehlern beim Geradlauf der Wagen zwischen Führungsstift (k) und Führung (n) ein Spiel vorgesehen ist, das der Drehung des Drehgestells infolge des Spurkranzspiels entspricht.

7.) Achssteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Uebersetzung (u) im Steuergestänge so gewählt wird, daß auch bei kleinstem Kreishalbmesser Radialeinstellung oder darüber hinaus Uebersteuerung stattfindet.