DE2305878A1 - AIR SUSPENSION FOR RAIL VEHICLES - Google Patents
AIR SUSPENSION FOR RAIL VEHICLESInfo
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Description
Luftfederung für Schienenfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Luftfederung für Schienenfahrzeuge, mit einem zwischen dem Wagenkasten und dem Drehgestellrahmen angeordneten, offenen, torusförmigen Federbalg, dessen innerer und äußerer Rand mit Wulsten versehen ist, die an je einer inneren und äußeren Felge befestigt sind. Air suspension for rail vehicles The invention relates to an air suspension for rail vehicles, with one between the car body and the bogie frame arranged, open, toroidal bellows, its inner and outer edge is provided with beads that are attached to an inner and outer rim.
Bei den bekannten Luftfederungen weist der Wulst am inneren Rand des Federbalgs und der Übergang von diesem zum Federbalg aus konstruktiven Grunden eine erhöhte Formsteifigkeit auf.In the known air suspension, the bead on the inner edge of the Bellows and the transition from this to the bellows for structural reasons one increased dimensional rigidity.
Wenn die Felge starr mit dem Drehgestellrahmen bzw. dem Wagenkasten verbunden ist, treten deshalb in diesem Bereich große Spannungsspitzen auf, die schließlich zu einer vorzeitigen Zerstörung der Luftfeder führen. Die Spannungsspitzen bestehen hauptsächlich aus Torsionsspannungen, die durch das Ausdrehen des Drehgesteiles unter dem Wagenkasten beim Fahren im Gleisbogen hervorgerufen werden. Es entsteht hierbei eine oszillierende Drehbewegung zwischen den Wulsten des Federbalgs, die bewirkt, daß der im Durchmesser kleinere und steifere Wulst,zusätzlich zu seinen aus dem Luftdruck resultierenden Zug- und Druckspannungen, Torsionsspannungen aufnehmen muß.If the rim is rigid with the bogie frame or the car body is connected, therefore large voltage peaks occur in this area, the eventually lead to premature destruction of the air spring. The voltage peaks consist mainly of torsional stresses caused by the turning of the rotating rack caused under the car body when driving in the curved track. It arises here an oscillating rotary movement between the beads of the bellows, which causes the smaller diameter and stiffer bead, in addition to its absorb tensile and compressive stresses and torsional stresses resulting from the air pressure got to.
Da der innere Wulst sehr formsteif ist, kann er diese Torsionsspannungen nicht durch Drehschubbewegungen innerhalb seiner Gummigschichten abbauen. Die zwischen den Gummischichten befindlichen Gewebeeinlagen können hierdurch keine Relativbewegungen zueinander machen und lösen sich von den Gummischichten ab. Der Luftfederbalg wird von innen her zerstört, Außerdem entsteht zwischen der Hohlkehle des inneren lstes und der ihm zugeordneten Felge eine Relativbewegung 9 die durch Gummiabrieb das darunter befindliche Gewebe von außen her zerstört.Since the inner bead is very dimensionally stable, it can withstand these torsional stresses do not degrade through rotary thrust movements within its rubber layers. The between As a result, fabric inserts located in the rubber layers cannot move relative to each other to each other make and detach from the rubber layers. The air bag is from the inside destroyed ago, also arises between the fillet of the inner lst and the rim assigned to it a relative movement 9 caused by rubber abrasion that underneath existing tissue is destroyed from the outside.
Die Erfindung geht von der an sich bekannten Erkenntnis aus9 daß zur Verhinderung der obengenannten Zerstörungserscheinungen ein zwischen die Felge des inneren Wulstes und die Verbindungsteile dieser Fdge mit dem Drehgestellrahmen oder dem Wagenkasten eingeschaltetes Lager dienen kann, das so beschaffen sein muß, daß es einerseits die verhältnismäßig hohe vertikale Drucklast aus der Luftfederbelastung aufnehmen kann und hierfur dauerfest sein muß9 daß weiterhin die im Federbalg eingeschlossene Luftmenge nicht nach außen entweichen kann9 und daß die oszillierenden Drehbewegungen des inneren Wulstes von ihm auf genommen werden.The invention is based on the knowledge known per se that for Prevention of the above-mentioned signs of destruction between the rim of the inner bead and the connecting parts of this chain with the bogie frame or The warehouse switched on can serve the car body, which must be designed in such a way that On the one hand, there is the relatively high vertical pressure load from the air suspension load can absorb and for this purpose must be durable9 that still the one enclosed in the bellows The amount of air cannot escape to the outside9 and that the oscillating rotary movements of the inner bead can be taken up by it.
