DE169040C

DE169040C -

Info

Publication number: DE169040C
Application number: DENDAT169040D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 169040 KLASSE 2Oe.

ALVIN CARR Mc CORD in CHICAGO.

zusammengepreßter Feder.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Januar 1905 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom ° °

20 März 188 ^
^—_:—r

die Priorität

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 23. Februar 1904 anerkannt.

Der Gegenstand der Erfindung ist eine Zug- und Stoßvorrichtung für Eisenbahnwagen und andere ähnliche Transportvorrichtungen, die jedoch im weiteren Sinne überhaupt zum Dämpfen der Bewegungen von beweglichen Körpern gegenüber feststehenden dienen kann.

Bei den bekannten Zug- und Stoßvorrichtungen für Fahrzeuge ist es. bisher üblich gewesen, die Zugstange der Kupplung mit dem eigentlichen Wagenkörper durch Zwischenschaltung einer oder mehrerer Federn zu verbinden. Es hat sich nun in der Praxis ergeben, daß die Maximalbewegung aus der normalen Lage, die der Zugstange im günstigsten Falle noch erlaubt werden kann, annähernd 5 cm ist. Entsprechend dieser zulässigen größten Verschiebung müßten dann die Federn so kräftig gebaut sein, daß sie auch die einer noch größeren Verschiebung entsprechenden stärkeren Zug- und Druckkräfte ohne Beschädigung aufnehmen können. Derart beanspruchte Federn haben jedoch bei geringen Kräften nur eine sehr geringe EIastizität; es kann eine wirksame Dämpfung nur bei verhältnismäßig starken Pressungen hervorgebracht werden. Überdies wird eine vollkommene Dämpfung selbst bei starken Stößen nicht erreicht wegen der beträchtlichen Kraft, die dazu benötigt ist, den Federn eine Anfangsbewegung mitzuteilen.

Beim Gegenstand der Erfindung sind Mittel vorgesehen, durch welche die Dämpfungskraft der Feder allmählich anwachsend vermehrt wird. Dies wird durch Wälzungshebel erreicht, die zwischen Zugstange und Feder eingeschaltet sind. Hierdurch wird eine Dämpfung hervorgebracht, die für leichte Stöße oder Schläge äußerst empfindlich ist und die bei starken Beanspruchungen zuerst einen verhältnismäßig geringen Widerstand bietet, dann aber diesen mit einer allmählich anwachsenden und beschleunigten Dämpfungskraft aufhebt.

Fig. ι stellt die Erfindung teilweise in Ansieht, teilweise im wagerechten Schnitt dar, und zwar in eine Zugvorrichtung eingebaut, von der einige Teile abgebrochen gezeichnet sind.

Fig. 2 ist teils eine Seitenansicht, teils ein Schnitt nach der Linie x²-x² der Fig. 1. Einzelne Teile sind abgebrochen.

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie x³-x³ der Fig. 1, wobei einige Teile weggenommen sind.

Fig. 4 ist ein wagerechter Schnitt nach der Linie x⁴-x* der Fig. 2, einige Teile in voller Ansicht zeigend.

Fig. 5 ist ein senkrechter Querschnitt durch

das Zuggerät nach der Linie x⁵-x⁵ der Fig. 3.

Fig. 6 ist ein senkrechter Querschnitt nach

der unregelmäßig verlaufenden Linie x^e-x⁶ der Fig. 3.

Fig. 7 und 8 sind Ansichten nach Fig. 3,

verschiedene Lagen der einzelnen Teile zeigend.

