DE2165242A1

DE2165242A1 - TESTING AND MEASURING DEVICE FOR TESTING THE BEHAVIOR OF MEGI SUSPENSIONS IN RAIL VEHICLE CHASSIS

Info

Publication number: DE2165242A1
Application number: DE19712165242
Authority: DE
Inventors: Paul Cremer
Original assignee: CREMER
Current assignee: CREMER
Priority date: 1971-12-29
Filing date: 1971-12-29
Publication date: 1973-07-12

Description

BES OHREIBUN@ Prüf- und Meßger;lt zum Prüfen des Verhaltens von Megifederungen in Schienenfahrzeug-Bahrgestellen.BES OHREIBUN @ test and measuring device for testing the behavior of mega-springs in rail vehicle chassis.

Die Erfindung betrifft ein Prüf- und Meßgerät zum Prüfen des Verhaltens von Netallgummifederungen "Megifederungen" in Schienenfahrzeugen, insbesondere in Straßenbahn-Fahrgestellen. (Seit Januar 1970 bereits in Erprobung!) Die Einführung von Metallgummifederungen im Schienenfahrzeugbau - etwa Ende der zeiger Jahre - haben die in herkömmlicher Art hergestellten Stahlfedern abgelöst.The invention relates to a testing and measuring device for testing behavior of netall rubber suspension "mega-suspension" in rail vehicles, especially in Tram chassis. (Already in testing since January 1970!) The introduction of metal rubber suspensions in rail vehicle construction - around the end of the 1970s - have replaced the conventionally manufactured steel springs.

Trotz bester technischer und kostensparender Konstruktion der Negifederungen wurde in mehrjähriger Beobachtung festgestellt, daß die einzelnen Gummielemente, die sich in ihrer Federcharakteristik bis zu 30 % unterscheiden, einer präzisen Auswahl und Einbaumethode bedürfen, damit eine exakte Radsatzfahrung bzw.Despite the best technical and cost-saving construction of the negative suspension it was found in several years of observation that the individual rubber elements, which differ in their spring characteristics by up to 30%, a precise one Selection and installation method are required so that an exact wheel set experience or

Achsparallelität im Fahrgestell als auch eine gute Laufeigenschaft des Fahrzeuges garantiert ist.Axle parallelism in the chassis as well as good running properties of the vehicle is guaranteed.

So wurde es auf diesem Komplex zur Forderung, ein Prüfgerät zu entwickeln, mit dem man in der Lage ist, die Verhaltensweise der einzelnen Gummielemente schnell und einwandfrei zu prüfen, um sie später paarweise sortiert in die Fahrgestelle einzubauen.So it became a requirement on this complex to develop a test device, with which one is able to quickly understand the behavior of the individual rubber elements and to be checked properly so that they can later be sorted in pairs in the chassis to be built in.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Prüf- und Meßgerät zu schaffen, welches vorgenannte Bedingungen erfüllt und die zur Federung verwendeten Gummielemente einzeln und so belastet, als wären sie im Fahrgestellrahmen eingebaut.The invention is based on the object of a testing and measuring device to create which fulfills the aforementioned conditions and which are used for suspension Rubber elements individually and loaded as if they were built into the chassis frame.

Die Erfindung besteht darin, daß das Gummielement während des Prüfvorganges seinen natarlichen Federweg beschreibt und dadurch auch in seiner Querbewegung - identisch mit der Radsatzbewegung - gut sichtbar verfolgt werden kann. Als Belastung wird entsprechend dem Leergewicht eines achtachsigen Straßenbahn-Gelenktriebwagens ein Druck vyn 1 Np pro Gummielement erzeugt. (Die Mesnung erfolgt erfahrungsgemäß etwa 6 Sekunden nach Erreichen der Prüflast).The invention consists in that the rubber element during the testing process describes its natural spring deflection and thus also in its lateral movement - identical to the wheelset movement - can be clearly traced. As a burden is equivalent to the curb weight of an eight-axle articulated tram car a pressure of 1 Np per rubber element is generated. (The measurement is based on experience about 6 seconds after reaching the test load).

Als Druckvorrichtung dient eine Hand-Ilydropresse mit zugeh riger Handpumpe. Der Meßdruck wird als Reaktionsdruck an einem Manometer einer dazwischengeschalteten Druckmeßdose abgelesen. Der Federweg wird in Lastrichtung senkrecht gemessen.A hand-held Ilydropresse and an associated pressure device are used as the pressure device Hand pump. The measuring pressure is used as the reaction pressure on a manometer Read the pressure cell. The spring deflection is measured vertically in the load direction.

