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Federelement, insbesondere für Einspurfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf ein Federelement, insbesondere für Einspurfahrzeuge, mit einer
Schraubendruckfeder und einer zu dieser parallelgeschalteten koaxialen Zusatzfeder aus Gummi od. dgl., wobei die als Hohlkörper ausgebildete Zusatzfeder aus einem Werkstoff mit einer zwischen zwei und zehn liegenden Stoss-bzw. Rückprallelastizität hergestellt ist und mit der Schraubenfeder über den ganzen Fe- derweg in beiden Richtungen in Wirkungsverbindung steht und wobei die Kraft der Zusatzfeder bei maxi- malem Federweg das Eineinhalb-bis Zweieinhalbfache der Schraubenfederkraft beträgt, nach Patent
Nr. 220493.
Die Erfindung bezweckt, den Gegenstand des Stammpatentes, der auf die Federung von Ein- spurfahrzeugen abgestellt ist, so zu verbessern, dass sich das erfindungsgemässe Federelement auch für an- dere Zwecke eignet und vor allem auch dort brauchbar ist, wo höhere Federkräfte und stärkere Querkräfte aufzunehmen sind.
Die Erfindung zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, dass eine an dem einen Federteller befe- stigte, zwischen der Schraubenfeder und der Zusatzfeder angeordnete Hülse vorgesehen ist, an die sich die
Zusatzfeder bei Belastung innenseitig anlegt und die bei Maximalbelastung noch Abstand von dem andern
Federteller besitzt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung die
Aussendurchmesser der durch Einschnürungen voneinander getrennten Mantelzonen der Zusatzfeder im unbelasteten Zustand vom hülsenseitigen Federende an gegen das andere Federende zu abneh- men.
Da sich die Zusatzfeder bei Belastung an die Innenwand der Hülse anlegt und so an einer weiteren Ausbauchung gehindert wird, ist eine Überlastungsmöglichkeit der Feder weitgehendst ausgeschaltet, und es wird vermieden, dass bei Stossbelastung die Schraubentederwindungen mit erhöhter Bruchgefahr aneinander zur Anlage kommen. Ausserdem wird eine mechanische Verletzung der Aussenhaut der Zusatzfeder durch die Hülse vermieden, und es ergibt sich eine hinreichende Abschirmung gegen Witterungseinflüsse. Durch die Anpressung der Zusatzfeder im Zylinder werden aber auch vom Beginn der Anlage bis zum gewünschten Kraftwert die grössenordnungsmässig dementsprechenden Querkräfte aufgenommen, denen bisher keine Hohlfederkonstruktion standgehalten hat.
Die Schraubenfeder wird also auch in bezug auf allfällige Querkräfte wesentlich entlastet. Durch die stufenweise Abnahme der Aussendurchmesser der einzelnen Mantelzonen legen sich diese nacheinander an der Hülseninnenseite an, und es kommt so zu einem verstärkten und rascheren progressiven Kraftanstieg, so dass bei Stossbelastung die Funktion eines Anschlagpuffers erfüllt werden kann. Auf diese Weise ist es mit dem erfindungsgemässen Federelement moglich, bei weicher Federcharakteristik in bestimmten konstanten Arbeitsbereichen variable Stosslasten im Bereich von 30 bis 75'po ohne Bruchgefahr aufzunehmen.
Das erfindungsgemässe Federelement ist daher auch zur Abfederung von Drehgestellen im Lokomotiv- und Eisenbahnwagenbau geeignet und kann ebenso zur Puffer- und Zughakenfederung herangezogen werden.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 und 2 ein Federelement bei Anfangs- und Maximalbelastung jeweils im Axialschnitt.
Zwischen den Federtellern 1 ist die Schraubendruckfeder 2 angeordnet. Koaxial zu dieser liegt die Zusatzfeder 3 aus Gummi od. dgl., deren Enden an den Federtellern l eingespannt sind. Die Zusatzfeder 3 weist zwei ringnutartige Einschnürungen 4 auf, wobei der Aussendurchmesser der durch die Einschnürungen voneinander getrennten Mantelzonen im unbelasteten Zustand von oben nach unten abnimmt. Die Zusatzfeder 3 ist also am oberen Einspannende starker als am unteren Federende. Der Hohlraum 5 der
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Zusatzfeder 3 weist zwischen den Einschnürungen entsprechende Erweiterungen auf.
Am oberen Federteller 1 ist eine Hülse 9 befestigt, die zwischen der Schraubenfeder 2 und der Zu- satzfeder 3 liegt und an die sich die Zusatzfeder bei Belastung innenseitig anlegt. Die Länge der Hülse 9 ist so gewählt, dass sie bei Maximalbelastung (Fig. 2) noch Abstand vom unteren Federteller 1 besitzt.
Beim Zusammendrücken des Federelementes legen sich der Reihe nach zuerst die obere Ringzone, dann die mittlere Ringzone und zuletzt erst die untere Ringzone an die Hülse 9 an, was einen verstärkten und rascheren progressiven Kraftanstieg zur Folge hat. Ein Aneinanderlegen der Schraubenfederwindungen ist durch dieses Anpressen der Zusatzfeder an die Hülse 9 auch bei Stosslasten ausgeschlossen, und es wird hier die Funktion eines Anschlagpuffers erreicht. Es ist einleuchtend, dass das Federelement zufolge der Hülse in der Lage ist, auch Querkräfte aufzunehmen bzw. solchen standzuhalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Federelement, insbesondere für Einspurfahrzeuge, mit einer Schraubendruckfeder und einer zu dieser parallelgeschalteten koaxialen Zusatzfeder aus Gummi od. dgl., wobei die als Hohlkörper ausgebildete Zusatzfeder aus einem Werkstoff mit einer zwischen zwei und zehn liegenden Stoss-bzw.
Rückprallelastizität hergestellt ist und mit der Schraubenfeder über den ganzen Federweg in beiden Richtungen in Wirkungsverbindung steht und wobei die Kraft der Zusatzfeder bei maximalem Federweg das Eineinhalb- bis Zweieinhalbfache der Schraubenfederkraft beträgt, nach Patent Nr. 220493, dadurch gekennzeichnet, dass eine ändern einen Federteller (l) befestigte, zwischen der Schraubenfeder (2) und der Zusatzfeder (3) angeordnete Hülse (9) vorgesehen ist, an die sich die Zusatzfeder bei Belastung innenseitig anlegt und die bei Maximalbelastung noch Abstand von dem andern Federteller besitzt.