DE1161938B

DE1161938B - Device on bogie rail locomotives with single-axle drive to reduce the axle relief caused by the pulling forces

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.Device on bogie rail locomotives with single-axle drive to reduce the axle relief caused by the tensile forces. The invention relates to a device on bogie rail locomotives with a single axle drive to reduce the axle relief caused by the tensile forces, in which by means of pressure cylinders arranged on the vehicle body and having pistons and a transmission linkage on the front end of at least one of the bogies resiliently supported on the axles a downward additional force can be exerted.

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.In the known devices of this type with compressed air actable pressure cylinder in the vehicle body either vertically directly above Arranged or laid horizontally at the points of the bogie frame to be stressed, the transfer of the additional forces to the bogie frame using done by toggle levers. The pressure exerted by the piston of the pressure cylinder is controlled by these toggle levers via a sliding plate or a roller or a similar., the Swiveling movements of the bogie are not obstructive. Organ on the doing Transfer the bogie frame tilting in the longitudinal direction. The plunger remains also freely movable in its working position, so that it has the spring play of the bogie suspension can follow without any significant change in the additional force exercised.

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.As the axle relief, which is caused by the transfer of the additional forces to be largely compensated for on at least one bogie frame, immediately depends on the tensile forces on the individually driven drive axles of the vehicle are, are in the known devices to reduce the axle loads the additional forces are set depending on the tensile force to be exerted or regulated, including either to be operated by the driver or automatically by the traction influenced control devices are used, which in the or the The pressure cylinders of the axle load compensation devices only allow such pressures to enter that of the given pulling force and the resulting axle relief of the relevant Bogie are adapted.

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.The invention is based on the object of the vehicle driver To free up setting and regulation of these pressures and regulating the additional force Simplify organs. In addition, it should be used to transfer the additional force transmission linkage between the vehicle body and the bogie frame Rigidity can be brought into it, in order to allow the apparently with the hurling one Driving axle occurring vibrations of the sprung bogie frame related To largely eliminate the disadvantages of the known arrangements.

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.According to the invention, this is achieved in the device mentioned at the beginning achieved that a stop is arranged on the vehicle body, which the stroke of the relevant pressure cylinder piston limited to a certain size and to which the Piston is firmly pressed when the pressure cylinder is applied.

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.By limiting the piston stroke, the inclination of the suspended bogie frame is limited to a certain value, whereby the Spring loads and thus the axle pressures of the axles of the bogie by a certain Change the amount that counteracts the axle relief caused by the tensile forces.

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.By adjusting the stop, taking advantage of the spring characteristics the support springs: the bogie frame that counteracts the axle relief Set the additional force to the most favorable value. It is no longer necessary, specially adjust or control the pressure in the pressure cylinder; the special ones and control devices, which are usually involved in their construction, become superfluous, and The driver of the vehicle is responsible for setting or monitoring these facilities made free.

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.Because the compressive force exerted by the piston when the piston is firmly seated or the piston rod at the stop arranged on the vehicle body is essential is greater than the force required to push down the front end of the bogie is required by the required amount, it prevents the bogie frame the execution of Oscillation deflections upwards, so that in, essentially only the springs between the bogie frame and the driving axles of the Bogie are slightly loaded or unloaded during skidding, stronger pitching vibrations but cannot occur.

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.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows the arrangement of the device on a bogie rail locomotive and . F i g. 2 one of the pressure cylinders with the transmission device on a larger scale.

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.The locomotive has two two-axle bogies with the axles 1 and the bogie frame 2. The latter are resilient in the usual way the axles supported, the axle bushes and the axle box springs in the drawing are not shown. The vehicle body 3 rests by means of also not shown Cradle springs on the bogies and is connected to them by pivot pins 4.

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.At the two ends of the vehicle body 3 there is a pressure cylinder 6 attached, which can be acted upon from the line 7 with compressed air. The piston rod 8 of the pressure cylinder piston is hinged to the end of the vertical arm of the toggle lever 9, which in turn is mounted on the carrier 10 of the vehicle body 3. The horizontal one The arm of the toggle lever 9 is provided with a collapsible pulling element, namely the wire rope 11, connected with its upper end at the outer end of the right-hand bogie frame 2 attacks. The same parts are also provided at the other end of the motor vehicle.

