DE1455138C3 - Achslagerführung für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Achslagerführung für Schienenfahrzeuge mit in lotrechter Richtung entge-

xo gen der Wirkung von Federn verschiebbarem Achslagergehäuse, das mittels lotrechter, zu beiden Seiten des Achslagers am Rahmen befestigter prismatischer Säulenführungen in ihren am Achslagergehäuse angebrachten, in Längsrichtung geteilten Führungen lotrecht gleitend, aber mindestens in Fahrzeuglängsrichtung praktisch spielfrei geführt ist, wobei jeweils ein Führungsteil und die diesem zugeordnete Führungsfläche der Säulenführung ein Gleitflächenpaar bilden. Bei dieser durch die deutsche Patentschrift 971371 bekannten Achslagerführung ist oberhalb und unterhalb des Achslagergehäuses am Rahmen je eine lotrechte, prismatische Führungssäule vorgesehen. Die entsprechenden, auf den prismatischen Führungssäulen gleitenden Führungsbüchsen sind im

as Achslagergehäuse angeordnet und mit diesem über elastische Glieder verbunden. Die Führungsbüchsen sind hierbei, um die durch den Verschleiß entstehende Abnützung der Gleitflächen ausgleichen zu können, in einer oder mehreren Längsebenen geteilt und mittels Schrauben od. dgl. gegeneinander nachstellbar ausgebildet, so daß jede Führungsbüchse eine zwar nachstellbare, aber in sich starre Einheit bildet. Diese Achslagerführungen müssen, damit eine genaue zentrische Führung der prismatischen Führungssäulen in den Führungsbüchsen erzielt wird, mit relativ engen, hohe Fertigungskosten erfordernden Toleranzen hergestellt werden, da zwischen den einzelnen Gleitflächen der Führungssäulen und der Führungsbüchsen keine besondere Einstellmöglichkeit besteht.

Deshalb verursachen bereits geringe Abweichungen hinsichtlich Parallelität und Abstand zwischen den Führungssäulen und den Führungsbüchsen beim Zusammenbau der Achslagerführung erhebliche Schwierigkeiten, z.B. ein Schrägstellen der Führungsbüchsen, ungleichmäßige Belastung von Gleitflächen, einseitige Belastung der elastischen Glieder, Kantenpressungen, Klemmungen u. dgl. Dies ergibt im Betrieb einen hohen Verschleiß der Achslagerführung und damit erhebliche Unterhaltskosten.

Eine weitere bekannte Achslagerführung (deutsche Auslegeschrift 1 014 145) weist in Fahrtrichtung gesehen vor und hinter dem Achslagergehäuse am Rahmen je eine lotrechte, zylindrische Führungssäule auf, die von je einer auf einem waagerechten Tragarm elastisch befestigten ungeteilten Führungsbüchse umfaßt wird. Die beiden Führungsbüchsen bilden ein zwar in Grenzen nachgiebiges, aber sonst einheitliches Syriern, so daß das obengesagte hier auf Grund der nicht einmal geteilt ausgebildeten Führungsbüchsen mit noch nachteiligeren Folgen zutrifft.

Demgegenüber ist die Aufgabe der Erfindung darin zu sehen, die Achslagerführung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß trotz Anwendung größerer Fertigungs- und Einbautoleranzen, insbesondere hinsichtlich Parallelität und Abstand der Führungssäulen sowie deren Führungsflächen und der zugehörigen Führungsbüchsen, eine Senkung der Unterhaltskosten erzielt werden kann.

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Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, stem Werkstoff, z. B. Hartmanganstahl bestehende

daß von den die Längskräfte übertragenden Gleitflä- Gleitfläche 5,7 aufgeschweißt ist.

chenpaaren zumindest eine dieser Gleitflächen unab- Die in Fahrtrichtung vor und hinter dem Achs-

hängig von den anderen Gleitflächen beschränkt lagergehäuse 1 angeordneten seitlichen Tragarme 4 raumbeweglich und elastisch abgestützt ist. 5' bilden mit diesem ein Guß-oder Schweißteil, vorzugs-

Durch diese sowie die weiteren in den Unteran- weise ein Stahlgußteil. Jeder Tragarm 4 ist mit dem

