DE1605108C - Achsabfederung für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Achsabfederung für jeder dieser Teile aus mindestens einem inneren

Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, bei der Teil und einem äußeren konischen oder teil-

an beiden Seiten des Achslagergehäuses auf Schub pyramidenförmigen Metallteil und einem diese

und Druck beanspruchte Gummimetallfedern ange- verbindenden Gummiring besteht;

ordnet sind. 5 b) die zwei Teile jeder Gummimetallfeder sind

Es sind Achsabfederungen für Schienenfahrzeuge spiegelbildlich zueinander und hinsichtlich ihrer bekannt, bei denen zu beiden Seiten des Achslager- Durchfederung entgegengesetzt wirkend angegehäuses durch Zusammenvulkanisieren aus Metall- ordnet, wobei das äußere Metallteil des einen und Gummiteilen gebildete, fest verbundene oder Teils der Gummimetallfeder mit dem Achslageraneinander angepreßte konische oder keilförmige io gehäuse und das äußere Metall teil des anderen Gummifedern befestigt sind, welche die Federung und Teils der Gummimetallfeder mit dem Fahrzugleich auch die Führung der Radachse übernehmen. gestellrahmen verbunden ist;
Weiterhin sind Federungen bekannt, bei denen c) die inneren Metallteile beider Teile jeder auf Schub und Druck belastete Gummimetallfedern Gummimetallfeder sind durch einen pendelsymmetrisch zum Achslager keilförmig angeordnet 15 artig wirkenden Zugbolzen miteinander 'versind, bunden.

Diese bekannten Ausführungen von Gummi-Achs- Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, abfederungen sind zwar wartungsfrei, haben aber den die Federung auf zwei verhältnismäßig kleine und Nachteil, daß sie nur verhältnismäßig kleine vertikale leicht herstellbare Gummimetallfedern, die hinter-Federwege zulassen. Zur Aufnahme größerer Feder- 20 einandergeschaltet sind, zu verteilen und damit einen wege müßten die Wandstärken des Gummis sehr dick für jeden praktischen Bedarfsfall ausreichenden sein. Dadurch ergeben sich Stabilitätsschwierigkeiten Federweg zu erzielen. Die Gummimetallfedern sind für die Gummifedern. Ferner verhindern größere kardanisch leicht verformbar und bilden gleichzeitig Gummistärken ein einwandfreies Durchvulkanisieren die Gelenke von Pendeln. Die Aufhängung des Achsbei der Herstellung und bewirken einen ungünstigen 25 lagergehäuses am Zugbolzen wirkt als spielfreie Spannungsverlauf. Ein weiterer bedeutender Nachteil elastische Längs- und Querführung der Radsätze mit der bekannten Ausführungen von Gummi-Achs- anfangs kleinen Rückstellkräften. Sie behindert den abfederungen liegt darin, daß sie den freien sinus- Radsatz nur wänig in seinem freien Sinuslauf. Daher förmigen Lauf der Radsätze durch die verhältnis- sind die Wellenlängen des Sinuslaufes kurz und die mäßig steife Seiten- und Längsführung der Achsen 3° Erregerfrequenz hoch. Der Resonanzbereich tritt bei erschweren und die Länge der Sinuswelle vergrößern. kleiner Fahrgeschwindigkeit auf, bei der auch die Die Frequenz der durch den Sinuslauf quer zur Fahrt- dynamischen Kräfte noch klein sind. Bei höheren richtung auf das Fahrzeug wirkenden Erreger- Geschwindigkeiten, also nach Überschreiten des schwingung ist infolge der Streckung der Sinuswelle Resonanzgebietes, hat das Laufwerk ein überkritiniedriger und liegt auch bei höheren Geschwindig- 35 sches Schwingungsverhalten. In diesem Bereich tritt keiten unter den Eigenfrequenzen der abgefederten für Tauchen, Nicken, Wanken, Schlingern und Masse des Fahrzeugs. Fahrzeuge mit den bekannten Schwingen eine weitgehende Isolierung der Kraft-Gummifedersystemen laufen also »unterkritisch«. und Wegamplituden ein, und es wird daher bei hoher Bei ihnen nähert sich die durch den Sinuslauf hervor- Geschwindigkeit eine große Laufruhe erreicht, gerufene Erregerfrequenz mit zunehmender Ge- 40 Weiterhin hat die Seitenweichheit der Achsaufhänschwindigkeit der Eigenfrequenz, und die Laufruhe gung den Vorteil, daß Seitenstöße beim Anlaufen des verschlechtert sich, bis der Resonanzfall eintritt. Spurkranzes, beispielsweise beim Überfahren von Dieser Fall ist ohne die Anwendung starker Dämpfung Weichen, nur kleine Querbeschleunigungen hervorgefährlich und unzumutbar, da bei hoher Geschwin- rufen.

