DE2641656A1

DE2641656A1 - Radsatzlagerfederung

Info

Publication number: DE2641656A1
Application number: DE19762641656
Authority: DE
Inventors: Leo Geers; Peter Mueskens; Dieter Schillings
Original assignee: Waggonfabrik Uerdingen AG
Current assignee: Duewag AG
Priority date: 1976-09-16
Filing date: 1976-09-16
Publication date: 1978-03-23
Also published as: US4166611A; AT352178B; CH623784A5; DE2641656C3; ATA556477A; FR2364799A1; FR2364799B3; DE2641656B2; BE858745A

Description

Waggonfabrik Uerdinger A.G . , .. M. 1028

Werk Düsseldorf ~ £ 0-<+ I b 0 O

Radsatzlagerfederung

Die Erfindung betrifft eine Radsatzlagerfederung für Schienenfahrzeuge mit mindestens zwei, in Längsrichtung beidseitig des Radsatzlagers vertikal angeordneten Federn, die jeweils ein glockenförmiges Gehäuse, einen darin einliegenden elastisch verformbaren Ring und einen den Ring durchdringenden kegeligen Dorn aufweisen.

Eine Radsatzlagerfederung der vorgenannten Art findet im Schienenfahrzeugbau vielfach Anwendung und ist durch den Katalog "Die Clouth-Rollfeder" der Firma Clouth-Gummiwerke AG, Köln, drucksehriftuch bekannt. Diese Federung erfüllt die an sie gestellten Forderungen bezüglich der Aufnahme vertikaler Stöße und im Hinblick auf weitgehende Verschleißfreiheit. Der für die Laufgüte von Schienenfahrzeugen darüber hinaus wichtigen weichen und stoßfreien Übertragung von Längs- und Querkräften kann die Federung dagegen auf Grund ihrer Ausbildung nur beschränkt dienen. Weiterhin muß für Schienenfahrzeuge, deren Radsätze sich zur Minderung des Verschleißes an ihren Laufflächen bei Kurvenfahrt radial zum Kurvenmittelpunkt einstellen sollen, die Federung in Längsrichtung so ausgelegt sein, daß die zwischen Radsatz und Schiene vorliegenden, relativ kleinen Reibungskräfte ein derartiges Einstellen der Radsätze herbeiführen können. Darüber hinaus gilt es, beim Auftreten größerer Längskräfte, z.B. beim Anfahren oder Bremsen, unerwünscht hohe Relativbewegungen zwischen den Radsätzen und dem Dreh- oder Untergestellrahmen zu vermeiden.

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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Radsatzlagerfederung der gattungsgemäßen Art mit einfachen und weitgehend verschleißfreien Mitteln im Sinne einer größeren horizontalen Nachgiebigkeit auszubilden; dabei soll die Federung in Längsrichtung so ausgelegt sein, daß einerseits unter dem Einfluß der Reibungskräfte zwischen Rad und Schiene Radialeinstellungen der Radsätze bei Kurvenfahrt eintreten, andererseits aus dem Anfahr- oder Bremsvorgang resultierende Längskräfte weitgehend direkt übertragen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Dorn oder das Gehäuse jeder Feder über eine in einem Höhenabstand zum elastischen Ring und in Fahrzeuglängsrichtung federnd verdrehbar angeordnete Gummimetallbuchse mit einem der zueinander gefederten Teile - Radsatzlager oder Fahrgestellrahmen - verbunden ist und unter Zwischenschaltung eines Gummielementes mit dem entsprechenden gefederten Teil einen die Längskräfte aus dem Anfahr- oder Bremsvorgang aufnehmenden Anschlag bildet. Dieser Anschlag kann mit Spiel ausgeführt sein oder bei entsprechend spielfreier Ausbildung die Federkennlinie der Gesamtanordnung in einer gewünschten Weise beeinflussen.

