DE2436879A1 - RAILWAY TURNTABLE - Google Patents
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- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
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- B61F5/06—Bolster supports or mountings incorporating metal springs
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Description
DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)
1 BERLIN 33, HERBERTSTR. 221 BERLIN 33, HERBERTSTR. 22nd
StSt.
TE-73-1 Fall 250TE-73-1 case 250
Dresser Industries, Inc.Dresser Industries, Inc.
Republic National Bank Bldg, Dallas, Texas 75221/USARepublic National Bank Bldg, Dallas, Texas 75221 / USA
Eisenbahnwagen-DrengesteilRailway carriage Drengesteil
Die Erfindung bezieht sich auf ein dreiteiliges, durch Klemmung gehaltenes oder gesperrtes Eisenbahngüterwagen-Drehgestell und insbesondere auf ein verbessertes Aufhängungssystem in einer zweiteiligen Wiege sowie eine verbesserte Anordnung zur Verriegelung der Seitenrahmen und der Wiege.The invention relates to a three-part clamped or locked rail freight car bogie and in particular to an improved suspension system in a two-piece cradle and an improved one Arrangement for locking the side frames and the cradle.
Das gegenwärtig gebrauchte, übliche dreiteilige Eisenbahngüterwagen-Drehgestell hat sich für die insbesondere im Bereich der 100 t-Leistung vorherrschenden Betriebsbedienungen als unzulänglich erwiesen.The standard three-piece rail freight car bogie currently in use has opted for the operating conditions that predominate, particularly in the area of 100 t capacity proved inadequate.
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Diese Unzulänglichkeit hat verschiedene Gründe, z.B. schlecht unterhaltenes Gleis, höhere Betriebsgeschwindigkeiten und Wagen mit einem hohen Schwerpunkt sowie mit einem Drehzapfenab'stand, der gleich dem Schienenstoßabstand ist oder diesem nahekommt; jedoch sind die Unzulänglichkeiten auch in einigen grundlegenden Konstruktionseinzelheiten begründet.This inadequacy has various reasons, e.g. poorly maintained track, higher operating speeds and Carriages with a high center of gravity and a pivot spacing that is equal to or equal to the rail joint spacing comes close; however, the shortcomings are also due to some basic design details.
Beispielsweise waren bis in die frühen 50er Jahre Güterwagen-Drehgestelle mit Blattfedern ausgerüstet, die die Seitenrahmen verbanden und ein Mittel bildeten, um die Seitenrahmen zueinander genau (im Rechteck) ausgerichtet zu halten. Sie waren auch ausgerüstet mit Gleit-Achslagern, die den Rad- und Achsensätzen einen gewissen Grad an seitlicher Freiheit ließen, so daß diese die meisten seitlichen Abweichungen der Schienen aufnehmen konnten und für die Räder ein "Pendeln" oder "Tanzen" relativ zu den Seitenrahmen möj-ich war.For example, until the early 1950s, freight car bogies were equipped with leaf springs that connected the side frames and formed a means to keep the side frames precisely aligned (in a rectangle) with one another. They were also fitted with plain axle bearings that gave the wheel and axle sets a certain degree of lateral freedom so that they could accommodate most of the lateral deviations of the rails and for the wheels "swaying" or "dancing" relative to the side frames Mey-I was.
Bei späteren Drehgestellen wurden die Blattfedern entfernt, und zu gleicher Zeit hat man Rollen- oder Wälzlager verwendet, die keinerlei seitliche Freiheit für die Rad- und Achsensätze lassen. Hieraus folgt, daß die natürliche Tendenz der Achsen und Räder zum Pendeln auf Grund der anfänglichen Konizität des neuen Laufkranzes oder des durch den Abrieb entstandenen Laufkranzprofils auf die Drehgestell-Seitenrahmen übertragen wird. Dadurch wird die Tendenz des Drehgestells, zu pendeln oder zu tanzen, verstärkt, und zwar über das Normalmaß hinaus, das für einen wirksamen Gleichlauf bzw. für eine richtige Bahnverfolgung notwendig ist.In later bogies the leaf springs were removed and at the same time roller or roller bearings were used, which leave no lateral freedom for the wheel and axle sets. From this it follows that the natural tendency of the axes and wheels for swaying due to the initial taper of the new tread or that created by abrasion Tread profile is transferred to the bogie side frame. This will reduce the tendency for the bogie to shuttle or to dance, intensified, and beyond the normal measure that is necessary for effective synchronization or for one correct path tracking is necessary.
