Einrichtung zur Lagerung des Wagenkastens anf dem Fahrgestell, insbesondere auf den
Drehgestellen von Sehienenfahrzeugen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Lagerung des Wagenkastens auf dem Fahrgestell, insbesondere auf den Drehgestel- lin von Schienenfahrzeugen bei welcher ein Gummikorper zur elastischen Stossaufnahme vorgesehen ist.
Linter Gumni soll hier und im folgenden weicher Gummi oder ein anderes geeigne tes. hochelastisches Material verstanden wer- den.
Die Erfindung bezweckt, die Übertragung von Geräuschen auf den Wagenkasten zu un terbinden und die durch die Fahrbahnuneben- heiten in das Fahrgestell eingeleiteten Stosse abzudämpfen. Gemäss der Erfindung ist der Gummikorper zwischen zwei Teilen angeord- net. von denen der eine eine konkave Rundung und der andere eine konvexe Rundung aufweist. Hierdurch kann erreicht werden. dass Stösse aus versehiedener Richtung aufgenommen werden können, ganz gleich, ob sie vertikal oder horizontal, parallel oder quer zur Fahrtrichtung wirken.
Es ist bereits bekannt, im Fahrzeugbau zwischen dem Fahrgestell und dem Wagenkasten Gummieinlagen vorzusehen. Zum grössten Teil handelt es sich hierbei um die Anordnung ebener Platten, deren Federungs- vermögen infolge mangelnder Ausdehnungsmöglichkeit sehr gering ist. Weiterhin erfordern die bekannten Ausführungen besondere Befestigungen f r die Gummiteile, die bei der Ausführung nach der Erfinclung ver mieden werden können, da der Gummikörper bei der erwähnten Ausbildung der Teile, zwischen denen er gehalten ist, durch den belastenden Wagenkastenteil stets in seiner Stellung gehalten wird.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Einrichtung zur Lagerung des Wagenkastens auf einem Drehgestell, sowie drei Teilvarianten dargestellt.
Fig. 1 zeigt die erste Ausführungsform und
Fig. 2 die zweite Ausführungsform im Querschnitt ;
Fig. 3 bis 5 zeigen im grösseren Massstabe einen Teil der Einrichtung zur Lagerung im Querschnitt mit drei verschiedenartig aus- gebildeten Gummikörpern ;
Fig. 6 zeigt die dritte Ausführungsform in vejtikalem LÏngsschnitt,
Fig. 7 dasselbe in horizontalem Selmitt und
Fig. 8 dasselbe in vertikalem Quer- schnitt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Querträger 9 des Drehgestelles eines Schienenfahrzeuges in seiner Mitte mit einer halbkugelf ormigen Pfanne 10 versehen, in die der ebenfalls halbkugelförmige, konvexe Schwenkzapfen 11 hineinragt, welcher am Querträger 12 des Wagenkastens 13 angebracht ist. Zwischen der Pfanne 10 und dem Zapfen 11 ist der halbkugelmantelförmige Gummikörper 14-angeordnet, welcher sowohl wagrechte, als auch senkrechte Stosse aufzu- nehmen in der Lage ist. An beiden Enden des Querträgers 9 sind mit halbkugeligen Zapfen 16 versehene Reiblagen 15 angeordnet.
Auf jedem der beiden Zapfen 16 liegt ein halbkugelmantelformiges Gummikissen 14, über welches eine an dem Querträger 12 angebrachte halbkugelförmige Pfanne 17 greift.
Bei der dargestellten und beschriebenen Einrichtung zur Lagerung werden die er- forderlichen Winkelbewegimgen zwischen dcn Drehgestellen und dem Wagenkasten 13, welche in der Kurvenfahrt eintreten, durch den Gummikörper 14 bei normalen Fahrzeuglängen und normalen Eurvengrössen anstands- los aufgenommen.
Kommen infolge sehr kleiner Krümmungs- radien gr¯¯ere Winkelbewegungen zwischen dem Wagenkasten 13 und den Drehgestellen vor, so dass ein Reiben des Gummikörpers 14 in seiner Pfanne 10 und am Zapfen 1. za befürchten ist, wird die in Fig. 2 dargestellte Ausführung empfohlen. Dem halbkugelförmigen Sohwenkzapfen 11 am Querträger 12 des Wagenkastens 13 dient eine zweite, halbkugelschalenförmige Pfanne 18 als Gleitlager. Der Gummikörper 14 ist zwischen dieser Pfanne 18 und der Pfanne 10 des Drehgestellquerträgers 9 angeordnet.
