-
Vorrichtung zur seitlichen Abfederung von Fahrzeuglaufwerken Es sind
bei Fahrzeuglaufwerken Seitenfederanordnungen bekannt, bei denen an jeder Seite
der Laufachse Federn liegen, die das Laufwerk beim Fahren in der Mittellage halten
sollen. Diese Federn stehen unter einer gewissen Vorspannung, so daß die Federkräfte
das Laufwerk im Gleichgewicht zu halten suchen. Wirkt nun aber eine Seitenkraft
auf eine Laufachse, so wird eine der Federn zusätzlich belastet werden, während
die andere entlastet wird. Es können also schon durch kleinste Seitenkräfte seitliche
Verschiebungen der Laufachse und Federschwingungen um die Gleichgewichtslage eintreten.
Dadurch werden für die Fahrgäste unangenehme Schlinger- und Pendelbewegungen des
Fahrzeuges eingeleitet.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Seitenfedern so angeordnet,
daß eine seitliche Verschiebung der Laufachse infolge des Einwirkens kleiner Seitenkräfte
nicht möglich ist und die daraus herrührenden Nachteile nicht eintreten können.
Für die Federn sind Anschläge vorgesehen, die die Federn beiderseitig umfassen und
die einerseits eine Entspannung der Federn unter die Vorspannungsgrenze verhindern,
andererseits aber bei Seitenkrafteinwirkungen so als Widerlager für die Federn dienen,
daß beide Federn zusätzlich belastet werden und gemeinsam der Seitenkraft entgegenwirken.
-
Eine besonders einfache und gedrängte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens
zeigt Abb.i an einer Rollenachslagerbüchse, z. B. für Straßenbahnen, im Längsrriittelschnitt.
Auf dem Achsschenkel ii sind die einschultrigen Innenringe r2 und i3 zweier Rollenlager
nebst Abstandsring 14. fest aufgezogen. Während aber sonst zwischen den doppelschultrigen
Rollenlageraußenringen 15 und i6 ebenfalls ein fester Abstandsring sitzt, ist hier
eine vorgespannte zylindrische Schraubendruckfeder i7 eingelegt. Diese ermöglicht
Nachgiebigkeit bei starken Seitenstäßen, wie es die untere Hälfte der Abb.i zeigt.
Ehe die Seitenkraftgröße die Federvorspannung erreicht, verhält sich das Lager aber
wie .ein starres. Wird sie größer, so wird die Feder 17 zusammengedrückt, indem
die Schulter des Innenringes 13 die Lagerrollen samt Außenring 16 .nach links mitnimmt,
Außenring 15 samt Rollen bleibt dabei im Gehäuse in Ruhe, Innenring 12 verschiebt
sich frei auf den zugehörigen Rollen.- Natürlich muß zwischen dem verschieblichen
Laufsystem einschließlich der Laufradnabe 18 und dem ruhenden Lagergehäuse ig samt
Deckel 2o genügender Spielraum für die Verschiebung gelassen sein. Die bei 21 aufsitzende
Tragfeder des Wagenkörpers kann in üblicher Weise belassen werden, da ja das Lagergehäuse
in Ruhe bleibt. .
-
Diese Ausführungsart mit Schraubenfedern, die gleichachsig um die
Laufachse und zwischen seitenverschieblichen Wälzlagerdruckschultern liegen, ist
im übrigen nicht an Schulterrollenlager gebunden, sondern kann- grundsätzlich ebenso
auch bei Kugellängslagern angewendet werden. Solche ergeben indes in Verbindung
mit Kugelquerlagem längere Achsbüchsen und sind deshalb hierfür nur noch selten
in Gebrauch.
Eine Anordnung mit verschieblicher Achsbüchse 22, aber
im Innern unverschieblichen Rollenlagern 12-i3, 15-i6 zeigen.Abb. 2 (Längsschnitt
und Aufsicht), Abb.3 (Seitenschnitt) und Abb. 4 Querschnitt). Hier werden die Rollenlageraußenringe
15-z6 durch den Abstandsring 23 fest im Gehäuse 22 gehalten. Die Federung liegt
außerhalb der Achsbüchse 22 zwischen dieser und dem zum Fahrzeugkörper gehörigen
Führungsrahmen 24 ünd besteht aus mehreren zylindrischen Schraubenfedern 26. Die
Wirkung der Federanordnung ist aus Abb. 2 rechts ersichtlich: dort ist die Laufachse
ii samt Achsbüchse 22 so weit auswärts verschoben, wie es die Federführungen 27
gestatten. Letztere verhindern Kanten und Klemmen der Federung, die sonst bei der
eizentrischen Abstützung durch die Rahmenleisten 24 und die Achsbüchsleisten 28
eintreten könnten. Beim senkrechten Schwingen des Wagenkörpers in den trägfedern
29 schiebt sich nach der Zeichnung die Achsbüchse,-72 in den Führungen 27 auf und
ab, letztere sind durch die oberen und unteren@Ansätze 25 des Führungsrahmens 24
am Mitgehen gehindert. Natürlich könnten auch umgekehrt diese Ansätze an den Achsbüchsleisten
28 sitzen, dann würde das Federsystem 26 samt seinen Führungen 27 mit der Achsbüchse
22 zusammen auf und ab schwingen. Die Arbeitsweise der Federung 26 bei Seitenstößen
würde "dieselbe sein wie vordem. Weil sich Laufachse ii und die Achsbüchse 22 gemeinsam
verschieben, kann bei dieser Anordnung im Gegensatz zu Abb. i die Radnabe 18 ohne
besonderen Zwischenraum dicht neben der Achsbüchse 22 sitzen. Dagegen muß letztere
sich unter der Tragfeder 29 des Wagenkörpers verschieben können. Zu diesem Zweck
wird der Federbund 29 'am besten leicht beweglich durch Rollen 3o auf die Achsbüchse
22 abgestützt (Abb.3 und Abb.4).
