DE1161938B

DE1161938B - Vorrichtung an Drehgestell-Schienentriebfahrzeugen mit Einzelachsantrieb zur Verminderung der durch die Zugkraefte hervorgerufenen Achsentlastungen

Info

Publication number: DE1161938B
Application number: DESCH26739A
Authority: DE
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1959-09-21
Filing date: 1959-09-25
Publication date: 1964-01-30
Also published as: NL253252A

Description

Vorrichtung an Drehgestell-Schienentriebfahrzeugen mit Einzelachsantrieb zur Verminderung der durch die Zugkräfte hervorgerufenen Achsentlastungen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Drehgestell-Schienentriebfahrzeugen mit Einzelachsantrieb zur Verminderung der durch die Zugkräfte hervorgerufenen Achsentlastungen, bei welcher durch am Fahrzeugkasten angeordnete, Kolben aufweisende Druckzylinder und ein Übertragungsgestänge auf das vordere Ende wenigstens eines der federnd auf den Achsen abgestützten Drehgestelle eine abwärts gerichtete Zusatzkraft ausgeübt werden kann.
Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art sind die mit Druckluft beaufschlagbaren Druckzylinder im Fahrzeugkasten entweder vertikal unmittelbar über den zu belastenden Stellen der Drehgestellrahmen angeordnet oder horizontal gelegt, wobei die übertragung der Zusatzkräfte auf den Drehgestellrahmen unter Benutzung von Kniehebeln erfolgt. Der vom Kolben des Druckzylinders ausgeübte Druck wird von diesen Kniehebeln über eine Gleitplatte oder eine Rolle bzw. ein ähnliches., die Schwenkbewegungen des Drehgestelles nicht behinderndes. Organ auf den sich dabei in Längsrichtung neigenden Drehgestellrahmen übertragen. Der Druckkolben bleibt auch in seiner Arbeitsstellung frei beweglich, so daß er dem Federspiel der Drehgestellfederung ohne wesentliche Änderung der ausgeübten Zusatzkraft folgen kann.
Da die Achsentlastungen, die durch das Übertragen der Zusatzkräfte auf zumindest einen Drehgestellrahmen weitgehend ausgeglichen werden sollen, unmittelbar von den Zugkräften an den einzeln angetriebenen Treibachsen des Fahrzeuges abhängig sind, werden bei den bekannten Vorrichtungen zur Verminderung der Achsentlastungen die Zusatzkräfte in Abhängigkeit von der auszuübenden Zugkraft eingestellt oder geregelt, wozu entweder vom Fahrzeugführer zu bedienende oder selbsttätig durch die Zugkraft beeinfiußte Steuervorrichtungen benutzt werden, die in den oder die Druckzylinder der Achslast-Ausgleichseinrichtungen nur solche Drücke eintreten lassen, die der gegebenen Zugkraft und der durch diese bedingten Achsentlastung des betreffenden Drehgestells angepaßt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Fahrzeugführer von der Einstellung und Regelung dieser Drücke freizustellen und die die Zusatzkraft regelnden Organe zu vereinfachen. Außerdem soll in das zum Übertragen der Zusatzkraft dienende übertragungsgestänge zwischen Fahrzeugkasten und Drehgestellrahmen eine gewisse Starrheit hineingebracht werden, um damit die offenbar mit den beim Schleudern einer Treibachse auftretenden Schwingungen des gefederten Drehgestellrahmens zusammenhängenden Nachteile der bekannten Anordnungen weitgehend zu beseitigen.
Dies wird bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß am Fahrzeugkasten ein Anschlag angeordnet ist, welcher den Hub des betreffenden Druckzylinderkolbens auf eine bestimmte Größe begrenzt und an den der Kolben bei beaufschlagtem Druckzylinder fest angepreßt wird.
Durch den den Kolbenhub begrenzenden Anschlag wird die Neigung des gefederten Drehgestellrahmens auf einen bestimmten Wert begrenzt, wobei sich die Federbelastungen und damit die Achsdrücke der Achsen des Drehgestells um einen bestimmten Betrag ändern, der den durch die Zugkräfte bedingten Achsentlastungen entgegenwirkt.
Durch Einstellung des Anschlages läßt sich, unter Ausnutzung der Federcharakteristik der Stützfedern: des Drehgestellrahmens, die der Achsentlastung entgegenwirkende Zusatzkraft auf einen günstigsten Wert einstellen. Es ist nicht mehr notwendig, den Druck in dem Druckzylinder besonders einzustellen oder zu steuern; die besonderen und meist in ihrem Aufbau verwickelten Steuereinrichtungen werden überflüssig, und der Fahrzeugführer wird von der Einstellung bzw. Überwachung dieser Einrichtungen frei gemacht.
Da die vom Kolben ausgeübte Druckkraft beim, festen Anliegen des Kolbens oder der Kolbenstange an dem am Fahrzeugkasten angeordneten Anschlag wesentlich größer ist als diejenige Kraft, die zum Abwärtsdrücken des vorderen Endes des Drehgestells um den erforderlichen Betrag benötigt wird, hindert sie den Drehgestellrahmen an der Ausführung von Schwingungsausschlägen nach oben, so daß im, wesentlichen nur die Federn zwischen dem Drehgestellrahmen und den Treibachsen des Drehgestells beim Schleudern geringfügig be- bzw. entlastet werden, stärkere Nickschwingungen aber nicht auftreten können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die Anordnung der Vorrichtung an einem Drehgestell-Schienentriebfahrzeug und . F i g. 2 einen der Druckzylinder mit übertragungsvorrichtung in größerem Maßstab.
