DE2659309C2 - Schakengehärtge mit Zusatzfeder für die Aufhängung von Blatttragfedern an Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Schakengehänge mit Zusatzfeder für die Aufhängung von Blatttragfedern an Schienenfahrzeugen, bei dem lose aufliegende, ringförmige Schaken zwischen einem Federauge der Blatttragfeder und einem mit dem Rahmen des Fahrzeugs verbundenen Federbock angeordnet sind und mit halbzylinderförmigen Auflageflächen auf entsprechenden Gegenflächen von Schakensteinen schwenkbar aufliegen, die am Federauge der Blatttragfeder bzw. am Federbock oder einem mit diesem verbundenen Teil schwenkbar gelagert sind, und das mit mindestens einer im Federweg begrenzten, auf Druck beanspruchbaren Zusatzfeder zusammenwirkt, die mit der Blatttragfeder in Reihe geschaltet ist, eine weichere Kennung aufweist als diese und dadurch nur bei mindestens teilweise entlasteter Blatttragfeder zur Wirkung kommt.

Zweck der Erfindung ist es, Entgleisungen von Schienenfahrzeugen zu verhindern, wenn deren Radlast unter einen, für einen sicheren Betrieb notwendigen Wert sinkt.

Es sind Federungen für Schienenfahrzeuge bekannt.

die eine Verringerung der Entgleisungsgefahr zum Ziel haben. Bei solchen Federungen dieser Art wird die Kraft vom Achslagergehäuse über eine Blattfeder auf Schaken und von diesen über an Federböcken gelenkig gelagerte, zweiarmige Hebel auf Zusatzfedern abgeleitet, die sich rundherum am Fahrzeug abstützen. Die Zusatzfedern sind als sogenannte Gummischichtfedern ausgeführt, das sind paketartig geschichtete Gummiteile, zwischen denen Metallplatten eingelegt sind. Diese Zusatzfedern werden durch in das Federgehäuse und in die Zugplatten eingebaute Anschläge in ihrem Federweg begrenzt Durch die Begrenzung des Federweges wird erreicht, daß bei Entlastung des Rades eine weiche Federcharakteristik vorhanden ist, die für eine Rückstellung des Rades sorgt Erreicht die Radlast einen für den sicheren Betrieb notwendigen Wert, so wird die Zusatzfeder durch den erwähnten Anschlag unwirksam und es verbleibt die Federcharakteristik der Blattfeder.

Die bekannte Federung verhindert zwar die völlige Entlastung des Rades und gewährleistet damit einen entgleisungssicheren Betrieb, sie ist jedoch relativ kompliziert in ihrem Aufbau und bei der Umrüstung eines Wagens auf die neue Federung durch die vielen notwendigen Zusatzteile entsprechend teuer (vgl. DE-OS 22 07 985).

Bei einer anderen bekannten Federung mit einem Schakengehänge der eingangs genannten An wird die Zusatzfeder tuis einer Gummirollfeder gebildet, welche zwischen dem Federbock eines Wagenkastens und der Blattfeder einer Achsfederung angeordnet und mit letzterer in Reihe geschaltet ist. Das Blattfederauge ist in üblicher Weise mit einem Schakenstein gelenkig verbunden, wobei der Schakenstein von einer Schake umgriffen und geführt wird. Diese Schake ist an dem dem Federauge gegenüberliegenden Ende mit Nasen versehen, in welche Ösenschrauben eingreifen. Diese ösenschrauben wiederum sind mit einer kegeligen Auflagefläche verbunden. Zwischen dieser und einer ebenfalls kegelig ausgeführten Gegenfläche befindet sich die als Gummirollfeder ausgeführte Zusatzfeder. Die Gegenfläche stützt sich mittels eines Zwischenteiles und eines damit verbundenen Schakcnsteins gelenkig auf dem Federbock des Wagenkastens ab. Der Federweg der Zusatzfeder ist durch Anschlagen der Gegenfläche an der Auflagefläche begrenzbar. Eine solche Federung löst zwar grundsätzlich die Aufgabe, bei unbeladenem Fahrzeug eine unzulässige Entlastung des Rades zu verhindern und damit Entgleisungssicherheit zu gewährleisten. Die Zusatzfederung bedarf aber vieler Einzelteile, die neu angefertigt werden müssen und zu hohen Kosten bei der Umrüstung bestehender Fahrzeuge führen. Außerdem nimmt eine solche Zusatzfederung viel Raum ein, der nicht immer zur Verfügung steht, und die vielen Verschleißteile geben Anlaß zu hohen Wartungskosten, wie sie bei modernen Schienenfahrzeugen nicht vertretbar sind (DE-AS 14 55 098).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Umrüstung von Schienenfahrzeugen eine Zusatzfeder in die ursprünglich vorhandenen Schaken so einzubauen, daß ohne zusätzlichen Raumbedarf und mit einem Minimum an auszuwechselnden Teilen und somit minimalen Kosten eine den Anforderungen an Entgleisungssicherheit eines unbeladenen Schienenfahrzeuges gerecht werdende Konstruktion gebildet wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Federung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jeder Schakenstein in einen am Federauge bzw. am