Sprüchen gekennzeichneten Maßnahmen wird neben Achslagergehäuse 1 durch Rippen 16 verbunden, die

einer vorteilhaften Lösung der Erfindungsaufgabe in einen oben und unten offenen, etwa rohrförmigen

noch der wesentliche Vorteil erreicht, daß durch die Aufnahmekörper übergehen, dessen Oberkante etwa

räumliche Einstellbarkeit und die elastische Abstüt- io in Höhe der Achsmitte liegt. Jeder Tragarm 4 bzw.

zung mindestens einer von zwei gegenüberliegenden dessen Aufnahmekörper ist an seinem oberen, zur

und die Längskräfte übertragenden Gleitflächen der Achsfeder 10 weisenden Ende mit einem Außen-

Fahrzeuglauf verbessert wird. Die Lebensdauer der flansch 17 und an seinem unteren Ende mit einem In-

Gleitflächen verlängert sich erheblich, da diese vor al- nenflansch 18 versehen.

lern in der wesentlichsten Richtung plan und daher 15 Jedes zur Aufnahme der Gleitflächen 6,8 die-

mit geringstmöglicher Flächenpressung aufeinander nende topfförmige Gehäuse 9 ist mit seinem zylin-

Iiegen. Außerdem sind die Gleitflächen, z. B. zur Kon- drischen Außenmantel im Aufnahmekörper des zu-

trolle, gut zugänglich und im Bedarfsfall leicht aus- geordneten Tragarmes 4 gelagert. Zur Lagerung der

wechselbar. Durch die Anwendung von gröberen Fer- Gleitflächen 6 bzw. 8 sind in der Gehäusewand vier

tigungstoleranzen werden außerdem noch die Herstel- 20 um je 90° zueinander versetzte, durchgehende Boh-

lungskosten vermindert. rungen 19 vorgesehen, die in dem Bereich der Füh-

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel rungssäule3 je eine Ringschulter 20 aufweisen. An

der Erfindung dargestellt. seinem oberen Ende ist das Gehäuse 9 mit einem als

Es zeigt Abstützkörper für das achslagerseitige Ende der

A b b. 1 die in der Ansicht rechte Seite einer Achs- 25 Achsfederung 10, z. B. den Gummiblock 10 a, ausge-

lagerführung im teilweisen lotrecht und in Fahrtrich- bildeten Außenflansch 21 versehen,

tung verlaufenden Längsmittelschnitt, Die in den Bohrungen 19 des topfförmigen Gehäu-

A b b. 2 einen waagerechten Querschnitt durch die ses 9 gelagerten Gleitflächen 6 und 8 weisen je einen

Achslagerführung nach der Linie II-II in Abb. 1, hohlzylindrischen Fortsatz 22 mit einem nach außen

A b b. 3 eine vereinfachte Ausbildung der Achs- 30 gerichteten Flansch 23 auf, der als Sicherung gegen

lagerführung im halbseitigen lotrecht und in Fahrt- Herausfallen dient. Diese Gleitflächen 6,8 können,

richtung verlaufenden Längsmittelschnitt und wie beim Ausführungsbeispiel nach A b b. 1 und 2,

A b b. 4 einen waagerechten Querschnitt durch samt dem hohlzylindrischen Fortsatz 22 und dessen

diese Achslagerführung nach der Linie IV-IV in Flansch 23 aus einem Stück bestehen, es kann aber

A b b. 3. 35 auch, entsprechend der bei den Führungssäulen 3 vor-

Die Achslagerführung gemäß den A b b. 1 bis 4 be- gesehenen Anordnung, eine Platte aus verschleißfe-

steht im wesentlichen aus den beiden, in Fahrtrich- stern Werkstoff auf den Boden des Fortsatzes 22 auf-

tung gesehen vor und hinter dem Achslagergehäuse 1 geschweißt sein.

am Rahmen 2 vorgesehenen lotrechten Führungssäu- Gemäß der Erfindung ist zumindest von den die

len 3, den waagerechten, am Achslagergehäuse 1 an- 40 Längskräfte übertragenden Gleitflächenpaaren 5, 6

geordneten seitlichen Tragarmen 4, den einander ge- eine dieser Gleitflächen unabhängig von anderen

genüberliegenden und je ein Gleitflächenpaar bilden- Gleitflächen beschränkt raumbeweglich und elastisch

den, einerseits an den Führungssäulen 3 und anderer- abgestützt. Beim Ausführungsbeispiel nach A b b. 1

seits in den Tragarmen 4 vorgesehenen Gleitflächen und 2 ist daher jeder hohlzylindrische Fortsatz 22 der

