DE806968C - Reset device for bogies (bogies or steering racks) of rail vehicles - Google Patents

Description

Rückstellvorrichtung für Laufgestelle (Dreh- oder Lenkgestelle) von Schienenfahrzeugen Aus den theoretischen und praktischen Untersuchungen über die günstigsten Bedingungen für den ruhigen Lauf von Schienenfahrzeugen mit Laufgestellen (Drehgestellen, Lenkgestellen) sind Rückstellvorrichtungen entwickelt worden, die durch Wahl der Hebelübersetzungsverhältnisse und der Winkelstellung der Hebelarme zueinander eine gewünschte Charakteristik der Rückstellkräfte erzielen lassen und durch druckluftbetätigte Kolben ein- und abgeschaltet werden können.Reset device for bogies (bogies or steering frames) from Rail vehicles From the theoretical and practical studies on the favorable conditions for the smooth running of rail vehicles with bogies (Bogies, steering racks) reset devices have been developed that by choosing the leverage ratios and the angular position of the lever arms can achieve a desired characteristic of the restoring forces to each other and can be switched on and off by compressed air actuated pistons.

Die bisher bekannten Bauarten benutzen als federndes Element geschichtete Blattfedern. Rückstellvorrichtungen dieser Art sind verhältnismäßig schwer und raumbedürftig, so daß ihre Unterbringung bei beschränkten Platzverhältnissen zuweilen unmöglich ist.The previously known types use layered elements as the resilient element Leaf springs. Reset devices of this type are relatively heavy and take up space, so that their accommodation is sometimes impossible when space is limited is.

Die nachfolgend beschriebene Erfindung einer Luftdruck- bzw. luftdruckhydraulischen Rückstellvorrichtung vermeidet diese Nachteile.The invention of an air pressure or air pressure hydraulic system described below Resetting device avoids these disadvantages.

Die Zeichnung veranschaulicht drei Beispiele der Erfindung. Abb. i zeigt schematisch eine pneumatisch-hydraulische Rückstellvorrichtung, Abb. 2 eine rein pneumatische und Abb. 3 eine solche mit zwischengeschalteter Schraubenfeder; Abb. q zeigt ein Drehgestellfahrzeug mit der Einrichtung nach Abb. i von oben gesehen.The drawing illustrates three examples of the invention. Fig.i shows schematically a pneumatic-hydraulic return device, Fig. 2 a purely pneumatic and Fig. 3 one with an interposed helical spring; Fig. Q shows a bogie vehicle with the device according to Fig. I seen from above.

Bei der Anordnung nach Abb. i setzt durch Zuleitung von Druckluft in den Luftzylinder 2 des Druckübersetzers i der Übersetzungskolben 3 das im Ölzylinder d befindliche Übertragungsmedium, zweckmäßig Öl, entsprechend dem Verhältnis der wirksamen Kolbenflächen unter Druck. Das 01 überträgt den Arbeitsdruck über Rohrleitungen zu den Rückstellzylindern 6, die seitlich an den bekannten Führungselementen von Laufgestellen (Drehzapfen 12 Gleitstein i i und Führungsgehäuse io) angeordnet sind, und drückt die Kolhen 7 über den Anschlagbund 8 gegen das Führungsgehäuse io, wobei die Länge der Stempel g so bemessen ist, daß zwischen ihnen und dem Gleitstein i i keine Luft ist. Erfolgt beim Lauf des Fahrzeuges eine Seitenverschiebung des Laufgestelles, so drückt der im Hauptrahmen feste Drehzapfen 12 über Gleitstein i i, Stempel 9 und Kolben 7 auf das in dem jeweilig beaufschlagten Rückstellzylinder6 befindliche Drucköl und drängt es in die Rohrleitung 5.In the arrangement according to Fig. I, by supplying compressed air into the air cylinder 2 of the pressure booster i, the transfer piston 3 pressurizes the transmission medium in the oil cylinder d, expediently oil, in accordance with the ratio of the effective piston areas. The 01 transmits the working pressure via pipelines to the return cylinders 6, which are arranged laterally on the known guide elements of running frames (pivot pin 12 sliding block ii and guide housing io), and presses the piston 7 via the stop collar 8 against the guide housing io, the length of the Stamp g is dimensioned so that there is no air between them and the sliding block ii. If the bogie moves sideways while the vehicle is running, the pivot pin 12 fixed in the main frame presses via sliding block ii, ram 9 and piston 7 on the pressure oil in the respective reset cylinder 6 and forces it into the pipeline 5.