Federbock schwenkbar gelagerten inneren Schakenstein und einen die Auflagefläche für die Schake tragenden äußeren Schakenstein unterteilt ist, zwischen denen jeweils eine von den vorgesehenen Zusatzfedern angeordnet ist.

Diese Lösung verbindet eine einfache Konstruktion mit einem hohen Maß an Betriebssicherheit Die meisten Teile einer bereits vorhandenen Federung können ohne Änderung übernommen werden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß &c äußeren Schakensteine gegenüber den zugeordneten inneren Schakensteinen durch Zapfen geführt sind, die als Anschläge zur Begrenzung des Federweges der Zusatz» edern dienen.

Durch den Anschlag wird eine Überlastung des ts Federmittels verhindert, da der Kraftfluß bei Ausschaltung des Federmittels direkt von der Blattfeder über die Schaken auf den Federbock oder den Federausgleichshebel abgeleitet wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Federung besteht darin, daß als Zusatzfeder jeweils mindestens eine Tellerfeder vorgesehen ist.

Durch die Ausbildung der Anlenkung in erfindungsgemäßer Weise und die Anwendung von Tellerfedern ist man in der Lage, bei geringem Raumbedarf große Kräfte zu übertragen. Außerdem lassen sich mit stets dem gleichen Federelement durch unterschiedliches Aufeinanderlegen der Tellerfedern Federele nente variabler Steifigkeit herstellen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß als Zusatzfeder jeweils mindestens eine Gummifeder vorgesehen ist.

Bei Anwendung einer Gummifeder wird der dieser an sich eigene progressive Verlauf der Federkennlinie ausgenutzt, bevor der Anschlag den Federweg begrenzt. Die Gummifeder bietet außerdem den Vorteil, daß sie geräusch- und schwingungsdämpfend wirkt.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht auf ein Schakengehänge mit eingebauten und aus Tellerfedern bestehenden Zusatzfedern,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch das Schakengehänge in der Ebene 1-1 in F ig. 1,

Fig.3 eine Ansicht auf ein Schakengehänge mit ^ eingebauten und als Gummifedern ausgebildeten Zusatzfedern und

Fi g. 4 einen Längsschnitt durch das Schakengehänge in der Ebene H-Il in F ig. 3.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 und 2 wird das Schakengehänge im wesentlichen von mindestens einer O-ringförmigen Schake, in diesem Fall zwei Schaken Xa und Ib, mit von diesen gehaltenen Gelenkteilen gebildet, die als innere Schakensteine 2a und 2b bzw. äußere Schakensteine 3a und 3b ausgeführt sind, zwischen denen jeweils eine Zusatzfeder 4 vorgesehen ist. Über die inneren Schakensteine 2a und 2b stützen sich die Schaken einerseits an einer Blatttragfeder 6 einer Achsfederung des Fahrzeuges und andererseits an einem am Fahrzeug angeschlossenen Federausgleichshebel 5a bzw. 5b ab. Die an den Schaken la und 1 b anliegenden äußeren Schakensteine 3a und 3b werden U-förmig von den Schenkeln und einem diese verbindenden Bügel der Schaken umgriffen. Die inneren Schakensteine 2a und 2b, durch deren Bohrungen Drehzapfen Ta bzw. Tb zur Anlenkung an den Federausgleichshebel 5a bzw. 5b und das Ende der Blatttragfeder 6 hindurchgehen, sind zudem mit Zapfen 8a bzw. Sb ausgestattet, die in einer Bohrung der äußeren Schakensteine 3a bzw. 3b geführt sind, wodurch verhindert wird, daß sich die inneren Schakensteine 2a und 2b und die äußeren Schakensteino 3a und 3b gegeneinander quer verschieben können. Durch diese Zapfen 8a und 8b wird auch der Federweg der Zusatzfedern 4 begrenzt Die durch Tellerfedern 9a bzw. 9b gebildeten Zusatzfedern 4 sind so bemessen, daß beim Anschlagen der Zapfen 8a und 8b auf dem Grund der Bohrungen in den äußeren Schakensteinen 3a und 3b noch mindestens 40% des Nennraddruckes eines unbeladenen Fahrzeuges als Kraft zwischen Rad und Schiene verbleiben, um eine Entgleisung mit Sicherheit zu verhindern. Die Zusatzfedern 4, in diesem Fall die Tellerfedern 9a und 96 sind somit schon bei der Belastung durch das leere Fahrzeug ausgeschaltet Die Tellerfedern 9a und 9b ermöglichen es, bei gleicher Länge der Schaken la und \b aber unterschiedlicher Distanz der Drehzapfen Ta und Tb, wie es bei Fahrzeugen verschiedener Konstruktion vorkommen kann, durch beliebiges Aufeinanderschichten der Tellerfedern 9a und 9b die Federkennung an die gewünschte Steifigkeit anzupassen. Ebenso könnte die Federkennung durch entsprechendes Vorspannen der Tellerfedern 9a und 9t veränderbar ausgeführt werden.