Im Hinblick auf eine besonders platzsparende Unterbringung des Gummielementes und eine möglichst leichte Montage ist es bei einer Federung, deren Dorn über die Gummimetallbuchse an das Radsatzlager oder den Fahrgestellrahmen angeschlossen ist, nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Dorn als Winkelhebel ausgebildet ist und sein die Gummimetallbuchse überragender Arm das Gummielement aufnimmt. Da die Anfahr- und Bremskräfte entgegengesetzt gerichtet sind und außerdem Schienenfahrzeuge üblicherweise als Zweirichtungsfahrzeuge betrieben werden,

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versteht es sich, den Anschlag entsprechend doppelt wirksam zu gestalten oder in bezug auf die vertikale Mittelachse des Radsatzlagers symetrisch anzuordnen.

Um die Federkennlinie der Gesamtanordnung im Sinne einer Unterdrückung kleiner Störkräfte aus dem Radsatzlauf zu beeinflussen, ist es in weiterer Ausbildung der Erfindung gegeben, daß das Gummielement mit Vorspannung zwischen dem Arm des Dornes und dem Radsatzlager oder Fahrgestellrahmen einliegt.

Um bei der Montage in einfacher und schneller Weise die Radsätze für ein optimales Laufverhalten parallel zueinander ausrichten zu können, sieht ein weiterer Gedanke der Erfindung vor, daß die Gummimetallbuchse eine Welle verdrehfest aufnimmt, an der ein am Radsatzlager oder Fahrgestellrahmen durch eine Exzenteranordnung verstellbar gehaltener Hebel angreift.

Die erfindungsgemäße Radsatzlagerfederung hat vorteilhaft eine größere Nachgiebigkeit in horizontaler Richtung, so daß Längsund Querkräfte im Sinne einer hohen Laufgüte weich und stoßfrei übertragen werden, wobei wegen der weitgehend versehleißfreien und gegenüber Verschmutzen unempfindlichen Ausbildung der Federung ein praktisch konstantes Federverhalten über den gesamten Einsatzzeitraum vorliegt. Dieses Federverhalten wird, neben den Eigenschaften der Gummiwerkstoffe, durch den Höhenabstand zwischen dem elastischen Ring und der Gummimetallbuchse, außerdem in Querrichtung durch die Breite dieser Buchse und in Längsrichtung durch den Anschlag bestimmt. Demgemäß kann die auf Grund ihrer Anordnung für ein radiales Einstellen der Radsätze ausgelegte und gegenüber Kräften aus dem Anfahr- oder Bremsvorgang stabilisierte Federung in einfacher Weise jeweils gewünschten Forderungen angeglichen werden.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Hälfte einer Radsatzlagerfederung, in Fahrzeugquerrichtung gesehen, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen Bereich der anderen Hälfte der Radsatzlagerfederung ,

Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1.

Die Radsatzlagerfederung ist spiegelbildlich zur vertikalen Mittelachse des Radsatzlagers 5 ausgeführt und enthält gemäß Fig. 1 eine Feder mit einem glockenförmigen Gehäuse 2, einem darin einliegenden elastisch verformbaren Ring 3 und einem den Ring 3 durchdringenden kegeligen Dorn 1. Das Gehäuse 2 dieser Feder ist durch Befestigungsschrauben 11 an einem Fahrgestellrahmen 6 eines Schienenfahrzeuges gehalten. Der Dorn 1 nimmt an seinem vom elastischen Ring 3 abgewandten Ende eine in Längsrichtung federnd verdrehbar angeordnete Gummimetallbuchse 4 kraftübertragend auf, deren Innenteil ha - siehe Fig. 3 - mit dem gabelförmig ausgebildeten Radsatzlager 5 mittels einer Schraube 12 und eines Druckringes 13 verspannt ist. Das Innenteil ha der Gummimetallbuchse h ist weiter durch eine Paßfeder lh mit einer ¥elle 8 verbunden, die einen Hebel 10 trägt, der, wie aus Fig. 2 ersichtlich, über eine Exzenteranordnung 9 verstellbar am Radsatzlager 5 gehalten ist. Beim Verstellen beider vorgesehenen Hebel 10 führt das Radsatzlager 5 Bewegungen in Längsrichtung aus. Auf diese Weise können alle Radsätze des Fahrzeuges zum Ausgleich von Bauabweichungen im Rahmen der zulässigen Toleranzen parallel zueinander eingestellt werden.