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.When starting the motor vehicle in the direction of travel according to arrow 12, the vehicle driver sets the relay 13a under current. This turns the three-way valve 14 a into the position shown in which the compressed air supply line 15 is connected to the line 7. Thus, the pressure cylinder 6 is put under pressure and the piston rod 8 is pushed out until it hits the adjustable stop 16 attached to the vehicle body 3 and thus the wire rope 11 and the outer end of the right-hand bogie frame 2 down by a corresponding amount via the toggle lever 9 pulls. As a result of this process, the axle box springs of the front wheel set I are compressed somewhat more and those of the rear wheel set 1I are relieved accordingly. In this state of the bogie frame 2, which is inclined slightly to the right, the front axle has an additional load, the rear axle a corresponding relief.

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.The device attached to the left end of the vehicle is at Driving in the direction of arrow 12 not activated, the three-way valve 14b remains in the locked position.

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.Since the piston rod 8 is pressed firmly against the stop 16 by the pressure cylinder 6, the resulting fixing of the toggle lever 9 on the one hand prevents the bogie frame 2 from executing upwardly directed oscillations. The wire rope 11, which acts in a certain way as a damping member, on the other hand, ensures that any downward oscillation deflections of the bogie frame 2 are already reduced in the formation state i.

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.The device could also be designed so that the transmission the additional force takes place via pressure organs. In this case the damping link would be also designed as a pressure body or pressure plate.

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.The axle pressures change as follows when the vehicle starts up: Due to the overturning moments caused by the forces acting on the contact points of the wheels Tensile forces and the opposing forces acting on the pivot pin and the draw hook of the same magnitude as a result of their unequal altitudes arise, occur at the two leading ones Axes I and III tendencies towards relief, while trailing for the two Axes II and IV there is a tendency for correspondingly additional axle pressures. As is well known the axle unloading is now the smallest if the conditions of the system are designed so that the axes I, II and III are relieved about the same amount and only axis IV is additionally burdened (see "Electric Railways", October 1930, p. 297). If this knowledge is based on the present exemplary embodiment, at which the static axle pressure is 20 t, the resulting axle pressures result when starting up and with the front loading device switched on, the one in the drawing entered axle pressures. This results in only one for axes I, 1I and IIl Relief of 1 t each. In contrast, in the absence of any loading device the axle pressure of the leading axle I of the front bogie drops by a full 2.5 t and thus only 17.5 t. The utilization factor is thus determined by the device despite its simplicity, increased from 87.5 to 95%.

Die Ansprüche 2 bis 6 sind echte Unteransprüche, die nur im Rahmen des Hauptanspruches gelten.The claims 2 to 6 are real subclaims that are only in the context of the main claim apply.

Claims

Claims: 1 .. Device on bogie traction vehicles with single-axle drive to reduce the axle relief caused by the tensile forces, in which a downwardly directed bogie is directed downwards on the front end of at least one of the bogies resiliently supported on the axles by means of pressure cylinders arranged on the vehicle body, pistons and a transmission linkage Additional force can be exerted, characterized in that a stop (16) is arranged on the vehicle body (3) which limits the stroke of the relevant pressure cylinder piston to a certain size and against which the piston is firmly pressed when the pressure cylinder (6) is applied.

2. Device according to claim 1, characterized in that that a known damping member in the transmission linkage (8, 9 and 11) is present between the pressure cylinder (6) and the bogie frame (2).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission of the additional force takes place via a collapsible pulling element (wire rope 11).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the pulling element (wire rope 11) forms the damping member.

5. Apparatus according to claim 1 and 2, wherein the transmission of the additional force takes place via pressure organs, characterized in that also the dampening Member is designed as a pressure body.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the stop ( 16) is adjustable. Considered publications: German Patent Nos. 615 414, 643 554, 696 630; Swiss Patent No. 339 243; U.S. Patent No. 1726 034.