DE2525450A1

DE2525450A1 - Federungsvorrichtung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2525450A1
Application number: DE19752525450
Authority: DE
Inventors: Leo Geers; Peter Mueskens
Original assignee: Waggonfabrik Uerdingen AG
Current assignee: Duewag AG
Priority date: 1975-06-07
Filing date: 1975-06-07
Publication date: 1976-12-09
Also published as: FR2313223A1; DE2525450B2; FR2313223B1; IT1074478B; ATA409276A; AT350100B

Description

Waggonfabrik Uerdinger A₀G. M. 1010

Werk Düsseldorf

Federungsvorrichtung für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Federungsvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, beispielsweise zur Radsatzlagerfederung oder zum Abfedern eines drehbar mit einem Fahrzeugkastenaufbau verbundenen Wiegenträgers auf einem Drehgestell, bestehend aus einem vertikal angeordneten glockenförmigen Gehäuse, einem darin einliegenden elastisch verformbaren Ring und einem den Ring teilweise durchdringenden kegeligen Dorn.

Eine Federungsvorrichtung der vorgenannten Art findet im Fahrzeugbau vielfach Anwendung und erfüllt die an sie gestellten Forderungen bezüglich der Aufnahme vertikaler Stöße und im Hinblick auf weitgehende Verschleißfreiheit. Der insbesondere für die Laufgüte von Schienenfahrzeugen darüber hinaus wichtigen weichen und stoßfreien Übertragung von Längs- und Querkräften können diese Federn dagegen auf Grund ihrer Ausbildung nur beschränkt dienen. Es ist weiter üblich, die Längskräfte zwischen Fahrzeugkastenaufbau und Radsatzlager oder Drehgestell über mit elastischen Einspannaugen versehene Lenker zu übertragen und für die Querfederung die Flexicoil-Wirkung von Schraubenfedern auszunutzen oder Luftfederbalgen mit einer weichen Querfederkonstanten einzusetzen. Diese Bauweisen sind jedoch hinsichtlich Herstellung und Montage aufwendig, wobei die letztgenannte Alternative auch störungsanfällig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federungsvorrichtung der gattungsgemäßen Art unter Beseitigung der vorgenannten Mängel mit einfachen und weitgehend verschleißfreien Mitteln im Sinne einer weichen, stoßfreien Übertragung von Längs- und

2 -

609850/0890

- 2 - M. 1010

2S25A50

Querkräften auszubilden; dabei soll die Vorrichtung zur direkteren Kraftübertragung in Längsrichtung härter als in Querrichtung ausgelegt sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse oder der Dorn der Federungsvorrichtung zwei vertikal auf Druck und horizontal auf Schub beanspruchbar und im vertikalen Abstand zur horizontalen Schwerlinie des elastischen Ringes sowie zueinander in einem Längsabstand angeordnete Gummischichtfedern aufnimmt, wobei dieser Längsabstand größer als die in Fahrzeugquerriehtung liegende Breite einer einzelnen Gummischichtfeder ist. Dabei können die Gummischichtfedern vertikal oder im Sinne einer Steigerung ihrer Steifigkeit gegenüber Längskräften auch divergierend zueinander angeordnet sein.

Sollte aus Raumgründen ein genügend größerer, dem auftretenden Moment aus einer Bremskraft entsprechender Längsabstand nicht zu verwirklichen oder eine besonders steife Federung in Fahrzeuglängsrxchtung gewünscht sein, ist es nach einer Ausgestaltung der Erfindung gegeben, daß das Gehäuse oder der Dorn zur zusätzlichen Begrenzung der Federwirkung der Gummischichtfedern in Fahrzeuglängsrxchtung zwei in dieser Richtung auf Druck, im übrigen auf Schub beanspruchbar angeordnete Gummischichtelemente aufweist.

Für eine besonders platzsparende Unterbringung der Gummischichtfedern und Gummischichtelemente am Gehäuse der Federungsvorrichtung ist nach einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung vorgesehen, daß das Gehäuse außenliegende horizontale Aufnahmeflächen für die Gummischichtfedern und zur Aufnahme der Gummischiehtelemente innenliegende vertikale Stützflächen aufweist, wobei die Aufnahme- und Stützflächen in Fahrzeuglängsrxchtung symmetrisch zur Mittelachse des Gehäuses angeordnet sind.