Die Meßeinrichtung, bestehend aus einem festen Steg, einem aufklebbaren Meßstreifen und zwei klappbaren Linialen, hat ver gleichsweise die Funktion einer Höhenschiebelehre. Auf dem Meßklebestreifen wird zunächst die Nullkennlinie gezogen. Nachdem vermittels eines Aufnahmeprismas (mit ausgleichendem Gegengewicht) das Gummielement eingeschwenkt ist, wird dieses durch den Druckkörper vollends an den Teilkörper zur Anlage gebracht. Um eine exakte Anlage und somit eine genaue Vergleichsmessung zu erreichen, ist eine entsprechende Vorlast nötig, gewalt wurden 100 Kp. In dieser Stellung ist das Flankenmaß - Teilansicht G - des Gummielementes, welches für die Ermittlung der Blechdicke der Aufsteckbeilagen für die Achslagerhalterungen erforderlich ist, bereits gemessen. Dieses Maß wird ebenfalls auf dem Me£:streifen markiert. Nunmehr wird durch weiteren Druck bis auf die Endprüflast (1 Iip) der eigentliche Federweg kenntlich im Schlußstrich festgehalten. Der Meßstreifen wird nach erfolgter überpsüfung als Begleitattest auf das Gummielement "Megifeder" aufgeklebt.The measuring device, consisting of a fixed bar, one that can be stuck on Measuring strips and two foldable rulers, comparatively has the function of one Height shift gauge. First, the zero characteristic is drawn on the measuring tape. After that, by means of a receiving prism (with a compensating counterweight), the rubber element is swiveled in, this is completely attached to the partial body by the pressure body brought to the facility. An exact system and thus an exact comparison measurement To achieve, a corresponding preload is necessary, violence was 100 Kp. In this Position is the flank dimension - partial view G - of the rubber element, which for the It is necessary to determine the sheet thickness of the slip-on shims for the axle bearing brackets is already measured. This dimension is also marked on the measuring strip. Now the actual test load (1 Iip) is achieved by further pressure up to the final test load Spring travel clearly indicated in the final line. The measuring strip is done after Verification as accompanying certificate stuck to the rubber element "Megifeder".

In der Zeichnung-ist eine Ausführungsform der Praf- und Meßvorrichtung gemäß der Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigt: a) Figur 1 Ansicht Figur 2 Schnitt A - B Figur 3 Teilansicht a Figur 4 Schnitt durch D Figur 5 Schnitt durch E - F Figur 6 Teilansicht, Meßstreifenanordnung Figur 7 Teilansicht, Meßstreifenanordnung Figur 8 Meßstreifen Maßstab 1 : 1 Figur 9 Schema innerer Aufbau o) Teile 1 Lagerplatten 2 drei Stück Abstandsbolsen 3 Aufnahmeplatte 4 Aufnahmeprisma schwenkbar (Aufnahme für Megifeder, achsbuchsseitig) 5 Brücke 6 gehärtete Abrollbahnen 7 kugelgelagerte Welle mit unterschiedlich großen Rollen - Kettenrädern 8 Keilkörper (Aufnahme für Megifeder, fahrgestellseitig) 9 Schrauböse 10 Rollenkette 11 Gegengewicht 12 Präzisionsstahlkugeln 13 Kugelkäfig 14 Anlagestifte, einseitig gefedert 15 Zugfeder 16 Führungs- und Anschlagstifte 17 Meßstift 18 Kugelgriff 19 Steckbolzen mit Ring 20 Sperrklinke mit Kugelgriff 21 Schraubanschlag 22 Gegengewicht für Aufnahmeprisma 23 Gehäuse 24 Druckmeßdose 25 Hydro-Pressenanschluß 26 Eolben-Hydropresse 27 Druckpilz 28 Präzisionsstahlkugel 29 oberer elastischer Führungsring 29aunterer elastischer Führungsring 30 Führungskolben 31 Präzisionsstahlkugel 32 Stößel 33 Präzisionsstahlkugel 34 elastischer Ring 35 Steg 36 Meßstreifen 37 scharnierartig klappbares Lineal 38 klappbares bewegliches Lineal 39 Megifeder (zu prüfender Gummielement) In einem durch Lagerplatten (1), drei Stück Abstandsbolzen (2) und Aufnahmeplatte (3) gebildetem Gehäuse ist das Aufnahmeprisma (4) um einen der beiden unteren Abstandsbolzen (2) schwenkbar gelagert.In the drawing there is an embodiment of the testing and measuring device according to the invention for example and shown schematically. It shows: a) Figure 1 View Figure 2 Section A - B Figure 3 Partial View a Figure 4 Section through D Figure 5 Section through E - F Figure 6 Partial view, measuring strip arrangement Figure 7 Partial view, Measuring strip arrangement Figure 8 Measuring strips scale 1: 1 Figure 9 Scheme of internal structure O) Parts 1 bearing plates 2 three pieces of spacer bolts 3 mounting plate 4 mounting prism swiveling (mount for mega-spring, on the axle socket side) 5 bridge 6 hardened roller tracks 7 ball-bearing shafts with rollers of different sizes - chain wheels 8 wedge bodies (Mount for mega-spring, on the chassis side) 9 screw eye 10 roller chain 11 counterweight 12 precision steel balls 13 ball cage 14 contact pins, spring-loaded on one side 15 tension spring 16 Guide and stop pins 17 Measuring pin 18 Ball handle 19 Socket pin with ring 20 Pawl with ball handle 21 Screw stop 22 Counterweight for receiving prism 23 Housing 24 Pressure cell 25 Hydro press connection 26 Eolben hydro press 27 Pressure mushroom 28 precision steel ball 29 upper elastic guide ring 29a lower elastic Guide ring 30 guide piston 31 precision steel ball 32 plunger 33 Precision steel ball 34 elastic ring 35 web 36 measuring strips 37 hinge-like foldable ruler 38 foldable movable ruler 39 mega-spring (rubber element to be tested) In one with bearing plates (1), three pieces of spacer bolts (2) and a mounting plate (3) formed housing is the receiving prism (4) around one of the two lower spacer bolts (2) pivoted.