Die Zugstange 1 ist mit dem bekannten

Bügel 2 versehen. Zwischenstücke 3 (Fig. 3) sind zwischen die Bügelenden 2 und einen Bund am Kopfende der Zugstange gelegt, und kräftige Niete 4 sind durch diese Teile gezogen, um sie fest miteinander zu verbinden. Ferner ist ein Verstärkungseisen 5 (Fig. 2) mit dem Querteil des Bügels 2 vernietet. Die festen Widerlager 6 sitzen an Platten 7, die wiederum durch Bolzen 9 an Spannhölzer 8 angeschraubt sind. , Die beweglichen Widerlager IO arbeiten mit den Ansätzen 6 zusammen und werden, wie üblich, durch Flanschen an den Platten 7 geführt. Das vordere Widerlager 10 ist mit einem Ergänzungsteil in Form einer zylindrischen Hülse 11 versehen (Fig. 2), deren vorderer Teil das Widerlager mittels seiner rechtwinklig umgebogenen Enden 12 umfaßt. Diese Enden 12 legen sich gegen den Kopf der Zugstange 1. An den Seiten ist die Hülse 11 mit in senkrechter und wagerechter Richtung verlaufenden Taschen 13 (Fig. 4 bis 6) und mit abnehmbaren Platten 14 ausgerüstet, die durch Schraubenbolzen 15 gehalten werden (Fig. 5). Durch Abnahme der Platten 14 können die Taschen 13 geöffnet werden. In jeder Tasche 13 befinden sich zwei (Fig. 3 und 4) Wälzungshebel 16, 17, die miteinander in reibender Berührung gehalten werden. Die Hebel 16 sind an ihrem oberen, die Hebel 17 an ihrem unteren Ende gelenkig gelagert. Die vier Hebel besitzen an ihren Drehpunkten zapfenartige seitliche Vorsprünge i8, von denen der innere an der Hülse 11 und der äußere an der Platte 14 gelagert ist (Fig. 4 und 6). Um also die Wälzungshebel bequem in die Lager einbringen oder aus ihnen herausnehmen zu können, ist die eine Hälfte des Lagers an der Hülse 11, die andere Hälfte an der Platte 14 angeordnet. Das hintere bewegliche Widerlager 10 trägt mit einer Wälzungsfläche versehene Daumen 19, die mit den Wälzungshebeln 16 zusammenarbeiten. Innerhalb der Hülse 11 liegt ferner eine zylindrische Hülse 20, deren hintere geschlossene Stirnfläche 20^a (Fig. 2) sich gewöhnlich gegen das hintere Widerlager 10 legt.

Eine oder mehrere Schraubenfedern 21 liegen (Fig. 2) in dem von der äußeren Hülse 11 und der inneren Hülse 20 gebildeten Gehäuse und halten im Ruhezustand die Teile beständig in ihrer äußeren Stellung (Fig. 1, 2, 3 und 4). Ansätze 22 und 23 an dem vorderen Widerlager iobezw. der inneren Hülse20 dienen in bekannter Weise dazu, die Federn in ihrer Lage zu halten. An ihrem offenen Ende trägt die innere Hülse 20 seitwärts vorstehende, in Längsschlitzen 25, 26 verschiebbare Ansätze (Mitnehmer) 24 (Fig. 3, 4 und 5). Die Schlitze sind in den Seiten der Hülse 11 und in den abnehmbaren Platten 14 vorgesehen. Die Mitnehmer 24 arbeiten mit den Wälzungshebeln 17 zusammen (Fig. 3, 7 und 8). In den Fig. 3, 7 und 8 zeigen die strichpunktierten Linien 6^a die relativen Lagen der Arbeitsflächen der festen Widerlager 6. Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Die Fig. 1, 2, 3 und 4 stellen die Zugvorrichtung in ihrer normalen Lage dar. Der Kopf der inneren Hülse 20 wird hierbei gegen das hintere bewegliche Widerlager 10 gedrückt, und die Ansätze 24 legen sich gegen die hinteren Enden der Schlitze 25 und 26 (Fig. 3). Die Berührungspunkte zwischen den Hebeln 16 und 17, zwischen den Hebeln 16 und den Daumen 19 und ζ wischen den Hebeln 17 und den Ansätzen 24 liegen hierbei in einer wagerechten Ebene mitten zwischen den Lagern 18 der Hebel 16, 17 (Fig. 3), so daß in diesem Zustande die Wälzungshebel dazu dienen, die auf die Dämpfungsfeder 21 wirkenden Kräfte genau so zu übertragen, als wenn diese auf die Feder unmittelbar mittels eines derbeweglichen Widerlager 10 einwirkten.

