DE2855975A1

DE2855975A1 - Druckschubfeder fuer drehgestelle von schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE2855975A1
Application number: DE19782855975
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Bauer; Norbert Just
Original assignee: Phoenix AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1978-12-23
Filing date: 1978-12-23
Publication date: 1980-07-03

Description

Beschreibung:
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckschubfeder zur Hilfsabstützung von Drehgestellen gegen den Wagenkasten von Schienenfahrzeugen bestehend aus zwei parallelen Endringscheiben für die Kraftaufnahme und Kraftweiterleitung, einem zwischen beiden Endringscheiben angehafte ten hohlzylindrischen Gummikörper mit mehreren in gleichen Abständen in Gummi haftend eingebetteten weiteren Ringscheiben und einer tusatzfeder.
Bei Schienenfahrzeugen sind zwischen Drehgestellen und Wagenkasten Luftfedern angeordnet, um einen Übergang der von den Schienen ausgehenden Stößen auf den Wagenkasten zu vermeiden. Weiterhin erzeugen die Luftfedern eine ruhige Abstützung des Wagenkastens. Damit bei Schäden an den Luftfedern eine weitere Federung gegeben ist und damit der luftfederlose Wagen noch für eine kurze Zeit weiterhin fahrbereit bleibt, sind den Luftfedern Druckschubfedern zur Hilfsabstützung beigeordnet. Dise Druckschubfedern sind üblicherweise in den Luftfedern untergebracht, so daß nur eine relativ geringe Größe hingenommen werden kann. Dabei soll die Druckschubfeder Federvorgänge in senkrechter und horizontaler Ebene mit nicht zu kleinen Federwegen ermöglichen. Die Federkennung derartiger Druckschubfedern ist für horizontale Federwege verhältnismäßig steil, damit die hohen Stoßkräfte bei verhältnismäßig geringen Federwegen noch gut aufgenommen werden können. Für diesen Zweck sind Druckschubfedern der eingangs genannten Art bekanntgeworden.
Sie weisen als Zusatzfedern hydraulische Mittel auf, welche in der hohlzylindrischen Druckschubfeder untergebracht sind. Weiterhin sind derartige Druckschubfedern mit zylindrischen Innenstützen aus Metall ausgerüstet, damit horizontale Bewegungen in möglichst engen Grenzen gehalten werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei der eingangs genannten Druckschubfeder einen Aufbau vorzuschlagen, der bei großem Federweg in vertikaler Richtung auch eine federnde Bewegung in horizontaler Richtung über eine große Federungsstrecke ermöglicht, ohne daß hierbei Schäden eintreten können. Die Druckschubfeder soll ferner einfach im Aufbau sein und eine Federkennung mit deutlicher Unstetigkeit aufweisen. Die Feder soll am Ende des Federweges eine erhöhte Steifigkeit besitzen. Ein harter Endabschlag soll jedoch fehlen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß in dem Hohlraum des hohlzylindrischen Gummikörpers ein zylindrischer Gummikörper gleicher axialer Länge angeordnet ist und der von der inneren zylindrischen Wandung durch einen schmalen Luft spalt getrennt ist und wobei der innere zylindrische Gummikörper eine weitere zentrale in Axialrichtung verlaufende Bohrung aufweist.
Ein derartig im Inneren des hohlzylindrischen Gummikörpers angeordneter Gummi zylinder führt zunächst dazu, daß die Druckschubfeder in horizontaler Ebene eine wesentliche Verstärkung aufweist, so daß ein Ausknicken nicht möglich ist. Der schmale Luftspalt zwischen dem hohlzylindrischen und dem inneren zylindrischen Gummikörper hat zur Folge, daß beim Einfedern der Druckschubfeder dieser Spalt infolge der Gummiverformung allmählich geschlossen wird.
Dabei führt die Verdrängung der Gummimasse aus beiden Gummikörpern zu diesem Ergebnis. Ist der Luftspalt geschlossen, so führt dies zu einer Unstetigkeit in der Federkennung, so daß sich von diesem Einfederungszustand an eine wesentlich höhere Steifheit ergibt. Da die außerdem vorhandene in Axialrichtung verlaufende Bohrung im weiteren Einfederungsverlauf ebenfalls infolge der Gummiverdrängung geschlossen wird, entsteht an diesem Punkt eine weitere Veränderung der Federkurve.
Sie wird von diesem Einfederungszustand an sehr steil.
Die Feder kann nun nahezu als hart bezeichnet werden.
Der Ringspalt weist in der Regel eine deutlich kleinere radiale Abmessung auf als die zentrale Bohrung. Wesentlich ist,daß der Ringspalt zuerst geschlossen wird, damit eine entsprechende Versteifung der Feder auch in horizontaler Richtung eintritt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Ringraum zwischen dem hohlzylindrischen Gummikörper und dem inneren zylindrischen Gummikörper vor der Endringplatte enden. Dieses Durchgehen der Gummimasse vom zylindrischen Gummikörper in den inneren Gummkörper ermöglicht eine gemeinsame Herstellung beider Gummikörper, wobei diese Zone den Durchfluß für die Kautschukmischung darstellt. Eine derartige Ausführung hat den weiteren Vorteil, daß in dieser Zone keine größeren Spitzenspannungen in der Gummi oberfläche auftreten kann, die anderenfalls zur Beschädigung der Haftränder führen könnten.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann der Federkörper aus zwei Einzelteilen zusammengesetzt sein.
Diese Teile haben dann eine geringere axiale Höhe und können nach Bedarf wahlweise zusammengesetzt werden.
Der obere und untere Teil kann auch aus Werkstoffen gleicher oder unterschiedlicher Art bestehen. Die Verbindung kann dabei durch Verschraubung der im Gummikörper eingebetteten Ringscheiben oder durch Verklebung der Gummikörper erfolgen. Wesentlich ist dabei, daß die zwischen den eingebetteten Ringscheiben liegenden Gummischichten auch nach dem Zusammensetzen gleich dick sind, weil dies für die Beanspruchbarkeit der Feder wesentlich ist. Die Dicke der Gummischicht bestimmt nämlich die Federkonstante des ganzen Druckschubkörpers.
Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ist es möglich, daß der innere Zylinderfederkörper an den Enden mit einer gesonderten angehafteten Kreisscheibe aus Metall versehen ist. In diesem Fall können der zylindrische Gummikörper und der innere Federkörper für sich getrennt hergestellt werden. Der innere Gummikörper wird dabei mit der angehafteten Metallscheibe in eine kreisförmige Aussparung eingesetzt, so daß er sich fest auf seine Unterlage abstützen kann und gegen seitliche Verschiebung gesichert ist.
Die Erfindung wird in Verbindung mit einer Abbildung beispielsweise beschrieben. Die Abb. zeigt einen Querschnitt durch die Druckschubfeder. Dabei sind die verschiedenen Variationsmöglichkeiten in der gleichen Abb.
dargestellt, so dan die linke und rechte und oberen und unteren Hälften als unterschiedlich ausgebildet erscheinen.
Zwischen der Anschlagplatte 1 und dem Flansch 2 liegt eine Druckschubfeder 3. Der äußere hohlzylindrische Teil 4 dieser Druckschubfeder enthält in Abständen Metallringscheiben 5.
Die zwischen ihnen liegenden Gummischichten 6 sind gleich dick. Die Ringscheiben 5 ragen an der Außenseite aus der Druckschubfeder hinaus, damit Auswölbungen der Gummizwischenschichten nicht zu Schäden an den Hafträndern führen. In der Innenseite sind die Ringe 5 dagegen von Gummimasse überdeckt. Im Inneren des hohlzylindrischen Gummikörpers ist ein zylindrischer Gummikörper 7 angeordnet. Zwischen beiden liegt ein zylindrischer Hohlraum 8. Wird die Druckschubfeder zusammengepreßt, so schließt sich dieser Hohlraum 8, so daß von diesem Zeitpunkt an die Federkennung einen steileren Verlauf aufweist. Der Hohlraum 8 läßt an den Enden eine Zone 9 im Gummimaterial stehen. Diese Zone erleichtert die gleichzeitige Herstellung des hohlzylindrischen und des zylindrischen Gummikörpers 3 und 8. Außerdem werden dadurch Spitzenspannungen in der Zone 9 vermieden. In diesem Fall besteht der Federkörper aus einem geteilten oberen und unteren Teil, wie er auf der linken Hälfte der Feder erkennbar ist.
Die Befestigung kann dann in der Mitte erfolgen.
Der zylindrische Gummikörper 7 weist ferner eine in Axialrichtung verlaufende Bohrung 10 auf, die nach weiterer Zusammenpressung der Druckschubfeder ebenfalls geschlossen wird. Von diesem Zeitpunkt an besitzt die Feder eine sehr steile Federkennung.
Der zylindrische Gummikörper 7 kann an der Endplatte 12 anvulkanisiert sein. Er kann aber auch einen gesonderten Ring 13 tragen, der dann in eine ringförmige Aussparung eingepreßt werden kann. In diesem Fall ist eine gesonderte Herstellung des inneren und äußeren Gummikörpers möglich. Zur Befestigung dient die Platte 11.
Weiterhin kann der Gummikörper 7 und der hohlzylindrische Gummikörper 3 durchgehend aus einem Stück bestehen. Es ist aber auch möglich, daß er aus einem oberen und unteren Teil besteht. In diesem Fall ist eine Verschraubung der beiden Platten 14 und 15 erforderlich.