Die Brücke (5) ist mit zwei Abstandsbolzen im Gehäuse befestigt und mit drei gehärteten ebenen Abrollbahnen (6) armiert.The bridge (5) is attached to the housing with two spacer bolts and reinforced with three hardened flat roller tracks (6).

An der Brücke (5) ist eine kugelgelagerte Welle mit zwei unterschiedlich großen Rollenkettenrädern (7) befestigt. Der Teilkörper (8), der ebenfalls mit gehärteten ebenen Abrollbahnen armiert ist, wird über die Schrauböse (9) mit der schräggeführten Rollenkette (10), die zu dem kleinen Rollenkettenrad führt und daran befestigt ist, nach oben (in Ausgangsstellung) gezogen und gegen die drei Stück Präzisionsstahlkugeln (12) zur Anlage gebracht.On the bridge (5) there is a ball-bearing shaft with two different ones large roller chain wheels (7) attached. The part body (8), which is also hardened with is reinforced with the flat roller tracks, the screw eye (9) is used to connect the diagonally guided Roller chain (10) that leads to the small roller chain wheel and is attached to it, pulled up (in the starting position) and against the three pieces of precision steel balls (12) brought to the facility.

Das Gegengewicht (11) für den Teilkörper (8) ist mittels Rollenkette an das große Rollenkettenrad (7) geführt und befestigt. Die Kettenradübersetzung ist eingebaut, um das Gegengewicht (11) leichter bzw.The counterweight (11) for the partial body (8) is by means of a roller chain guided and fastened to the large roller chain wheel (7). The sprocket ratio is built in to make the counterweight (11) lighter or easier.

kleiner zu halten. Die drei Stück Präzisionsstahlkugeln werden durch einen Eugelkäfig (13) zentriert und gehalten. Der Kugelkäfig (13) wird in dem Gehäuse (1) durch vier Stück einseitig gefederte Anlagestifte (14) in seitlicher Bewegung zentriert. In Höhe wird der Kugelkäfig (13) durch die Zugfeder (15), die mittels Öse an dem Kugelkäfig und mit ihrem anderen Ende an der Schrauböse (9) eingehangen ist, gegen die beiden unteren Führungsstifte (16) zur Anlage gebracht. Die oberen Führungsstifte (16) tragen zusätzlich für die senkrechte Lage des Kugelkäfigs (13) bei. Durch vorgenannte Anordnung der Zugfeder (15 wird diese während des Prüfvorganges gewollt entlastet. Um den durch eine schadhafte flegifeder (39) ggf. verursachten Querausschlag des Keilkörpers (8) gut sichtbar und meßbar zu machen, sind in einer der beiden Lagerplatten (1) achsial und in einer Buchse verschiebbar gelagerte Meßstifte (17) mittels Schraubenfeder gegen die Seitenfläche des Keilkörpers (8) zur Anlage gebracht, angeordnet (Figur 5).keep smaller. The three pieces of precision steel balls are through a Eugel cage (13) centered and held. The ball cage (13) is in the housing (1) by means of four contact pins (14) spring-loaded on one side in lateral movement centered. The ball cage (13) is raised in height by the tension spring (15), which by means of Hook on the ball cage and the other end on the screw eye (9) is brought to rest against the two lower guide pins (16). The top Guide pins (16) also support the vertical position of the ball cage (13) at. The aforementioned arrangement of the tension spring (15 will this during of the test process deliberately relieved. To avoid the damage caused by a defective flegi spring (39) to make any transverse deflection of the wedge body (8) clearly visible and measurable, are axially displaceable in one of the two bearing plates (1) and in a bushing mounted measuring pins (17) by means of helical springs against the side surface of the wedge body (8) brought to the plant, arranged (Figure 5).

