DE1109727B - Achslagerfuehrung fuer Schienenfahrzeuge mittels zugleich die Abfederung des Rahmens bewirkender Gummischichten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Achslagerführung für Schienenfahrzeuge mittels zugleich die Abfederung des Rahmens bewirkender Gummischichten zwischen zur Lotrechten und Waagrechten geneigten Abstützfiächen nach Patentanmeldung K 2113111/20 d, wobei jedem Achslagergehäuse mindestens zwei Gummihohlkegel zugeordnet sind. Jeder dieser Gummihohlkegel liegt lose zwischen kegeligen Abstützflächen von Abstützkörpern und ist mindestens im Bereich eines Endes mit einem mittragenden Ringwulst versehen.

Bei diesen bekannten Achslagerführungen und Federungen sowie denjenigen nach der Hauptpatentanmeldung sind die jeden Gummihohlkegel von außen umfassenden Abstützkörper am Rahmen und die jeden Gummihohlkegel von innen abstützenden Abstützkörper an den Tragarmen des Achslagergehäuses angeordnet. Jeder Gummihohlkegel, nach seiner augenscheinlichen Form auch Gummihohlkegelstumpf genannt, weist dabei eine abgeplattete Spitze und im Bereich seines größten Durchmessers am Außenmantel einen Ringwulst auf. Wenn auch diese Achslagerführungen und Federungen gegenüber anderen bekannten Achslagerführungen und Federungen einen verhältnismäßig geringen Platzbedarf aufweisen, so ist doch der Platzbedarf von üblichen Gleitführungen insbesondere mit unterhalb des Achslagers angeordneten Federn noch geringer. Außerdem ist bei den bekannten Gleitführungen die Einstellbarkeit in Höhe und Längsrichtung bisher noch einfacher. Bei Neukonstruktionen von Schienenfahrzeugen kann in den meisten Fällen ohne weiteres den Gegebenheiten der bekannten Achslagerführung und Federung Rechnung getragen werden. Bei sehr beschränkten Platzverhältnissen und insbesondere bei Umbauten von vorhandenen Gleitführungen können hingegen trotz aller sonstigen Vorteile erhebliche Schwierigkeiten auftreten.

Die Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst wird, ist daher darin zu sehen, die bekannte Achslagerführung und Federung nach dem Gattungsbegriff unter Wahrung ihrer bisherigen Vorteile so zu verbessern, daß sie auch bei beschränkten Platzverhältnissen eine Gleitführung ersetzen kann.

Die Lösung dieser Aufgabe beruht darin, daß jeweils der die innere Kegelfläche des Gummihohlkegels aufnehmende Abstützkörper am Rahmen und der die äußere Kegelfläche aufnehmende Abstützkörper am Achslagergehäuse befestigt ist.

Durch diese Maßnahmen wird nicht nur eine vorteilhafte Lösung der gestellten Aufgabe gewährleistet. Darüber hinaus ergibt sich noch eine bauliche Ver-Achslagerführung für Schienenfahrzeuge

mittels zugleich die Abfederung des Rahmens

bewirkender Gummischichten

Zusatz zur Patentanmeldung K 21131 Π/2Od
(Auslegeschrift 1105 446)

Anmelder:

Krauss-Maffei Aktiengesellschaft,
München-Allach

Heinrich Wagner, München-Untermenzing,
ist als Erfinder genannt worden

einfachung und eine Gewichtsverminderung, insbesondere dann, wenn an Stelle der bisher üblichen Gummihohlkegel solche, die nur an dem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende mit einem zylindrischen Ringwulst versehen sind, vorgesehen werden. Außerdem läßt sich in einfacher Weise ein Achshalterbügel anbringen, der gleichzeitig zum gegenseitigen Abstützen der die inneren Kegelflächen der Gummihohlkegel aufnehmenden Abstützkörper dient.

In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt

Abb. 1 den Längsmittelschnitt durch eine Achslagerführung und -federung mit längsverstellbarem Achslager,

Abb. 2 den Querschnitt durch die Achslagerführung und -federung nach der Linie H-II in Abb. 1, Abb. 3 einen Längsschnitt durch eine Achslagerführung und -federung mit in der Höhe einstellbaren Abstützkörpern,

Abb. 4 einen Längsschnitt durch einen Gummihohlkegel und die ihn abstützenden Abstützkörper, Abb. 5 und 6 je einen Längsschnitt durch eine Achslagerführung und -federung mit höhenverstellbaren, am Achslagergehäuse angebrachten Abstützkörpern und

Abb. 7 den Längsmittelschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Achslagerführung und -federung.

