DE1113961B

DE1113961B - Blattfederaufhaengung, insbesondere fuer Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE1113961B
Application number: DEE13066A
Authority: DE
Inventors: John Oliver Philip Hughes; Peter Donald Farr
Original assignee: English Electric Co Ltd
Current assignee: English Electric Co Ltd
Priority date: 1955-10-14
Filing date: 1956-10-10
Publication date: 1961-09-21
Also published as: FR1158321A; GB835010A

Description

JtHk

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung für Blattfedern, deren maximale Schwingungsausschläge klein gegenüber den Federabmessungen sind und bei welchen zwischen konzentrischen kreisbogenförmig gekrümmten Platten, die mit ihren konvexen Teilen dem Fahrzeugrahmen zugekehrt sind, eine elastische Gummischicht angeordnet ist. Insbesondere eignet sich die Blattfederaufhängung für schwere Fahrzeuge, z. B. zur Aufhängung der Blattfedern bei Lokomotiven.

Bei den bekannten, aus Schwingmetall bestehenden Abstützungen für die Blattfedern sind im allgemeinen zusätzlich Lenker oder andere Anordnungen erforderlich, die einen Bewegungsausgleich beim Durchfedern gewährleisten.

Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, deren Bewegungsgeometrie unter Vermeidung zusätzlicher Lenker optimale Federungseigenschaften schafft und eine lange Lebensdauer der Teile der Aufhängung sichert.

Zu diesem Zweck ist eine Blattfederaufhängung der erwähnten Bauart gemäß der Erfindung in der Weise ausgebildet, daß die innere, kreisbogenförmig gekrümmte Platte starr mit dem Ende der Blattfeder und die äußere, kreisbogenförmig gekrümmte Platte starr mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist. Die Mittelachse der konzentrischen Platten liegt senkrecht zur Schwingungsebene der Feder, und die konzentrisch liegenden Platten mit den dazwischen eingefügten Gummischichten sind verklebt. Der Krümmungsmittelpunkt der konzentrischen Platten und der Gummischichten liegt auf dem geometrischen Ort der Krümmungsmittelpunkte jener Kurve, welche der Bezugspunkt des Federendes bei Durchbiegung der' Feder durchläuft.

Diese Gesamtkombination bildet den Gegenstand der Erfindung, sie umfaßt die zur Lösung der gestellten Aufgabe erforderlichen Merkmale.

Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß sowohl die Änderung des Anstellwinkels der Blattfeder beim Durchbiegen als auch die dadurch bewirkte Längenänderung bei der erfindungsgemäßen Anordnung lediglich zu einer konzentrischen Bewegung der zylindrischen Metallplatten führt, so daß die Gummischichten lediglich auf Schub beansprucht werden.

Die Anordnung kann dabei so getroffen werden, daß das oberste Blatt der Blattfeder entweder bei normaler Belastung oder bei maximaler Belastung, d. h. bei maximaler Anhebung des Achsgehäuses gestreckt ist, d. h. keine Krümmung aufweist.

Im ersteren Falle findet bei einer Schwingungsbewegung der Blattfeder ein Schwingen um einen de- Blattfederaufhängung,
insbesondere für Schienenfahrzeuge

Anmelder:

The English Electric Company Limited,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kaufingerstr. 8

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 14. Oktober 1955

John Oliver Philip Hughes und Peter Donald Farr,

Whetstone, Leicestershire (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

finierten Punkt statt, der das gemeinsame geometrische Zentrum für den Winkelweg und die horizontale Bewegung des Federendes darstellt, sofern es sich um kleine Aussschlagswinkel handelt.

Dieses gemeinsame geometrische Zentrum liegt unter dem obersten Federblatt, und die horizontale Bewegung des Bezugspunktes dee Federendes kann geometrisch als kurzer Kreisbogen um dieses Zentrum gedeutet werden, welches mit dem Zentrum des Winkelausschlages des obersten Blattes der Feder von seiner gestreckten Mittelstellung zusammenfällt, wenn sich das Achsgehäuse hebt oder senkt.