Das Triebfahrzeug besitzt zwei zweiachsige Drehgestelle mit den Achsen 1 und den Drehgestellrahmen 2. Die letzteren sind in üblicher Weise federnd auf den Achsen abgestützt, wobei die Achsbüchsen und die Achsbüchsfedem in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Der Fahrzeugkasten 3 ruht mittels ebenfalls nicht gezeichneter Wiegenfedern auf den Drehgestellen und ist mit diesen durch die Drehzapfen 4 verbunden.
An den beiden Enden des Fahrzeugkastens 3 ist ein Druckzylinder 6 befestigt, der aus der Leitung 7 mit Druckluft beaufschlagt werden kann. Die Kolbenstange 8 des Druckzylinderkolbens ist am Ende des vertikalen Armes des Kniehebels 9 angelenkt, der seinerseits am Träger 10 des Fahrzeugkastens 3 gelagert ist. Der horizontale Arm des Kniehebels 9 ist mit einem einknickbaren Zugorgan, nämlich dem Drahtseil 11, verbunden, das mit seinem oberen Ende am äußeren Ende des rechtsseitigen Drehgestellrahmens 2 angreift. Dieselben Teile sind auch am anderen Ende des Triebfahrzeuges vorgesehen.
Beim Anfahren des Triebfahrzeuges in Fahrtrichtung gemäß Pfeil 12 wird vom Fahrzeugführer das Relais 13 a unter Strom gesetzt. Dieses dreht den Dreiweghahn 14a in die gezeichnete Stellung, in welcher die Druckluftzuleitung 15 mit der Leitung 7 verbunden ist. Damit wird der Druckzylinder 6 unter Druck gesetzt und die Kolbenstange 8 herausgedrückt, bis sie an dem am Fahrzeugkasten 3 befestigten, einstellbaren Anschlag 16 anstößt und hiermit über den Kniehebel 9 das Drahtseil 11 und das äußere Ende des rechtsseitigen Drehgestellrahmens 2 um einen entsprechenden Betrag nach unten zieht. Durch diesen Vorgang werden die Achsbüchsfedern des vorderen Radsatzes I etwas stärker zusammengedrückt und diejenigen des hinteren Radsatzes 1I entsprechend entlastet. In diesem, wenig nach rechts geneigten Zustand des Drehgestellrahmens 2 hat die vordere Achse eine zusätzliche Belastung, die hintere Achse eine entsprechende Entlastung erhalten.
Die am linken Ende des Fahrzeuges angebrachte Vorrichtung wird beim Fahren in Richtung des Pfeiles 12 nicht in Funktion gesetzt, das Dreiwegventil 14b verbleibt in der Sperrstellung.
Da die Kolbenstange 8 durch den Druckzylinder 6 jeweils fest an den Anschlag 16 angepreßt wird, hindert das dadurch bedingte Festlegen des Kniehebels 9 einerseits den Drehgestellrahmen 2 daran, nach oben gerichtete Schwingungsausschläge auszuführen. Das Drahtseil 11, das in bestimmterWeise als dämpfendes Glied wirkt, sorgt andererseits dafür, daß eventuell auftretende Schwingungsausschläge des Drehgestellrahmens 2 nach unten schon im Entstehungszustand i abgebaut werden.
Die Vorrichtung könnte auch so ausgebildet sein, daß die Übertragung der Zusatzkraft über Druckorgane erfolgt. In diesem Fall würde das dämpfende Glied ebenfalls als Druckkörper oder Druckplatte ausgebildet.
Die Achsdrücke verändern sich beim Anfahren des Fahrzeuges folgendermaßen: Durch die Kippmomente, welche durch die an den Aufstandspunkten der Räder wirkenden Zugkräfte und die an den Drehzapfen und den Zughaken wirkenden gleich großen Gegenkräfte zufolge ihrer ungleichen Höhenlagen entstehen, treten an den beiden vorlaufenden Achsen I und III Entlastungstendenzen auf, während für die beiden nachlaufenden Achsen II und IV die Tendenz für entsprechend zusätzliche Achsdrücke besteht. Bekanntlich fallen nun dieAchsentlastungen am kleinsten aus, wenn die Verhältnisse der Anlage so ausgelegt sind, daß die Achsen I, II und III etwa gleich stark entlastet werden und nur die Achse IV zusätzlich belastet wird (s. »Elektrische Bahnen«, Oktober 1930, S. 297). Legt man diese Erkenntnis dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zugrunde, bei dem der ruhende Achsdruck 20 t betrage, so ergeben sich als resultierende Achsdrücke beim Anfahren und bei eingeschalteter vorderer Belastungsvorrichtung die in derZeichnung eingetragenenAchsdrücke. Es resultiert somit für die Achsen I, 1I und IIl nur eine Entlastung von je 1 t. Demgegenüber würde bei Fehlen jeglicher Belastungseinrichtung derAchsdruck der vorlaufendenAchse I des vorderen Drehgestells um volle 2,5 t absinken und damit nur noch 17,5 t betragen. Der Ausnützungsfaktor wird also durch die Vorrichtung, trotz ihrer Einfachheit, von 87,5 auf 95% gesteigert.
Die Ansprüche 2 bis 6 sind echte Unteransprüche, die nur im Rahmen des Hauptanspruches gelten.