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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 und 2 ist das Achslagergehäuse 1 symmetrisch zur lotrechten Längsmittelebene χ der Achswelle 2 des Radsatzes mit je einem waagerechten, in Fahrtrichtung liegenden Tragarm 3 versehen, der gegenüber dem Achslagergehäuse 1 durch seitliche Rippen 4 verstärkt ist. Jeder Tragarm 3 ist etwa in der Höhe der Achsmitte der Achswelle 2 vorgesehen und mit einer lotrecht angeordneten Bohrung zur Aufnahme eines Abstützkörpers 5 versehen. Der Abstützkörper 5 jedes der beiden Tragarme 3 ist topfförmig ausgebildet und weist an seinem der Schiene zugekehrten Boden 6 eine Bohrung 7 auf. Sein Außenmantel ist im wesentlichen kegelstumpfförmig und nur im Bereich der Bohrung des Tragarmes 3 zylindrisch ausgeführt. Der zylindrische Teil 8 des Außenmantels des topfförmigen Abstützkörpers 5 ruht mit Haftoder Preßsitz in der Bohrung des Tragarmes 3, wobei im Bereich des offenen Endes des Abstützkörpers 5 zum Übertragen der lotrechten Kräfte eine Ringschulter 9 vorgesehen ist, die auf der von der Schienenoberkante abgewandten Stützfläche des Tragarmes 3 aufliegt.

Die Innenfläche des topfförmigen Abstützkörpers 5 ist zwischen dem offenen Ende und dem Boden 6 kegelig und als Abstützfläche für die äußere Fläche des Gummihohlkegels 10 ausgebildet. Der Gummihohlkegel 10 weist eine abgeplattete Spitze 11 und einen an seinem Außenmantel im Bereich seines größten Durchmessers vorgesehenen zylinderförmigen Ringwulst 12 auf, dessen dem Tragarm 3 zugewandte Stirnfläche auf der Stirnfläche der Ringschulter 9 des topfförmigen Abstützkörpers 5 aufliegt. Der Außenmantel des zylinderförmigen Ringwulstes 12 kann mit einer Auskehlung 13 versehen sein. Er ist teilweise von einem Ringbund 14 des topfförmigen Abstützkörpers 5 umschlossen.

Die innere kegelstumpfförmige Abstützfläche des Gummihohlkegels 10 liegt auf einem ebenfalls kegelstumpfförmigen Abstützkörper 15 auf, der an seinem größten Durchmesser am Außenmantel mit einem Ringflansch 16 versehen ist. Der Ringflansch 16 ist an seinem äußeren Umfang mit einem zum Tragarm 3 des Achslagergehäuses 1 gerichteten Ringbund 17 versehen, der den Außenmantel des auf dem Ringflansch 16 abgestützten Wulstes 12 des Gummihohlkegels 10 ebenfalls teilweise umgibt. Die vom Gummihohlkegel 10 abgewandte Stirnfläche des Ringflansches 16 des kegelstumpfförmigen Abstützkörpers 15 liegt auf einem waagerechten Rahmenblech oder dem waagerechten Schenkel eines am Rahmen 18 befestigten Winkelstückes 19 auf, das durch Rippen 20 versteift ist. Um ein maßhaltiges Befestigen jedes kegelstumpfförmigen Abstützkörpers 15, der beispielsweise an seinem Ringflansch 16 durch eine Schweißnaht am Winkelstück 19 befestigt ist, zu erzielen, ist der Ringflansch 16 an seiner dem Winkelstück 19 zugewandten Stirnfläche mit einem zur lotrechten Längsachse des Gummihohlkegels 10 und seiner beiden Abstützkörper 5 und 15 koaxialen Zentrierbund 21 versehen, der in eine entsprechende Bohrung des waagerechten Steges des Winkelstückes 19 eingreift.

Das Achslagergehäuse 1 ist an seinem oberen Scheitel mit einem lotrechten, zur lotrechten Längsmittelebene χ der Achswelle 2 des Radsatzes symmetrisch angeordneten. Zapfen 22 versehen, der mit Spiel durch eine Bohrung des waagerechten Steges des Winkelstückes 19 hindurchgeführt und an seinem freien Ende mit einer durch einen Sprengring gesicherten Scheibe 23, einer gesicherten Mutter od. dgl. versehen ist, derart, daß das freie Federspiel in lotrechter Richtung nicht behindert, aber ein Auseinanderfallen der Achslagerführung und -federung z. B. bei Entgleisungen, beim Anheben des Fahrzeuges od. dgl. mit Sicherheit verhindert wird.
Um ein genau paralleles Einstellen der einzelnen