In dem zweiten Fall, bei welchem das oberste Blatt der Blattfeder bei normaler Belastung gekrümmt ist, bleibt das Bewegungszentrum des Federblattendes nicht fest, sondern bewegt sich auf einem geometrischen Ort, wobei der Krümmungsmittelpunkt der Metallplatten und Gummüagen auf diesem geometrischen Ort liegt.

Am obersten Blatt der Blattfeder kann ein konvexer teilzylindrischer Block befestigt sein, der mit den kreisbogenförmig gekrümmten Platten konzentrisch unter Zwischenschaltung von Gummi verklebt ist. Dieser Block kann am obersten Blatt der Blattfeder mittels eines Schraubenbolzens befestigt sein, wobei dieser Block und die Schraubenfeder Befestigungsschlitze aufweisen.

109 689/73

3 4

Die oberste gekrümmte Platte kann zwecks Ab- .· maler Belastung eingenommenen Stellung ungleich, Stützung des Fahrzeugrahmens mit dem oberen Block, so daß drei Punkte vorhanden sind, die als Krümauf welchem der Rahmen ruht, durch zwischen- mungsmittelpunkt der Gummischichten 2 und der geklebten Gummi verbunden sein, wobei der Block Metallplatten 17 gewählt werden können. Es ist voran seiner unteren Klebefläche zu den gekrümmten 5 zuziehen, von diesen Punkten als den erwähnten Platten konzentrisch konkav ausgebildet ist, während Krümmungsmittelpünkt denjenigen Mittelpunkt zu seine ebene Oberseite in einer flachen Vertiefung des wählen, der durch die Bewegung des Achsgehäuses Fahrzeugrahmens ruht. aus seiner normalen Lage in seine abgesenkte Lage

Zwecks einfacher Demontage und Montage ist die erhalten wird, und zwar aus zwei Gründen: nämlich

oberste gekrümmte Fläche oder der obere Block, der io _{L weü die maxima}le, J_{1n Gummi durch die er}_

an dem Fahrzeugrahmen anhegt, an diesem losbar wähnten Veränderungen der halben Federlänge

befestigt, darrut er beim Abheben des Rahmens von _{und der Durchbiegung} verursachte Spannung

den Federn mcht abfallen kann. durch Zusammendrücken des Gummis verringert

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden soll·

ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von 15 ₂. weil der Gummi unter normaler Belastung nicht

Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen. In _{auf Scmlb} beansprucht werden soll,
den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform

Aufhängung, ist die am Fahrzeugrahmen 7 anliegende Metallplatte

Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Blattfeder- 20 der eben beschriebenen Ausführungsform durch einen

abstützung, unten konkav ausgebildeten Metallblock 27 ersetzt,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einererfin- der in einer Ausnehmung des Rahmens? mit verti-

dungsgemäßen Abstützung, kalen Flächen 7 b und einer horizontalen Berührungs-

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3. fläche lc ruht.

In Fig. 1 ist der Rahmen des Fahrzeugs, z. B. einer 25 Der Block 27 oder die oberste Metallplatte Ta bei Lokomotive, mit 7 bezeichnet, die Blattfeder als der Ausführungsform nach Fig. 1 kann lösbar am Ganzes mit 15 und deren oberstes Blatt mit 15 a. Rahmen 7 befestigt sein, um zu verhindern, daß sich Dieses ist an seiner Oberseite in der Nähe seines das ganze mit Gummi verklebte Gebilde bei der DeEndes mit einer Erhebung 15 b versehen, die in eine montage der Abstützung löst.

