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Seitliche Abstützung zwischen Haupt-und Drehgestellrahmen von Schienenfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf eine seitliche Abstützung zwischen Haupt- und Drehgestellrahmen
von Schienenfahrzeugen, bestehend aus mindestens zwei hintereinandergeschalteten,
zwischen ihrer Form angepaßten Abstützkörpern gelagerten und sowohl die lotrechten
wie auch die waagrechten Bewegungen zwischen Drehgestellrahmen und Hauptrahmen ausgleichenden
Gummikörpern.
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Bei einer dieser bekannten seitlichen Abstützungen sind als Gummikörper
Gummischeiben vorgesehen, die mit jeder ihrer Stirnflächen an einer ebenen, als
Abstützkörper dienenden Metallscheibe anvulkanisiert sind, derart, daß eine säulenförmige
Gummimetallfeder mit zwei freien, metallischen Stirnflächen entsteht. Mit einer
metallischen Stirnfläche ist die Gummimetallfeder am Drehgestellrahmen und mit der
anderen Stirnfläche am Hauptrahmen befestigt. Damit wird erreicht, daß die in üblicher
Weise bei seitlichen Abstützungen mit Metallfedern oder mit einteiligen oder lose
geschichteten Gummikörpern und gegebenenfalls mit Geradführungen versehenen Gummifedern
notwendigen Gleitplatten, Gleitsteine, Kugelpfannen oder Führungsrollen vermieden
werden, da diese einem erheblichen Verschleiß unterliegen.
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Bei den bekannten seitlichen Abstützungen mit Gummimetallfedern, die
auch aus einer gerade geführten Metallfeder und einem einzigen scheibenförmigen,
die Relativbewegungen ausgleichenden Gummimetallkörper bestehen können, ergibt sich
jedoch, daß bei Dauerbeanspruchung die Gummikörper sich von den Metallplatten lösen,
wodurch eine Betriebsgefährdung eintreten kann. Außerdem ermöglichen diese bekannten
vulkanisierten seitlichen Abstützungen nur eine Dämpfung, die der Eigendämpfung
der verwendeten Gummimischung entspricht. Da die Gummimischungen für Gummifedern
nur eine geringe Eigendämpfung aufweisen, ist meist noch ein parallel geschalteter
hydraulischer Stoßdämpfer notwendig. Es ist zwar bekannt, daß lose zwischen ihre
Abstützkörper eingelegte Gummihohlkegel unter bestimmten Voraussetzungen eine sehr
hohe Dämpfung ermöglichen. Dabei ist jedoch stets zum Ausgleich der Bewegung zwischen
Drehgestell und Hauptrahmen eine Gleitplatte mit Kugelpfanne und Gleitstück vorgesehen.
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Demgegenüber ist die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, darin
zu sehen, eine seitliche Abstützung gemäß der eingangs genannten Gattung, die keine
Verschleißteile trägt, so zu verbessern, daß ohne Verwendung von zusätzlichen hydraulischen
Stoßdämpfern trotzdem eine große Eigendämpfung gewährleistet ist. Die Lösung dieser
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Dicke jedes Gummikörpers
von innen nach außen zunimmt und mindestens ein Gummikörper ein an sich bekannter,
lose zwischen seine Abstützkörper eingelegter Gummihohlkegel ist, der an seinem
erweiterten Ende mit einem einzigen nach außen gerichteten Ringwulst versehen ist.
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Durch diese Maßnahmen wird nicht nur eine vorteilhafte Lösung der
gestellten Aufgabe gewährleistet. Ein wesentlicher Vorteil ist noch in dem einfachen,
betriebssicheren Aufbau zu sehen. Die Bearbeitung der Einzelteile beschränkt sich
auf einfache Dreh-und Bohrarbeiten, so daß auch eine billige, wirtschaftliche Herstellung
gewährleistet ist.
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In den Zeichnungen sind zweiAusführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt. Es zeigt jeweils im lotrechten L'ängsmittelschnitt Abb.
1 eine seitlicheAbstützung mit einemGummihohlkegel und einer mit bikonkaven Abstützflächen
versehenen Gummischeibe und Abb. 2 eine seitlicheAbstützung mit einemGummihohlkegel
und einer Gummischeibe mit kurzem, hohlkegelstumpfförmigem Fortsatz.