Das mit dem Kugelgriff (18) schwenkbare Aufnahmeprjsma (4) (nach entferntem Steckbolzen mit Ring, 19) ist mit ausgeschwenkt aufgelegter, zu prüfender Megifeder (39) durch das Gegengewicht (22) gewichtsmäßig ausgewogen.The receiving prjsma (4), which can be pivoted with the ball handle (18) (after the removed Socket pin with ring, 19) is with the mega-spring to be tested swiveled out (39) balanced in terms of weight by the counterweight (22).

Um ein Hochschlagen des Äufnahmeprismas (4) bei Entnahme der Megifeder (39) zu verhindern, ist die Sperrklinke mit Kugelgriff (20) angeordnet. Nach erfolgtem Auswechseln der Megifeder (39) ist der Gleichgewichtszustand wieder hergestellt, und das schwenkbare Aufnahmeprisma (4) kann mühelos entriegelt, wieder eingeschwenkt und mit dem Steckbolzen mit Ring (19) für die nächste Prüfung festgelegt werden.To turn up the Aufnahmeprismas (4) when removing the mega-spring (39), the pawl with ball handle (20) is arranged. After the Replacing the mega-spring (39) the equilibrium is restored, and the swiveling receiving prism (4) can easily be unlocked and swiveled in again and fixed with the socket pin with ring (19) for the next test.

An dem teilkörper (8) ist ein von Hand einstellbarer Schraubanschlag (21) angebracht, mit dem die Megifeder (39) nach aufgegebener Vorlast mit dem Keilkörper (8) in Längsrichtung festgelegt wird.On the partial body (8) is a manually adjustable screw stop (21) attached, with which the mega-spring (39) after the given preload with the wedge body (8) is set in the longitudinal direction.

Da der Keilkörper (8) gewollt die zweidimensionalen Bewegungen der zu prüfenden Megifeder (39) ohne Drang mitmachen soll, ist die Schub übertragung in Bewegungsrichtung der Achsbuchse wie nachstehend gelöst: Die notwendige Prüflast wird mit einer handbetriebenen Pumpe und einer Hydro-Presse erzeugt. In dem Gehäuse (23) ist eine Druckmeßdose (24) und die Hydro-Presse kraftschlüssig (25) untergebracht. Der Kraftverlauf ist folgender: Die Druckmeßdose (24) ist mit ihrem Gehäuse an dem Deckel des Gehäuses (23) befestigt. Gegen den Druckmeßdosenkolben stützt sich das achsial freibewegliche Gehäuse der Hydro-Presse ab. Der Kolben (26) der Hydro-Presse drückt gegen den Druckpilz (27) und dieser gegen die Präzisionsstahlkugel (28). Der Druckpilz (27) und die Präzisionsdahlkugel (28) sind in der Sackbohrung des Führungskolbens (30), dessen Boden mit einer gehärteten Platte armiert ist, mittels elastischer Führungsringe (29 und 29a) zentriert. In der gegenüberliegenden Sackbohrung des Führungskolbens (30) ist eine Präzisionsstahlkugel (1) eingepaßt, die gegen den Stößel (32) drückt und dieser die Präzisionsstahlkugel (35) in der zentralliegenden Bohrung des teilkörpers (8) beaufschlagt. Konzentrisch gehalten wird der Stößel (32) durch die zwei elastischen Ringe (34), die ein Verklemmen sicher verhindern.Since the wedge body (8) intentionally the two-dimensional movements of the The Megifeder (39) to be tested should participate without urge, is the thrust transmission solved in the direction of movement of the axle bushing as follows: The necessary test load is produced with a hand-operated pump and a hydro press. In the case (23) a pressure cell (24) and the hydraulic press (25) are housed in a non-positive manner. The force curve is as follows: The pressure cell (24) is with its housing on the Cover of the housing (23) attached. This is supported against the pressure cell piston axially freely movable housing of the hydro press. The piston (26) of the hydro press presses against the pressure mushroom (27) and this against the precision steel ball (28). The push button (27) and the precision ball (28) are in the Blind bore of the guide piston (30), the bottom of which is reinforced with a hardened plate is centered by means of elastic guide rings (29 and 29a). In the opposite The blind bore of the guide piston (30) is fitted with a precision steel ball (1), which presses against the plunger (32) and this pushes the precision steel ball (35) into the applied to the central bore of the partial body (8). Held concentrically the plunger (32) is secured by the two elastic rings (34) that jam impede.