Sobald sich jedoch eines dieser Widerlager verschiebt, ändern sich die Verhältnisse.

Wird nämlich das hintere Widerlager 10 durch den eine Zugkraft aufnehmenden Bügel 2 nach vorn mitgenommen, so wirken die Daumen 19 auf die Hebel 16, und zwar derart, daß die Berührungspunkte beider Teile nach den Zapfen 18 hinauf rücken, der wirksame Hebelarm der Hebel 16 also verkleinert wird. Die auf das hintere Ende der Feder 21 wirkende Kraft wird also im Verhältnis der wirksamen Hebelarme für die Hebel 16, wie sie sich aus Fig. 7 im Vergleich zu Fig. 3 ergeben, kleiner als die Kraft, welche bei direkter Einwirkung des hinteren beweglichen Widerlagers IO in Betracht kommen würde. Diese Wirkung kann nur eintreten, wenn eine Relativbewegung zwischen der Hülse 20 und dem hinteren Widerlager 10 auftritt, wenn also die Hülse 20 voreilt. Dieses Voreilen ist nun eine Folge davon, daß der Berührungspunkt der Teile 16 und 19 sich nach oben verschiebt, wodurch der Ausschlagwinkel der Hebel 16 größer wird, mit kleiner werdendem, wirksamem Hebelarm der Hebel 16. Sobald also das Widerlager 10 verschoben wird, tritt eine Trennung dieses und der Hülse 20 ein (vergl. Fig. 7). Die Mitnehmer 24 werden daher durch die Wälzungshebel 17 nach vorn geschoben

und kommen mit den hinteren Enden der Schlitze 25, 26 außer Berührung. Die Verschiebung der Mitnehmer 24 ist gleich der Verschiebung des hinteren Widerlagers, vermehrt um die Relativbewegung der inneren Hülse 20 gegen das hintere Widerlager 10.

Bei dem geschilderten Vorgang bleiben das vordere Widerlager 10 und Hülse 11 nebst Platten 14 feststehen. Bei Zugkräften wird daher durch die Wälzungsflächen eine allmählich anwachsende Bewegung erzeugt, die größer ist als die Bewegung der Zugstange. Außerdem wird noch durch die Reibung der Wälzungsflächen aufeinander Reibungsarbeit verrichtet.