Da in dieser Bewegungsphase der Kolben 7 des anderen Rückstellzylinders 6 durch den Öldruck fest in seiner Lage gehalten wird, kann das verdrängte Ölvolumen nur in den Ölzylinder 4 unter Verschiebung des Übersetzungskolbens 3 ausweichen, wobei der Druck konstant bleibt und die infolge der Volumenverminderung aus dem Luftzylinder 2 verdrängte Luftmenge bei gleichbleibendem Beaufschlagungsdruck über den Anschlußstutzen zurückströmt. Als Reaktionskraft tritt in dem Druckstempels eine über den gesamten Ausschlagweg des Gleitsteines i i konstante Rückstellkraft auf dem Drehzapfen 12 auf.Since the piston 7 of the other reset cylinder in this movement phase 6 is held firmly in its position by the oil pressure, the displaced oil volume can only move into the oil cylinder 4 by shifting the transmission piston 3, whereby the pressure remains constant and that as a result of the reduction in volume from the Air cylinder 2 displaced air volume with constant application pressure flows back through the connecting piece. As a reaction force occurs in the pressure ram a restoring force that is constant over the entire deflection path of the sliding block i i on the pivot 12.

Die elastische Wirkung des spannenden Elementes für die Rückstellkraft wird durch die Kompressibilität des in dem Luftzylinder 2 eingeschlossenen Druckluftkissens bewirkt.The elastic effect of the tensioning element for the restoring force is determined by the compressibility of the compressed air cushion enclosed in the air cylinder 2 causes.

Der gleiche Gedanke liegt auch einer gemäß Abb. 2 aufgebauten Rückstellvorrichtung zugrunde, bei der durch zugeleitete Druckluft in die Luftzylinder 2 die Druckkräfte über einen Kolben 13 auf ein Druckgestänge 14 mit Winkelhebelpaar 15 bekannter Anordnung übertragen werden.The same idea applies to a reset device constructed as shown in FIG based on the pressure forces in the compressed air supplied into the air cylinder 2 via a piston 13 to a pressure rod 14 with angled lever pair 15 of known arrangement be transmitted.

Abb. 3 zeigt eine weitere Möglichkeit der Ausführung einer Rückstellvorrichtung, bei der unter Verwendung der in Abb. 2 gezeigten Winkelhebelübertragung die Kraftwirkung durch eine Schraubenfeder 18 in einer Doppelhülse 16, 17, über einen Spannbolzen i9 mit Einstellmutter 20 vorgespannt, hervorgerufen wird.Fig. 3 shows another possibility of implementing a reset device, when using the angle lever transmission shown in Fig. 2, the force effect by a helical spring 18 in a double sleeve 16, 17, via a clamping bolt i9 preloaded with adjusting nut 20 is caused.