Die steigende Tendenz zum Pendeln kann von einer synchronen Schlinger- und Schaukelbewegung ("Rock-and-Roll") überlagert werden, der viele Wagen für 100 t mit hohem Schwerpunkt auf Grund der Übereinstimmung der natürlichen Wagenkasten-Schaukelfrequenz mit kurz aufeinanderfolgenden Schienenstößen bei einer kritischen Geschwindigkeit, die in den normalen Betriebsgeschwindigkeitsbereich auf vielen Nebenlinien fällt, unterliegen.The increasing tendency to oscillate can be superimposed by a synchronous rolling and rocking movement ("rock and roll") the many wagons for 100 t with a high center of gravity due to the correspondence of the natural wagon body swing frequency with successive rail joints at a critical speed that is within the normal operating speed range falls on many secondary lines, are subject to.
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Die zerstörende Wirkung des Pendel- und Schlinger/Schaukel-Zustandes ist in der Fachwelt bekannt, und es wurden viele Versuche und Anstrengungen zu ihrer Steuerung unternommen. Durch die meisten dieser Versuche wurde die Auswirkung verändert, es wurde jedoch nicht die Ursache behandelt.The destructive effect of the pendulum and swaying / rocking state is known in the art and many attempts and efforts have been made to control it. Most of these attempts changed the effect but did not address the cause.
Ein anderer, sehr zerstörender Zustand rührt daraus, daß, wenn die Frequenzen des Drehgestell-Schaukeins oder -Pendeins und die der Wagenkastenschwankungen übereinstimmen, starke seitliche Wirkungen hervorgerufen werden, die zu einem Verziehen des Drehgestells aus dem Rechteck führen, und zwar erst in der einen, dann in der anderen Richtung, so daß ein Teil des Drehgestells mit einer "Nase" vorläuft.Another very destructive condition arises from the fact that if the frequencies of the bogie show or pendulum and those of the car body fluctuations match, strong lateral effects are caused that lead to warping of the bogie out of the rectangle, first in one direction, then in the other direction, so that a Part of the bogie with a "nose" runs forward.
In gleicher Weise zerstörend ist ein "Rauten"-Zustand, der darauf beruht, daß ein Drehgestell seine Rechteckform auf Grund von unzureichenden Mitteln> um es in dieser Form zu halten, verliert und/diesem Zustand wegen des Zuges des vorlaufenden Radflansches auf die Schiene bleibt.Equally destructive is a "diamond" state, the is based on the fact that a bogie has its rectangular shape due to insufficient funds> to keep it in this shape, loses and / this state remains because of the pull of the leading wheel flange on the rail.
Auch diese Verhältnisse hat man zu verbessern versucht; der Erfolg war jedoch nur gering und nicht bedeutsam.Attempts have also been made to improve these conditions; however, the success was little and not significant.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile bei einem dreiteiligen Drehgestell zu vermeiden und die natürliche Frequenz des Schaukeins des Wagenkastens zu vermindern sowie eine eindeutig wirkende Verriegelung der Wiegen/Seitenrahmen-Verbindung gegen eine horizontale Verschiebung aus dem Rechteck zu schaffen.The invention is based on the object described Avoid disadvantages of a three-part bogie and to reduce the natural frequency of the car body tossing as well as an unambiguous locking mechanism the cradle / side frame connection against a horizontal one To create displacement from the rectangle.
Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Eisenbahnwagen-Drehgestell mit einem Paar von auf Rad- und Achssätzen gelagerten Seitenrahmen erfindungsgemäß gekennzeichnet durch je ein einen Teil des Seitenrahmens bildendes oberes Druckglied und unteres Zugglied, die zueinander einen Abstand haben und durch ein Paar von vertikalen Streben verbunden sind, welche in derThe solution to this problem is in a railroad car bogie with a pair of wheels and axles Side frames according to the invention characterized by one each upper pressure member forming part of the side frame and lower tension members spaced from one another and connected by a pair of vertical struts which are in the
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Längsrichtung mit Abstand zueinander angeordnet sind und eine Wiegenöffnung begrenzen, ferner durch eine zweiteilige Wiege, die im wesentlichen aus einem ruhenden Wiegenteil und einem wirkenden Wiegenteil besteht, wobei das ruhende Wiegenteil aus einem Profilträger mit einander gegenüberliegenden, aufwärts gerichteten, eine Federsitzfläche begrenzenden Flanschen besteht, der an seinen beiden Enden ein Paar von abwärts gerichteten, in der Längserstreckung der Wiege einen Abstand zueinander aufweisenden und längliche Räume bildende Flansche hat, die die Zugglieder der Seitenrahmen aufnehmen sowie berühren und diese mit der Wiege rechteckig ausgerichtet halten, und wobei das wirkende Wiegenteil oberhalb des ruhenden Wiegenteils zwischen den Seitenrahmen sich erstreckend angeordnet ist und eine untere Fläche hat, die im wesentlichen auf ihrer gesamten Länge auf Federn ruht, ferner durch eine Mehrzahl von innerhalb der Seitenrahmen zwischen dem ruhenden und dem wirkenden Wiegenteil liegenden Federn und weiterhin durch eine Mehrzahl von aui3erhalb des Bereichs der Seitenrahmen zwischen den Wiegenteilen angeordneten Federn, welche zwischen den Wiegenteilen seitlich in verschiedenen Stellungen verschiebbar sind und eine genaue Einstellung der natürlichen Schaukelfrequenz eines Wagenkastens in bezug auf seine Masse und seinen Schwerpunkt ermöglichen.Are arranged longitudinally at a distance from one another and one Limit the opening of the cradle, furthermore by a two-part cradle, which essentially consists of a stationary cradle part and an active cradle part, the stationary cradle part consists of a profile beam with opposite, upwardly directed, a spring seat delimiting flanges consists of a Pair of downwardly spaced and elongated ones in the longitudinal extension of the cradle Has space-forming flanges that receive and touch the tension members of the side frames and make them rectangular with the cradle keep aligned, and with the acting cradle above the resting cradle between the side frames is arranged extending and has a lower surface which rests on springs for substantially its entire length, furthermore by a plurality of lying within the side frames between the resting and the working cradle part Springs and furthermore by a plurality of arranged outside the area of the side frames between the cradle parts Springs, which can be moved laterally in different positions between the cradle parts and are precise Adjustment of the natural rocking frequency of a car body in relation to its mass and its center of gravity enable.
Die gestellte Aufgabe wird damit gelöst. Das untere oder ruhende Wiegenteil verbindet und hält die Seitenrahmen im Rechteck, während es eine vertikale Bewegung der Seitenrahmen um die Wiegenlängsachse zuläßt. Das obere oder aktive Wiegenteil ist auf dem unteren mittels Hängefedern gelagert, so daß es eine begrenzte vertikale und seitliche Bewegung ausführen kann.The given task is thus solved. The lower or resting cradle connects and holds the side frames in Rectangle, while it allows a vertical movement of the side frames around the longitudinal axis of the cradle. The upper or active Cradle part is mounted on the lower by means of suspension springs, so that there is limited vertical and lateral movement can perform.
