DE873922C

DE873922C - Lubricating device for joints moving on a closed path with a hollow joint pin serving as a lubricant container, in which the lubrication is carried out by centrifugal action, e.g. B. for joints for coupling rods of locomotives

Info

Publication number: DE873922C
Application number: DEK2769D
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl-Ing Burmeister
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Priority date: 1938-09-11
Filing date: 1938-09-11
Publication date: 1953-04-20

Description

Schmiervorrichtung für auf einer geschlossenen Bahn bewegte Gelenke mit hohlem, als Schmiermittelbehälter dienendem Gelenkbolzen, bei der die Schmierung durch Schleuderwirkung erfolgt, z. B. für Gelenke für Kuppelstangen von Lokomotiven Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiervorrichtung für Gelenke, deren unter Schleuderwirkung stehendeTeile sich ohnewesentliche gegenseitige Bewegung auf einer geschlossenen Bahn bewegen, d. h. in der Hauptsache eine Translationsbewegung ausführen. Es handelt sich also um Gelenke, deren Bolzen bei ihrer Bahnbewegung keine oder keine wesentliche Eigendrehung machen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Gelenke, die zwei Kuppelstangen von Lokomotivtriebwerken miteinander verbinden.Lubricating device for joints moving on a closed track with a hollow hinge pin serving as a lubricant reservoir, which provides lubrication takes place by centrifugal action, e.g. B. for joints for coupling rods of locomotives The invention relates to a lubricating device for joints, the under Due to the centrifugal effect move closed path, d. H. mainly perform a translational movement. So it is a matter of joints, the bolts of which do not or do not make any significant self-rotation. In particular, the invention relates to Joints that connect two coupling rods of locomotive engines.

Bei gelenkigen Verbindungen, z. B. einer Kuppelstange mit dem Kuppel- oder Treibzapfen eines Läkomotivwerks, bei dem bekanntlich der Gelenkbolzen mit dem in Eigendrehung befindlichen Zapfen am umlaufenden Rad zusammenfällt, ist es bekannt, den Zapfen hohl auszubilden und als Ölvorratsraum zu benutzen. Bei den bekannten Gelenken, bei deinen das Öl während des Umlaufens des Rades durch die Schleuderkraft aus dem Ölvorratsraum an die Lagerflächen geschleudert wird, geht aber das Öl, nachdem es die Lagerflächen geschmiert hat, restlos verloren, gelangt also nicht in den im Gelenkinnern befindlichen Ölvorratsraum zurück.In the case of articulated connections, e.g. B. a coupling rod with the coupling or drive pin of a Läkomotivwerk, in which, as is well known, the hinge pin with the self-rotating pin on the rotating wheel collapses, it is known to form the pin hollow and to use it as an oil reservoir. Both known joints, in your the oil while the wheel revolves through the Centrifugal force is thrown from the oil reservoir to the bearing surfaces, goes but the oil, after it has lubricated the bearing surfaces, completely lost it so not back into the oil reservoir located in the interior of the joint.

Es ist ferner bei für Eisenbahnfahrzeuge bestimmten Losrädern, die um einen am Fahrzeugrahmen festen Zapfen umlaufen, bekannt, den feststehenden Zapfen hohl auszubilden und das Zapfeninnere als Ölvorratsraum zu verwenden. Vom Zapfeninnern führen Bchrungen nach der Lagerfläche der Radnabe, von wo aus das austretende Schmieröl durch die Schleuderkraft des Rades nach einer ringförmigen Ausnehmung der Radnabe gefördert wird. Am Außenumfang der Ausnehmung bildet sich infolge der Schleuderwirkung ein Schmierölring, in den ein Schöpfrohr eintaucht, das starr mit dem feststehenden Zapfen verbunden ist und das Schmieröl zum Zapfeninnern zurückgelangen läßt. Die Ausnehmung in der Radnabe -und das Schöpfrohr sind dabei in der äußeren Stirnseite des Lagers vorgesehen.It is also used for railway vehicles certain Idler wheels that rotate around a pin fixed to the vehicle frame are known, the stationary ones To form the pin hollow and to use the pin interior as an oil reservoir. From the The inside of the journals lead to the bearing surface of the wheel hub, from where the exiting Lubricating oil by the centrifugal force of the wheel after an annular recess the wheel hub is promoted. On the outer circumference of the recess is formed as a result of The centrifugal effect is a lubricating oil ring into which a scoop tube is immersed, which is rigid with is connected to the fixed pin and the lubricating oil return to the pin interior leaves. The recess in the wheel hub and the scoop tube are in the outer one Front side of the bearing provided.