Bohrung 12 δ an der ebenen Unterseite eines kon- 3° Bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsvexen, im Querschnitt kreisförmigen Segments 12 ein- form ist der mit dem Gummi verklebte konvex gegreift. An diesem Segment 12 ist zwischen zwei krümmte Block 12 am obersten Blatt 15 a der Blatt-Schultern 12 a ein Zwischenstück 14 zentriert, wobei feder 15 mittels eines Schraubenbolzens 115 starr besieh die Bohrung 12 b durch dieses erstreckt. festigt, dessen Kopf in einen Schütz 115 b des zweiten

Durch Veränderung der Dicke des Zwischenstücks 35 Federblattes 15 b ragt und durch einen weiteren

14 kann die Blattfeder 15 eingestellt werden. Schlitz 115 c im Ende des dritten Federblattes 15 c

Das Segment 12 ist mit einer Gummischicht 2 ver- zugänglich ist. Die Mutter 116 des Bolzens 115 beklebt, die wieder mit einer kreisförmig gekrümmten findet sich in einem Fenster 112 des Blocks 12.
Metallplatte 17 verklebt ist. Es sind mehrere solcher Der konkave, mit der obersten Gummischicht 2 kreisbogenförmig gestalteter Gummischichten 2 und 40 verklebte Block 117 hat eine waagerechte Oberseite Metallplatten 17 aufeinanderfolgend vorgesehen, die 117 a, zwei gekrümmte seitliche Schultern 117 c und alle einen gemeinsamen Krümmungsmittelpünkt I zwei senkrechte Endflächen 117 b. Die Unterseite des haben, der gleichzeitig auch den Krümmungsmittel- Rahmens 7 ist mit einer flachen Vertiefung 7 α verpunkt des kreisförmigen Segments 12 und eines kon- sehen, die seitliche Innenschultern 7 b aufweist und kaven kreisförmigen Sitzes Ta am Rahmen 7 darstellt. 45 auf der ebenen Oberseite 117a des Blocks 117 aufWenn z. B. das oberste Blatt 15 a der Feder 15 bei liegt, jedoch länger als dieser ist, so daß der Block normaler Belastung eben ist, ruft die Krümmung des 117 eine waagerechte Bewegung in der Vertiefung 7 α Blattes 15 a beim Heben und Senken des Achs- ausführen kann, wenn sich die Blattfeder 15 beim gehäuses eine Durchbiegung von negativem und posi- Absenken des Rahmens 7 durchbiegt, bis eine der tivem Wert hervor. Gleichzeitig verändert sich die 50 Endflächen 117 b an der entsprechenden Schulter 7 δ halbe Länge der Feder zwischen dem Achsgehäuse (rechte Seite der Fig. 3) zur Anlage kommt. Der und der Befestigung. Block 117 wird dann in dieser Stellung durch eine

Bei kleinen Veränderungen der Länge und der Abdeckplatte 107 befestigt, welche an der anderen Durchbiegung besteht ein gemeinsamer Bewegungs- Endfläche 117 b des Blockes 117 mit ihrer Schulter mittelpunkt I. Dieser Mittelpunkt ist als Krümmungs- 55 107 δ (linke Seite der Fig. 3) anliegt. Die Abdeckmittelpunkt des Gummis gewählt, so daß die inneren platte 107 ist am Rahmen 7 durch die Schrauben- und äußeren, die Enden des Gummis darstellenden, bolzen 118 des Achsgabelstegs 119 befestigt.
Kurven konzentrisch bleiben und die Bewegung von Die Abdeckplatte 107 weist einen Einschnitt 107a dem Gummi durch Schubbeanspruchung aufgenom- auf, welcher das erforderliche Spiel der konvexen men wird. 60 Oberseite der gegenüberhegenden seitlichen gekrümm-

Die radialen Abschnitte der Gummischichten 2 ten Schulter 117 c des Blocks 117 (auf der linken

werden infolge der Schubbeanspruchung geringfügig Seite der Fig. 4) ergibt. Die andere gekrümmte

gestreckt. Schulter 117 c läßt eine gekrümmte Ausnehmung 119 c

Wenn für einen anderen Fall angenommen wird, im Achsgabelsteg 119 frei, um sicherzustellen, daß

daß das oberste Blatt 15 α der Feder 15 bei maximaler 65 beim Abheben des Rahmens 7 von der Blattfeder 15

Anhebung des Achsgehäuses keine Krümmung auf- sich diese an ihren Enden frei nach oben biegen

weist, sind die Veränderungen der halben Federlänge kann. Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, daß

und der Durchbiegung auf beiden Seiten der bei nor- jede seitliche Bewegung des Achslagergehäuses in der

Achsgabelführung die Gummischichten 2 auf Schub beansprucht.