digkeit die auftretende kinetische Energie außer- 45 Weiter ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß

ordentlich groß werden kann. bei Anordnung mehrerer Gummiringe an einem Ende

Es sind weiter auf Zug und Druck beanspruchte oder beiden Enden der Zugbolzen eine oder mehrere

federnde Aufhängungen bekannt, bei denen über dieser Gummiringe mit kleinerem Querschnitt ausge-

Zugbolzen eine pendelnde Wiegenaufhängung in führt sind, die schon bei leerem Fahrzeug durch

Drehgestellen erreicht wird, wobei Zwischenlagen aus 50 Anlage der äußeren Metallteile abgeschaltet sind und

Gummi an den Enden der Zugbolzen eine gewisse erst bei entlastetem Rad wirksam werden. Eine solche

Federung erzeugen. Die für die Achsabfederung bei Anordnung ist besonders wertvoll für Güterwagen,

Schienenfahrzeugen erforderliche Federungsgröße deren Leergewicht im Verhältnis zum beladenen

kann jedoch auf diese Weise nicht erreicht werden. Gewicht sehr klein ist. Diese Fahrzeuge haben bei

Weiter ist es bekannt, für die Abstützung des 55 · Leerlast einen sehr kleinen Federweg. Daher können

Wagenkastens auf Drehgestellen an Stelle der Dreh- die Räder bei schlechter Gleislage auf die Schiene

pfanne pendelartige Zugbolzen mit Gummimetall- auflaufen, und der Radsatz entgleist. Der nach

zwischenlagen an beiden Längsenden zu verwenden, der Erfindung vorgesehene vorgeschaltete weichere

wobei jedoch die Laufeigenschaften des Drehgestells Gummiring hat schon bei geringer Last einen so

hiervon nicht berührt werden. 60 großen Federweg, daß auch bei Schienenversatz das

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine entlastete Rad kraftschlüssig auf der Schiene ruht und völlig wartungsfreie Achsabfederung mit ausreichen- Entgleisungen auch bei schlechter Gleislage verhindern Federweg für überkritisch laufende Schienen- dert werden. Bei belastetem Fahrzeug kommen die fahrzeuge zu schaffen, die die Nachteile der bekann- äußeren Metallteile des vorgeschalteten Federteiles ten Ausführungen vermeidet. Gelöst wird diese 65 zur Anlage und schalten es damit ab.
Aufgabe erfindungsgemäß durch die Kombination Weitere Einzelheiten eines Ausführungsbeispieles folgender für sich bekannter Merkmale: der Erfindung sind an Hand von Zeichnungen erläu-

a) Jede Gummimetallfeder ist zweigeteilt, wobei tert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfmdungsgemäßen Federanordnung, zum Teil im Schnitt,

Fi g. 2 die Draufsicht auf die Federanordnung nach Fig. 1 im Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 die Draufsicht auf eine Federung in einer geänderten Querschnittsform der Gummimetallfedern, im Schnitt wie Fig. 2,

F i g. 4 und 5 Schnittbilder der Gummimetallfedern in weiteren Ausführungsformen.