5,6,7,8 zur Übertragung der Längs- und Querkräfte, 45 Gleitflächen 6 über einen Ring 24 aus elastischem

einem zur Lagerung der tragarmseitigen Gleitflä- Material, z.B. einem Kunststoff, im Tragarm4 bzw.

chen6 und 8 dienenden, im Tragarm 4 gelagerten in dessen topfförmigen Gehäuse 9 axial verschiebbar

topfförmigen Gehäuse 9 sowie einer aus mehreren gelagert. Jede Gleitfläche 6 stützt sich über einen je-

Gummiblöcken 10 α bestehenden Achsfederung 10. weils in der Bohrung 19 des topfförmigen Gehäuses 9

Beim Ausführungsbeispiel nach den A b b. 1 und 2 5° liegenden Körper 25 aus einem harten, jedoch noch

weisen die lotrechten Führungssäulen 3 an ihren unte- elastischen Material, z.B. Polyester-Isocyanat (VuI-

ren im Bereich der Tragarme 4 liegenden Enden kollan) auf dem Innenmantel des Aufnahmekörpers

einen zylindrischen Teil 11 auf, an den sich nach oben des Tragannes 4 ab. Der Körper 25 kann, wie beim

ein kegelförmiger Teil 12 anschließt, dessen den grö- Ausführungsbeispiel nach A b b. 1 und 2 für die die

ßeren Durchmesser aufweisendes oberes Ende mit 55 Längskräfte übertragenden Gleitflächenpaare 6 vor-

einem Außenflansch 13 versehen ist. Der Außen- gesehen, mit einem metallischen Füllstück 26 verse-

flansch 13 ist am Rahmen 2 durch Schweißen, Nieten hen sein.

od. dgl. befestigt. Die dem Rahmen 2 abgewandte Durch diese Anordnung der Gleitflächen ergibt Stirnfläche 14 jedes Außenflansches 13 dient zugleich sich eine in Längsrichtung praktisch spielfreie Achsais rahmenseitiger Abstützkörper für die Achsfede- 60 lagerführung, da sich die Körper 25 nur bei großer rung 10, z. B. deren Gummiblöcke 10 a. Jede Füh- Zugkraft, z. B. beim Anfahren, geringfügig zusamrungssäule 3 ist, um Gewicht zu sparen, hohl ausgebil- mendrücken lassen, aber bei kleiner Zugkraft, wie det. Am unteren Ende ist jede Führungssäule 3 von während der Fahrt mit mittlerer oder höherer Geeinem mit ihr fest verbundenen Druckring 15 um- schwindigkeit, praktisch kein Spiel mehr vorhanden schlossen, der an seinem Außenmantel mit vier lot- 65 ist.

rechten, jeweils um 90° zueinander versetzten, in Bei den die Querkräfte übertragenden Gleitflä-

Fahrt- bzw. Querrichtung liegenden ebenen Flächen chenpaaren7, 8 (Abb.2) ist zwischen dem hohlzy-

versehen ist, auf denen jeweils eine aus verschleißfe- lindrischen Fortsatz 22 bzw. dem Flansch 23 jeder

Gleitfläche 8 und dem Tragarm 4 als elastischer Körper eine Gummifeder 27 vorgesehen, die ein vorbestimmtes Querspiel der Achslagerführung zuläßt. Weiterhin kann zwischen den die Querkräfte übertragenden Gleitflächenpaaren 7,8 ein vorbestimmter Abstand vorgesehen sein, um den sich das Querspiel vergrößert. Es ist auch möglich, die Gleitflächen 7 bzw. 8 einstellbar auszubilden, so daß das Querspiel je nach den Betriebsbedingungen verändert werden kann.