Demgegenüber besteht das -Wesen der Erfindung darin, daß bei auf einer "geschlossenen Bahn bewegten, durch Schleuderwirkung - geschmierten Gelenken, deren hohle, als Schmiermittelbehälter dienende Bolzen keine oder leine wesentliche Eigendrehutlg bei ihrer Bahnbewegung machen, -das Öl aus -dem Schmiermittelbehälter des 3olzens-ällein durch die aus der Bahnbewegung sich ergebende Schleuderkraft an die Lagerfläche des Bolzens und von dort nach einem nach außen abgedichteten Sammelraum gedrängt wird, von wo es ebenfalls lediglich durch die gleiche Schleuderwirkung nach dem Schmierbehälter zurückgelangt. Das - Neue besteht also in der Ausnutzung der einfachen Schleuderwirkung .durch die Bahnbewegung für die Schaffung eines ununterbrochenen Schmierölkreislaufs bei Gelenken, deren hohle Bolzen praktisch keine Eigendrehung bei ihrer Balhnbewegungg machen. Bei einfachem Aufbau der Vorrichtung und nahezu restloser Rückgewinnung des Schmieröles wird eine zuverlässige Schmierung gewährleistet.In contrast, the essence of the invention is that when on a "closed track moving, by centrifugal effect - lubricated joints, their hollow bolts serving as lubricant reservoirs have no or a substantial amount of self-rotation during their orbital movement, -the oil from -the lubricant reservoir of the 3olzens -allin by the centrifugal force resulting from the path movement on the bearing surface of the bolt and pushed from there to an outwardly sealed collecting space is, from where it is also only by the same centrifugal effect after Lubricant container returned. The - new consists in the exploitation of the simple Centrifugal effect .by the orbital movement for the creation of an uninterrupted Lubricating oil circuit in joints, the hollow bolts of which have practically no self-rotation make at their Balhnbewegungg. With a simple structure of the device and almost complete recovery of the lubricating oil ensures reliable lubrication.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt.In the drawing is an embodiment of the subject matter of Invention shown.

Abb. i veranschaulicht ein Lokomotivtriebwerk mit Kuppelstangengelenken, auf die sich die Erfindung beispielsweise bezieht; Abb: 2 stellt in größerem ,Maßstab die teilweise im Schnitt gehaltene Ansicht eines dieser Gelenke dar;. , Abb. 3 ist der dazugehörige Querschnitt; Abb. 4 veranschaulicht die Lage des Schmi.erölspiegels bei vier in Abb. i mit I, I1, III und IV bezeichneten Stellungen.Fig. I illustrates a locomotive engine with coupling rod joints, to which the invention relates, for example; Fig: 2 represents on a larger, scale Figure 3 is a view, partially in section, of one of these joints ;. , Fig. 3 is the corresponding cross-section; Fig. 4 shows the position of the lubricating oil level in four positions marked I, I1, III and IV in Fig. i.