Claims

Patentansprüche: 1.. Vorrichtung an Drehgestell-Triebfahrzeugen mit Einzelachsantrieb zur Verminderung der durch die Zugkräfte hervorgerufenen Achsentlastungen, bei welcher durch am Fahrzeugkasten angeordnete, Kolben aufweisende Druckzylinder und ein Übertragungsgestänge auf das vordere Ende wenigstens eines der federnd auf den Achsen abgestützten Drehgestelle eine abwärts gerichtete Zusatzkraft ausgeübt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß am Fahrzeugkasten (3) ein Anschlag (16) angeordnet ist, welcher den Hub des betreffenden Druckzylinderkolbens auf eine bestimmte Größe begrenzt und an den der Kolben bei beaufschlagtem Druckzylinder (6) fest angepreßt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekanntes dämpfendes Glied im Übertragungsgestänge (8, 9 und 11) zwischen Druckzylinder (6) und Drehgestellrahmen (2) vorhanden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Zusatzkraft über ein einknickbares Zugorgan (Drahtseil 11) erfolgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugorgan (Drahtseil 11) das dämpfende Glied bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, bei der die Übertragung der Zusatzkraft über Druckorgane erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß auch das dämpfende Glied als Druckkörper ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (16) einstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 615 414, 643 554, 696 630; schweizerische Patentschrift Nr. 339 243; USA.-Patentschrift Nr. 1726 034.