DD265448A1

DD265448A1 - Gummifeder-daempf-system

Info

Publication number: DD265448A1
Application number: DD30755587A
Authority: DD
Inventors: Thomas-Joachim Volger; Siegmar Seidewitz; Christian Loebner
Original assignee: Zfi Des Verkehrswesens Inst Fu
Priority date: 1987-10-02
Filing date: 1987-10-02
Publication date: 1989-03-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gummifeder-Daempf-System, welches vorwiegend zur Bedaempfung symmetrischer Schwingungsvorgaenge, wie sie z. B. bei Schienenfahrzeugen als Folge von auftretenden Querbeschleunigungen zwischen dem Fahrzeugkasten und den Drehgestellen auftreten, geeignet ist. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, indem 2 Feder-Daempfkoerper, die als Hohlkoerper gestaltet sind und deren positive und negative Volumenaenderung bei der durch die Schwingung hervorgerufenen Deformation betragsgleich ist, unter Vorspannung beidseitig des zu federnden Konstruktionselementes (z. B. Drehzapfen) gegenueberliegend angeordnet, sind. Um den entstehenden Druecken standhalten zu koennen und ein Ausbauchen zu verhindern sind die Gummihohlkoerper mit Versteifungsringen versehen. Zum Ausgleich der Daempffluessigkeit sind die beiden Feder-Daempfkoerper mit Rohrleitungen ueber eine Drossel verbunden, deren Durchmesser entscheidend fuer die Daempfkraft ist. Fig. 2

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Gummifeder-Dämpf-System vorwiegend für Drehgestellfahrzeuge, welches geeignot ist, die infolge von Seitenstößen auftretenden O.uerbeschleunigungen von Lokomotiv- oder Wagenkästen gegenüber Drehgestellen entstehenden Querschwingungen zu federn und zu dämpfen.

Charakteristik des bekannten Stiindes der Technik

Bekannt sind Gummikorper und Summihohlkörper, die entweder zum Federn oder zum Dämpfen von Drehgestellwiegen, Wagenkästen und Verbrennungs motoren geeignet sind und zum Teil einen komplizierten Aufbau und großen fertigungstechnischen Aufwand besitzen.

Bekannt sind die DDR-IiB 55052 υ nd 21274, die eine Gummifederung von Drehzapfen von Schienenfahrzeugen mittels massiver Gummifedern, die gegenüberliegend am Drehzapfen angeordnet sind, beschreiben und zusätzlich oine konventionelle Dämpfung erfordern, tiowie die DDR-EB 25570, die einen pneumatischen schieber- oder membrangesteuerten Stoß- und Schwingungsdämpfer betrifft. D eser Dämpfer arbeitet mit Luft im offenen System oder mit anderen Gasen im geschlossenen System. Für das offono System int kein Luftfilter vorgesehen, so daß der durch Schieber, Kolben und Rückschlagventile objektiv bedingte Reibvorschleiß und die Verschmutzung von Ventilen und Drosselbohrungen z. B. infolge Bremsstaub und Luftverunreinigungen durch die ungefiltert angesaugte Luft stark begünstigt wird, was einer Wartungsarmut entgegensteht. Der naturgemäß niedrige Arbeitsdruck führt zu großen Systemabmessungen. Für das geschlossene System werden Luftbehälter benötigt, die eine uneiwünschte Masseorhöhung und zusätzlichen Raumbedarf mit sich bringen, wodurch diese Lösung, zumindest für Lokomotivdrehgeistelle ungünstig wäre.