Die Außenhülse 17 trägt an einem Ende einen Kolben 13, der in einem Luftzylinder 2 geführt ist. Die :Aufgabe des Zylinders 2 besteht in diesem Fall einmal darin, bei Einleitung von Druckluft durch eine Schubbewegung die vorgespannte Feder 18 in die gezeichnete Arbeitsstellung zu bringen, d. h. so, daß die Druckfläche 21 an der Hülse 16 gerade in Berührung mit den Druckflächen 22 der Druckstangen 14 gelangt. Außerdem muß der Kolben 13 des Luftzylinders 2 mit dem Unterschied der auf ihn durch die Druckluft ausgeübten Kraft und der Kraft der Feder 18 auf ein im Gestellrahmen angebrachtes Gegenlager 23 über den Anschlag 24 an der Außenhülse 17 drücken. Die Rückstellkräfte werden von der Schraubenfeder 18 bewirkt, solange die Spannkraft des Kolbens 13 größer bleibt als die auftretende maximale Rückstellkraft. Es ist aber nicht ausgeschlossen, daß aus fahrtechnischen Erwägungen die Variante verlangt wird, daß nach Erreichung einer bestimmten, die Kraft der Feder 18 überschreitenden Federrückstellkraft die Kraft für den weiteren Ausschlagweg allein durch die Spannung im Luftzylinder 2 hervorgerufen wird. In dieser Phase ist die Wirkungsweise auf den Fall der Abb. 2 zurückgeführt.The outer sleeve 17 carries at one end a piston 13, which in a Air cylinder 2 is guided. The task of cylinder 2 is in this case once in it, when compressed air is introduced by a pushing movement, the prestressed one Bring spring 18 into the working position shown, d. H. so that the printing area 21 on the sleeve 16 just in contact with the pressure surfaces 22 of the pressure rods 14 arrives. In addition, the piston 13 of the air cylinder 2 with the difference of force exerted on him by the compressed air and the force of the spring 18 on a The counter bearing 23 mounted in the rack frame over the stop 24 on the outer sleeve Press 17. The restoring forces are caused by the helical spring 18 as long as the clamping force of the piston 13 remains greater than the maximum restoring force that occurs. However, it is not ruled out that, for technical reasons, the variant it is required that after reaching a certain value, the force of the spring 18 exceeding Spring restoring force the force for the further deflection path solely through the tension is caused in the air cylinder 2. In this phase the mode of action is on traced back to the case of Fig. 2.

Die Laufuntersuchungen an Schienenfahrzeugen haben ergeben, daß es notwendig ist, die Rückstellkraft des in Fahrtrichtung nachlaufenden Gestelles abzuschalten. In Abb.4 ist die selbsttätige Abschaltung der Rückstellkraft des nachlaufenden Gestelles am Beispiel eines Fahrzeuges mit zwei Drehgestellen dargestellt, wobei in die Drehgestelle luftdruckh_vdraulische Rückstellvorrichtungen gemäß Abb. i eingebaut sind. Aus dem Hauptluftbehälter 25 gelangt die Druckluft über das Umschaltventil 26 und die bewegliche Verbindungsleitung 27 (Gummischlauch) zum Anschlußstutzen des Luftzylinders 2 im Druckübersetzer i des vorderen Drehgestelles und wirkt dort in der gemäß Abb. i beschriebenen Weise. Zur selben Zeit ist der Luftzylinder 2 des nachlaufenden Gestelles durch das Umschaltventil 26 mit der freien Luft verbunden, so daß die aus einer vorherigen Füllung aufgeladene Druckluft entweichen kann und das System ohne Spannung ist, d.h.das nachlaufendeGestell sich frei ohne jede Krafteinwirkung einstellen kann. Bei Fahrtrichtungswechsel wird das Umschaltventil 26 in die entgegengesetzte Stellung gebracht, gegebenenfalls in zwangsläufiger Kupplung mit der Fahrtrichtungssteuerung der Maschine, womit die Wirkung in den Laufgestellen, wie verlangt, vertauscht wird.The running tests on rail vehicles have shown that it is necessary to switch off the restoring force of the frame following in the direction of travel. Fig. 4 shows the automatic shutdown of the restoring force of the trailing frame using the example of a vehicle with two bogies, with air pressure / hydraulic resetting devices as shown in Fig. 1 being built into the bogies. From the main air tank 25, the compressed air passes through the switching valve 26 and the movable connecting line 27 (rubber hose) to the connection piece of the air cylinder 2 in the pressure booster i of the front bogie and acts there in the manner described in Fig. I. At the same time, the air cylinder 2 of the trailing frame is connected to the open air through the switching valve 26 , so that the compressed air charged from a previous filling can escape and the system is without tension, ie the trailing frame can adjust freely without any application of force. When the direction of travel is changed, the switchover valve 26 is brought into the opposite position, possibly in positive coupling with the direction of travel control of the machine, whereby the effect in the running frames is reversed, as required.