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Die seitliche Abstützung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1
besteht im wesentlichen aus. zwei Abstützkörpern 1 und 2, einem dazwischenliegenden
weiteren Abstützkörper3 und zwei Gummikörpern, von denen einer als Gummihohlkegel
4 und
der andere als bikonkave Stirnflächen aufweisende Gummischeibe
5 ausgebildet ist.
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Der eine Abstützkörper 1 ist dabei fest mit dem Drehgestellrahmen
6 und der andere Abstützkörper 2 fest mit dem Hauptrahmen 7 eines Schienenfahrzeuges,
beispielsweise einer elektrischen oder Diesellokomotive, verbunden. Der mit dem
Drehgestellrahmen 6 verbundene Abstützkörper 1 ist zur Aufnahme der äußeren Abstützfläche
des Gummikegels 4 vorgesehen.
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Der mit dem Drehgestellrahmen 6 verbundene Abstützkörper I setzt sich
aus einem hohlkegelstumpfförmigen Teil 8 und einem anessen Außenmantel an dem den
größeren Durchmesser aufweisenden Ende vorgesehenen und nach außen gerichteten Ringflansch
9 zusammen, der gleichzeitig zur Auflage auf dem Drehgestellrahmen 6 dient. Der
Abstützkörper 1 ist durch Schweißnähte oder Schrauben 10 mit dem Drehgestellrahmen
6 verbunden, wobei im letzteren Fall der Ringflansch 9 noch mit in gleichmäßiger
Teilung am Außenmantel des Ringflansches 9 angebrachten Augen 11 versehen ist. Um
eine gute Zentrierung des Abstützkörpers 1 in der aufnehmenden Ausnehmung des Drehgestellrahmens
6 zu gewährleisten, ist der Außenmantel des hohlkegelstumpfförmigen Teils 8 mit
einer zylindrischen Paßfläche 12 versehen. Die Abstützfläche des Ringflansches 9
wird von einem Ringkragen 13 umgeben.
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Der auf dem Abstützkörper 1 des Drehgestellrahmens 6 abgestützte,
als Gummihohlkegel 4 ausgebildete Gummikörper besteht aus einem hohlkegelstumpfförmigen
Teil 14, dessen Außenmantel im Bereich des Endes mit dem größeren Durchmesser
einen nach außen gerichteten Ringwulst 15 aufweist, dessen axiale Höhe ein Mehrfaches
der Dicke des kegeligen Teiles 14 beträgt. Der Kegelwinkel des kegeligen Teiles
14 ist, um eine gute Dämpfung zu gewährleisten, kleiner als 350.
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Auf der inneren Abstützfläche des Gummihohlkegels 4 liegt der dazwischenliegende
Abstützkörper 3 auf, der sich aus einem hohlen, kegeligen Teil 16 und einem am erweiterten
Ende vorgesehenen flanschartig verbreiterten Boden 17 zusammensetzt. Der Außenmantel
des hohlen, kegeligen Teils 16 und die anschließende Fläche des Bodens 17 bilden
zusammen die Abstützfläche für den Gummihohlkegel4. Die andere, zum Hauptrahmen
7 gewandte Stirnfläche des Abstützkörpers 3 ist entsprechend der aufliegenden konkaven
Stirnfläche des zweiten, als Gummischeibe5 ausgebildeten Gummikörpers gewölbt. Beide
Abstützflächen des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 sind von je einem Ringkragen
18 und 19 begrenzt.
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Der zweite; als bikonkave Gummischeibe 5 ausgeführte Gummikörper liegt
mit seiner zweiten konkaven Stirnfläche auf dem am Hauptrahmen 7 befestigten; entsprechend
gewölbten Abstützkörper 2 auf, dessen Abstützfläche ebenfalls von einem Ringkragen
20 umschlossen ist, der ebenso wie die anderen Ringkragen 13, 18 und 19 den Außenmantel
des zugeordneten Gummikörpers 4 bzw. 5 teilweise umfaßt, um ein Herausquetschen
des Gummikörpers 4 bzw. 5 bei Belastung zu verhindern und Querkräfte übertragen
zu können. Zum Verbessern der Übertragung der Querkräfte ist die Gummischeibe 5
mit einer zentralen Durchbrechung 21 versehen, in welche jeweils eine ringförmige
Zentrierung 22 bzw: 23 des Abstützkörpers 2 bzw. des dazwischenliegenden Abstützkörpers
3 teilweise eingreift. Die Abstützkörper 1, 2 und 3 sind aus Stahlguß hergestellt.
Sie können jedoch auch aus anderen Werkstoffen, z. B. Leichtmetall, gefertigt werden.