609850/0890

- 3 - M. 1010

Zur Erzielung eines möglichst einfachen und fixierten Einbaues der Federungsvorrichtung ist es nach einer nächsten Ausgestaltung der Erfindung gegeben, daß die GummiSchichtelemente mit ihren einander zugewandten Enden gemeinsam an einem fahrzeugseitig (z.B_e an einem Wiegenträger) angeschlossenen Mitnehmerstück "befestigt sind, in das ein fahrzeugseitig angebrachter Zentrierbolzen eingreift.

Zur Schaffung eines beim Auftreten übergroßer Längskräfte wirksamen Anschlages und um gleichzeitig von Fertigungstoleranzen unabhängig die Bauhöhe der Federungsvorriehtung und damit des Fahrzeuges konstant zu halten, liegt es schließlich im Wesen der Erfindung, daß zwischen den Gummischichtfedern und deren fahrzeugseitigen Befestigungsstellen jeweils eine Beilage mit einem in Richtung des Gehäuses weisenden Ansatz vorgesehen ist.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit einfachen Mitteln bei einer insgesamt gesehen größeren Elastizität eine gewünschte stoßfreie, in Fahrzeuglängsrichtung definierbar härtere Federung als in Fahrzeugquerrichtung zu verwirklichen ist, wobei auf Grund der Anordnung der Gummisehiehtfedern eine weitgehende Verschleißfreiheit und Stabilisierung der Vorrichtung in Fahrzeuglängsrichtung und außerdem noch eine zusätzliche Körperschalldämpfung gegeben sind.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Federungsvorriehtung, angeordnet an einer Längsseite eines Drehgestelles, in vereinfacht gezeichneter Draufsicht,

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 1.

609850/0890

- k - M. 1010

Gemäß Fig«, 2 ist an einem Querträger 6a oder einer Konsole eines Drehgestelles 6 ein kegeliger Dorn Id. einer Federungsvorrichtung 1 kraftschlüssig befestigt. Der Dorn Id durchdringt einen elastisch verformbaren Ring Ie, der in einem glockenförmigen Gehäuse la einliegt. Die so gebildete vertikal wirksame Federungsvorrichtung 1 weist am Außenumfang ihres Gehäuses la zwei horizontale Aufnahmeflächen Ib auf, an denen jeweils eine vertikal auf Druck und horizontal auf Schub beanspruchbare Gummischichtfeder 3 mittels Befestigungsschrauben 8 angeschlossen ist. Die weiter mit einem Wiegenträger 2, auf dem über eine Drehverbindung der Fahrzeugkastenaufbau (beide Bauteile nicht dargestellt) ruht, verbundenen Gummischichtfedern 3 sind im vertikalen Abstand A zur horizontalen Schwerlinie S (in Fig. 2 strichpunktiert eingetragen) angeordnet. In Längsrichtung des Drehgestelles 6 liegen die Guauaischichtfedern 3 zueinander in einem Abstand B, der größer ist als die Breite C einer einzelnen Gummischichtfeder 3 in Querrichtung (siehe insbesondere Fig. l). Die Federungseigenschaften dieser Vorrichtung sind durch die Wahl des Abstandes A, des Längsabstandes B und der Breite C bestimmt: Der Abstand A ist zunächst für die Größe des auf die Gummischichtfedern 3 einwirkenden, jeweils aus Längs- oder Querkräften (z.B. aus Bremsung bzw. Kurvenfahrt) resultierenden Kräftepaares entscheidend. Die Auslenkungen der Gummischichtfedern 3, also deren Federwege, unter dem Einfluß eines Kräftepaares sind um so geringer, je größer die Stützweite B. dieser Federn 3 ist; da der Längsabstand B die Breite C übertrifft, ist die Federungsvorrichtung 1 in Fahrzeuglängsrichtung härter als in Querrichtung mit der Folge einer direkteren Längskraftübertragung und außerdem noch in Fahrzeuglängsrichtung stabilisiert.