ίο Radsätze zueinander ohne Verschieben der Abstützkörper 15 oder des mit ihnen verbundenen Winkelstückes 19 am Rahmen 18 zu ermöglichen, ist das Achslager 24, z. B. ein Pendelrollenlager, in einem besonderen vom Achslagergehäuse 1 getrennten Lagergehäuse 25 angeordnet. Das Lagergehäuse 25 ist oberhalb und unterhalb der Achsmitte, symmetrisch zur lotrechten Längsmittelebene χ der Achswelle 2 des Radsatzes, mit je einer waagerechten Führungsfläche 26 versehen, die auf entsprechenden, am Innenmantel des Achslagergehäuses 1 vorgesehenen Auflageflächen aufliegen. Das Achslagergehäuse 1 ist in Fahrtrichtung etwas verlängert, so daß das Lagergehäuse 25 im Achslagergehäuse 1 in Fahrtrichtung verschoben werden kann. Zum Festhalten der genauen Lage sind zwischen lotrechten, quer zur Fahrtrichtung angeordneten Flächen des Lagergehäuses 25 und des Achslagergehäuses 1 Blechzwischenlagen 27 vorgesehen, so daß ein ungewolltes Verschieben des Lagergehäuses 25 im Achslagergehäuse 1 unmöglich ist. An Stelle der Blechzwischenlagen 27 können auch Stellschrauben, Stellkeile od. dgl. vorgesehen werden.

Wird eine große Verstellbarkeit des Lagergehäuses in Fahrzeuglängsrichtung vorgesehen, so kann die Achslagerführung und -federung auch für Fahrzeuge mit Kettenantrieb verwendet werden, da diese Anordnung auch ein einfaches Nachspannen der Kette bei etwaigem Längen erlaubt. In gleicher Weise wie eine Verschiebung in Fahrzeuglängsrichtung läßt sich im übrigen auch eine Höhenverstellung erzielen, indem die gleiche Anordnung um 90° versetzt angeordnet wird. Beim Umbau vorhandener Achslagergleitführungen ist es dabei ohne weiteres möglich und sehr vorteilhaft, das vorhandene Achslager mit seinem Gehäuse in gleicher Weise wie das Lagergehäuse 25 oder auch fest in das mit den beiden Tragarmen 3 versehene Achslagergehäuse 1 einzubauen, so daß auch die Umbaukosten wesentlich vermindert werden.

Eine andere Möglichkeit der Höhenverstellung zeigt das Ausführungsbeispiel nach Abb. 3. Der Aufbau dieser Achsführung und -federung entspricht grundsätzlich dem der Achsführung und -federung nach dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Das Achslagergehäuse 1 weist wiederum zwei in Fahrtrichtung liegende und seitlich angeordnete Tragarme 3 auf. Das Achslager 24 ist jedoch fest im Achslagergehäuse 1 vorgesehen. Um eine Höhenverstellbarkeit zu erzielen, beispielsweise zum Ausgleich des Setzens der Gummihohlkegel 10, ist jeder in einem Tragarm 3 angeordnete, den Gummihohlkegel 10 außen umfassende Abstützkörper 5 an dem zylindrischen, den Tragarm 3 durchsetzenden Teil 8 seines Außenmantels mit einem Gewinde versehen, dem in der Bohrung des Tragarmes 3 ein entsprechendes Gegengewinde zugeordnet ist. Der Ringbund 14 des Abstützkörpers 5 kann mit Ansätzen für einen Verstellschlüssel versehen sein, so daß durch Drehen

des Abstützkörpers 5 zwangläufig eine Höhenverstellung erzielt wird. Zum Feststellen der eingestellten Höhe kann irgendeine übliche Sicherung, z. B. eine Gegenmutter 28, vorgesehen sein.

Um die Bauhöhe noch geringer zu halten, besteht der Gummihohlkegel 10 hierbei nur noch aus einem Hohlkegel, dessen Außenmantel im Bereich des größten Durchmessers einen zylinderförmigen Wulst 12 aufweist. Das Gummivolumen des Wulstes 12 entspricht etwa dem der beiden Wülste 11 und 12 eines Gummihohlkegels 10 nach dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Der Boden 6 jedes in den Tragarmen 3 angeordneten Abstützkörpers 5 entfällt, und der kegelförmige, am Rahmen 18 befestigte Abstützkörper 15 ist koaxial an seiner zur Schienenoberkante gerichteten Spitze mit einem zylindrischen, über den anderen Abstützkörper 5 hinausragenden Zapfen 29 versehen Die beiden Zapfen 29 der beiden einem Achslager 24 zugeordneten kegelförmigen Abstützkörper 15 sind durch eine auf die Zapfen 29 aufgeschobene und an diesen befestigte Achsbrücke 30 verbunden, so daß eine Versteifung der Achslagerführung erzielt und ein Herausfallen des Achslagergehäuses 1 beim Anheben des Fahrzeuges verhindert wird.