Um bei Leitungsschäden (Schlauchbruch u. ä.) die Funktionsfähigkeit des Luftdruckteiles der Rückstellvorrichtung zu erhalten, sind vor die Luftzylinder 2 Rückschlagventile 28 zur Vermeidung des unge-,vollten Ausströmens der Druckluft einzubauen, wodurch bei Einsetzen des Arbeitsspieles des Übersetzungskolbens 3 eine zusätzliche Drucksteigerung des im Luftzylinder 2 eingeschlossenen Luftvolumens eintritt und somit eine steigende Charakteristik der Arbeitsspannung und damit der Rückstellkräfte erzielt wird. Um das System bei nachlaufendem Gestell drucklos zu machen, ist die Einschaltung eines Ausströmventils 29 erforderlich, das in Abhängigkeit von der Stellung des Umschaltventils 26 gesteuert wird, zweckmäßig als Druckluftsteuerung über die Steuerleitungen 30.In order to ensure functionality in the event of line damage (hose breakage, etc.) of the air pressure part of the reset device are in front of the air cylinders 2 check valves 28 to avoid the incomplete, full outflow of the compressed air to be installed, whereby a additional pressure increase of the air volume enclosed in the air cylinder 2 occurs and thus an increasing characteristic of the working voltage and thus the Restoring forces is achieved. In order to depressurise the system while the frame is moving make, the activation of an outflow valve 29 is required, depending on is controlled by the position of the switching valve 26, expediently as a compressed air control via the control lines 30.