Für die Verteilung und Unterbringung der Hängefedern ist ein weiter Raum vorhanden, so daß ihr Massen- oder tatsächlicher Tragpunkt auf jeder Seite relativ zur Längsmittellinie desFor the distribution and accommodation of the suspension springs there is a large space, so that their mass or actual Support point on each side relative to the longitudinal centerline of the
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Viagenkastens eingestellt werden kann, um die natürliche Schaukelfrequenz des Wagenkastens relativ zu dessen Masse und Schwerpunkt genau festzulegen bzw. vorherzubestimmen, wodurch der zerstörende Schlinger- und Schaukelzustand ("Rock-and-Roll") vermieden wird.Viagenkastens can be adjusted to the natural rocking frequency of the car body relative to its mass and to set the center of gravity precisely or to determine in advance, thereby creating the destructive swaying and swaying condition ("Rock and roll") is avoided.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel de» Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht .eines Teils eines Drehgestells nach der Linie 1-1 in derThe drawing shows an embodiment of the subject of the invention.
Fig. 1 is a partially sectioned side view of a part of a bogie along the line 1-1 in FIG
Fig. 2;
Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Frontansicht nach derFig. 2;
FIG. 2 is a partially sectioned front view according to FIG
Linie 2 - 2 in der Fig. 1; ·
Fig. 3 ist eine Durchsicht von oben und zeigt eine typischeLine 2-2 in Figure 1; ·
Figure 3 is a top plan view showing a typical one
Anordnung der Federn auf dem ruhenden Wiegenteil; Fig. 4 zeigt den Schnitt nach der Linie 4 - 4 in der Fig. 3.Arrangement of springs on the resting cradle part; FIG. 4 shows the section along the line 4-4 in FIG. 3.
Das Güterwagen-Drehgestell 1 hat ein Paar von Seitenrahmen 2, die jeweils auf jedem Ende auf den (nicht gezeigten) Achslagern der (nicht gezeigten) Rad- und Achsensätze in üblicher Weise gelagert sind. Zwischen den Enden der Seitenrahmen sind die Zug- und Druckglieder 3 bzw. 4 durch einstückig mit dem Rahmen ausgebildete vertikale Streben 5 verbunden. Die Streben 5 haben in der Längsrichtung des Seitenrahmens 2 einen Abstand zueinander und begrenzen eine WiegenöffnungThe freight car bogie 1 has a pair of side frames 2, each on each end on the axle bearings (not shown) of the wheel and axle sets (not shown) in the usual way Way are stored. The tension and compression members 3 and 4 are in one piece between the ends of the side frames vertical struts 5 formed with the frame are connected. The struts 5 have in the longitudinal direction of the side frame 2 a distance from one another and delimit a cradle opening
Die Wiege 7 besteht aus zwei Teilen, nämlich dem ruhenden (statischen) Wiegenteil 8 und dem wirkenden (aktiven) Wiegenteil 9 und aus zwischen diese Teile eingesetzten Hängefedern 10,The cradle 7 consists of two parts, namely the resting (static) cradle part 8 and the active (active) cradle part 9 and suspension springs 10 inserted between these parts,
Das ruhende Wiegenteil 8 ist ein U-Profilträger mit vertikal aufwärts gerichteten Flanschen 11, die im mittleren Bereich höher sind als an den Enden des Trägers. An der Unterseite des ruhenden Wiegenteils 8 sind abwärts gerichtete Flansche 12, 13 vorgesehen, die sich über die/gesamte Breite des Trägers erstrecken und - in der Längsrichtung des Wiegenteiis 8 - einen Abstand zueinander haben. Die Flansche 12,The resting cradle part 8 is a U-profile beam with a vertical upwardly directed flanges 11, which are higher in the middle area than at the ends of the beam. On the bottom of the resting cradle part 8 downwardly directed flanges 12, 13 are provided which extend over the entire width of the Extend carrier and - in the longitudinal direction of Wiegenteiis 8 - have a distance from one another. The flanges 12,
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legen sich gegen di· Zugglieder 3 der Seitenrahmen 2 an und halten diese in rechtwinkliger Lage zur Wiege. Der äußere Flansch 12 hat eine geringere vertikale Erstreckung als der innere, um den Zusammenbau zu erleichtern. Ein unerwünschtes Lösen oder Auseinandergehen bei einer Entgleisung kann durch Anordnung eines Haltegliedes 26 in der Strebe 5 oberhalb des Flansches 11 des ruhenden Wiegenteils wirksam verhindert werden.rest against the tension members 3 of the side frames 2 and keep them at right angles to the cradle. The outer flange 12 has a smaller vertical extension than that inner to facilitate assembly. An unwanted loosening or falling apart in the event of a derailment can occur effectively prevented by arranging a retaining member 26 in the strut 5 above the flange 11 of the cradle at rest will.