Die Gummikörper 4 und 5, insbesondere der Gummihohlkegel 4 sind lose zwischen die
Abstützkörper 1, 2 und 3 eingelegt, d. h. sie sind weder anvulkanisiert noch angeklebt.
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Die seitliche Abstützung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2
entspricht im grundsätzlichen Aufbau derjenigen nach Abb. 1. Sie besteht ebenfalls
aus drei Abstützkörpern 1, 2 und 3 und zwei Gummikörpern 4 und 5, deren Dicke von
innen nach außen zunimmt, um eine möglichst zwangsfreie Beweglichkeit zwischen Drehgestellrahmen
6 und Hauptrahmen 7 zu erzielen und Überbeanspruchungen der Gummikörper 4 und 5
zu vermeiden.
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Der am Drehgestellrahmen 6 befestigte Abstützkörper 1 weist zum Abstützen
des einen als Gummihohlkegel4 ausgebildeten Gummikörpers ebenfalls eine kegelige
Abstützfläche mit am erweiterten Ende anschließender waagrechter Abstützfläche auf.
Er wird wie beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 von einem hohlkegelstumpfförmigen
Teil 8 und einem Ringflansch 9 mit Ringkragen 13 gebildet. Zum Befestigen am Drehgestellrahmen
6 ist jedoch zwischen der zylindrischen Paßfläche 12 und dem Ringflansch9 ein weiterer
Flansch 24 vorgesehen, der auf dem Drehgestellrahmen 6 aufliegt und mit diesem verschraubt
oder verschweißt ist.
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Der Gummihohlkegel4 entspricht praktisch demjenigen nach dem Ausführungsbeispiel
gemäß Abb. 1. Er besteht aus einem Gummihohlkegelstumpf, d. h. einem hohlkegelstumpfförmigen
Teil 14 mit einem nach außen gerichteten Ringwulst 15. Auf der inneren Abstützfläche
des Gummihohlkegels 4 liegt wiederum ein dazwischenliegender Abstützkörper3 auf,
der sich aus einem hohlen, kegeligen Teil 16 und einem nach außen gerichteten, am
erweiterten Ende vorgesehenen Ringflansch 25 zusammensetzt. Die dem Gummihohlkegel4
zugewandte Abstützfläche des Ringflansches 25 ist ebenfalls kegelig ausgeführt,
jedoch mit einem wesentlich größerem Kegelwinkel als die Abstützfläche des hohlen,
kegeligenTeiles 16 des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 aufweist. Die zugeordnete
Stirnfläche des Gummihohlkegels 4 bzw. seines Ringwulstes 15 ist etwa entsprechend
dem Ringflansch 25 kegelig ausgebildet. Die Abstützfläche des Ringflansches25 für
den Gummihohlkege14 ist wieder von einem Ringkragen 18 nach außen begrenzt.
Der dazwischenliegende Abstützkörper 3 weist durchgehend etwa gleiche Wandstärke
auf.
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Auf der dem Hauptrahmen 7 zugewandten Stirnfläche des Ringflansches
25 des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 liegt eine Gummischeibe 5 auf, deren
Abstützflächen etwa. entsprechend der zugehörigen Abstützfläche des Ringflansches
25 des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 kegelig ausgebildet sind. Im Bereich
der zentralen Bohrung ist die Gummischeibe 5 mit einem kurzen, hohlkegelstumpfförmigen
Fortsatz26 geringerer Wandstärke versehen, der in den Innenmantel des hohlen, kegeligen
Teiles 16 des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 hineinragt.
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Die freie Stirnfläche des Gummikörpers, d. h. der Gummischeibe 5 und
ihres hohlkegelstumpfförmigen Fortsatzes 26 liegt auf dem entsprechend geformten;
mit dem Hauptrahmen 7 fest verbundenen Abstützkörper 2 auf. Der den höhlkegelstumpfförmigen
Fortsatz
26 abstützende Teil 27 weist etwa den Kegelwinkel des
hohlen, kegehgenTeiles16 des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 auf.
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Die kegeligen Abstützflächen für die Gummischeibe 5 können auch leicht
kugelkalottenartig ausgebildet sein, wodurch sich eine zwängungsfreiere Einstellung
des Drehgestells beim Befahren von Gleisbögen und beim Einfahren in Steigungen oder
ins Gefälle ergibt. Schutz wird nur für die Gesamtkombination der im Anspruch 1
enthaltenen Merkmale beansprucht.