Bei, den Gelenken des Ausfwhrungs'beispiels, an denen-die Erfindung erläutert ist, handelt es sich um die Gelenke i und °?, die zwischen den Stangen 3, d. und der Kuppelstange 5 vorgesehen sind. Die sämtlichen Teile dieser Gelenke i und z, die spiegelbildlich gleich sind und von denen daher im folgenden nur noch das Gelenk, 2 (Abb. 2 und 3) beschrieben wird, führen in der Hauptsache Translationsbewegün.gen aus.In, the joints of the exemplary embodiment, on which the invention is explained, it is the joints i and ° ?, which are between the rods 3, d. and the coupling rod 5 are provided. All parts of these joints i and z, which are mirror images of the same and therefore only in the following the joint, 2 (Fig. 2 and 3) described, mainly lead to translational movements the end.

Mit 6 ist das Auge des Kopfes der Stange 5 bezeichnet, mit 7 der Gabelkopf der Stange d. Das Auge 6 und der Gabefkopf 7 sind durch einen Gelenkbolzen 8 miteinander verbunden, der durch einen quer in ihn' eingesetzten Stift 9 (Abb. 3) gegenüber dem Gabelkopf 7 gegen Drehen gesichert ist. Durch eine geschlitzte Büchse io mit kegeligen Mantelflächen, eine . Beilegescheibe,i i und eine f_Vlutterri2 ist der Gelenkbolzen 8 mit .dem Gabelkopf 7 fest verbunden. Der Längsschlitz 26 der Büchse iio- ist durch einen quer zur Büchsenachse angeordneten Pfropfen 127 aus ölbeständigem Gummi abgedichtet: In das Stangenkopfauge 6 ist eine Lagerbüchse V3 eingepreßt. Das Stangenkopfauge ,6 und der Gabelkopf 7 führen bei dem Umlauf der Stangen q. und 5 gegeneinander nur kleine Schwingbewegungen um die Längsachse . des Bolzens -8 aus.6 with the eye of the head of the rod 5 is designated, with 7 the fork head of the rod d. The eye 6 and the fork head 7 are connected to one another by a hinge pin 8 which is secured against turning relative to the fork head 7 by a pin 9 inserted transversely into it (Fig. 3). Through a slotted sleeve io with conical outer surfaces, a. Washer, ii and a f_Vlutterri2, the hinge pin 8 is firmly connected to the fork head 7. The longitudinal slot 26 of the bushing iio- is sealed by a plug 127 made of oil-resistant rubber arranged transversely to the bushing axis: a bearing bushing V3 is pressed into the rod end eye 6. The rod end eye 6 and the fork head 7 lead during the rotation of the rods q. and 5 only small oscillating movements relative to one another about the longitudinal axis. of bolt -8.

Das Innere des Gelenkes 2, beim Ausführungsbeispiel also das Innere des Gelenkbolzens 8, weist einen Hohlraum(i4 für die Aufnahme eines Schmiermittels 15. auf. Der Hohlraum, 14., der durch ein im Gewindeteil 16 ,des Gelenkbolzens 8 auswechselbar gelagertes federndes Schmierventil 17 gefüllt -Werden kann, steht über eine im oberen Teil des `Gelenkbolzenmantels angebrachte lotrechte Querbohrung i8 mit einer längs des Bolzenmantels verlaufenden Schmiernut r9 in Verbindung (Abb. 3).The interior of the joint 2, that is to say the interior in the exemplary embodiment of the hinge pin 8, has a cavity (i4 for receiving a lubricant 15th on. The cavity 14, which is formed by a threaded part 16 of the hinge pin 8 exchangeably mounted, resilient lubrication valve 17 can be filled - is available Via a vertical cross hole made in the upper part of the hinge pin jacket i8 in connection with a lubrication groove r9 running along the bolt jacket (Fig. 3).