Der Steg (35), auf den der Meßstreifen (36) geklebt wird, ist mit der Aufnahmeplatte (3) fest verbunden und trägt im oberen Teil ein scharnierartig klappbares Lineal (37, Figur 6 und 7). Das Lineal (38) ist mit einem Scharnier an dem Keilkörper (8) klappbar angebracht.The web (35) to which the measuring strip (36) is glued is with the mounting plate (3) firmly connected and carries a hinge-like in the upper part foldable ruler (37, Figures 6 and 7). The ruler (38) is on with a hinge attached to the wedge body (8) in a foldable manner.

In Betracht gezogene Druckschriften: Bericht der Tagung des Arbeitskreises "F\E - Düwag - Achsgetriebe" vom 11./12. Juni 1970 in Mühlheim/Ruhr Anlage 1, Absatz 3; Anlage 3 und 4.Publications considered: Report of the meeting of the working group "F \ E - Düwag - axle drive" from 11./12. June 1970 in Mühlheim / Ruhr Annex 1, paragraph 3; Appendix 3 and 4.

Claims

P A T E N T A N P R Ü C H E

W testing and measuring device (Figure 1) for testing the behavior of metal rubber suspensions "Mega suspension" in rail vehicles, especially in tram chassis, characterized in that the rubber element to be tested - Megifeder - (Figure 3, Part 39) loaded in its natural working position (Figure 9), tested, measured (Figure 6 and 7) and the resulting dimensional deviations and suspension travel on one self-adhesive paper strips (Figure 8) recorded maj-stablich and the themselves possibly resulting transversely evasive movements by two measuring pins (Figure 5, part 17) can be visibly tracked.

2. Device according to claim 1, characterized in that the wedge body (&) can be moved two-dimensionally in its one-point suspension via the screw eye (9) and adapts to the behavior of the l4egifeder (39) during the test process.

v. Device according to Claims 1 and 2, characterized in that through the three precision steel balls (12) the reaction pressure from the express body (8) is transferred practically smoothly to the bridge (5).

4. Device according to claim 1, 2 and 3, characterized in that by means of the counterweight (11) in connection with the different sizes Roller chain wheels (7) perform two tasks; first is the partial body (8) by the roller chain (10) pulling diagonally upwards against the steel balls (12) brought to the plant and secondly, the partial body (8) is carried out after each test process brought back to its original position.

5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the ball cage (15) the three precision steel balls (12) on the one intended for them hardened roller tracks (6) leads; its movement analogous to the wedge body (8) in One-point suspension via the tension spring (15) participates in two dimensions; through the leadership and stop pins (16, Figure 2) guided vertically or in the starting position is held at the top and pins through the spring-loaded system (14, Fig 4) automatically centered when the partial body (8) is relieved.

6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that the with the ball handle (18) swiveled out receiving prism (4) with overlying mega-spring (39) is balanced by the counterweight (22) and the pawl the receiving prism (4) is automatically locked in the removal position with the ball handle (20).

7. Device according to claim 1 to 6, characterized in that the Mega spring (39) through the manually adjustable, attached to the wedge body (8) Screw stop (21) according to the given preload with the wedge body (8) in the longitudinal direction is determined.

8. Device according to claim 1 to 7, characterized in that by the arrangement of the ball (28), held in the lower elastic guide ring (29a), the test load is transmitted concentrically to the guide piston (30).

9. Device according to claim 1 to 8, characterized in that firstly concentrically by means of the correspondingly long plunger (32) over the ball (31 and 33) the test load is transferred to the wedge body (8) and thereby the wedge body (8) can follow a possible three-dimensional movement; second, the plunger (52) is held centering by the elastic rings () 4).

L e r s e i t e