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Achslagerführung für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Achslagerführung für Schienenfahrzeuge, bei der beiderseits des Achsla- gergehäuses je eine Achslagerfeder und eine innerhalb derselben angeordnete, aus Büchse, Zapfen und Gelenk bestehende Vertikalführung gegenaber dem Fahrgestellrahmenvorgesehen ist, welches Gelenk Schrägstellungen des Achslagergehäuses gegenüber dem lotrechten Zapfen erlaubt.
Bisher wurden solche im Ölbad liegende Gelenke in Stahlausführung hergestellt und durch besondere Abdichtungen gegen das Eindringen von Staub und Schmutz geschützt.
Solche Gelenke sind aber infolge ihrer Stahlausführung sowohl in der Längs- als auch in der Querrichtung des Fahrzeuges starr.
Es sind aber auch Achslagerführungen für Schienenfahrzeuge bekannt, bei denen ein hohlzylindrisches Gummikissen verwendet wird, das sowohl an eine innere als auch an eine äussere Büchse anvulkanisiert ist undbeide Büchseneinerseits mit der Achsbüchse, anderseits mit dem Achslagerzapfen fest verbunden sind.
Die Federcharakteristik dieses hohlzylindrischen Gummikörpers ist aber dann für die horizontal einwirkenden Längs- und Querkräfte zwar verschieden, für die senkrechten. Kräfte aber viel zu steif, so dass eine ausreichende Bewegungsfreiheit für eine sinnvolle Federung in vertikaler Richtung nicht mehr möglich ist.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Achslagerführung zu schaffen, die in der Vertikalrichtung beliebig und nicht abhängig vom hohlzylindrischen Gummikissen gefedert ist, in der Horizontalebene dagegen die Längs- und Querkräfte verschieden elastisch aufnimmt und nach Art eines Gelenkes nachgiebig ist, wobei die Führung in einem staubdicht geschlossenen Hohlraum liegt, durch welchen die Anordnung eines Ölbades und seiner Abdichtung eingespart werden kann. Ausserdem erübrigt sich durch die Vertikalfederung aus Gummi eine Flüssigkeitsdämpfung der Achslagerführung.
Dieser Gedanke wird gemäss der Erfindung dadurch verwirklicht, dass dieses Gelenk zwischen dem lotrechten Zapfen und der Führungsbüchse des Achslagergehäuses ausschliesslich zur Aufnahme von in hori- zontaler Richtung auftretenden Belastungen des Achslagers als ringförmige elastische Büchse (Gelenkblock) ausgebildet ist, die am Zapfen befestigt ist und in der Büchse gleitet und dass die gesamte Vertikalführung innerhalb eines von einer an sich bekannten gegebenenfalls aus mehreren übereinander liegenden Gummiringen gebildeten Feder umschlossenen Hohlraumes staubdicht untergebracht ist.
Damit die elastische Widerstandskraft der ringförmigen elastischen Büchse bzw. des Gelenkblockes in der Querrichtung des Wagens geringer ist als in dessen Längsrichtung, wird dieser erfindungsgemäss in an sich bekannter Weise mit im wesentlichen senkrecht zur Wagenlängsrichtung liegenden segmentartigen Einlagen aus einem Gewebe oder Metall, z. B. Stahl, in der Wagenlängsrichtung versteift und in der Wagenquerrichtung dagegendurch Aussparungen an radial gegenüberliegenden Stellen ihres hohlzylindrischen Gummi- oder Kunststoffkörpers betont elastisch gehalten.
Es ist zur Erreichung dieses Zieles allerdings bei Achslagerführungen bereits bekannt, zwischen den vertikalen Führungszapfen und den beiden Achsbüchsarmen Gummikissen kreuzweise anzuordnen und diese so auszubilden, dass die in Fahrzeugquerrichtung resultierende Federcharakteristik einer grösseren Elastizität entspricht als die in Fahrzeuglängsrichtung resultierende Federcharakteristik, jedoch sind diese Gummikissen nicht in einer Einheit, wie z. B. einem Silentblock, zusammengefasst.
Abgesehendavon, dass der Einbau solcher kreuzweise angeordneter Gummikissen einen beträchtlichen
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technischen Aufwand an Material und Zeit erfordert, sind diese Gummikissen wohl dazu geeignet, die in vertikaler und. horizontaler Richtung auftretenden Stösse abzufangen und Belastungen zu tragen, da die die vier Gummikissen gemeinsam umschliessende Lagerbüchse mit dem Achslager starr verbunden ist, jedoch gewährleisten sie keinerlei gelenkige Bewegungsfreiheit zwischen Achslager und Fahrgestell.
Infolge der erfindungsgemässen Ausbildung des Gelenkblockes kann dieser gegenüber dem Achslagergehäuse in dem von der Vertikalfederung staub-und feuchtigkeitsdicht umschlossenen Hohlraum auf-und abschwingen und inderHorizontalebene die Druckkräfte von allen Seiten aufnehmen, und alle Relativbewegungen unbeschadet aller auftretenden Schrägstellungen des Achslagers zum vertikalen Zapfen der Achslagerführung nach Art eines Gelenkes elastisch ausgleichen.
In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäss ausgebildete Achsführung in einer beispielsweisen Ausführungsform in Fig. 1 in teilweisem Vertikalschnitt dargestellt. Die Fig. 2 zeigt die hohlzylindrische Pakkung im Querschnitt.
Das Achslagergehäuse 1 hat bekannterweise'zwei in radialer Richtung zur Lagerachse ausladende Konsolen 2, die eine il1 der Ebene der Lagergehäuselängsachse liegende Auflagerfläche 3 besitzen. Auf dieser Auflagerfläche 3 ruht einer der beiden Gelenkblöcke der Achsführung mit einer Platte 4 auf, die mit Schrauben 5 zwar starr aber lösbar mit der Konsole 2 verbunden ist. Diese Platte 4 trägt eine von ihr aufragende und mit ihr verschweisste Führungshülse 6, die auf ihrer Innenfläche mit einerhülsenförmigen Auskleidung 7 aus einem Kunststoffmaterial versehen ist, die eine eine hohe Gleitfähigkeit aufweisende Lauffläche 8 besitzt.
Diese Führungshülse 6 wird aussen von einem Ringblock mit radialem Spiel umgeben, der aus min- destens zwei, im vorliegendenBeispielaus drei Ringen 9,10, 11 aus elastischem Gummi-bzw. Kunststoffmaterial besteht, von denen jeder auf seinen ringförmigen Auflageflächen je eine aufvulkanisierte oder aufgeklebte Metallplatte 12 bzw. 13 bzw. 14 besitzt und in einem Radialabstand die Führungshül- se 6 umgibt. Der unterste der drei elastischen Ringe 9,10 liegt mit seiner Auflageplatte 12 unmittelbar auf der Platte 4 auf, wogegen die Auflageplatte 14 des obersten elastischen Ringes 11 sich entweder an der Unterseite des Fahrgestellrahmens 15 oder des Drehgestellrahmens abstützt.
Auf diese Weise entsteht zwischen dem Fahrgestellrahmen 15 und dem Achslagergehäuse 1 ein die vertikalen SchwingungenundStössederAchse aufnehmenderund ausgleichenderelastischerBlock. Die Gummibzw. Kunststoffringe haben ein sich in der Querschnittsmitte verjüngendes Profil und überschreiten daher bei Vollbelastung in der Querschnittsbreite keinesfalls die Auflageringe 12 - 14.
Zur Aufnahme der inhorizontaler Richtung verlaufenden Achsschwingungendient eine hohlzylindrische Packung 16 aus Gummi oder elastischem Kunststoff, die zwischen einer metallischen Aussenhülse 17
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ringe 19 - 22 auch in axialer Richtung gegen Ausweichen gesichert ist. Die Innenhülse 18 besitzt nahe ihrem unteren Ende innenseitig eine Stufe 23, die einem eingesetzten Nabenring 24 als Sitz dient, der mit der Innenhülse 18 verschweisst ist.
Die Innenhülse 18, die elastische, hohlzylindrische Packung 16 und die Aussenhülse 17 bildeneinen elastischen Block, der mit der Innenhülse 18 auf der zylindrischen Sitzfläche 29 des von der Unterseite des Fahrgestellrahmens 15 bzw. des Fahrgestelles abstehenden Widerlagerzapfens 26 sitzt. Dieses Widerlager 26 hat eine axiale Gewindebohrung für eine Spannschraube 27, deren Kopf mittels einer Beilagenscheibe 28 in axialer Richtung auf den Nabenring 24 drückt und dabei den hohlzylindrischen Block 16, 17, 18 mit der einen Stirnfläche 29 der Innenhülse 18 gegen das Widerlager 26 presst.
