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Gummimetallfeder Die Erfindung befaßt sich mit einer Gummimetallfeder
für Schienen-und Kraftfahrzeuge. Die Feder besteht im querschnitt hen aus parallelogrammförmigen
gegebenenfalls abgewinkelten *Gummiplatten, die durch angehaftete ketallplatten
miteinander verbunden sind.
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Gummifederpakete dieger &rt sind vielfach bekannt und sie finden
eine verbreitete Anwendung zur Abfederung von Fahrzeugen und anderen elastischen
Lagerungen. Bei Fahrzeugen sind die Federpakete jeweils paarig vor und hinter der.Achse
in Radnähe angeordnet. Diese Federn sind vTegen ihrer A'artungsfreiheit und wegen
ihres geringen Raumbedarfs für viele Anwendungsfälle begehrt. Die Federwege dieser
Federelemente werden durch die Anzahl und die Dicke der Gummischichten festgelegt.
Die Federcharakteristik ist von vornherein durch die Gummiqualität und die Xonstruktion
der einzelnen Bauteile in der Feder festgelegt. Das Federdiagramm zeigt einen im
wesentlichen linearen Anstieg in einer graphischen Darstellungg in der'Federweg
und Federkraft gegeneinander aufgetragen sind.
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Für Fahrzeuge und bei anderen vergleichbaren Bedingungeh ist es bei
diesen Federn jedoch nachteilige daß sie dann ein ungünstiges Verhalten zeigen,
vienn das Verhältnis-von Leerlast zu Volllast sehr klein ist, d.h. alsot wenn die
Vollast ein Vielfaches von der Leerlast beträgt. Ist die Feder auf die Vollast eingestellt,
so zeigt sie bei Leerlast eine Härteg die für manche Betriebsbedingungen störend
und gefährlich sein kann. Ist die Feder etwa auf die Mitte zwischen Leer- und Vollast
eingestellt) so kann die Überbelastung zu Schäden an der Feder führeny während die
Feder bei Leerlast immer noch eine unangenehme Härte zeigt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend beschriebenen Nachteile
zu beseitigen und die Anwendung in einem größeren Lastbereich zu ermöglichen.
Die
Lösung dieser Aufgabe besteht bei der ein-angs erwUhnten bekannten Feder daring
daß eine der Gui..#m-!L-olatten eine verminderte, Federsteifigkeit aufweist und
deren Federweg beim #,#infedern mittels Anschlag be.#,#renzt ist.
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Diese l#,.-.aßnahiiie hat zur Folge, daß bei Leerlast die gewissernta.'ien
vorgeschaltete Gummiplatte mit varbleichsiveise niedri,--er Federsteifigkeit die
zSchwings-ungen und Einfederun -en ohne daß dabei die härteren benachbarten Gur.-#miplatten
nennenswert mit zur Federung werden. Der gleichzeitig vor#-;esehene De-renzungsanschlag
an der "'Z'Ummi-olatte mit der ver.-.#-leichsweise verminderten Federsteifigkeit
stellt sicherg daß eine il berbelastung dieser einen Gummiplatte verhindert wird.-Kommt
der Anschlag zum'Anliegen, was beispielsweise bei Vollast oder bei stärkeren Schwingunjen
der Fall sein wird, so treten die vergleichsweise härteren Gummischichten in Funktion.
Die Federcharakteristik eines solchen Federpaketes zei-t also eine Unstetigkeit,
in der ein flacher Kurvenast in einen steilen Kurvenast :lber.-eht.
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,#ie verminderte Federsteifigkeit in der einen Guii.mi,)la-tte -ra-..n
auf verschiedenen je--en erreicht I#'ine LösunLe# besteht -#-arin, #-"aß di,e Gummiqualität
weicher ist al-s die der benachbarter. Gumriiplatten. Für eine andere Lösung kann
die Gummiplatte verminderter Federsteifigkeit auch-eine größere lianddicke aufweisen.
Gemäß einer dritten Lösung kann der parallel zu den Metallplatten geführte Querschnitt
kleiner als bei den anderen Gummiplatten sein.
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Um der Beanspruchung ausreichend Recl#nung tragen zu könneng kann
die-Gummiplatte verminderter Federsteifigkeit von der Seite im Zuerschnitt gesehen
spitzer varallelogra#-mr2örmig als die benachbarten Gummiplatten seiny.um einen
entsprechend größeren Federweg zu ermöglichen. Das gleiche Ziel kann aber auch dadurch
erreicht werden, daß ein cinzelnes Federpaket mehrere weiche Gummiplatten enthält,
die die gleiche Funktion haben, wie eine einzelne Gummiplatte mit größerem Federweg.
Die
endst#iMdig angehaftete Metallplattä kann selbst als Anschlag ausgebildet sein,
indem diese einen umgebördelten Kra-,ren trägt. Es kann aber auch eine zusätzliche
Lletallplatte mit Anschlag vorgesehen sein, die an der Feder zusätzlich befestigt
wird. Ferner ist es auch zweckmäßigg seitliche Anschläge vorzusehen, um eine Achsbewegung
quer zur Fahrtrichtung klein zu halten. Das Verhältnis von vertikaler Federung zur
Querfederunr soll dabei möglichst groß sein.
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Die Erfindung wird an Hand einer Abbildung und einer graphischen Darstellun##,
beis-)ielsiveise erläutert.
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Die Achse 1 trägt Flansche 2,3, an denen'beidseitig
je ein Gummimetallfederelement angeordnet ist. An den Enden sind die Halterungen
4 und 5 für den Wagenkasten vorgesehen. Das eigentliche Federelement ist
aus den drei Gummiblöcken 697 und 8 gebildet, die .-durch juetallplatten
991o voneinander getr,nnt sind und gleichzeitig an den Endew- Begrenzungsplatten
11912 aufweisen. Die Gummiplatte-6 besitzt verminderte Federsteifigkeit gegenüber
den Gummiplatten 7 und 8.
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'.i-ird durch Belastung des #Vagenkastens die Feder eingedrücktg so
bewegt sich der Kragen 13 höchstens bis zur Platte 9 herunter. Um
dem Anschlag die Härte zu nehmen, ist eine Gummiauflage auf dem Kragen
15 vorgesehen. In diesem Bewegungsvorgang liegt der Federverlauf bei Leerlast
und stellt gleichzeitig den Ast 0-A in der graphischen Darstellung vor. Bei
Anlage des Kragens 13 und bei Volllast treten die Gummiplatten
7 und 8 in Funktion und ihr Federweg ist in der graphischen Darstellung
in dem Kurvenast A-B erkennbar. Dieser unterschiedliche Anstieg in der Federcharakteristik
stellt sicher, daß das Fahrzeug sowohl bei Leerlaßt als auch bei wesentlich größerer
Vollast ein Federverhalten zeigt, das auch größeren Ansprüchen vollauf gerecht wird.
Der Knick in der Kurve folgt bei einer praktischen Federausführung allerdings mehr
einer abgerundeten Krümmung. Zur Begrenzung der seitlichen Ausschläge der Federelemente
sind in der Abbildung Anschläge gestrichelt dargestellt.