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Wie insbesondere aus Fig. 1 weiter ersichtlich, ist der Dorn 1 als Winkelhebel ausgebildet und nimmt an seinem die Gummimetallbuehse h überragenden Arm la ein Gummielement 7 auf, das unter Vorspannung gegen das Radsatzlager 5 anliegt. Dieses Gummielement 7 besteht e.us zwei elastischen Schichten 7a und 7b und kann durch eine Spannschraube 15 in seinem Federverhalten den jeweiligen betrieblichen Forderungen angeglichen werden. Ein das Gummielement 7 teilweise umschließender Rahmen 16 begrenzt in Verbindung mit dem Radsatzlager 5 den Federweg der Gesamtanordnung beim Auftreten übergroßer Bremskräfte. Beispielsweise für Laufversuche des Schienenfahrzeuges kann es erwünscht sein, die Radsatzlagerfederung in Längsrichtung auszuschalten; dies erfolgt in einfacher Weise durch Anordnen eines starren Teiles zwischen dem Arm la und dem Radsatzlager 5·

Eine nicht dargestellte Abwandlung der Ausbildung nach Fig. 1 besteht darin, den Dorn 1 über die Gummimetallbuchse h an eine entsprechend verlängerte Konsole des Fahrgestellrahmens 6 und das Gehäuse 2 um 180 gedreht an das Radsatzlager 5 anzuschließen, wobei natürlich der Dorn 1 entgegengesetzt kegelig ausgebildet ist«, Bei dieser Abwandlung resultiert aus der hängenden Anordnung des Dornes 1 im elastischen Ring 3 eine zwangsläufige Rückstellung in die Mittellage.

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Claims

Waggonfabrik Uerdingen A.G. M. 1028

Werk Düsseldorf

Patentansprüche:

Radsatzlagerfederung für Schienenfahrzeuge mit mindestens zwei, in Längsrichtung beidseitig des Radsatzlagers vertikal angeordneten Federn, die jeweils ein glockenförmiges Gehäuse, einen darin einliegenden elastisch verformbaren Ring und einen den Ring durchdringenden kegeligen Dorn aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (l) oder das Gehäuse (2) jeder Feder über eine in einem Höhenabstand zum elastischen Ring (3) und in Fahrzeuglängsrichtung federnd verdrehbar angeordnete Gummimetallbuchse (4) mit einem der zueinander gefederten Teile - Radsatzlager (5) oder Fahrgestellrahmen (6) - verbunden ist und unter Zwischenschaltung eines Gummielementes (7) mit dem entsprechenden gefederten Teil (5 oder 6) einen die Längskräfte aus dem Anfahr- oder Bremsvorgang aufnehmenden Anschlag bildet.

Radsatzlagerfederung nach Anspruch 1, deren Dorn über die Gummimetallbuchse an das Radsatzlager oder den Fahrgestellrahmen angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (l) als Winkelhebel ausgebildet ist und sein die Gummimetallbuchse (h) überragender Arm (la) das Gummielement (7) aufnimmt.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Radsatzlagerfederung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummielement (7) mit Vorspannung zwischen dem Arm (la) des Dornes (l) und dem Radsatzlager (5) oder Fahrgestellrahmen (6) einliegt.

4. Radsatzlagerfederung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Gummimetairbuchse (h) eine Welle (8) verdrehfest aufnimmt, an der ein am Radsatzlager (5) oder Fahrgestellrahmen (6) durch eine Exzenteranordnung (9) verstellbar gehaltener Hebel (lO) angreift.