Da die sämtlichen Teile des Gelenkes 2 die kreisende Bewegung der Kuppelstange 4. und 5 (vgl.Aibb..i) mitmachen, wirkt auf das Schmieröld5 die Schleuderkraft: Diese drückt das Schmieröl i5 nach außen und läßt den ölspiegel@zo (Abb.,3 und ,4) an der Zapfenwandung -2i entlang wandern. In der oberen Totlage (Stellung I in Ab]). i und 4) überdeckt dabei das Öl i5 die Bohrung @i8. Ein Teil .des Öles 15 wird durch die Schleuderkraft durch die Bohrung 18 und die Schmiernut 1,9 zu den Lager-0 Cr eitflächen 22 und Ton dort zu den dazu senkrechten Bundflächen 23 gefördert. Die Olteilchen, die aus den Lagergleitflächen 22 ausgetreten sind, sammeln sich in ringförmigen Sammelräumen 31, die an den Stirnseiten des Lagers 13 vorgesehen sind. Zur Abdichtung der Sammelräume 31 dienen in den Stirnflächen -2#3 des Stangenkopfauges 6 eingelegte Dichtungsringe z4., die aus Filz bestehen oder Manschetten aus Leder bzw. ölbeständigem Gummi sein können. Diese Dichtungen 2.4 setzen dem infolge der Fliehkraft nach außen- strebenden 01 einen Widerstand- entgegen und lassen es praktis-ch nicht bzw. nur sehr langsam austreten. Zur Rückleitung des sich- in den Sammelräumen 3 1 ansammelnden Schmieröles dienen Röhrchen @28, -die der Bohrung 18 gegenüber angeordnet sind und in den Ölvorratsraum 1.,4 hereinragen. Damit das Öl aus diesem Raum nicht durch die Röhrchen 28, 29 ausfließen kann, wenn das Gelenk sich in der in Abb. i und :L mit 1h,1 bezeichneten unteren Totlage befindet, ragen die Röhrchen 28, 29 ein Stück über den Schmi-erölspiegel2o heraus. Die Rückleitung des Öles aus den Sammelräumen 3,1 in den Vorratsraum 14 erfolgt wieder durch die Schleuderkraft, und zwar sobald der Bolzen 8 sich oberhalb der Radachse 30 (Abb. i und 4.) befindet.Since all parts of the joint 2 take part in the circular movement of the coupling rod 4 and 5 (see Aibb..i), the centrifugal force acts on the lubricating oil 5: This pushes the lubricating oil i5 outwards and leaves the oil level @ zo (Fig., 3 and 4) hike along the pin wall -2i. In the upper dead position (position I in Ab]). i and 4) the oil i5 covers the bore @ i8. Part of the oil 15 is conveyed by the centrifugal force through the bore 18 and the lubricating groove 1.9 to the bearing surfaces 22 and clay there to the flange surfaces 23 perpendicular thereto. The oil particles that have emerged from the bearing sliding surfaces 22 collect in annular collecting spaces 31 which are provided on the end faces of the bearing 13. Sealing rings z4 inserted in the end faces -2 # 3 of the rod head eye 6, which are made of felt or can be sleeves made of leather or oil-resistant rubber, serve to seal the collecting spaces 31. These seals 2.4 oppose a resistance to the oil which is striving outwards as a result of the centrifugal force and in practice do not allow it to escape, or only very slowly. For the return of the lubricating oil that collects in the collecting spaces 3 1, tubes 28, which are arranged opposite the bore 18 and protrude into the oil storage space 1, 4, are used. So that the oil cannot flow out of this space through the tubes 28, 29 when the joint is in the lower dead position indicated in Fig. I and: L with 1h, 1, the tubes 28, 29 protrude a little above the lubricant oil level2o out. The return of the oil from the collecting chambers 3.