Bei einer bekannten Luftfederung (DT-OS 20 60 960 und DT-OS 20 24 312) wird is Lösung dieseS Aufgabe vorgeschlagen9 zwischen die innere Felge und den Drehgestellrahmen ein Gleit lager oder ein Kugellager einzuschalten0 Dadurch ist aber das obengenannte Problem nicht lösbsrs da ein Kugellager. die ständig auftretenden oszillierenden Drehbewegungen von + 2 nicht ertragen kann und ein Gleitlager einem zu großen Verschleiß unterworfen ist Es ist weiterhin bekannt,(DT-OS.20 60 960 und DTOS 1 605 102) zwischen der inneren Felge und dem Drehgestellfrahmen eine Gummifeder anzuordnen9 die so ausgebildet ist, daß sie vorwiegend die vertikalen Kräfte aufnimmt. Sie soll weiterhin die aus der Seitenauslenkung zwischen Wagenkasten und Drehgestell resultierende Beanspruchung der Federbälge herabsetzen Elne Herabsetzung der Verdrehungsbeanspruchung erfolgt bei der bekannten Lufttederung nicht, oder über de obenerwähnte Sugel- oder Gleitlager.With a known air suspension (DT-OS 20 60 960 and DT-OS 20 24 312) is proposed as a solution to this problem9 between the inner rim and to switch on a slide bearing or a ball bearing on the bogie frame 0 This but the above problem cannot be solved because a ball bearing. the constantly occurring oscillating rotary movements of + 2 can not stand and a plain bearing one It is also known (DT-OS.20 60 960 and DTOS 1 605 102) a rubber spring between the inner rim and the bogie frame to be arranged9 which is designed so that it mainly absorbs the vertical forces. It should continue to be the result of the lateral deflection between the car body and the bogie Reduce the resulting stress on the bellows Elne disparagement the torsional stress does not occur with the known air suspension, or about the above-mentioned ball or slide bearings.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Luçtieder der obengenannten Bauart zu schaffen, bei der mit geringem konstruktivem Aufwand erreicht wird, daß die Torsionsbeanspruchung des Federbalgs im Bereich des Wulstes am inneren Rand e herabgesetzt wird.The object on which the present invention is based is to to create a Luçtieder the above type, in which with little constructive Effort is achieved that the torsional stress on the bellows in the area of Bead on the inner edge e is reduced.
Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäWda durch, daß die innere Felge sich über eine mit ihr fest verbundene ringförmige Gummifeder auf der Mantelfläche eines im wesentlichen kegelstumpfförmigen Stützringes abstützt, der dessen Achse vertikal steht undfmit dem Drehgestellrahmen verbunden ist.This object is achieved according to the invention by the inner rim is attached to an annular rubber spring firmly connected to it The lateral surface of a substantially frustoconical support ring is supported, which whose axis is vertical and is connected to the bogie frame.
Hierdurch wird erreicht, daß zwischen die innere Felge und den Drehgestellrahmen ein druck- und torsionselastisches Lager eingeschaltet ist, an welches der innere Wulst die ihm aufgezwungene oszillierende Drehdbewegung weitergeben kann, wodurch er selbst entlastet wird.This ensures that between the inner rim and the bogie frame a compression and torsion elastic bearing is switched on, to which the inner Bead can pass on the oscillating rotary motion that is imposed on it, whereby he himself is exonerated.
Um dies in optimaler Weise zu erreichen, ist es nötig, daß die Torsionssteife des Lagers bedeutend kleiner als die Torsionssteife des Federbalgs ist. Es hat sich daher gemäß der weiteren Erfindung gezeigt, daß es besonders vorteilhaft ist, wenn der Neigungrinkel der Mantelfläche des Stützringes gegen die Achse des Kegelstumpfes 20 - 40,insbesondere ca. 300 beträgt. Bei diesem Winkel ist eine optimale Ausnutzung der vom Gummi ertragbaren Druck- und Schubspannungen gegeben.In order to achieve this in an optimal way, it is necessary that the torsional stiffness of the bearing is significantly smaller than the torsional stiffness of the bellows. It has therefore shown according to the further invention that it is particularly advantageous if the angle of inclination of the lateral surface of the support ring against the axis of the truncated cone 20-40, in particular approx. 300. This angle is optimal the compressive and shear stresses that can be tolerated by the rubber.