Die Unterseite des Wiegenteils 8 zwischen den Flanschen 12 und 13, die an der Oberfläche 16 des Seitenrahmen-Zuggliedes 3 anliegt, ist vorzugsweise mit einer abgeschrägten oder gekrümmten Fläche 17 versehen, die als Mittelpunkt eine senkrecht zur Vertikalebene des Seitenrahmens liegende Achse hat. Zwischen dem Flansch 11 des Wiegenteils 8 und den gegenüberliegenden Querflächen 19 der Führungsstreben 5 wird ein ausreichender Spielraum gelassen, um ein Schaukeln in dem Ausmaß zu ermöglichen, das notwendig ist, um Gleisverschiebungen und anderen vertikalen Gleisprofilausbildungen, wie Buckel, Absenkungen und Querabweichungen, folgen zu können.The underside of the cradle part 8 between the flanges 12 and 13 which attach to the surface 16 of the side frame tension member 3 is applied, is preferably provided with a beveled or curved surface 17, which has a center point has an axis perpendicular to the vertical plane of the side frame. Between the flange 11 of the cradle part 8 and the opposite Transverse surfaces 19 of the guide struts 5 sufficient clearance is left to rock in the To enable extent that is necessary to track shifts and other vertical track profile designs, such as humps, Subsidence and transverse deviations to be able to follow.
Das wirkende Wiegenteil 9 ist im allgemeinen wie herkömmliche Wiegen mit eingebauten Sperr- oder Klemmkeiltaschen oder -nuten konstruiert, jedoch ist die Tiefe im Mittelteil vermindert und die untere Wandfläche wird auf beinahe der gesamten Länge der Wiege als Federsitz für die Schraubenfedern 10 verwendet, die auf dem ruhenden Wiegenteil 8 aufliegen und so angeordnet sind, daß eine mit allen anderen Faktoren übereinstimmende und vereinbare Wagenkasten-Schlingerfrequenz erhalten wird.The active cradle part 9 is generally like conventional cradles with built-in locking or wedge pockets or grooves, but the depth in the central part is reduced and the lower wall surface becomes almost the entire length of the cradle used as a spring seat for the coil springs 10, which rest on the cradle part 8 at rest and are arranged so that a car body roll frequency consistent with and compatible with all other factors is obtained.
Die Unterseite 21 des wirkenden Wiegenteils 9 soll idealerweise eben sein und parallel zur Federsitzfläche des ruhenden Wiegenteils 8 verlaufen, wenn der Wagen auf einem ebenen, geraden Gleisstück steht. Es kann jedoch notwendig sein, von diesem Idealzustand abzuweichen, um Forderungen hinsichtlich der Festigkeit des ruhenden und/oder wirkenden Wiegenteils zu erfüllen.The underside 21 of the active cradle part 9 should ideally be flat and parallel to the spring seat surface of the resting Cradle part 8 run when the car is on a flat, straight piece of track. However, it may be necessary from to deviate from this ideal state in order to meet demands with regard to the strength of the resting and / or working cradle part fulfill.
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Die Drehgestell-Seitenrahmen 2 sind herkömmlichen Konstruktionen gleichartig mit Ausnahme der Federsitze und der Wiegenöffnung, die in passender Weise verändert wurden.The bogie side frames 2 are conventional constructions the same with the exception of the spring seats and the cradle opening, which have been appropriately modified.
Das Zugglied 3 des Seitenrahmens 2 hat einen rechteckigen Querschnitt, um im Zusammenwirken mit den abwärts gerichteten Flanschen 12, 13 ein sicheres.. Halten im Rechteck zu gewährleisten. The tension member 3 of the side frame 2 has a rectangular shape Cross-section in order to ensure a secure hold in the rectangle in cooperation with the downwardly directed flanges 12, 13.