Der Boden 28 jedes die tragarmseitigen Gleitflächen 6 und 8 aufnehmenden topfförmigen Gehäuses 9 ist abnehmbar und mittels eines an seinem Umfang angeschweißten zylindrischen Ringes 29 am Innenflansch 18 des Tragarmes 4 geführt. An der unteren Stirnfläche jedes Tragarmes 4 ist ein Bügel 30 abnehmbar befestigt. Im Bügel 30 ist eine zur Achsfederung koaxiale Schraube 31 angeordnet, auf der sich der Boden 28 des topfförmigen Gehäuses 9 abstützt. Durch die Schraube 31 läßt sich zugleich die Spannung der Achsfeder 10 einstellen. Um ein gleichmäßiges und klemmungsfreies Anpressen des topfförmigen Gehäuses 9 bzw. der Achsfeder 10 zu gewährleisten, ist die den Boden 28 des topfförmigen Gehäuses 9 abstützende Stirnfläche 32 der Schraube 31 ballig ausgebildet und greift in eine entsprechende Ausnehmung im Boden 28 des topfförmigen Gehäuses 9 ein. Die Schraube 31 ist mittels einer Sicherung 33 am unbeabsichtigten Verdrehen gehindert.

Die sich einerseits am Rahmen 2 bzw. auf den Außenflanschen 13 der Führungssäulen 3 und andererseits über das topfförmige Gehäuse 9 auf den Tragarmen 4 des Achslagergehäuses 1 abstützende Achsfeder 10 besteht im Beispielsfalle aus mehreren tellerförmigen, stapelbaren Gummiblöcken 10 a mit ebenem Rand und ebenem Innenteil sowie einem dazwischenliegenden kegeligen Teil. Zwischen den Gummiblöcken 10 a sind ihrer Form angepaßte Blechzwischenlagen 34 vorgesehen. Sowohl die Gummiblöcke 10 a als auch die Blechzwischenlagen 34 sind mit einer zentralen Bohrung versehen, in die sich die Führungssäule 3 mit Spiel erstreckt. Es können aber auch andere Gummifedern, z. B. sogenannte Gummihohlkegel oder Stahlfedern, wie Schraubenfeder od. dgl. vorgesehen sein.

Beim Ausführungsbeispiel nach den A b b. 3 und 4 ist die Achslagerführung insofern vereinfacht, als zur Übertragung der Längskräfte nur noch ein ein- bzw. nachstellbares Gleitflächenpaar 5,6 vorgesehen ist. Jede Führungssäule 3 ist hierbei an ihrem unteren, im Bereich der Tragarme 4 liegenden Ende prismatisch mit etwa rechteckigem Querschnitt ausgebildet und geht dann in einen konischen, am Rahmen 2 befestigten Teil über.

Im prismatischen Teil ist eine mit ihrer Längsachse in Fahrtrichtung liegende Ausnehmung 35 vorgesehen, an die sich koaxial eine Gewindebohrung 36 anschließt. In der Ausnehmung ist eine Büchse 37 aus elastischem Kunststoff, z.B. Polyamid, vorgesehen. In dieser ist der hohlzylindrische Fortsatz 22 einer

ίο Gleitfläche 5 des die Längskräfte übertragenden Gleitflächenpaares 5,6 längsgleitbar und infolge der Elastizität der Büchse 37 auch beschränkt raumbeweglich gelagert. In dem hohlzylindrischen Fortsatz 22 sind eine Feder 38, beispielsweise eine Gummifeder sowie ein Druckstück 39 vorgesehen, wobei die Vorspannung der Feder 38 durch einen in die Gewindebohrung 36 der Führungssäule 3 eingeschraubten, auf das Druckstück 39 einwirkenden Gewindebolzen 40 ein- bzw. nachstellbar ist. Die sich auf dem Druckstück 39 abstützende Stirnfläche 41 des Gewindebolzens 40 ist ballig ausgebildet und liegt in einer entsprechenden Ausnehmung des Druckstückes 39. Hierdurch wird ein klemmungs- bzw. verkantungsfreies Ein- bzw. Nachstellen der Gleitfläche 5 ermöglicht und eine Behinderung der räumlichen Einstellbarkeit vermieden. Der Gewindebolzen 40 ist durch eine seinen Sechskant umfassende Sicherung 42 am Verdrehen während des Betriebes gehindert.

