DE1780140C3 - Abstützung des Rahmens eines Schienenfahrzeugs auf den Achslagern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstützung des Rahmens eines Schienenfahrzeugs auf den Achslagern mittels mehrlagiger Gummimetallfederblöcke, die mit Ihrer Oberseite mit dem Rahmen fest verbunden sind Und an deren Unterseite das Achslager jeweils symmetrisch angeordnet ist, die ferner in Querrichtung nachgiebig ausgebildet sind sowie durch Fliehkraft bedingte Pendelbewegungen des Fahrzeugrahmens zulassen.

Es sind bereits quernachgiebige Abstützungen oder Aufhängungen bekannt, insbesondere in Form von Pendelgehängen, die pendelnde Bewegungen der abgefederten Fahrzeugmassen unter der Wirkung von Zentrifugalkräften gestatten. Bei diesen Pendelgehängen bereitet es gewisse konstruktive Schwierigkeiten, die wirksame Pendellänge groß genug zu machen, um so die Zentrifugalbeschleunigungen und die durch sie bedingten Zentrifugalkraftänderungen weich aufnehmen fcu können. So ist insbesondere für Fahrzeuge, die mit hoher Geschwindigkeit durch Krümmungen oder Kurven fahren müssen, die Amplitude der Pendel-Ausschwingbewegung aus baulichen Gründen ungenügend groß.

Ein bekannter gattungsgleicher mehrlagiger Gummimetallfederblock (DT-AS 11 39 867) weist einen zylindrischen Querschnitt mit einer zentralen Ausnehmung auf. Damit hat die Feder nach allen Querrichtungen gleiche Steifigkeit. Es wird daher durch zusätzlich angeordnete Lenker eine Querauslenkung weitgehend unterbunden.

Ein anderer bekannter Gummimetallfederblock (DT-AS 1141898), der ebenfalls einen zylindrischen Querschnitt aufweist, wird zur zusätzlichen Abstützung einer Halbelliptikfeder am Fahrzeugrahmen eingesetzt. Auch hier ist eine Querauslenkung praktisch unterbunden.

Es ist noch ein mehrlagiger Gummimetallblock (DT-Gbm 19 38 460) bekannt, der zwar zur Aufnahme von Kräften in drei Koordinatenrichtungen bestimmt ist und auch unterschiedliche Steifigkeiten in diesen drei Richtungen haben kann. Es sind zwischen V-förmigen Metallplatten Gummizwischenlagen angeordnet Wegen dieser V-Form treten aber bei zusammengesetzten Belastungen relativ hohe, durch Berechnung nicht einwandfrei zu erfassende Beanspruchungen auf. Diese bekannten Blöcke werden paarweise in symmetrischer Schrägstellung verwendet. Bereits bei einer vertikalen Durchfederung treten kombinierte Druck- und Schubbeanspruchungen auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mehrschichtigen Gummimetallfederblock zu schaffen, der in den drei Raumkoordinaten ganz unterschiedliche Steifigkeit bzw. unterschiedliches Federverhalten zeigt, wobei die in Fahrzeuglängsrichtung bei der Aufnahme von Zug- und Stoßkräften auftretende Auslenkung nur mäßig groß ist, die Feder also in dieser Richtung eine erheblich höhere Steife hat als in der Richtung quer dazu, und bei dem sich die einzelnen Belastungen klar übersehen und auch berechnen lassen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jeder der Gummimetalifederblöcke in der durch die Radsatzachse gehenden vertikalen Ebene einen Querschnitt in Form eines gleichschenkligen Trapezes und in der zu der Radachse senkrechten Ebene einen Querschnitt von im wesentlichen Rechteckform aufweist und mit seiner größeren Basis mit dem Achslager verbunden ist.

Nach einer bevorzugten weiteren Ausbildung weist jeder Gummimetallfederblock einen zentralen Ausschnitt auf, für den die durch die Radsatzachse gehende senkrechte Ebene die Symmetrieebene ist und der sich nach unten derart erweitert, daß zwei voneinander getrennte Befestigungsbasen zum Festlegen des Blocks an dem Achslager gebildet werden, die jeweils symmetrisch auf der einen bzw. der anderen Seite des Achslagers liegen.

Bei einem derartigen mehrlagigen Gummimetallfederblock lassen sich die Beanspruchungen des Gummis auch bei kombinierten Federbelastungen in den drei möglichen Koordinatenrichtungen klar übersehen und auch rechnerisch erfassen. Ferner ist es möglich, in der Querrichtung des Fahrzeugs, in der die auf Zentrifugalkräfte bei Kurvenfahrten zurückzuführenden Auslenkungen erfolgen, der Feder eine große Weichheit zu geben, während in der Längsrichtung des Fahrzeugs, in der Stöße aufzunehmen sind, wegen der Trapezform eine größere Steifigkeit erreicht wird.

An Hand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel des mehrlagigen Gummimetallfederblocks gemäß der Erfindung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht des mehrlagigen Gunmimetallfederblocks gemäß der Erfindung in Ricitung der Längsachse des Fahrzeugs und

F i g. 2 eine Ansicht in Richtung quer zur Fahrzeuglängsachse.

