DE1087846B

DE1087846B - Abfederung fuer Achslager u. dgl.

Info

Publication number: DE1087846B
Application number: DEB50131A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Helmut Piatscheck
Original assignee: BRAUNSCHWEIGISCHE KOHLEN BERGW
Current assignee: BRAUNSCHWEIGISCHE KOHLEN BERGW
Priority date: 1958-05-27
Filing date: 1958-08-27
Publication date: 1960-08-25
Also published as: FR1225243A; NL239524A; CH372700A; NL109403C; GB872230A; DE1074923B

Description

Abfederung für Achslager u. dgl. Die Patentanmeldung B 49067 XII/47 a betrifft eine Abfederung für Achslager u. dgl. mit einem Gehäuse mit kegelstumpfförmiger Innenwand, das durch einen mit einem Knick ansetzenden Boden abgeschlossen ist und in dem sich ein kegelförmiger, am Ende mit einer ringförmigen Erweiterung versehener Dorn bewegt, wobei in dem zwischen Gehäuse und Dorn gebildeten Raum ein ringförmiger, der Gehäuseinnenband und dem Dorn anliegender Gummikörper liegt.
Diese Patentanmeldung schützt bei einer solchen Abfederung die Kombination folgender Merkmale: a) der Boden des Gehäuses hat eine kegelige Innenfläche mit größerem Öffnungswinkel als die Gehäuseinnenwand; b) der Dorn läuft in eine Spitze aus; c) die ringförmige Erweiterung des Dorns liegt im belasteten Zustand der Abfederung im Bereich des Zwischenraums zwischen Dorn und Gehäuseinnenwand; d) der Gummikörper hat die Form eines hohlen Kegelstumpfes und reicht im unbelasteten Zustand nur bis zum Ansatz des Bodens.
Außerdem schützt die Patentanmeldung auch noch eine Ausführungsform der Abfederung, bei der die Außenfläche des Gummiringes mit der Innenwand des Gehäuses einen ringförmigen, nach außen abgeschlossenen Hohlraum bildet.
Die Erfindung befaßt sich damit, die Federung, die durch die in dem Hohlraum vorhandene Luft bewirkt wird, möglichst zweckmäßig auszubilden. Dies kann mit der Erfindung erreicht werden, wenn V erbindungsbohrungen vom Hohlraum zur Außenluft vorgesehen sind.
Es ist an sich bei Abfederungen bekannt, in der Wand eines in einem Gummikörper vorgesehenen Hohlraumes, der zu Luftfederungszwecken benutzt wird, Öffnungen zur Außenluft vorzusehen.
Gegenüber dem Bekannten ermöglicht die ne,ie Kombination eine Regelung der Weichheit der Abfederung für Achslager u. dgl. Eine erwünschte weichere Abfederung kann man. z. B. erhalten, wenn man in dem Gehäuse praktisch waagerechte Bohrungen anordnet, die die Verbindung zwischen dem in Innern der Abfederung vorgesehenen Hohlraum und der Außenluft herstellen. Dabei tritt bei Belastung der Achslagerabfederung die in dem Hohlraum verdichtete Luft durch die Bohrungen aus, ohne daß sie im verdichteten Zustand dem Anschmiegen des Gummielements an die Innenfläche des Gehäuses des Achslagers einen. Widerstand entgegensetzt. Sobald die Belastung der Achs:lagerabfederung zurückgeht, kann die Außenluft wieder in den Hohlraum eintreten. In den Bohrungen des Gehäuses können zwecks Regelung des Druckluftaus- und eintritts von Hand einstellbare Absperr- oder Drosselvorrichtungen eingebaut sein, durch die eine Regelung des Druckluftaustritts herbeigeführt werden kann.
Beim Betrieb von Gleisfahrzeugen wird angestrebt, den Spurkranzverschleiß bzw. den Verschleiß der Bandagen so niedrig wie möglich zu halten. Die Erfindung bietet die Möglichkeit, in dieser Richtung eine Verbesserung zu erzielen. Die Achslagerfederung muß in der Fahrtrichtung möglichst hart sein, um ein Pendeln der Fahrzeuge zu verhindern, während sie in der Achsrichtung weicher sein sollte. Um dies zu erreichen, ist der Hohlraum, den der Gummiring mit der Innenfläche des Gehäuses der Achslagerabfederung bildet, in Achsrichtung und in Fahrtrichtung in verschieden große Einzelhohlräume unterteilt. Dabei sind erfindungsgemäß die in der Achsrichtung liegenden Hohlräume größer als die in Fahrtrichtung liegenden Hohlräume.