Bei einem Winkel von 900 würde der Gummi nur auf Druck beansprucht, und die Gummiteder müßte so groß ausgeführt werden, daß der zur Verfügung stehende Raum, insbesondere beim zusätzlichen Einbau einer eforderlichen Notfeder nicht ausreichen würde.At an angle of 900 the rubber would only be subjected to pressure, and the rubber should be made so large that the available Space is insufficient, especially when an additional emergency spring is installed would.
Bei einem Winkel von 0 0 würde der Gummi nur auf Schub in vertikaler Richtung beansprucht und müßte so hoch ausgeführt werden, daß die Torsionssteife der Gummifeder größer als die Torsionssteife des Federbalgs würde Es ist weiterhin zweckmäßig9 wenn die Auflagefläche der inneren Felge auf der Gummifeder den gleichen Neigungswinkel gegen die Achse des Kegelstumpfes aufweist, wie die Mantelfläche des Stützringes0 Die Gummifeder kann aus zwei Gummi schichten bestehen, zwischen denen ein Metallblech angeordnet ist0 Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist der Stützring auf ein Stützrohr aufgesetzt, das seinerseits mit dem Drehgestellrahmen verbunden ist und innerhalb des Stützrohres ist eine an sich bekannte Notfeder angeordnet, an deren Oberseite ein den Stützring durchdringendes und an ihm geführtes Notgleitstück angeordnet ist.At an angle of 0 0 the rubber would only thrust in vertical Direction stressed and should be made so high that the torsional stiffness The rubber spring would continue to be larger than the torsional stiffness of the bellows expedient9 when the contact surface of the inner rim on the rubber spring is the same Has the angle of inclination to the axis of the truncated cone, like the lateral surface of the support ring0 The rubber spring can consist of two layers of rubber, between which a metal sheet is arranged0 In an advantageous embodiment of the The subject of the invention, the support ring is placed on a support tube, which in turn is connected to the bogie frame and inside the support tube is an known emergency spring arranged, on the top of which a support ring penetrating and is arranged on it guided emergency slide.
Die Gummifeder kann auf den Stützring aufvulkanisiert sein, insbesondere dann, wenn der Stützring mittels Schraubverbindungen mit dem Stützrohr verbunden ist.The rubber spring can be vulcanized onto the support ring, in particular when the support ring is connected to the support tube by means of screw connections is.
Im folgenden wird anhand der beigefügten Figuren ein Ausführungsbeispiel für den Gegenstand der Erfindung näher erläutert.In the following, an exemplary embodiment is given with reference to the accompanying figures explained in more detail for the subject matter of the invention.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung das Drehgestell eines Schienenfahrzeuges mit dem aufgesetzten Wagenkasten in Seitenansicht.Figure 1 shows a schematic representation of the bogie of a rail vehicle with the attached car body in side view.
Figur 2 ist eine Aufsicht auf das Drehgestell nach Figur 1 bei abgenommenem Wagenkasten.Figure 2 is a plan view of the bogie of Figure 1 with it removed Car body.
Figur 3 ist ein vergrößerter Teilschnitt durch die Luftfederung nach der Linie III-III in Figur 2.FIG. 3 is an enlarged partial section through the air suspension according to FIG the line III-III in Figure 2.
In den Figuren 1 bis 3 ist eine Luftfederung an einem Scnienenfahrzeug dargestellt, wobei nur die für die Erfindung wesentlichen Teile näher erläutert und mit einer Bezugsziffer b versehen sind.Der in Figur l nur schematisch angedeutete Wagenkasten 15 stützt sich über den Luftfederbalg 1 auf dem Drehgestellrahmen 12 ab.In Figures 1 to 3 is an air suspension on a rail vehicle shown, with only the essential parts for the invention explained in more detail and are provided with a reference number b. The only indicated schematically in FIG Car body 15 is supported on bogie frame 12 via air bellows 1 away.