Die Hauptlast wird bei den Fahrzeuge mit Drehgestellen im Schwenkzapfen 11 bertragen, wÏhrend die Lagerung des Wa genkastenquerträgers 12 an seinen beiden Enden lediglich ans Stabilitätsgründen er- forderlich ist. Deshalb ist in Fig. 2 an den Seiten des Drehgestelles von der Einlagerung in halbkugeligen Pfannen abgesehen worden.
Der Wagenkastenquerträger 12 ruht an beiden Seiten des Schwenkzapfens mittelst schwenk- barer Stützen 19 in am Drehgestellquerträger 9 angebrachten, mit Gummipolstern ausgelegten Lagern. Diese St tzen weisen Unterlagen 20 auf, die auf einer ebenen Gummiplatte 21 im Querträger 9 gebettet sind. Oben tragen die Stützen 19 Gleitstücke 22, die in am Wagenkastenquerträger 12 befestigten F hrungen 23 bei der Kurvenfahrt zu gleiien vermögen.
Fig. 3 zeigt in grösserem Massstabe den den Gummikörper aufweisenden Teil der Ein- richtung zur Lagerung, welcher in einfachster Weise aus nur drei Teilen besteht. Die beiden halbkugelig geformten, aus Metall gebildeten Teile 24 und 25 greifen mit Spiel ineinander. Zwischen diesen beiden Teilen 24, 25 ist der halbkugelschalenf¯rmige Gummikorper 26 gebettet, der durch Stosse elastisch verformt wird, diese somit abdämpft und auch Geräuschschwingungen nicht überträgt.
Die durch die Belastung der Teile 24 und 25 hervorgerufene Adhäsion des Gummikörpers 26 an den Wänden der Teile 24, 25 ermöglicht kleine Ahrinkelverdrehungen der beiden Teile 9w5 zueinander, ohne dal3 Gleiten des Gummi liorpers 26 auf den LagerwÏnden eintritt.
Diese Winkelbewegung ist natürlich begrenzt.
Sie ist abhängig von der durch die Last eingetretenen Verformung des Gummikörpers 26, von den Durchmessern der Metallteile 24 und 25 und von der Dicke und der elasti- schen Eigenschaft des Gummikörpers 26.
Die Gummikörper werden je nach der Hauptbelastung und der Grösse der auftreten- den Stösse bemessen, wobei man ihnen von 11'ail zu Fall zweckmässig verschiedenartige Formen gibt. Zweckmässig wird der Gummi korper in der Hauptbelastungsrichtung stär- ker ausgebildet als in Richtungen geringerer Belastung. Um ein gutes Fliessen des Gummis und ein grosses und gleichmässiges Fe- derungsvermögen in allen Querschnittsteilen zu erzielen, weist der Gummikorper 26 im unbelasteten Zustande gemäss Fig. 4 wulst l'örmige Verdickungen 27 gleichen Materials auf, sowie rinnenförmige Ausnehmungen oder Vertiefungen 28.
Im belasteten Zustande nimmt dann der Gummikörper 26 eine gleichmässige Halbkugelmantelform an. Die Verdickungen 27 und Ausnehmungen 28 kön- en an beiden Oberflächen oder nur an einer vorgesehen sein, sie mögen parallel zu# Breitenkreisen, wie gezeichnet, oder meridional verlaufen.
Fig. 5 zeigt die anscheinend günstigste Form des Gummik¯rpers 26 zur Erzielung einer möglichst gleichmässigen Beanspruchung desselben durch die Belastungen. Dieser ist hier trichterförmig, wobei die Erzeugenden der äussern und innern Wandfläche in unbelastetem Zustande konvex gekrümmt sind.
Der belastende Teil 24 setzt beim Zusammenbau des Lagers in einer Kreislinie an, die sich bei zunehmender Belastung zur Kugeloberfläche umformt. Bei der fortschreitenden Belastung dehnt sich der Gummikörper 26 in zwei Richtungen aus, das heisst oben nach anssen und unten nach der Mitte.
An Stelle der Halbkugelform k¯nnten die Teile 24 und 25 auch halbkugelähnliche Form aufweisen.
Die zu lösende Aufgabe, in mit Gummi ausgelegten Lagern Stösse aus jeder Richtung des Raumes aufzunehmen, wird nicht allein durch die bisher beschriebene, halbkugel mantelformige Ausbildung des Gummis und seine Einlagerung in entsprechend geformte I. agerungsteile erreicht. Wohl eignet sich diese Ausführungsform am besten, insbesondere bei gleichmässiger Beanspruchnng.