Weiterhin bekannt ist die QS-DE 2747290, die ein« flüssigkeitsgefüllte Gummifeder beschreibt, welche die Eigenschaft ha;, eine hohe Druck-, jedoch eine relativ geringe Schubstoifigkeit aufzuweisen, und allein dem Zweck der Federung dient. In der OS-DE 2802896 wird eine Erfindung beschrieben, sie betrifft einen, mit Flüssigkeit gefüllten, durch eine bewegliche teilweise elastische Wand — in der sich Drosselbohrungen befinden — in 2 Kammern geteilton, zumindest teilweise elastischen, durch einen nicht elastischen Lagerkern fixierten Hohlkörper zur Dämpfung der Eigen- und fahrbahnerregten Schwingungen von Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Flüssigkeit bei Auslenkung über die

Drosselbohrungen der elastischen Wand (Membran) von der einen Kammer in die andere gedrückt wird, wobei ein kleiner Teilbereich in der beweglichen Wand mit bewußt großer Elastizität, durch nahezu widerstandsloser, jedoch durch Anschläge begrenzter, Verformung, bei hochfrequenten Erregungen mit geringe; Amplitude, eine hier unerwünschte Dämpfung verhindert.

Das Wirkprinzip dieses Dämpfungselementes läßt sich aber in seiner konstruktiven Ausführung aus Dimensionierungsgründen für den Einsatzfall als Querfeder-Dämpf-Element auf Schienenfahrzeugen kaum umsetzen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines billigen, wartungsarmen und nahezu verschleißfreien Federelementes, welches bei kompakter Bauweise auch gleichzeitig suhwingungsdämpfende Eigenschaften besitzt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gummifedor-Dämpf-System zu finden, welches geeignet ist, die infolge von Seitenstößen auftretenden Querbeschleunigungen von Lokomotiv- oder Wagenkästen gegenüber Drehgestellen und die dabei entstehenden Querschwingungen zu federn und zu dämpfen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß 2 hohle, flüssigkeitsgefüllte Feder-Dämpfkörper zwischen Drehzapfen und Drehgestell gegenüberliegend angeordnet sind. Um ein Herausfallen z'i verhindern sind die Feder-Dämpfkörper durch Paßzapfen am Drehzapfen und Drehgestell fixiert. Die Hohlräume der beiden Feder-Dämpfkörper sind mittels Rohrleitung verbunden, wobei sich in dieser eine Drosselbohrung befindet, deren Durchmesser entscheidend für die Dämpfkraft ist. Länge sowie Härte und Durchmesser des Gummifederkörpers sind entscheidend für die Federeigenschaften des Systems. Um die auftretenden großen Drücke ertragen zu können, ist der Gummihohlkörper mit Versteifungsringen versehen, die gleichzeitig ein Aufbauchen und damit eine Volumenvergrößerung verhindern.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soli an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: Querschnitt des Feder-/Dämpfkörpers und

Fig. 2: prinzipielle Anordnung des Gummifeder-Dämpf-Systems

Der in Fig. 1 dargestellte Feder-Dämpfkörper 1 besteht aus den beiden, mit Aussparungen 13 fi'ir die Paßzaptan versehenen, Aufnahmeplatten 10,11. Zwischen diese ist der hohle Gummiformkörper 8, mit eingebetteten Versteifungsringen 9 versehen, einvulkanisiert. Die Aufnahmeplatte 11 besitzt Bohrungen die im Hohlraum des Gummiformkörpers 9 enden. In Fig. 2 ist das Gummifoder-Dämpf-Systein im Prinzip dargestellt. Die beiden Feder-Dämpfkörper 1 sind unter Vorspannung zwischen Drehzapfen 2 und Drehgestell 3 gegenüberliegend eingebaut und werden mittels Paßzapfen und der Aussparungen 13 in den Aufnahmeplatten 10,11 am DrehzapVn 2 und Drehgestell 3 fixiert. Nach Montage des Eckstückes 4; der Fülleitung 0 mit Rückschlagventil 7 und der Verbindungsleitungen 14erfolgt das Auffüllen der Gummihohlkörper 8, beispielsweise mit Silikonö¹. über die Fülleitung 6, wobei die Entlüftungsschra jbe 5 geöffnet ist. Nach Beendigung des Füllvorganges und Einschrauben der Entlüftungsschrauben 5 ist das Gummifeder-Dämpf-System betriebsbereit.