Um das gleiche zu erreichen, kann aber auch der Querschnitt des Gummiringes an der Stelle der Hohlräume elliptisch gestaltet sein, wobei die kleine Achse der Ellipse in Achsrichtung und die große Achse der Ellipse in Fahrtrichtung liegt.
Man kann aber außerdem auch den Hohlraum als ringförmige Rille am Außenumfang des Gummirings ausbilden und in der Achsrichtung kleinere Zusatzhohlräume vorsehen, die die Elastizität der Achsrichtung erhöhen. In jedem Falle wird eine harte Federung in Fahrtrichtung und eine weichere Federung in Achsrichtung erreicht, wodurch der Spurkranzverschleif wirksam vermindert wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. 1.s zeigt Fig. 1 zwei Ausführungsformen der Erfindung mit Bohrungen bzw. Drosselvorrichtungen in dem Gehäuse der Achslagerabfederung, Fig. 2 bis 4 eine andere Ausführungsform von Hohlräumen in dem Gummielement, Fig.5 ein Gummielement mit elliptischem Querschnitt des Hohlraumes, Fig. 6 bis 8 eine Ausführungsform mit einer ringförmigen Rille als Hohlraum und Zusatzhohlräumen in Achsrichtung.
Mit 10 ist ein spitzkegelig auslaufender Dorn l.ezeichnet, der an seinem unteren Teil von einem Ring 11 aus elastischem Material umgeben ist. Dieser Ring hat die Form eines hohlen Kegelstumpfes. Die Außenfläche dieses Gummiringes 11 liegt an der Innenfläche eines Achslagergehäuses 12 derart an, daß zwischen dem Ring 11 und der Innenfläche des Gehäuses cin Hohlraum 13 verbleibt.
Bei Belastung der Feder durch Eindrücken des Dornes 10 in das Gehäuse 12 findet zunächst eine Beanspruchung des Gummielementes 11 auf Schub statt. Beim weiteren Fortschreiten der Belastung drückt sich die Seitenfläche des Gummielementes 11 auf die Innenfläche des Gehäuses 12, wobei die Luft in dem Hohlraum komprimiert wird und ihrerseits ein Federelement bildet.
Man kann diesen Lufthohlraum zur Regulierung der Federung verwenden, indem z. B. Bohrungen 14 bestimmten Durchmessers in der Wand des Gehäuses 12 angeordnet werden, durch die die Luft aus dem Hohlraum mehr oder weniger schnell nach außen strömen kann. Hierdurch kann eine Dämpfung der Federung erreicht werden.
Darüber hinaus ist es möglich, wie die linke Seite der Fig. 1 zeigt, die Bohrungen mit einer Drosselschraube 15 zu versehen, um die Regulierung des Luftdruckes in dem Hohlraum von Hand einstellen zu können. Dadurch läßt sich der Weichheitsgrad der Federung verändern.
Die Achslagerabfederung gemäß der Erfindung ist mit ihrer Achse senkrecht am Fahrzeug angeordnet. Dadurch wirken sich die Federungen in Fahrtrichtung und in Achsrichtung in zueinander senkrechten Querschnittsebenen des Gummielementes aus.