Um einen größeren Federweg zu erzielen, ist es vorteilhaft, den einzigen Wulst 12 des Gummihohlkegels 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 auszubilden, wo lediglich ein Tragarm 3 eines Achslagergehäuses 1 mit den diesen zugeordneten Abstützkörpern 5 und 15 dargestellt ist. Die axiale Dicke des Wulstes 12 nimmt dabei symmetrisch zur Quermittelebene des Wulstes 12 von innen zum Außenumfang ab, d. h., seine beiden Stirnflächen sind nach außen gegeneinander geneigt. Dazu sind die Wandstärke des kegeligen Teiles des Gummihohlkegels 10 und die beiden Abstützflächen der Abstützkörper 5 und 15 so ausgebildet, daß die Stirnflächen des Wulstes 12 auf dem Ringflansch 16 des kegelstumpfförmigen Abstützkörpers 15 bzw. der Stirnfläche des äußeren Abstützkörpers 5 erst bei Belastung des Fahrzeuges oder beim Durchfedern der Lokomotive zur Auflage kommen.

Während nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 3 zur Höhenverstellung ein Drehen des Abstützkörpers 5 im jeweiligen Tragarm 3 und daher ein leichtes Anheben des Fahrzeuges notwendig ist, ist dies bei den Ausführungsbeispielen gemäß Abb. 5 und 6 nicht mehr erforderlich.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 5 ist der äußere Abstützkörper 5 am zylindrischen Teil 8 seines Außenmantels mit einem auch den Außenmantel des Ringbundes 14 umfassenden Gewinde versehen, während die Bohrung des Tragarmes 3 ohne Gewinde ausgeführt ist. Als Gewinde für den Abstützkörper5 ist ein Flachgewinde, z.B. Prismenoder Trapezgewinde, vorgesehen, dessen Außenmantel mit Haft- oder leichtem Preßsitz in der jeweiligen Bohrung eines Tragarmes 3 angeordnet ist, um ein Ausschlagen der Bohrung im Betrieb zu vermeiden. An dem dem Rahmen 18 zugekehrten Ende ist jeder Abstützkörper 5 mit einer auf dem Tragarm 3 aufliegenden Mutter 31 versehen, die durch eine beliebige Schraubensicherung, z. B. durch eine Gegenmutter 32, am ungewollten Drehen gehindert ist. Durch Verdrehen der Mutter 31 nach Lösen der Sicherung ist es ohne Schwierigkeiten möglich, den Abstützkörper 5 in die erforderliche Höhenlage zu bringen, ohne daß dabei ein Verdrehen des Abstützkörpers 5 eintritt.

Ähnlich ist die Anordnung beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 6, das in der Zeichnung nur halbseitig dargestellt ist. Dabei ist jeder Abstützkörper 5 am zylindrischen Teil 8 seines Außenmantels ohne Gewinde ausgeführt. Die aufnehmende Bohrung des Tragarmes 3 ist zur besseren Führung des Abstützkörpers 5 in axialer Richtung verlängert und an dem

ίο der Schiene zugewandten Ende mit einem nach innen gerichteten Ringflansch 33 versehen. Im Ringflansch 33 sind mehrere parallel zur Längsachse des Gummihohlkegels 10 auf einem Teilkreis in regelmäßiger Teilung angeordnete Gewindebohrungen zum Aufnehmen von Stellschrauben 34 vorgesehen. Die Stellschrauben 34 sind von unten, d. h. in Richtung zum Rahmen 18 eingeschraubt und liegen mit ihren freien Enden auf einer durch Übergang vom zylindrischen Teil 8 zum kegeligen Teil gebildeten Schulter 35 des Abstützkörpers 5 auf. Durch gleichmäßiges Verstellen der Stellschrauben 34 läßt sich ohne Drehen ein Heben oder Senken des Abstützkörpers 5 erzielen. Zum Sichern der Stellschrauben 34 können auch hierbei wiederum Gegenmuttern 36 Verwendung finden.

Während die Achslagerführungen und -federungen gemäß den vorhergehenden Ausführungsbeispielen für genaueste Achseinstellung vorgesehen sind, ist das Ausführungsbeispiel nach Abb. 7 für einfachere Verhältnisse entworfen, wenn es auf ein sehr geringes Gewicht und einen kleinen Platzbedarf ankommt.