Das Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3 und 4 ist im Prinzip ähnlich aufgebaut und unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2 im wesentlichen nur durch die Art der Zusatzfeder 4.

Diese ist hier statt als Tellerfeder 9a und 9b als Gummifeder 10a und 10b ausgeführt und zwischen diesen Gummifedern angepaßten inneren Schakensteinen 2a bzw. 2b und äußeren Schakensteinen 3a bzw. 3b eingelegt. Hierbei sind die Zusatzfedern 4, in diesem Fall die Gummifedern 10a und 10b in einer U-förmigen Aussparung der äußeren Schakensteine 3a und 3b eingelegt, wobei die Gummifedern 10a und 10b, die vorzugsweise auf Grundplatten 11a und 11b aufgebracht sein können, auf diesen aufvulkanisiert sein könnten. Die Grundplatten 11a und 11b sind hier mit den Zapfen 8a bzw. 8b versehen, die in die Bohrungen der äußeren Schakensteine 3a und 3b eingreifen und verhindern, daß sich die Gummifedern 10a und 10b gegen die äußeren Schakensteine verschieben können. Die Gummifedern 10a und 10b stützen sich auf den inneren Schakensteinen 2a bzw. 2b ab, die wiederum über Drehzapfen Ta bzw. Tb an den Federausgleichshebel 5a bzw. 5b sowie die Blatttragfeder 6 angelenkt sind. Die inneren Schakensteine 2a und 2b sind an ihrer Innenseite mit einem Bund versehen, der sich auf dem U-förmigen Rand der äußeren Schakensteine 3a bzw. 3b abstützt, so daß sich innere und äußere Schakensteine nicht gegeneinander verschieben können. Der Federweg der Gummifedern 10a und 10b ist durch den Anschlag der inneren Schakensteine 2a und 2b an dem U-förmigen ausgesparten Teil der äußeren Schakensteine 3a und 3b begrenzbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schakengehänge mit Zusatzfeder für die Aufhängung von Blatttragfedern an Schienenfahrzeugen, bei dem lose aufliegende, ringförmige Schaken zwischen einem Federauge der Blatttragfeder und einem mit dem Rahmen des Fahrzeugs verbundenen Federbock angeordnet sind und mit halbzylinderförmigen Auflageflächen auf entsprechenden Gegenflächen von Schakensteinen schwenkbar aufliegen, die am Federauge der Blatttragfeder bzw. am Federbock oder einem mit diesem verbundenen Teil schwenkbar gelagert sind, und das mit mindestens einer im Federweg is begrenzten, auf Druck beanspruchbaren Zusatzfeder zusammenwirkt, die mit der Blatttragfeder in Reihe geschaltet ist, eine weichere Kennung aufweist als diese und dadurch nur bei mindestens teilweise entlasteter Blatttragfeder zur Wirkung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schakenstein in einen am Federauge bzw. am Federbock . schwenkbar gelagerten inneren Schakenstein (2a oder 2b) und einen die Auflagefläche für die Schake (la oder lfc^ tragenden äußeren Schakenstein (3a oder 3b) unterteilt ist, zwischen denen jeweils eine von den vorgesehenen Zusatzfedern (4) angeordnet ist.

2. Schakengehänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Schakensteine (3a und 3b) gegenüber den zugeordneten inneren Schakensteinen (2a und 2b) durch Zapfen (8a bzw. Sb) geführt sind, die als Anschläge zur Begrenzung des Federweges der Zusatzfedem (4) dienen.

3. Schakengehänge mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzfeder (4) jeweils mindestens eine Tellerfeder (9a oder 9b) vorgesehen ist.

4. Schakengehänge mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzfeder (4) jeweils mindestens eine Gummifeder (10a oder 10b) vorgesehen ist.