Während des Umlaufes der Stangen .4 und 5 behält der Gelenkbolzen 8 seine Lage gegenüber dem Auge 6 der Stange 5 und dem Gabelkopf - der Stange 4. bei. Dies erläutert A.bb. d., bei der angenommen ist, daß die Bewegung der Stangen im Uhrzeigersinn erfolgt. In der oberen Totlage (Stellung I) überdeckt der Ölvorrat 15 die Bohrung 18, so daß Öl durch die Schleuderkraft an die Lagerflächen 212 gefördert wird. Bei einer weiteren Drehung um go° im Uhrzeigersinn (vgl. Stellung _I) ist die Bohrung 18 von dem 01 freigegeben. Infolge der Wirkung der Schleuderkraft hat der Ölspiegel 2o die in der Stellung II dargestellte, nahezu senkrechte Lage eingenommen. Bei einer Drehung der Stangen 4., 5 um weitere go° (Stellung III) umspült das Öl die Röhrchen 128, 29. Da die Schleuderkraft hierbei vom Innern des Ölvorratsraumes 14. weggerichtet ist, kann aus den Röhrchen 28, 29 in dieser Stellung kein Öl austreten. Dasselbe gilt auch dann, wenn die Stangen 4., 5 sich um weitere go° im Uhrzeigersinn bewegt haben (Stellung IV). Der Ölvorrat 15 hat hierbei die Röhrchen 28, 29 wieder freigegeben, und infolge der Wirkung der Schleuderkraft nimmt der Flüssigkeitsspiegel 2o die aus der Stellung HIV von Abb. 4. ersichtliche, nahezu senkrechte Lage ein. Bei einer weiteren Drehung um go°' im Uhrzeigersinn, bei der also die Stellung I wieder erreicht ist, bewirkt die Schleuderkraft, daß von dem in den Sammelräumen 3,1 befindlichen Öl Teilchen durch die Röhrchen 28, 29 in das Innere des Vorratsraumes 14. gefördert werden. Diese Rückförderung des Öles findet während der Bewegung der Stangen zwischen den Stellungen IV und II statt.During the rotation of the rods .4 and 5, the hinge pin 8 retains its position relative to the eye 6 of the rod 5 and the fork head - the rod 4. This explains A.bb. i.e., assuming that the rods are moving in a clockwise direction. In the upper dead position (position I), the oil supply 15 covers the bore 18 so that oil is conveyed to the bearing surfaces 212 by the centrifugal force. With a further rotation by go ° clockwise (see position _I), the bore 1 8 of the 01 is released. As a result of the effect of the centrifugal force, the oil level 2o has assumed the almost vertical position shown in position II. When the rods 4, 5 are rotated by a further go ° (position III), the oil washes around the tubes 128, 29 Oil leak. The same also applies if the rods 4, 5 have moved a further go ° in the clockwise direction (position IV). The oil supply 15 has released the tubes 28, 29 again, and as a result of the effect of the centrifugal force, the liquid level 2o assumes the almost vertical position that can be seen from the position HIV in FIG. 4. With a further rotation by go ° 'clockwise, i.e. when position I is reached again, the centrifugal force causes particles of the oil in the collecting spaces 3, 1 to pass through the tubes 28, 29 into the interior of the storage space 14. be promoted. This return of the oil takes place during the movement of the rods between positions IV and II.

Zum Ausgleichen des Druckes im Ölvorratsraum 14. mit :dem atmosphärischen Druck ist im Schinierventil 17 .eine in dessen Längsrichtung verlaufende Entlüftungsbohrung 25 angebracht (.Abb. 3).To equalize the pressure in the oil reservoir 14. with: the atmospheric Pressure is in the Schinierventil 17. A vent hole running in the longitudinal direction thereof 25 attached (.Fig. 3).

Bei Stillstand des Fahrzeuges kann kein Öl aus dem Vorratsraum 14. austreten, weil die Bohrung ,i8 sich stets oberhalb des Sahmierölspiegels 2'o befindet und weil die Röhrchen 128 und 29, wie schon erwähnt wurde, über den.Ölspiegel 2o herausragen.When the vehicle is at a standstill, no oil can be drawn from the storage space 14. exit because the bore i8 is always above the cream oil level 2'o and because the tubes 128 and 29, as already mentioned, above the oil level 2o stick out.