Bei der in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Einrichtung zur Lagerung des Drehgesteilquerträgers im Drehgestell ist an Stelle der Halbkugelform eine Vierflächenlagerung angewendet, da hier die Anwendung der Rugel- zapfen Schwierigkeiten bereiten würde. An den beiden Enden des mit dem normalen Drehzapfengehäuse 29 und den seitlichen Reiblagen 30 versehenen Querträgers 31 eines Drehgestelles ist je ein Gummik¯rper 32 angeordnet, von denen der linke auf der Zeich- nung ersichtlich ist. Der Gummikörper 32 liegt in einem muldenförmig ausgebildeten Pressstück 33, das an den Längsträgern 34 des Drehgestellrahmens befestigt ist.
Der Gummikörper 32 liegt an der Stirnfläche, den beiden Seitenflächen und der untern FlÏche des Querträgers 31 an, so dass aus jeder Richtung kommende Stösse über den Gummikörper 32 geleitet werden. Der Gummikörper 32 ist in seiner innern Fläche mit Ausnehmungen 35 versehen. Der kastenförmig gehaltene Querträger 31 weist bei 36 konvexe Rundungen und das Pressstück33 entsprechend konkave Rundungen auf. Durch diese Ausbildung der Teile wird das Einbringen des Querträgers 31 erleichtert und eine gleichmässige Beanspruchung des Gummikörpers 32 erzieit.
Um die schädliche Einwirkung des Lichtes, sowie den Zutritt von ibl sind verhiiten, Lager durch Bleche 37 abgedeckt.
Durch die Einschaltung der Gummizwischenlagen soll lediglich die Ubertragung von Stössen und Geräuschscl ? wingungen vom Fahrgestell auf den Wagenkasten vermieden werden, welche trotz der Federn, die ja jeweils nur in senkrechter Richtung wirken, noch vorhanden sind. Die Gummikissen sollen nicht zum Ersatz der Blatt-oder Spiralfedern dienen, mit denen die Achsen gegenüber dem Fahrgestell abgefedert sind, weil das Fende- rungsmass der Gummizwischenlagen begrenzt ist.
Device for storage of the car body Anf the chassis, especially on the
Bogies of rail vehicles.
The invention relates to a device for mounting the car body on the chassis, in particular on the bogies of rail vehicles, in which a rubber body is provided for elastic shock absorption.
Linter Gumni is intended here and in the following to be soft rubber or some other suitable material. highly elastic material can be understood.
The aim of the invention is to prevent the transmission of noises to the car body and to dampen the shocks introduced into the chassis by the uneven road surface. According to the invention, the rubber body is arranged between two parts. one of which has a concave curve and the other has a convex curve. This can be achieved. that shocks can be absorbed from different directions, regardless of whether they act vertically or horizontally, parallel or across the direction of travel.
It is already known to provide rubber inserts between the chassis and the car body in vehicle construction. For the most part, this is an arrangement of flat plates, the resilience of which is very low due to the lack of expansion. Furthermore, the known designs require special fastenings for the rubber parts that can be avoided ver in the execution according to the invention, since the rubber body is always held in its position in the aforementioned formation of the parts between which it is held by the onerous body part.
The drawing shows three exemplary embodiments of the device for mounting the car body on a bogie, as well as three partial variants.
Fig. 1 shows the first embodiment and
2 shows the second embodiment in cross section;
3 to 5 show, on a larger scale, part of the mounting device in cross section with three differently designed rubber bodies;
Fig. 6 shows the third embodiment in a vertical longitudinal section,
Fig. 7 the same in horizontal Selmitt and
8 the same in vertical cross section.
In the embodiment according to FIG. 1, the cross member 9 of the bogie of a rail vehicle is provided in its center with a hemispherical pan 10 into which the hemispherical, convex pivot pin 11 protrudes, which is attached to the cross member 12 of the car body 13. Between the socket 10 and the pin 11, the hemispherical jacket-shaped rubber body 14 is arranged, which is able to absorb both horizontal and vertical impacts. Friction layers 15 provided with hemispherical pins 16 are arranged at both ends of the cross member 9.
On each of the two pegs 16 there is a hemispherical rubber cushion 14, over which a hemispherical pan 17 attached to the cross member 12 engages.
In the illustrated and described storage device, the required angular movements between the bogies and the car body 13, which occur when cornering, are easily absorbed by the rubber body 14 for normal vehicle lengths and normal euro sizes.