Gegenstand des Anspruchs 1 ist nur die Gesamtkombination der in diesem Anspruch enthaltenen Merkmale.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Aufhängung für Blattfedern, deren maximale Schwingungsausschläge klein gegenüber den Federabmessungen sind, insbesondere für Schienenfahrzeuge, bei welcher zwischen konzentrischen kreisbogenförmig gekrümmten Platten, die mit ihren konvexen Teilen dem Fahrzeugrahmen zugekehrt sind, eine elastische Gummischicht augeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die innere, kreisbogenförmig gekrümmte Platte (12) starr mit dem Ende der Blattfeder (15) und die äußere, kreisbogenförmig gekrümmte Platte (27) starr mit dem Fahrzeugrahmen (7) verbunden ist, die Mittelachse der konzentrischen Platten (12 und 17) senkrecht zur Schwingungsebene der Blattfeder liegt, die konzentrischen Platten mit den dazwischen eingefügten Gummischichten (2) verklebt sind und der Krümmungsmittelpunkt der konzentrischen Platten und der Gummischichten auf dem geometrischen Ort der Krümmungsmittelpunkte jener Kurve liegt, welche der Bezugspunkt des Federendes bei Durchbiegung der Feder durchläuft.

2. Blattfederaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oberste Blatt (15 er) der Blattfeder bei normaler Belastung in üblicher Weise eben verläuft.

3. Blattfederaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oberste Blatt (15 α) der Blattfeder bei maximaler Belastung in bekannter Weise eben verläuft.

4. Blattfederaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende des obersten Blattes (15 d) der Blattfeder ein teilzylindrischer Block (12) befestigt ist, der mit den kreisbogenförmig gekrümmten Platten (17) konzentrisch unter Zwischenschaltung einer Gummischicht (2) verklebt ist.

5. Blattfederaufhängung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (12) am obersten Blatt (15 a) der Blattfeder mittels eines Schraubenbolzens (115) befestigt ist, dessen Kopf durch Schlitze (115 b und 115 c) in den Enden der unteren Federblätter (15 b und 15 c) und dessen Mutter (116) durch ein seitliches Fenster (112) in dem Block (12) zugänglich ist.

6. Blattfederaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die oberste gekrümmte Platte (17) mit einem oberen Block (117) durch eine zwischenigeklebte Gummischicht verbunden ist und der obere Block an seiner unteren Klebefläche zu den gekrümmten Platten konzentrisch konkav ausgebildet ist, während seine ebene Oberseite in einer flachen Vertiefung (7 a) des Fahrzeugrahmens ruht.

7. Blattfeder aufhängung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die flache Vertiefung (7 a) länger als die ebene Oberseite des oberen Blocks (117) ist und eine Verlagerungsbewegung des Blocks relativ zum Fahrzeugrahmen nur während des Zusammenbaus zuläßt, während der obere Block im Betrieb in seiner Stellung, in der er mit seiner einen Seitenfläche an dem einen Ende der Vertiefung anliegt, durch eine Abdeckplatte (107) begrenzt ist, die an der anderen Seitenfläche des oberen Blocks anliegt und am Fahrzeugrahmen befestigt ist, wobei die Verlagerungsbewegung durch den Gummi aufgenommen wird.

8. Blattfeder aufhängung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (107) an der Seite des Fahrzeugrahmens gegenüber einem Achsgabelsteg (119) durch dessen Schraubenbolzen (118) befestigt ist.

9. Blattfederaufhängung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Block (117) mit seitlich gekrümmten Schultern (117 c) versehen ist und der Achsgabelsteg sowie die Abdeckplatte entsprechende Ausnehmungen aufweisen.

10. Blattfederaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die flache Vertiefung (7 a) in einem Block (27) befindet, der an dem Fahrzeugrahmen (7) lösbar befestigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 437 225, 443 772,
586, 597 010, 738 364, 757 245, 885 401:

deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1 690 911,
352,1720 701;

französische Patentschrift Nr. 751 736;

britische Patentschrift Nr. 482 983.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen