DE1091596B - Deichselstuetzgelenk fuer dreiachsige Lenkgestelle von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

• Deichselstützgelenk für dreiachsige Lenkgestelle von Schienenfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein Deichselstützgelenk für dreiachsige Lenkgestelle von Schienenfahrzeugen, wie sie insbesondere bei Straßenbahnwagen verwendet werden.
• Bei diesen Lenkgestellen sind die Deichseln der beiden Endgestelle in Mitte des Mittelgestells durch ein Schiebegelenk miteinander verbunden und stützen sich außerdem über je ein Stützgelenk gelenkig auf dem Rahmen des Mittelgestells ab. Hierdurch werden die Endachsen beim Befahren von Gleiskrümmungen durch die querbewegliche Mittelachse zwangläufig in eine radiale oder annähernd radiale Lage zum Krümmungsmittelpunkt gelenkt. Der Wagenkasten wird meistens auf den Deichselrahuren der Endachsen derart abgestützt, daß diese die Hauptlast aufnehmen und nur ein geringer Teil des Kastengewichts, etwa ein Zehntel, über die Deichseln und die Stützgelenke auf die querbewegliche Mittelachse übertragen wird.
• Die bekannten Deichselstützgelenke bestehen häufig aus zwei etwa halbkugelförmigen Schalen, von denen die obere, nach unten geöffnete an der Deichsel, die untere, nach oben geöffnete am Mittelgestellrahmen befestigt ist. Zwischen die beiden Schalen, deren Kanten stark abgerundet sind, ist eine Gummikugel eingelegt, deren Durchmesser etwa gleich dem Kugeldurchmesser der Lagerschalen ist. Die halbkugelförmigen Schalenflächen müssen, um einen übermäßigen Verschleiß der Kugel zu vermeiden, sauber und glatt bearbeitet werden; außerdem muß zwischen den beiden Schalenrändern eine Balgdichtung vorgesehen sein, um den Zutritt von Feuchtigkeit, Staub und anderen Verunreinigungen zu den Auflageflächen der Kugel zu verhindern. Zur Begrenzung der gegenseitigen seitlichen Verschiebung zwischen Deichsel und Mittelgestellrahmen in waagerechter Ebene quer zur Deichselmittellinie müssen besondere Anschläge vorgesehen sein; diese befinden sich an beiden Seiten der unteren Kugelschale und arbeiten mit einem von der Deichsel ausgehenden, U-förmigen Bügel zusammen, der um das gesamte Gelenk herumgeführt ist und, weil er bei Erreichen des Anschlages die gesamten seitlichen Kräfte aufzunehmen und zu übertragen hat, sehr stark ausgebildet sein muß.
• Es sind außerdem Stützgelenke für das deichselartige Ende des Rahmens eines Straßenbahnwagens bekannt, die aus tonnenförmigen Gummitragkörpern bestehen, die mit lotrechter Achse zwischen je einem am Fahrzeughauptrahmen und am Deichselrahmen befestigten topfförmigen Halter angeordnet sind. Bei gegenseitiger Horizontalverschiebung der beiden Rahmen ändert sich die Beanspruchungsart der Gummitragkörper nicht. Jeder Gummitragkörper wird vielmehr unverändert auf Schub, wenn auch mit geringer werdender freier Schublänge, beansprucht. Hierdurch ergibt sich eine progressive Charakteristik der Federkennlinie. Ein die gegenseitige Verschiebebewegung der beiden Rahmen genau begrenzender elastischer Anschlag wird durch diese Stützgelenke nicht erzielt. Trotz einer labyrinthartigen Verbindung der beiden einen Stützkörper aufnehmenden Näpfe können Schmutz, Staub und sonstige Fremdkörper zwischen den Gummitragkörper und die Seitenflächen der Näpfe eindringen, die einen vorzeitigen Verschleiß des Gummikörpers zur Folge haben.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfacher als die erstgenannte Konstruktion aufgebautes und herzustellendes Deichselstützgelenk zu schaffen, das die geschilderten Nachteile der zweiten bekannten Konstruktion vermeidet.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Stützgelenk als nachgiebiges Zwischenglied ein aus elastischem Werkstoff, z. B. Gummi, bestehender Hohlzylinder mit lotrechter Mittellinie vorgesehen ist, der an dem einen der beiden zu verbindenden Teile mittels eines zylindrischen, in die Bohrung des Hohlzylinders eingeschobenen Zapfens und am anderen Teil mittels eines den Hohlzylinder umgebenden Napfes in horizontaler Ebene festgelegt ist. Dabei ist die Summe der Höhen der Anlageflächen des Zapfens und des Napfes an den Hohlzylinder bei dessen Normalstellung kleiner als die Höhe des Hohlzylinders. Der Zapfen verjüngt sich in Richtung auf sein freies Ende, und der Napf erweitert sich in Richtung auf sein freies Ende derart, daß der Hohlzylinder bei horizontaler Verschiebung zwischen der Deichsel und dem Rahmen des Mittelgestells während des ersten Teiles des Verschiebewagens auf Schub und nach seiner Anlage an den verjüngten bzw. erweiterten Teil des Zapfens bzw. des Napfes ausschließlich auf Druck beansprucht wird.
• Der auf den Rahmen des Mittelgestells zu übertragende Anteil des Kastengewichts wird bei dieser Anordnung, wie auch bei der bekannten Konstruktion mit tonnenförmigen Gummitragkörpern, durch Druckspannung in dem nachgiebigen Zwischenglied übertragen. Die Fderkonstante des nachgiebigen Zwischengliedes ist während des ersten Teiles des Verschiebeweges zwischen der Deichsel und dem Rahmen des Mittelgestells verhältnismäßig klein. Bei weiterer Bewegung in der gleichen Richtung legt sich der Hohlzylinder infolge seiner Verformung an den verjüngten Teil des Zapfens und den erweiterten Teil des Napfes an und wird anschließend ausschließlich auf Druck beansprucht. Dadurch wird die Rückführkraft des Gelenkes nach Überschreiten eines bestimmten Verschiebeweges sprunghaft größer, wodurch besondere Anschläge zur Begrenzung der seitlichen Bewegung entbehrlich werden.
• Das Stützgelenk gemäß der Erfindung arbeitet mit keinerlei Reibung. Es ist daher jeglicher Schutz des Gelenkes vor dem Eindringen von Schmutz oder Staub entbehrlich, und der bei den bekannten Gelenken erforderliche Faltenbalg wird eingespart. Das Gelenk weist nur ebene oder zylindrische Teile auf, die sehr einfach zu bearbeiten sind. Eine Feinbearbeitung ist allenfalls für den Zapfen erforderlich, während die anderen Teile im Rohzustand verwendet werden können. Der auch bei dem Stützgelenk gemäß der Erfindung als Schutz vorgesehene U-förmige Bügel kann beträchtlich leichter und weniger widerstandsfähig ausgebildet werden, da er keine beim Anschlag auftretenden seitlichen Kräfte zu übertragen hat.
• Zur Schonung des elastischen Hohlzylinders ist an dessen beiden Stirnseiten in an sich bekannter Weise eine Metallscheibe anvulkanisiert, angeklebt oder andersartig befestigt.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
• Abb. 1 zeigt die Draufsicht auf das gesamte Lenkgestell; Abb.2 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch das Stützgelenk nach der Linie A-B in Abb. 1.
• Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 sind mit 1 und 2 die beiden an ihren Deichseln 3 und 4 durch Stützgelenke 5 und 6 mit dem Mittelgestell ? verbundenen Endachsgestelle bezeichnet, auf die sich über die Drehpfannen 8 und 9 der Wagenkasten abstützt. Das in der Mitte des Mittelgestells 7 vorgesehene Deichsel -Schiebegelenk zwischen den beiden Deichseln 5 und 6 ist mit 10 bezeichnet.