If, as a result of very small radii of curvature, larger angular movements occur between the car body 13 and the bogies, so that the rubber body 14 may rub in its socket 10 and on the pin 1, the embodiment shown in FIG. 2 is recommended . The hemispherical pivot pin 11 on the cross member 12 of the car body 13 is a second, hemispherical cup-shaped socket 18 as a slide bearing. The rubber body 14 is arranged between this pan 18 and the pan 10 of the bogie cross member 9.
In the case of vehicles with bogies, the main load is transmitted in the pivot pin 11, while the support of the car body cross member 12 at both ends is only necessary for reasons of stability. Therefore, in Fig. 2, storage in hemispherical pans has been refrained from on the sides of the bogie.
The car body cross member 12 rests on both sides of the pivot pin by means of pivotable supports 19 in bearings fitted on the bogie cross member 9 and lined with rubber pads. These supports have bases 20 which are embedded on a flat rubber plate 21 in the cross member 9. At the top, the supports 19 carry sliders 22 which are able to slide in guides 23 attached to the car body cross member 12 when cornering.
3 shows, on a larger scale, that part of the device for mounting which has the rubber body and which in the simplest way consists of only three parts. The two hemispherically shaped, metal parts 24 and 25 interlock with play. Between these two parts 24, 25 the hemispherical shell-shaped rubber body 26 is embedded, which is elastically deformed by impacts, thus damping them and also not transmitting noise vibrations.
The adhesion of the rubber body 26 to the walls of the parts 24, 25 caused by the loading of the parts 24 and 25 enables small angular rotations of the two parts 9w5 to one another without the rubber body 26 sliding on the bearing walls.
This angular movement is of course limited.
It depends on the deformation of the rubber body 26 caused by the load, on the diameters of the metal parts 24 and 25 and on the thickness and the elastic properties of the rubber body 26.
The rubber bodies are dimensioned according to the main load and the size of the impacts occurring, whereby they are suitably given different shapes from 11'ail to case. The rubber body is expediently made stronger in the main load direction than in the directions of lower load. In order to achieve good flow of the rubber and a large and even resilience in all cross-sectional parts, the rubber body 26 has, in the unloaded state according to FIG. 4, bead-shaped thickenings 27 of the same material, as well as channel-shaped recesses or depressions 28.
In the loaded state, the rubber body 26 then assumes a uniform hemispherical shell shape. The thickenings 27 and recesses 28 can be provided on both surfaces or only on one, they may run parallel to circles of latitude, as shown, or meridional.
FIG. 5 shows the apparently most favorable form of the rubber body 26 for achieving the most uniform possible loading of the same by the loads. This is funnel-shaped here, the generatrices of the outer and inner wall surface being convexly curved in the unloaded state.
The loading part 24 starts with the assembly of the bearing in a circular line, which is transformed into a spherical surface with increasing load. As the load progresses, the rubber body 26 expands in two directions, that is to say towards the top and towards the center below.
Instead of the hemispherical shape, the parts 24 and 25 could also have a hemispherical shape.
The problem to be solved, absorbing shocks from every direction of the room in rubber-lined bearings, is not only achieved by the hemispherical jacket-shaped design of the rubber described so far and its inclusion in correspondingly shaped I. aging parts. This embodiment is probably best suited, especially when the load is uniform.
In the device shown in FIGS. 6 to 8 for mounting the bogie cross member in the bogie, a four-surface mounting is used instead of the hemispherical shape, since the use of the bolt pins would cause difficulties here. At the two ends of the transverse support 31 of a bogie, which is provided with the normal pivot housing 29 and the lateral friction layers 30, a rubber body 32 is arranged, of which the left one can be seen in the drawing. The rubber body 32 lies in a trough-shaped pressing piece 33 which is fastened to the longitudinal members 34 of the bogie frame.
The rubber body 32 rests on the end face, the two side surfaces and the lower surface of the cross member 31, so that impacts coming from every direction are directed over the rubber body 32. The rubber body 32 is provided with recesses 35 in its inner surface. The box-shaped cross member 31 has convex curves at 36 and the pressing piece 33 has correspondingly concave curves. This design of the parts facilitates the introduction of the cross member 31 and a uniform stress on the rubber body 32 is achieved.
In order to prevent the harmful effects of light and the access of ibl, bearings are covered by metal sheets 37.
By switching on the rubber intermediate layers, only the transmission of shocks and noise cl? vibrations from the chassis to the car body are avoided, which are still present despite the springs, which only act in the vertical direction. The rubber cushions should not be used to replace the leaf or spiral springs with which the axles are cushioned with respect to the chassis, because the distance of the rubber intermediate layers is limited.