-
Wie weitgehend die grundsätzliche Lösung hinsichtlich Federsystem
und Anordnung dem Sonderfall angepaßt werden kann, zeigen Abb. 5 bis Abb. 8 an zweiachsigen
Drehlenkerlaufwerken von Hängeschnellbahnwagen. Die Führung der Laufräder 18 an
Drehlenkern 31 hat neben anderen Vorteilen denjenigen besonders geringer unabgefederter
Trägheitsmasse beim Auf- und Abwärtsspiel des Wagentragarms 33 in den Tragfedern
34. Will man auch die Seitenfederung der Laufräder 18 mit möglichst geringer Trägheitsmasse
gestalten, so kann dies gemäß Abb. 5 und Abb. 6 geschehen. Die Achsbüchse 22 ist
wiederum, ähnlich Abb. 2 bis .Abb.4, innerhalb des Drehlenkerkopfes 32 seitenverschieblich.
Zu ihrer Rückführung und Haltung in Mittellage dient ein BlattfedersYstem 35 im
Innern des D ehlenkerarms 31. Es besteht aus zwei gegen@inandergesetzten Auslegerfederbündeln,
welche einem waagerecht um Zapfen 36 drehbaren gemeinsamen Bund 37 stecken. In vorgespannter
Mittellage (Abb. 6 links) liegen die Federenden beiderseits zugleich an Leisten
28 der Achsbüchse 22 wie an Anschlägen 38 des Drehlenkerarms 31 an. In Abb. 6 rechts
ist dasselbe System in seitlich verschobener Lage (ähnlich Abb. 2 rechts) dargestellt,
es bedarf nach früherem keiner besonderen Erläuterung.
-
Abb.7 und 8 zeigen eine zwei Laufachsen verbindende Seitenfederung,
welche die Kurvenfahrt erleichtert. Hierbei sind nicht allein die Achsbüchsen seitenverschieblich,
sondern der ganze Drehlenker 31 kann sich auf dem Zapfen 39 zur Seite bewegen. Demgemäß
sitzen die Mitnehmerleisten 28 hier an der Drehlenkernabe und die Anschläge 38 am
Wagenkörper 33. Die besondere Wirkung wird durch die Zusammenfassung der beiden
Biegungsfedersysteme 35 in einem einzigen Federbund 37 erzielt, der um die senkrechte
Achse 36 in Laufwerkmitte drehbar ist. Die Schiene 40 ist in der Darstellung als
Kurve gezeigt. Wenn das Laufwerk nicht als Drehgestell ausgebildet ist, also der
Trag-,arm 33 starr am Wagenkörper sitzt und besonders noch, wenn der Wagen vierachsig
ist, also an jedem Ende ein starres zweiachsiges Laufwerk hat, so können engere
Kurven nur bei Seitenverschieblichkeit befahren werden, wie dies Abb.8 zeigt. Wird
hierbei das vorausfahrende Rad nach einer Seite hin verschoben, so unterstützt die
Schrägstellung des Federsystems 35 um Zapfen 36 die erwünschte Verschiebung des
zweiten Rades nach der anderen Seite hin, wie eine Verfolgung der Bewegungsverhältnisse
in Abb. 8 zeigt.
-
Die Federanordnung der Abb. 7 und Abb.8 ist nicht an Hängelaufwerke
gebunden, sie kann sinngemäß ebenso bei zweiachsigen Standlaufwerken, z. B. bei
Straßenbahnwagen, verwendet werden. Bei größerem Achsstand kann die notwendige Länge
des Federsystems 35 beispielsweise dadurch erreicht werden, daß an Stelle des einzigen
Federbundes 37 ein zweiarmiger Hebel mit Drehzapfen in der glitte und je einem Federbund
an jedem Ende tritt.