Der Luftfederbalg 1 ist im wesentlichen torusförmig und nach oben offen. Der äußere Befestigungswulst 3 des Luftfederbalges l ist über eine Felge 4 mit einer Befestigungsplatte 5 verbunden, die am Wagenkasten 15 angeordnet ist. Der innere Befestigungswulst 2 des Luftfederbalges 1 ist in üblicher Weise an einer Felge 6 befestigt. Die Felge 6 sitzt ihrerseits aut einem konischen Stützring 10 auf, wobei zwischen die Grundfläche der Felge 6 und die Mantelfläche des Stützringes 10 eine ringförmige Gummifeder 7 bis 9 eingeschaltet ist. Die Gummifeder besteht aus den Gummischichten 7 und 9 und einem eingelagerten Zwischenblech 8. Die Bauteile 6 und 8 sind beide als konische Metallringe ausgebildet und bilden mit den ein- bzw. anvulkanisierten Gummischichten 7 und 9 eine. Einheit.The air spring bellows 1 is essentially toroidal and upward open minded. The outer fastening bead 3 of the air spring bellows l is over a rim 4 is connected to a fastening plate 5 which is arranged on the car body 15. The inner fastening bead 2 of the air spring bellows 1 is in the usual manner on a Rim 6 attached. The rim 6 for its part sits on a conical support ring 10 on, between the base of the rim 6 and the outer surface of the support ring 10 an annular rubber spring 7 to 9 is turned on. The rubber spring is made from the rubber layers 7 and 9 and an embedded intermediate sheet 8. The components 6 and 8 are both designed as conical metal rings and form with the one and vulcanized rubber layers 7 and 9, respectively. Unit.
Die Mantellinien der einander gegenüberliegenden Flächen der konischen Teile 6, 8 und 10 schließen jeweils den gleichen Neigungswinkelol mit der senkrechten Mittelachse dieser Teile ein. Dieser Neigungswinkel g beträgt ca. 30 . Die Teile 6, 7, 8 und 9 stellen ein druck- und torsionselastisches Lager dar, von dem die in der Nähe des inneren Befestigungswulstes 2 des Luftfederbalgs l auftretende Torsionsbeanspruchung aufgenommen wird.The surface lines of the opposing surfaces of the conical Parts 6, 8 and 10 each close the same angle of inclination with the vertical one Central axis of these parts. This angle of inclination g is approx. 30. The parts 6, 7, 8 and 9 represent a compression and torsion elastic bearing, of which the torsional stress occurring in the vicinity of the inner fastening bead 2 of the air suspension bellows l is recorded.
Der Stützring 10 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Schweißverbindung mit einem Stützrohr 11 verbunden, das seinerseits über Schweißverbindungen auf dem Drehgestellrahmen 12 angeordnet ist. Innerhalb des Stützrohres 11 ist eine an sich bekannte, als Gummifeder ausgebildete Notfeder 141 angeordnet, die ein Notaufnahmegleitstück 13 trägt, das den Stützring 10 durchdringt und an ihm geführt ist. Falls die Luft aus dem Luftfederbalg l entweicht9 senkt sich die Befestigungsplatte 5 ab und wird von dem Notaufnahmegleit stück 13 abgestützt.The support ring 10 is over in the illustrated embodiment a welded connection is connected to a support tube 11, which in turn has welded connections is arranged on the bogie frame 12. Inside the support tube 11 is a known emergency spring 141 designed as a rubber spring, which is an emergency accommodation slider 13 carries the Support ring 10 penetrates and is guided on him. If the air escapes from the air bag l9 the fastening plate lowers 5 from and is supported by the Notaufnahmegleit piece 13.
Selbstverständlich kann der Stützring 10 auch über Schraubverbindungen mit dem dem Stützrohr 11 verbunden sein0 In diesem Fall kann auch die Gummischicht 9 an dem Stützring 10 anvulkanisiert sein.Of course, the support ring 10 can also be screwed to which the support tube 11 can be connected. In this case, the rubber layer 9 be vulcanized onto the support ring 10.
PatentansprücheClaims
Claims (6)
Priority Applications (15)
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|---|---|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2502089A1 (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-24 | Saga Spa | SECONDARY SUSPENSION FOR BOGIES WITHOUT AUXILIARY RAILWAY VEHICLE |
| EP1726505A1 (en) * | 2005-05-25 | 2006-11-29 | Toyo Tire & Rubber Co. Ltd. | Air spring |
| GB2463690A (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-24 | Bombardier Transp Gmbh | Gas spring system for a rail vehicle |
| EP2180204A3 (en) * | 2008-10-24 | 2014-06-04 | ContiTech Luftfedersysteme GmbH | Additional spring with slide |
-
1973
- 1973-02-07 DE DE19732305878 patent/DE2305878A1/en active Pending
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