609850/0890

- 5 - M. 1010

Wie aus den Fig. 1 und 2 weiter ersichtlich, sind zur Erzielung einer besonders steifen Federung in Fahrzeuglängsrichtung noch Gummischichtelemehte k vorgesehen, die in Längsrichtung auf Druck, im übrigen auf Schub beanspruchbar an innenliegenden Stützflächen Ic des Gehäuses la und an einem gemeinsamen, mit dem Wiegenträger 2 kraftschlüssig verbundenen Mitnehmerstück befestigt sind. Zur Erleichterung einer exakten Montage der Federungsvorrichtung 1 ist das Mitriehmerstück 5 gegenüber dem Wiegenträger 2 durch einen Zentrierbolzen 2a fixiert. Ebenfalls zur Vereinfachung der Montage und überdies für einen spannungsfreien Einbau der Vorrichtung sind an den trägerseitigen Befestigungsstellen der Gummischichtfedern 3 Beilagen 7 mit Ansätzen 7a angeordnet. Diese Ansätze 7a bilden beim Auftreten übergroßer Längskräfte mit dem Gehäuse la einen Anschlag im Sinne einer Sicherung.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich ohne erhebliche bauliche Änderungen, beispielsweise durch eine spiegelbildliche Umkehr der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Federungsvorriehtung 1 - der Dorn Id der Federungsvorrichtung 1 ist dann mit dem Wiegehträger 2 verbunden - oder durch Anordnung der Gummischichtfedern 3 und der Gummischichtelemente k zwischen Dorn Id und Querträger 6a des Drehgestelles 6. Schließlich ist die Federungsvorrichtung 1 auch zur Radsatzlagerfederung eines Dreh- oder Untergestells einsetzbar, wobei dann beispielsweise' der Dorn Id am Iladsatzlägergehäuse und die Gummischichtfedern 3 am Drehgestell- oder Untergestellrahmen angeschlossen sind.

6098 5 0/0890

Claims

Waggonfabrik Uerdingen A.G. M_e 1010

Werk Düsseldorf

Patentansprüche:

/Ta : .

ί Iy Federungsvorr.lchtung für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, beispielsweise zur Radsatzlagerfederung oder zum Abfedern eines drehbar mit einem Fahrzeugkastenaufbau verbundenen Wiegenträgers auf einem Drehgestell, bestehend aus einem vertikal angeordneten glockenförmigen Gehäuse, einem darin einliegenden elastisch verformbaren Ring und einem den Ring teilweise durchdringenden kegeligen Dorn, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (la)'öder der Dorn (ld) der Federungsvorrichtung (l) zwei vertikal auf Drück und horizontal auf Schub beansρruchbar und im vertikalen Abstand (A) zur horizontalen Schwerlinie (S) des elastischen Ringes (le) sowie zueinander in einem Längsabstand (B) angeordnete Gummiöchichtfedern (5) aufnimmt, wobei dieser Längsabstand (B) größer als die in Fahrzeügqüerrichtung liegende Breite (C) einer einzelnen Gummischichtfeder (3) ist. ■
2. Federungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (la) oder der Dorn (ld) zur zusätzlichen Begrenzung der Federwirkung der Gummischichtfedern (3) in Fahrzeuglängsrichtung zwei in dieser Richtung auf Druck, im übrigen auf Schub beanspruchbar angeordnete Gummischichtelemente (4) aufweist.

°R»eiNAL INSPECTED

609850/0890

- 7 - M. 1010
3. Federungsvorrichtung, bei der das Gehäuse die Gummischichtfedern und Gummischichtelemente aufweist, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (la) außenliegende horizontale Aufnahmeflächen (lb) für die Gummischichtfedern (3) und zur Aufnahme der Gummischichtelemente (k) innenliegende vertikale Stützflächen (ic) aufweist, wobei die Aufnahme- und Stützflächen (lb) bzw. (ic) in Fahrzeuglängsrichtung symmetrisch zur Mittelachse des Gehäuses (la) angeordnet sind.
k, Federungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischichtelemente (k) mit ihren einander zugewandten Enden gemeinsam an einem fahrzeugseitig (z.B. an einem Wiegenträger 2) angeschlossenen Mitnehmerstück (5) befestigt sind, in das ein fahrzeugseitig angebrachter Zentrierbolzen (2a) eingreift.
5. Federungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gummischichtfedern (3) und deren fahrzeugseitigen Befestigungsstellen jeweils eine Beilage (7) mit einem in Richtung des Gehäuses (la) weisenden Ansatz (7a) vorgesehen ist.

609850/0890