Das Achslagergehäuse 1 ist dazu zusammen mit den beiden Tragarmen 3 und den die äußere Abstützfläche des Gummihohlkegels 10 aufnehmenden Abstützkörpern 5 als ein Gußteil, vorzugsweise als ein Stahlgußteil, ausgebildet. Die Form jedes Gummihohlkegels 10 und der inneren kegelförmigen, am Rahmen 18 befestigten Abstützkörper 15 entspricht im wesentlichen der nach Abb. 3 bis 6. Lediglich der zur Schiene gerichtete Zapfen an der Spitze jedes kegelstumpfförmigen Abstützkörpers ist nicht als glatter zylindrischer Zapfen, sondern als Gewindezapfen 37 ausgebildet. Um auch hierbei ein Auseinanderfallen der Achslagerführung und -federung bei Entgleisungen oder beim Anheben des Rahmens 18 bzw. Wagenkastens zu vermeiden, ist auf jedem Gewindezapfen 37 eine gesicherte Mutter 38 mit einer Scheibe 39 vorgesehen, deren Durchmesser etwa dem äußeren Durchmesser der zugewandten Stirnfläche des äußeren Abstützkörpers 5 entspricht.

Um eine größtmögliche Dämpfung der Achslagerführung und -federung zu erzielen, ist jeder Gummihohlkegel 10 ohne Befestigungsmittel oder Anvulkanisieren zwischen seine Abstützkörper 5 und 15 eingelegt. Der Kegelwinkel jedes Gummihohlkegels 10 ist dabei möglichst kleiner als 30°. Die Ausbildung der beiden Abstützkörper 5 und 15 sowie des Gummihohlkegels 10 muß dabei so erfolgen, daß die Mitte des kegeligen Teiles des Gummihohlkegels etwa in Höhe der Achsmitte liegt und in dieser Höhe ein gegenseitiges Überdecken bzw. Ineinandergreifen der beiden Abstützkörper 5 und 15 erfolgt.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Achslagerführung für Schienenfahrzeuge mittels zugleich die Abfederung des Rahmens bewirkender Gummischichten zwischen zur Lotrechten und Waagrechten geneigten Abstütz-

flächen nach Patentanmeldung K 21131 II/20d, wobei jedem Achslagergehäuse mindestens zwei Gummihohlkegel zugeordnet sind, die lose zwischen kegeligen Abstützflächen von Abstützkörpern eingelegt und mindestens im Bereich eines Endes mit einem mittragenden Ringwulst versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der die innere Kegelfläche des Gummihohlkegels (10) aufnehmende Abstützkörper (15) am Rahmen (18) und der die äußere Kegelfläche aufnehmende Abstützkörper (5) am Achslagergehäuse (1) befestigt ist.

2. Achslagerführung und -federung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gummihohlkegel lediglich an seinem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende am Außenmantel mit einem außen zylindrischen Ringwulst (12) versehen ist.

3. Achslagerführung und -federung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Dicke des Ringwulstes zum Außenumfang hin vermindert ist.

4. Achslagerführung und -federung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder am Achslagergehäuse angeordnete, die äußere Abstützfläche des Gummihohlkegels aufnehmende Abstützkörper in lotrechter Richtung ein- und feststellbar ausgebildet ist.

5. Achslagerführung und -federung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Achslagergehäuse aus zwei ineinander angeordneten Gehäusen (1 und 25) besteht und das innere gegenüber dem äußeren in Fahrzeuglängsrichtung ein- und feststellbar ist.

6. Achslagerführung und -federung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden dem Rahmen (18) zugeordneten Abstützkörper (15) an einem gemeinsamen, vom Rahmen lösbaren Tragkörper (Winkelstück 19) angeordnet sind.

7. Achslagerführung und -federung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Quermittelebene des kegeligen Teiles jedes Gummihohlkegels in Höhe der Achsmitte vorgesehen ist.

8. Achslagerführung und -federung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der dem Rahmen zugeordneten kegelstumpfförmigen Abstützkörper an seiner den kleineren Durchmesser aufweisenden Stirnfläche einen Zapfen (29 bzw. 37) zur Aufnahme eines Verbindungssteges (Achsbrücke 30) für die beiden Abstützkörper oder einer Sicherungsscheibe (39) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 937 959;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1669 227;
USA.-Patentschrift Nr. 2245 296;
Zeitschrift »Stahl und Eisen«, 1955, S. 87 und 88.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 109 619/99 6.