Fig. 8 zeigt die relativen Lagen der Teile, wenn der Zugstange durch Druckkräfte eine Rückwärtsbewegung erteilt worden ist, die gleich ist der für Fig. 7 angenommenen Vorwärtsbewegung der Zugstange. Bei einer derartigen Rückwärtsbewegung der Zugstange bleibt das hintere Widerlager 10 stehen, d. h. in Berührung mit dem festen Widerlager 6 am Wagen, während das vordere Widerlager 10 und die Hülse 11, 14 rückwärts bewegt werden. Hierbei werden auch die Hebellager 18 nach rückwärts bewegt und die Wälzungshebel 16, 17 durch die Daumen 19, wie vorher bezüglich Fig. 7 erläutert worden ist, gedreht. Die Mitnehmer 24 werden also wie vorher nach vorn bewegt und die hintere Wand 20 ^a der inneren Hülse entfernt sich wiederum von dem hinteren Widerlager 10, so daß auch bei Rückwärtsbewegung der Zugstange 1 die Feder 21 zusammengepreßt wird. Die Zusammendrückung der Feder ist bei einer bestimmten Verschiebung der Zugstangedieselbe, ungeachtet der Richtung der Verschiebung. Dies geht auch aus der Fig. 8 hervor, in welcher die Mitnehmer 24 von den inneren Enden der Schlitze 25, 26 dieselbe Entfernung wie in Fig. 7 besitzen, und diese Entfernung ist gleich derjenigen, mit der die vordere Stirnfläche der Hülse 11 sich von den Arbeitsflächen 6^a des vorderen festen Widerlagers 6 bewegt hat, vermehrt um die Entfernung, um die sich das hintere Ende der inneren Hülse 20 von dem hinteren festen Widerlager 10 entfernt hat. Fig. 7 und 8 zeigen Lagen, welche die verschiedenen beweglichen Teile annehmen, wenn die Zugstange annähernd um " die Hälfte des möglichen Weges aus ihrer Ruhelage bewegt wird. In diesem Falle kommen für die Bewegung der inneren Hülse 20 fast ausschließlich die zusammenarbeitenden Daumen 19 und Hebel 16 in Betracht. Bei einer weiteren Verschiebung der Zugstange verändern jedoch die Wälzungshebel 17 und 16 ihre gegenseitige Lage so, daß die Bewegung der inneren Hülse 20 nochmehr als bisher beschleunigt wird. Hieraus geht hervor, daß die Wirkung der Vorrichtung durch mehrfache Anordnung von Wälzungshebeln in beliebiger Weise verändert werden kann. Durch die paarweise und seitliehe Anordnung der Wälzungshebel neben der Feder wird die Baulänge der Zug- und Stoßvorrichtung gegenüber der bekannten mit unmittelbarer Einwirkung der beweglichen Widerlager auf die Feder nicht vergrößert. Ferner ist durch die auf verschiedenen Seiten der Feder und in gleichen Abständen an gegenüberliegenden Seiten der Zugstangenachse liegenden Hebel das Bestreben der ineinander verschiebbaren Teile der Vorrichtung, sich bei Zug- und Stoßbeanspruchungen seitlich auszubiegen, beseitigt. Bemerkenswert ist noch die Anordnung der Wälzungshebel zwischen dem hinteren beweglichen Widerlager 10 und der inneren Hülse 20, die gewissermaßen ein sekundäres Widerlager darstellt. Sind die Wälzungshebel aus irgend einem Grunde unwirksam, so wirken die beweglichen Widerlager direkt auf die Feder 21 ein; die Vorrichtung wirkt also dann wie die bekannten Zug- und Stoßvorrichtungen mit bei Zug- und Druckkräften zusammendrückbarer Feder. .

Statt einer Feder können auch zwei (wie in der Zeichnung dargestellt) oder mehrere benutzt werden. Ebenso ist für das Wesen der Erfindung die Gestalt der Feder nebensächlich, die durch irgend eine elastische Vorrichtung ersetzt werden kann.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Zug- und Stoßvorrichtung für Eisenbahnfahrzeuge mit bei Zug- und Druckkräften zusammengepreßter Feder, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Feder (21) unter Vermittlung eines Zwischenstückes (20) sich gegen ein vom Untergestell einseitig abgefangenes Widerlager (10) legt, und das Zwischenstück (20) mit diesem zugehörigen Widerlager (10) mittels der an letzterem und an einem zweiten gegenüberliegenden Widerlager (10) angeordneten Zwischenglieder derart zusammenarbeitet, daß bei Bewegung der Zugstange (1) aus der Mittelstellung eine Trennung des Zwischenstückes (20) vom zugehörigen Widerlager (10) erfolgt und die Zusammendrückung der Feder (21) unter allmählichem Anwachsen der Druckkraft größer wird als der von der Zugstange zurückgelegte Weg, zum Zwecke, die Elastizität der Feder besser als bei unmittelbarer Einwirkung der Zugstange auszunutzen.

2. Ausführung der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder zwischen dem Zwischenstück (20) und dem zugehörigen Wider-

lager (ίο) aus Wälzungshebeln (17, 16) bestehen, die mit einer am Widerlager (10) angeordneten Wälzungsfläche (19) zusammenarbeiten.

3. Ausführung der Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (20) und das gegenüberliegende einseitig am Untergestell abgefangene Widerlager (10) als Hülsen ausgebildet sind, von denen die mit dem Widerlager (10) verbundene (11) die Lager für die Drehzapfen (18) der Wälzungshebel (16, 17) trägt, während die das Zwischenstück (20) bildende Hülse innerhalb der ersteren liegt und mittels seitlicher, im Bereich der Wälzungshebel liegender Ansätze (24) durch die andere Hülse (11) hindurchgreift.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.