In Fig. 2 bis 4 liegen die Schnittebenen A-A in der Achsrichtung des Fahrzeuges, während die Schnittebenen B-B in der Fahrtrichtung verlaufen. Um zu erreichen, daß in der Achsrichtung und in der Fahrtrichtung vrschiedene Elastizität gegeben ist, wird der Lufthohlraum des Gummielementes 13 unterteilt. Nach Fig.2 bis 4 sind je zwei gleich große Aussparungen 16 vorgesehen, die von dem Schnitt A-A geschnitten werden und die zur Wirkung kommen, wenn das Fahrzeug in Achsrichtung federt. In hierzu senkrechter Richtung sind zwei Aussparungen 17 vorgesehen, die von dem Schnitt B-B geschnitten werden und in Fahrtrichtung hintereinanderliegen. Dadurch, daß die Aussparungen 16, die in Achsrichtung hintereinanderliegen, größer sind als die Aussparungen 17 in der Fahrtrichtung, ergibt sich eine Federung größerer Elastizität in der Achsrichtung als in der Fahrtrichtung. Dies ist vorteilhaft, um insbesondere bei Gleisfahrzeugen den Spurkranzverschleiß zu verringern. Es wird auch bei dem Fahrzeug ein weicherer Kurvenverlauf erzielt, wodurch ebenfalls der Spurkranzverschleiß eine Minderung erfährt.
An Stelle der verschieden großen Aussparungen in Achsrichtung und in Fahrtrichtung kann, der Gummikörper auch gemäß Fig. 5 ausgebildet sein. Danach ist der Gummikörper 11 mit einem ringförmigen Hohlraum versehen, wobei sein Querschnitt die Form einer Ellipse 18 hat. Hierdurch hat der Hohlraum, wie Fig. 5 zeigt, im Schnitt B-B nur einen kleinen Querschnitt und in dem Schnitt A-A, der in Achsrichtung liegt, einen großen Querschnitt. Die Federung in Fahrtrichtung ist also härter als die Federung in Achsrichtung.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit liegt darin, daß gemäß Fig. 6 bis 8 der Hohlraum kreisringförmig ausgebildet ist, wie durch den Kreis 19 angedeutet, so daß seine Ausdehnung in Achsrichtung und in Fahrtrichtung an sich gleich ist. Die Federung wird alsdann so ausgelegt, daß sie für die Fahrtrichtung ausreichend ist und für die Achsrichtung, also im Schnitt A-A, werden zusätzliche Hohlräume 20 vorgesehen. Diese zusätzlichen Hohlräume 20 ergeben für die Federung in der Achsrichtung eine Erhöhung der Elastizität bzw. eine weichere Federung.
Die dargestellten Ausführungen sind lediglich zweckmäßige Beispiele, die zahlreiche konstruktive Änderungen zulassen,. . Für die Erfindung kommt es darauf an, daß der Lufthohlraum zwischen dem Gummiring 11 und dem Gehäuse 12 der Achslagerung zur Verbesserung der Federeigenschaften der Achslagerabfederung herangezogen wird und daß verschiedene Federeigenschaften in Achsrichtung und in Fahrtrichtung durch geeignete Gestaltung des Gummiringes erzielt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Abfederung für Achsl.ager u. dgl. nach Patentanmeldung B 49067 XII/47 a, bei der die Außenfläche des Gummiringes mit der Innenwand des Gehäuses einen ringförmigen Hohlraum bildet, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse Verbindungsbohrungen (14) vom Hohlraum (16-19) zur Außenluft angeordnet sind.
2. Abfederung für Achslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bohrungen (14) einstellbare Absperr- oder Drosselvorrichtungen eingebaut sind.
3. Abfederung für Achslager, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum in Achsrichtung und in Fahrtrichtung in verschieden große Einzelhohlräume (16,17) unterteilt ist.
4. Abfederung für Achslager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Achsrichtung liegenden Hohlräume (16) größer sind als die in Fahrtrichtung liegenden Hohlräume (17).
5. Abfederung für Achslager nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Gummiringes an der Stelle der Hohlräume elliptisch (18) gestaltet ist, wobei die große Achse der Ellipse in Fahrtrichtung und die kleine Achse in Achsrichtung liegt.
6. Abfederung für Achslager nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Achsrichtung kleinere Zusatzhohlräume (20) vorgesehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 720 454, 945 899.