Zum Ablassen des Öles aus dem System, bei etwaigen Reparaturen, ist im Eckstück 4 eine Ölablaßbohrung 12 vorgesehen. Durch diese kann auch die Drosselbohrung besichtigt werden

Die Wirkungsweise des Systems Ist folgende:

Bei einer Querbeschleunigung des Lok- bzw. Wagenkastens wird der anlaufseitige '"eder-Dämpfkörper 1 zusammengedrückt. Dadurch wird das in ihm befindliche Öl drückbea jfschlagt und entweicht über e rie «n Eckstuck 4 befindliche Drosselbohrung, deren Durchmesser üie Größe der Dämpfung bewirkt, durch die Verbindungslei lungen 14 in den gegenüberliegenden Feder-Dämpfkörper 1, der dadurch auseinandergedrückt wird.

Um ein Ausbauchen des Gummiförmkörpers 8 u nd damit eir e Vergrößerung des Hohlraumvolumens zu verhindern, ist dieser mit Versteifungsringen 9 versehen.

Erreicht der Drehzapfen 2 wieder seine Mittelstellung oder schlägt er In der Gegenrichtung aus, so ist der Öifluß durch die Verbindungsieitungon 14 umgekehrt.

Das Rückschlagventil 7 in der Fülleitung β verhindert das Austreten des Öls. Das Rückschlagventil / kann gegebenenfalls auch durch eine Verschlußschraube ersetzt werden.

Die Federeiiienschaften des Systems werden ausschließlich durch die Dimensionierung der Gummi-/ bzw. Elastomerkörper bestimmt.

Claims

1. Gummifeder-Dämpf-System mit flüssigkeitsgefüllten und gegen Ausbauchen stabilisierten Gummihohlkörpern, gekennzeichnet dadurch, daß zwei, beidseits des federnden und zu bedämpfenden Konstruktionselementes, Feder-Dämpfkörper (1) angeordnet sind, dio über Rohrund Schlauchleitungen (16), die zumindest eine Strömungsdrossel beinhalten, verbunden sind und daß die stirnseitig am Dämpfkörper (Danvulkanisierten Aufnahmeplatten (10; 11) Aussparungen (13) besitzen, mit denen die Dämpfkörper (1) in Verbindung mit einem Paßzapfen fixiert werden und einen ständig festen Sitz, durch Einsetzen unter Vorspannung, garantieren.

2. Gummifeder-Dämpf-System nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die zumindest eine Drosselbohrung, zur Einstellung der Dämpfcharakteristik, der Strömungsdrossel gegen solche anderen Durchmesser austauschbar oder stufenlos verstellbar ist.

3. Gummifeder-Dämpf-System nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß eine der stir nseitig anvulkanisierten Aufnahmeplatten (11) der Gummi-Dämpfkörper (1) einerseits mit einer Entlüftungsbohrung (15) und andererseits mit einer Öleinlaßbohrung (16) versehen ist.

4. Gummifeder-Dämpf-System nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß eine Fülleitung (6) mit einem Rückschlagventil (7) vorhanden ist oder die durch eine Verschlußschraube absperrbar ist.

5. Gummifeder-Dämpf-System nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß alle Freiheitsgrade des zu dämpfenden und zu federnden schwingenden Bauteils um die 3 räumlichen Achsen, in von der Konstruktion der Gummihohlkörper abhängigen Grenzen, gewährleistet werden.

6. Gummifeder-Dämpf-System nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß eine nicht erwünschte Dämpfung von hochfrequenten Schwingungen mit geringen Amplituden durch das begrenzte radiale Ausbauchen der Gummihohlkörper (8) in einfacher Weise realisiert wird und auf gleiche Weise bei großen Amplituder eine progressive Dämpfungscharakteristik bewirkt.

7. Gummifeder-Dämpf-System nach An spruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zum Schutz vor Überlastung des Systems, mittels zumindest eines ggf. einstellbaren Überströmventils, beim Erreichen eines vorgegebenen Dämp 'kraftmaximums, der Flüssigkeitsdruck über einen entsprechenden ungedrosselten Que -schnitt abgebaut wird.