Der mehrlagige Gummimetallfederblock besteht aus einem Stapel mehrerer oder zahlreicher rechteckiger und horizontal angeordneter Kautschukplatien 1, zwischen denen Bewehrungen aus Stahlblechen 2 angeordnet sind, an denen die Kautschukplatten 1 beidseitig flächenhaft befestigt, beispielsweise anvulkanisiert sind. Die gesamte Stapelanordnung ist zwischen zwei metallischen Endplatten 3 und 4 festgelegt, die zur Befestigung des elastischen Blocks einerseits an dem Achsla-

Fahrger S und andererseits an einem Bauteil 6 des
zeugrahmens dienen.

Die F i g. 1 zeigt, daß der Gummirmnallfederblock in der vertikalen, durch die Achse ^es Radsatzes gehenden Ebene einen Querschnitt in Form eines gleichschenkeligen Trapezes hat, dessen große Basis die untere Abstützfläche bildet. Die obere AbsttLz- oder Druckaufnahmefläche ist für eine bestimmte Einheitsbelastun^ des Kautschuks ausgelegt. Die obere Querabmessung A ist relativ zu der Querabmessung C an der unteren Abstützfläche derart bemessen, daß der Block sich unter der Wirkung von Querkräften F nach beiden Seiten mit einer Amplitude B verformen kann. Die unteren Kautschukplatten 1 des elastischen Blocks stehen nahezu nur unter Druckbelastung ohne Quer-Verformungen, so daß eine Unstabilität des gesamten elastischen Körpers vermieden wird. D^:e Rückführkraft des elastischen Blocks ist proportional zu den Deformationen der Kautschukplatten 1, welche von den Querkräften auf Schub beansprucht werden.

In einer zur Radachse senkrechten Ebene kann der Block die Form eines Rechtecks oder eines Trapezes haben. Da jedoch einerseits die unteren Platten des Blocks relativ zu den oberen Platten in der Querrichtung reichlich ausgelegt werden können und da man andererseits ein Interesse daran hat, die Rückführcharakteristik des Blocks in der Längsrichtung zu begrenzen, kann der Block einen zentralen Ausschnitt D aufweisen (F i g. 2). Das Profil dieses etwa dreieckförmigen Ausschnittes D wird derart bestimmt, daß unter Berücksichtigung der zunehmenden Querabmessungen der einzelnen Kautschukplatten ! die Eir.heitsdruckbeiastung der Platten im wesentlichen bei sämtlichen Platten gleich ist, wobei die unteren Platten wiederum praktisch frei von Deformationen in Querrichtung bleiben.

Eine solche Anordnung macht es möglich, die beiden, durch den Ausschnitt D voneinander getrennten unteren Basisflächen des elastischen Blocks soweit voneinander zu entfernen, daß die beiden Schenkel des Blocks den oberen Teil des Achslagers mit Spiel umfassen und die Basisflächen (Endplatten 3) an je einer Seite des Achslagers 5 liegen; eine derartige Anordnung verbessert die Möglichkeit für ein einwandfreies Aufliegen des Blocks auf seitlichen Ansätzen des Achslagergehäuses 5 und gestattet außerdem eine Verringerung derjenigen Höhe, die für das Einschalten des elastischen Blocks zwischen dem Achslager 5 und dem Fahrzeugrahmen erforderlich ist.

Die Befestigung der Endplatten 3 und 4 an dem Achslager 5 und an dem Bauteil 6 des Fahrzeugrahmens kann durch Schraubenbolzen erfolgen, gegebenenfalls vervollständigt durch ineinandergreifende Erhebungen und Vertiefungen, etwa mit Vier- oder Sechskantprofi!, die horizontale gegenseitige Verschiebungen unterbinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Abstützung des Rahmens eines Schienenfahrzeugs auf den Achslagern mittels mehrlagiger Gummimetallfederblöcke, die mit ihrer Oberseite mit dem Rahmen fest verbunden sind und an deren Unterseite das Achslager jeweils symmetrisch angeordnet ist, die ferner in Querrichtung nachgiebig ausgebildet sind sowie durch Fliehkraft bedingte Pendelbewegungen des Fahrzeugrahmens zulassen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Gummimetallfederblöcke (1, 2, 3) in der durch die Radsatzachse gehenden vertikalen Ebene einen Querschnitt in Form eines gleichschenkligen Trapezes und in der zu der Radachse senkrechten Ebene einen Querschnitt von im wesentlichen Rechteckform aufweist und mit seiner größeren Basis mit dem Achslager verbunden ist.

2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gummimetallfederblock (1,2,3) einen zentralen Ausschnitt (D) aufweist, für den die durch die Radsatzachse gehende senkrechte Ebene die Symmetrieebene ist und der sich nach unten derart erweitert, daß zwei voneinander getrennte Befestigungsbasen (Endplatten 3) zum Festlegen des Blocks an dem Achslager (5) gebildet werden, die jeweils symmetrisch auf der einen bzw. anderen Seite des Achslagers liegen (F i g. 2).

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