Soll jedoch der Arbeitsdruck im Luftzylinder konstant bleiben, so ist an Stelle des Ausströmventils 29 ein auf den gewollten Betriebsdruck einstellbares Überströmventil29° einzubauen, dessen Schließdruck gleichfalls in Abhängigkeit vom Umschaltventil 26 freigegeben bzw. aufgehoben wird.However, if the working pressure in the air cylinder is to remain constant, see instead of the outflow valve 29, one can be set to the desired operating pressure Overflow valve 29 ° to be installed, the closing pressure of which also depends on the Switching valve 26 is released or canceled.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Rückstellvorrichtung für Laufgestelle (Dreh- oder Lenkgestelle) von Schienenfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß ein druckluftbeaufschlagter Kolben (3 bzw.13) die Rückstellkraft erzeugt. PATENT CLAIMS: i. Resetting device for running frames (bogies or steering frames) of rail vehicles, characterized in that a piston (3 or 13) acted upon by compressed air generates the resetting force. 2. Rückstellvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Druckluft erzeugte Rückstellkraft unter Zwischenschaltung einer hydraulischen Kraftübertragung (.4 bis 8) auf das zu verstellende Gestell (9 bis 12) übertragen wird. 2. Reset device according to claim i, characterized in that the restoring force generated by compressed air is below Interposition of a hydraulic power transmission (.4 to 8) on the to be adjusted Frame (9 to 12) is transferred. 3. Rückstellvorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck räumlich kleiner und daher leichter Bauteile die Arbeitsflüssigkeit durch einen Übersetzungskolben, Differentialkolben, (3) auf hohen Druck gespannt wird. 3. Reset device according to Claim i and 2, characterized in that for the purpose spatially smaller and therefore lighter components the working fluid through a transmission piston, differential piston, (3) is stretched under high pressure. 4. Rückstellvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Druckluft erzeugte Rückstellkraft unter Zwischenschaltung eines Federtopfes (i6 bis 20) mit zweckmäßig vorgespannter Feder (i8) auf das zu verstellende Gestell übertfagen wird. 4. Reset device according to claim i, characterized characterized in that the restoring force generated by compressed air is interposed a spring cup (i6 to 20) with an appropriately pretensioned spring (i8) towards the adjusting frame is transferred. 5. Rückstellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Druckluft beaufschlagte Kolben (i3) den Federtopf (i6 bis 20) über einen Anschlag (23, 24) kraftschlüssig in die Arbeitsstellung schiebt. 5. Reset device according to claim 4, characterized characterized in that the piston (i3) acted upon by compressed air, the spring cup (i6 to 20) via a stop (23, 24) non-positively pushes into the working position. 6. Rückstellvorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch Abschaltung der Druckluft die spannende Wirkung auf die Rückstellvorrichtung aufgehoben wird. 6. Reset device according to claim i to 5, characterized in that by Switching off the compressed air canceled the exciting effect on the reset device will. 7. Rückstellvorrichtung für Laufgestelle von Schienenfahrzeugen mit vor- und/oder nachlaufendem Dreh- oder Lenkgestell nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung und Entleerung des Luftzylinders (2) durch ein Umschaltventil (26) sowohl bei nur einem als auch mehreren, in der Regel zwei Laufgestellen derart erfolgt, daß in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung und je nach Lage des Laufgestelles die Beaufschlagung im vorlaufenden, die Entleerung im nachlaufenden Gestell erfolgt. B. Rückstellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalthahn (26), mit dem Fahrtrichtungssteuerungsorgan gekuppelt, zwangsläufig die selbsttätige Einschaltung der Rückstellvorrichtung des vorlaufenden und Abschaltung des nachlaufenden Gestells einstellt. g. Rückstellvorrichtung nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eines Rückschlagventils (28) bei Leitungsschäden das ungewollte Ausströmen der Druckluft aus dem Luftzylinder (2) verhindert und eine steigende Charakteristik der Arbeitsspannung bzw. der Rückstellkräfte in dem System erzeugt, während die Einschaltung eines Ausströmventils (29), in Abhängigkeit von der Stellung des Umschaltventils (26) gesteuert, zweckmäßigerweise als Druckluftsteuerung über die Steuerleitungen (30), das System bei nachlaufendem Gestell drucklos macht. io. Rückstellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines konstanten Druckes im Luftzylinder (2) und damit im ganzen System an Stelle eines Ausströmventils (29) ein auf gewollten Betriebsdruck einstellbares Überströmventil (29°) vorgesehen wird, dessen Schließdruck in Abhängigkeit vom Umschaltventil (26) freigegeben bzw. aufgehoben wird.7. Resetting device for running frames of rail vehicles with front and / or trailing bogie or steering frame according to claims i to 6, characterized in that that the loading and emptying of the air cylinder (2) through a switching valve (26) both with only one and with several, usually two, running frames of this type takes place that depending on the direction of travel and depending on the position of the bogie the loading takes place in the preceding, the emptying in the following frame. B. Reset device according to claim 7, characterized in that the changeover valve (26), coupled with the direction of travel control element, inevitably the automatic one Activation of the reset device of the leading and deactivation of the trailing Adjusts the frame. G. Reset device according to Claims i to 8, characterized in that that the arrangement of a check valve (28) in the event of line damage is the unwanted The compressed air from flowing out of the air cylinder (2) is prevented and increasing Characteristic of the working voltage or the restoring forces generated in the system, while the activation of a discharge valve (29), depending on the position of the switching valve (26) controlled, expediently as a compressed air control via the control lines (30), the system depressurizes when the frame is following. ok Reset device according to claim 9, characterized in that to achieve a constant pressure in the air cylinder (2) and thus in the entire system in place of an outflow valve (29), an overflow valve that can be adjusted to the desired operating pressure (29 °) is provided, the closing pressure of which depends on the switching valve (26) released or canceled.