Die zweite Gleitfläche 6 des die Längskräfte übertragenden Gleitflächenpaares 5, 6 ist ih einem im Tragarm 4 gelagerten topfförmigen Gehäuse 9 ebenfalls mittels eines hohlzylindrischen Fortsatzes 22 fest gelagert. Es liegt im Rahmen der Erfindung, auch diese Gleitfläche 6 bzw. beide Gleitflächen 5 und 6 beschränkt raumbeweglich zu lagern und elastisch abzustützen. Beide Gleitflächen 5 und 6 sind mit einer Auflage aus verschleißfestem Material versehen. Die für die Querführung vorgesehenen Gleitflächen 7, 8 sind, wie beim Ausführungsbeispiel nach den A b b. 1 und 2, an der Führungssäule 3 bzw. in dem im Tragarm 4 gelagerten topfförmigen Gehäuse 9 vorgesehen und über Gummifedern 27 elastisch gelagert.

Die Lagerung des topfförmigen Gehäuses 9 erfolgt ebenso wie beim Ausführungsbeispiel nach den A b b. 1 und 2 über dessen abnehmbaren Boden 28 und einen am Tragarm 4 abnehmbar befestigten Bügel 30, der zugleich die zur Einstellung gleicher Achslasten vorgesehene sicherbare Schraube 31 aufnimmt. Der zylindrische Ring 29 nach A b b. 1 und 2 kann

hierbei entfallen. Die Anordnung der Achsfederung 10 entspricht derjenigen nach A b b. 1 und 2.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Achslagerführung für Schienenfahrzeuge mit in lotrechter Richtung entgegen der Wirkung von Federn verschiebbarem Achslagergehäuse, das mittels lotrechter, zu beiden Seiten des Achslagers am Rahmen befestigter prismatischer Säulenführungen in ihren am Achslagergehäuse angebrachten, in Längsrichtung geteilten Führungen lotrecht gleitend, aber mindestens in Fahrzeuglängsrichtung praktisch spielfrei geführt ist, wobei jeweils ein Führungsteil und die diesem zugeordnete Führungsfläche der Säulenführung ein Gleitflächenpaar bilden, dadurch gekennzeichnet, daß von den die Längskräfte übertragenden Gleitflächenpaaren (5,6) zumindest eine dieser Gleitflächen (6) unabhängig von den anderen Gleitflächen beschränkt raumbeweglich und elastisch abgestützt ist.

2. Achslagerführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung der beschränkt raumbeweglichen Gleitflächen (5,6,7,8) ein- bzw. nachstellbar ist.

3. Achslagerführung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine beschränkt raumbewegliche Gleitfläche eines Gleitflächenpaares (5,6 bzw. 7,8) einen hohlzylindrischen Fortsatz (22) aufweist, dessen äußere Zylinderfläche über einen Ring (24) aus elastischem Material in einem am Achslagergehäuse (1) angeordneten, waagrechten Tragarm (4) bzw. in einer Führungssäule (3) der Säulenführung axial verschiebbar gelagert ist.

4. Achslagerführung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine beschränkt raumbewegliche Gleitfläche eines Gleitflächenpaares (5,6 bzw. 7,8) über einen Körper (25) aus elastischem Werkstoff am Tragarm (4) abgestützt ist (Fig. 1 und 2).

5. Achslagerführung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem hohlzylindrischen Fortsatz (22) jeder einer Führungssäule (3) zugeordneten Gleitfläche (5) eine Feder (38) sowie ein Druckstück (39) vorgesehen sind, wobei die Vorspannung der Feder durch einen in der Führungssäule (3) einschraubbaren Gewindebolzen (40) ein- bzw. nachstellbar ist.

6. Achslagerführung nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abstützende Stirnfläche (41) des Gewindebolzens (40) ballig ausgebildet ist und in einer entsprechenden Ausnehmung des Druckstückes (39) liegt.

7. Achslagerführung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitflächen (5, 6,7 und 8) in üblicher Weise aus verschleißfestem Werkstoff, (Manganhartstahl) bestehen.

8. Achslagerführung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die tragarmseitigen Gleitflächen (6 und 8) mit ihren hohlzylindrischen Fortsätzen (22) in einem topfförmigen Gehäuse (9) gelagert sind.

9. Achslagerführung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des topfförmigen Gehäuses (9) durch eine zum Einstellen der Achsfederung dienende Schraube (31), die in einem am Tragarm (4) befestigten Bügel (30) einschraubbar ist, gehalten wird.