• Jedes Stützgelenk 5 bzw. 6 besteht, wie Abb. 2 zeigt, aus einem elastischen Hohlzylinder 11, an dessen beiden Stirnseiten Metallscheiben 12 und 13 befestigt sind. An den Mittelgestellrahmen 7 ist ein Zapfen 14 angeschweißt, der aus einem zylindrischen Teil 15 besteht, der in die Bohrung 16 des Hohlzylinders 11 hineinpaßt. Der Zapfen 14 weist ferner einen zweiten, ebenfalls zylindrischen Teil 17 kleineren Durchmessers auf, der bis in den an der Deichsel 3 befestigten Napf 18, der den Hohlzylinder 11 außen umgibt, hineinragt. Zwischen den beiden zylindrischen Teilen 15 und 17 ist ein stetiger, abgerundeter Übergang 19 vorgesehen. Der Napf 18 weist einen etwa kreisbogenförmig nach außen umgebogenen Rand 20 auf. Die Lage des elastischen Hohlzylinders 11 im Augenblick des Anliegens an dein Rand 20 und an den Teilen 17 und 19 des Bolzens 14 ist mit strichpunktierten Linien dargestellt. Um diese seitliche Bewegung des Gelenkes zu ermöglichen, ist die Summe der Höhen 23 und 21 der Anlageflächen des Bolzens 14 und des Napfes 18 an den Hohlzylinder 11 bei dessen Normalstellung kleiner als die Höhe 22 des Hohlzylinders 11.

Claims (5)

1. PATENT ANS1'HC*CIIE: 1. Deichselstützgelenk für dreiachsige Lenkgestelle von Schienenfahrzeugen, deren Deichseln in der Mitte des 11ittelgestells durch ein Schiebegelenk miteinander verbunden und über je ein Stützgelenk auf den Rahmen des Mittelgestells abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Stützgelenk (5 bzw. 6) als nachgiebiges Zwischenglied ein aus elastischem Werkstoff, z. B. Gummi, bestehender Hohlzylinder (11) mit lotrechter Mittellinie vorgesehen ist, der an dem einen der beiden zu verbindenden Teile (3 bzw. 7) mittels eines zylindrischen, in die Bohrung (16) des Hohlzylinders eingeschobenen Zapfens (14) und am anderen Teil mittels eines den Hohlzylinder umgebenden Napfes (18) in horizontaler Ebene festgelegt ist, wobei die Summe der Höhen (23 und 21) der Anlageflächen des Zapfens (14) und des Napfes (18) an den Hohlzylinder bei dessen Normalstellung kleiner ist als die Höhe (22) des Hohlzylinders, wobei sich der Zapfen in Richtung auf sein freies Ende zu verjüngt, der Napf sich in Richtung auf seinen freien Rand zu erweitert derart, daß der Hohlzylinder bei horizontaler Verschiebung zwischen der Deichsel (3 bzw. 4) und dem Rahmen des Mittelgestells (7) während des ersten Teiles des Verschiebeweges auf Schub und nach seiner Anlage an den verjüngten bzw. erweiterten Teil des Zapfens bzw. des Napfes ausschließlich auf Druck beansprucht wird.
2. 2. Deichselstützgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in den elastischen Hohlzylinder hineinragende Zapfen am Mittelgestellrahmen, und der den Hohlzylinder umfassende Napf an der Deichsel angebracht ist.
3. 3. Deichselstützgelenk nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an beide Stirnseiten des elastischen Hohlzylinders in an sich bekannter Weise je eine Metallscheibe (12 bzw. 13) anvulkanisiert, angeklebt oder andersartig befestigt ist.
4. 4. Deichselstützgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen aus einem zylindrischen, in die Bohrung des Hohlzylinders passenden Teil (15), einem zweiten, bis in den Napf hineinragenden zylindrischen Teil (17) geringeren Durchmessers und einem stetigen, abgerundeten Übergang (19) zwischen diesen beiden zylindrischen Teilen (15 und 17) besteht.
5. 5. Deichselstützgelenk nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Napf in einen etwa kreisbogenförmig nach außen umgebogenen Rand (20) ausläuft. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 672 163, 754 382, 756967.