Die Wiegenöffnung 6 ist rechteckig und hat den üblichen verbreiterten Abschnitt unterhalb der Strebengleitflachen, der notwendig ist, damit das ruhende Wiegenteil beim Zusammenbau eingebracht werden kann. .The cradle opening 6 is rectangular and has the usual widened Section below the strut sliding surfaces, the is necessary so that the cradle at rest can be introduced during assembly. .
Sowohl das ruhende als auch das wirkende Wiegenteil sind mit Haltemitteln 22 für die Federn versehen. Vorzugsweise sind diese Haltemittel flache Vertiefungen (Fig. 4) oder Vorvsprünge größeren Durchmessers mit geringer Höhe. Die Haltemittel werden an zahlreichen Stellen an den Wiegenteilen zwischen deren Mitten und Enden vorgesehen, so daß die Federn seitwärts zu den gewünschten. Stellen zwischen den Wiegenteilen verlagert werden können, um eine natürliche Wagenkasten-Schaukelfrequenz an die Wagenkastenmasse und den Schwerpunkt anpassen zu können.Both the resting and the acting cradle part are provided with holding means 22 for the springs. These holding means are preferably shallow depressions (FIG. 4) or projections larger diameter with low height. The holding means are provided at numerous points on the cradle parts between their centers and ends so that the springs sideways to the desired. Places between the cradle parts can be shifted to a natural body rocking frequency to be able to adapt to the body mass and the center of gravity.
Anstelle der abgeschrägten oder gekrümmten Fläche 17 am Wiegenteil 8 können an der Fläche 16 des Zuggliedes 3 elastomere Matten angebracht werden, um eine Schwenkbewegung an der Verbindung zwischen dem ruhenden Wiegenteil und dem Seitenrahmen zu ermöglichen. Ein seitliches Festlegen des wirkenden Wiegenteils kann erreicht werden, indem an dem ruhenden und wirkenden Wiegenteil Ösen und Nasen angebracht werden, um die Notwendigkeit für eine seitliche Berührung an den Seitenrahmenstreben zu beseitigen.Instead of the beveled or curved surface 17 on the Cradle part 8 can be attached to the surface 16 of the tension member 3 elastomeric mats to pivot the To enable connection between the resting cradle part and the side frame. A lateral setting of the acting The cradle part can be achieved by attaching eyelets and lugs to the resting and working cradle part, about the need for a side touch on the Eliminate side frame struts.
Das Klemmen oder Sperren in vertikaler Richtung kann durch Hinzufügen von Reibungs- oder Gleitsperren an der Mittellinie,The clamping or locking in the vertical direction can by Adding friction or sliding locks on the center line,
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die vom ruhenden Wiegenteil getragen werden und kraftschlüssig oder in Reibverbindung am wirkenden Wiegenteil anliegen, ergänzt werden. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß die vertikale Klemmung erhöht wird, ohne zur Federgruppe eine Übertragbarkeit im Schlinger- und Schaukelzustand zu addieren. Die zusätzliche Gleitklemmung kann auch daäu verwendet werden, den Backen- oder Kantengleitdruck zu erniedrigen, um ein gleichwertiges Klemmen oder Sperren mit einem geringeren Verschieißgrad und einer längeren Lebensdauer der Teile zu erhalten. Die Wiege kann mit vertikalen Flanschen, die sich ausreichend aufwärts erstrecken, an den Enden versehen werden, um' die mit den Backen- oder Kantenteilen zusammenwirkenden Gleitflächen zu bilden.which are carried by the resting cradle part and are non-positive or rest in a frictional connection on the acting cradle part. The advantage of this arrangement is in that the vertical clamping is increased without transferability to the spring group in the lurching and rocking state to add up. The additional slide clamp can also be used to increase the jaw or edge slide pressure decrease to an equivalent clamping or locking with a lower degree of wear and a longer service life to get the parts. The cradle can be attached to the Ends are provided to 'form the cooperating with the jaw or edge parts sliding surfaces.
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