Claims

Druckschubfeder für Drehgestelle von Schienenfahrzeugen Ansprüche Druckschubfeder zur Hilfsabstützung von Drehgestellen gegen den Wagenkasten von Schienenfahrzeugen bestehend aus zwei parallelen Endringscheiben für die Kraftaufnahme und Kraftweiterleitung, einem zwischen beiden Endringscheiben angehafte ten hohlzylindrischen Gummikörper mit mehreren in gleichen Abständen in Gummi haftend eingebetteten weiteren Ring scheiben und einer Zusatzfeder, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum des hohlzylindrischen Gummikörpers (3) ein zylindrischer Gummikörper (7) gleicher axialer Länge haftend angeordnet ist und der von der innenzylindrischen Wandung durch einen schmalen Luftspalt (8) getrennt ist und wobei der innere zylindrische Gummikörper (7) eine weitere zentrale in Axialrichtung verlaufende Bohrung (10) aufweist.
2.) Druckschubfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (8) zwischen dem hohlzylindrischen Gummikörper (3) und dem inneren zylindrischen Gummikörper (7) vor den Endringscheiben endet.
3.) Druckschubfeder nach den Anspruchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschubfeder aus einem unteren und oberen Federteil aus gleichem oder unterschiedlichen Werkstoff zusammengesetzt ist.
4.) Druckschubfeder nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere zylindrische Gummikörper (7) an den Enden mit einer angehafteten Kreisscheibe (12) aus Metall versehen ist.