Das Achslagergehäuse 1 ist beidseitig mit angegossenen Konsolen versehen, in denen symmetrisch die konischen Gummiringe 3 angeordnet sind. Die Konsolen bilden zugleich die äußeren Metallteile 2 der Federung. Die inneren Metallteile 4 sind über den Zugbolzen 5 mit den inneren Metallteilen 6 von weiteren, spiegelgleich angeordneten konischen Gummimetallfedern mit den Gummiringen 7 verbunden. Die Außenteile 8 dieser Federn sind über die Konsolen 9 mit dem Fahrgestellrahmen 10 verbunden (Fig. 1 und 2).

Auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind am Achslagergehäuse 11 die Konsolen 12 in symmetrischer Anordnung befestigt. In diese sind keilförmige Gummimetallfedern, bestehend aus den Außenblechen 13, den Zwischenblechen 14 und dem metallischen Innenteil 15 sowie den dazwischenliegenden Gummischichten 16 und 17, eingesetzt. Die keilförmigen Gummifedern sind im Querschnitt dachförmig abgewinkelt. Sie können auch in der Draufsicht um 90° gedreht angeordnet sein, wenn in Längsrichtung eine besonders große Federweichheit erzielt werden soll. Die Konsolen 18 sind Teile des Fahrgestellrahmens und dienen zur Befestigung der unteren Gummimetallfedern (Fig. 3).

Nach Fig. 4 sind die konischen Gummimetallfedern zu beiden Seiten des Zugbolzens 19 aus je zwei hinterein andergeschalteten konischen Ringen aufgebaut. Die Gummifedern bestehen aus dem inneren konischen Metallteil 20, dem Zwischenring 21 und dem äußeren Metallteil 22 sowie den dazwischenliegenden konischen Gummiringen 23 und 24. Um die untere Gummimetallfeder gegen Verschmutzung zu schützen, ist ein Faltenbalg 25 angebracht (F i g. 4).

Konische Gummiringe 26 und 27 sind bei der Ausführung nach F i g. 5 zwischen dem inneren Metallteil 28 und dem Zwischenring 29 sowie dem Zwischenring 29 und dem Außenring 30 einvulkanisiert. Der innere konische Gummiring 27 ist wesentlich kleiner als der äußere Gummiring 26 und verformt sich daher stärker. Es wird abgeschaltet, sobald sich die Anschlagscheibe 31 auf den oberen Rand des Zwischenringes 29 auflegt (F i g. 5).

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Achsabfederung für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, bei der an beiden Seiten des Achslagergehäuses auf Schub und Druck beanspruchte Gummimetallfedern angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender für sich bekannter Merkmale:

a) Jede Gummimetallfeder ist zweigeteilt, wobei jeder dieser Teile aus mindestens einem inneren Teil (4 bzw. 6) und einem äußeren konischen oder teilpyramidenförmigen Metallteil (2 bzw. 8) und einem diese verbindenden Gummiring (3 bzw. 7) besteht;

b) die zwei Teile jeder Gummimetallfeder sind spiegelbildlich zueinander und hinsichtlich ihrer Durchfederung entgegengesetzt wirkend angeordnet, wobei das äußere Metallteil (2) des einen Teils der Gummimetallfeder mit dem Achslagergehäuse (1) und das äußere Metallteil (8) des anderen Teils der Gummimetallfeder rru't dem Fahrgestellrahmen (10) verbunden ist;

c) die inneren Metallteile (4 bzw. 6) beider Teile jeder Gummimetallfeder sind durch einen pendelartig wirkenden Zugbolzen (5) miteinander verbunden (Fig. 1).

2. Achsabfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Zugbolzen (5) verbundenen Teile jeder Gummimetallfeder in bekannter Weise aus mehreren durch Zwischenringe (29) getrennten, konzentrisch angeordneten Gummiringen (26 und 27) bestehen, und die inneren Gummiringe (27) einen kleineren Querschnitt aufweisen als die äußeren Gummiringe (26) (Fig. 5).

3. Achsabfederung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugbolzen (5) an seinen Enden Anschlagscheiben (31) aufweist, die εο bemessen sind, daß sie sich bei durchgefedertem innerem Gummiring (27) in bekannter Weise auf den Rand des dieses umfassenden Zwischenringes (29) auflegen (F i g. 5).

Hierzu Ϊ Blatt Zeichnungen