DadurchistderBlock 16,17, 18 mit dem Widerlager 26 starr verbunden, seine Aussenhülse 17 aber ausschliesslich von der elastischen Packung 16 gehalten und dadurch nach allen Seiten im Ausmass der elastischen Nachgiebigkeit der Packung 16 beweglich. Der Nabenring 24 wird durch einen exzentrischen, in das Widerlager 26 eingreifenden Sicherungsstift 30 gegen Drehen um die Schraubenachse 27 gesichert, womit auch der Block 16,17, 18 gegen Drehe 11 festgehaltenist.
Die Aussenhülse 17 sitzt mit ihrer äusseren Mantelfläche gleitbar, jedoch spielfrei in der Kunststoffhülse 7 der von der Platte 4 aufragenden Führungshülse 6 und stellt dadurch zwischen dem Fahrgestell 15 und dem Achslagergehäuse 1 eine Verbindungher, die in der Horizontalebene nach allen Richtungen elastisch nachgiebig ist, in der Vertikalrichtung jedoch ein freies Bewegungsspiel gewährleistet, das nur unter dem Einfluss des elastischen Ringblockes 8,9, 10 steht undvol1 diesem elastisch ge- dämpft wird.
Die hohlzylindrische Packung aus elastischem Material zur Aufnahme der in horizontaler Richtung auftretenden Kräftekann vorzugsweise so ausgebildet werden, dass in horizontaler Längsrichtung die Kräf- te steif, in horizontaler Querrichtung hingegen weich aufgenommen werden. Dies erreicht man dadurch,
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dass der in der hohlzylindrischen Packung liegende elastische Gummi- oder Kunststoffkörper 16 in Wa- genlängsrichtung durch Einlagen 31 (Gewebe oder Stahl) härter und in Wagenquerrichtung durch Hohlräume 32 weicher gemacht werden kann (Fig. 2)
Deshalb wurde auch die Verdrehsicherung 30 vorgesehen, damit beide Richtungen nicht verwech- selt werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Achslagerführungfür Schienenfahrzeuge, bei der beiderseits des Achslagergehäuses jeeine Achsla- gerfeder und eine innerhalb derselben angeordnete, aus Büchse, Zapfen und Gelenk bestehende Vertikalführung gegenüber dem Fahrgestellrahmen vorgesehen ist, welches Gelenk Schrägstellungen des Achsla- gergehäusesgegenliber dem lotrechtenzapfenerlaubt, dadurch ge ke nrizeichnet, dass dieses Gelenk zwischen dem lotrechten Zapfen (26) und der Führungsbüchse (6) des Achslagergehäuses (1) ausschliesslich zur Aufnahme von in horizontaler Richtung auftretenden Belastungen des Achslagers als ringförmige elastische Büchse (Gelenkblock 16) ausgebildet ist, die am Zapfen (26) befestigt ist und in der Büchse (6)
gleitet und dass die gesamte Vertikalführung (6, 16. 26) innerhalb eines von einer an sich bekannten, gegebenenfalls aus mehreren-übereinanderliegenden Gummiringen (9, 10. 11) gebildeten Feder umschlossenen Hohlraumes staubdicht untergebracht ist.
2. AchslagerführungnachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige elastische Büchse aus dem elastischen Gummi- oder Kunststoffkörper (16) und aus zwei, diesen in an sich gekannter Weise'aussen und innen umschliessenden Hülsen (17, 18) besteht, zwischen welchen der Gummioder Kunststoffkörper (16) mit Vorspannung eingesetzt und durch Spannringe (19 - 22) gegen axiale Bewegung gesperrt bzw. gegen Ausbauchung in Richtung der Büchsenachse gehemmt ist.
3. Achslagerführung nach den Ansprüchen lund2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fuh- rungshülse (6) innen eine Auskleidung (7) aus Kunststoff mit hoher Gleitfähigkeit besitzt, die der Aussenhülse (17) des Gelenkblockes als Gleitlager dient.
4. Achslagerführung für Schienenfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Gummi- oder Kunststoffkörper (16) in an sich bekannter Weise im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Fahrzeuges angeordnete segmentartige Einlagen (31) aus Gewebe oder Metall bzw. Stahl besitzt und ausserhalb des Bereiches dieser Einlagen (31) an radial gegenüberliegenden Stellen seinen Querschnitt verringernde Aussparungen (32) bzw. Hohlräume aufweist, die im eingebauten Zustand des Körpers (16) in einer Wagenquerebene liegen und die elastische Widerstandskraft des Körpers in der horizontalen Querrichtung verringern.
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