Es ist für die Erfindung gleichgültig, ob die Dichtungsringe 24. im Stangenkopfauge,6 oder im Gabelkopf 7 angeordnet sind. Es ist ferner möglich, daß die Röhrchen 28, .-29 in der oberen Hälfte des Bolzens 8 angebracht sind. Dann findet die Rückförderung des Öles statt, solange sich die Stangen -. und 5 von der Stellung II in Abb. i und 4. nach der Stellung IV bewegen.. Die Zuführung von Schmieröl aus dem Ölvorratsraum 14 nach den Lagerflächen findet dann sowohl durch die Bohrung 18 als auch durch die Röhrchen 28, 29 statt, wenn sich die Stangen 4. und 5 von der Stellung IV zur Stellung II bewegen, sofern die Röhrchen so kurz ausgeführt sind, daß sie innerhalb des Ölvorrats enden. Es ist auch nicht notwendig, daß ein besonderer Gelenkbolzen 8 vorbanden ist. Es ist z. B. möglich, daß das Auge 6 auf einem ringförmigen Ansatz des Gabelkopfes 7 schwingbar ist, oder umgekehrt. Es ist endlich für die Erfindung nicht wesentlich, ob die Bahn, auf der die Translationsbewegung des Gelenkes. i und 2 stattfindet, ein Kreis ist wie beim Ausführungsbeispiel. Die Bahn könnte grundsätzlich ebensogut eine Ellipse oder ein anderer geschlossener Linienzug, beispielsweise eine Lemniskate, sein. Im Grenzfall könnte sogar wie bei dem Kreuzkopfgelenk die Translationsbewegung zu einer einfachen !hin und her gehenden Bewegung zusammenschrumpfen.It is unimportant for the invention whether the sealing rings 24. im Rod head eye 6 or in the fork head 7 are arranged. It is also possible that the tubes 28,.-29 are attached in the upper half of the bolt 8. Then find the return of the oil takes place as long as the rods -. and 5 from the position II in Fig. I and 4. Move to position IV .. The supply of lubricating oil from the oil reservoir 14 after the bearing surfaces then takes place both through the bore 18 as well as through the tubes 28, 29 when the rods 4th and 5 of move from position IV to position II, provided the tubes are so short are that they end within the oil supply. Nor is it necessary that one special hinge pin 8 is vorbanden. It is Z. B. possible that the eye 6 on an annular extension of the fork head 7 is oscillatable, or vice versa. It is Finally, it is not essential for the invention whether the path on which the translational movement takes place of the joint. i and 2 takes place, a circle is as in the embodiment. the Orbit could in principle just as well be an ellipse or another closed one Line train, for example a lemniscate. In the borderline case it could even be as with the cross-head joint turns the translational movement into a simple one! Shrink movement.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Lubricating device for joints moving on a closed path with a hollow joint pin serving as a lubricant container, in which the lubrication is carried out by the centrifugal effect, e.g. B. for joints for coupling rods of locomotives, characterized in that for joints whose hollow bolts (8) do not make any self-rotation during their orbital movement, -the oil from the lubricant container (1.I) of the bolt (8) solely through the from the Orbital movement resulting centrifugal force is pushed to the bearing surface (22) of the bolt (8) and from there to an outwardly sealed collecting space (31), from where it also only comes back to the lubricant container (14) by the same centrifugal effect. z-. Lubricating device according to claim i, characterized in that the oil collecting chambers (31) are provided on the end faces (23) of the joint part (6, 13) which is movably arranged on the bolt (8). 3. Lubricating device according to claim i and 2, characterized in that the sealing of the collecting space (31.i) takes place by seals (24) which seal the abutting end faces (23) of the mutually movable joint parts (6, 7). - .. Lubricating device according to claim i to 3, characterized in that a recess (ii8) leading from the Sahmiermittel: container (14) to the bearing surfaces (2z) is provided in the upper half of the jacket of the hinge pin (8). 5. Lubricating device according to claim i to q., Characterized in that in the lower half of the jacket of the hinge pin (8) tubes (28, 29) are inserted which extend approximately to the center of the pin and the collecting space (31) with the lubricant container ( 14) connect.