DE767904C - Fuer zwei oder mehrere Achsen bestimmte Ausgleichsfederung an Fahrgestellen fuer hohe Geschwindigkeiten - Google Patents

Description

• Für zwei oder mehrere Achsen bestimmte Ausgleichsfederung - an Fahrgestellen für hohe Geschwindigkeiten Die Erfindung bezieht sich auf eine für zwei oder mehrere Achsen bestimmte Ausgleichsfederung an Fahrgestellen für hohe Geschwindigkeiten, vorzugsweise solche mit vier Rädern.
• Bei den ständig zunehmenden Fahrgeschwindigkeiten besteht das Bedürfnis, eine Federung zu schaffen, die unter Last hart und unter Stoß weich ist. Diese Bedingungen werden grundsätzlich durch eine Ausgleichsfederung erfüllt. Jedoch sind bei zweiachsigen Fahrgestellen solche Ausgleichsfederungen bekanntlich nicht in jeder Stellung wirksam, vielmehr sind solche Ausgleichsfederungen nur bei mehrachsigen Fahrgestellen und Fahrzeugen möglich. Sie werden in großem Maßstab z. B. bei Lokomotiven angewandt. Es gibt auch geschlossene Ausgleichsfederun= gen, die sämtliche Achsbuchsfedern eines mehrachsigen Fahrzeuges oder Fahrgestelles über abrollfähig am Fahrgestell aufgelagerte Wälzhebel zu einer einzigen ununterbrochenen Kette zusammenschließen. Es handelt sich dabei um mindestens drei zu einem Fahrzeug oder Fahrgestell vereinigte Achsen. Diese Ausführung ist nachteilig, da jede Achse ein erhebliches, nicht abgefedertes Mehrgewicht bedeutet. Bei zweiachsigen Fahrgestellen andererseits befindet sich die Ausgleichsfederung im labilen Gleichgewicht.
• Die Erfindung löst die Aufgabe, diese Nachteile einer Ausgleichsfederung bei zwei zu einem Fahrgestell zusammengefaßten Achsen zu beseitigen. Bei mehrachsigen Drehgestellen können je zwei benachbarte Achsen zusammengefaßt «,-erden. In letzterem Fall handelt es sich also um eine mehrteilige Ausgleichsfederung.
• Dies gelingt nach der Erfindung dadurch, daß die voneinander unabhängigen Federanordnungen jeder Fahrgestellseite gleicharmige, mittels Schneiden .auf den Achsbuchsen benachbarter Räder gelagerte Waagebalken und einen an ihren benachbarten Enden aufgehängten, in bekannter Weise am Fahrgestellrahmen abrollfähig aufgelagerten Wälzhebel enthalten, so daß bei zwei zu einem Fahrgestell zusammengefaßten Achsen die Labilität der Ausgleichsfederung beseitigt ist.
• Durch die neue Ausgestaltung werden außerdem die bei üblichen Ausgleichsfederungen bekannten Nachteile vermieden, wie Reibungsverluste und dadurch mangelhafte Wirkung. Dieser Vorteil beruht darauf, daß die neue Federung keinerlei Gelenke und Lagerungen vorsieht, sondern lediglich Auflagen auf Schneiden und das Abrollen von Waagebalken auf glatten Flächen.
• Die Abbildung veranschaulicht ein schematisches Ausführungsbeispiel der stets selbsttätig in die Ruhelage zurückkehrenden, für zwei oder mehrere Achsen bestimmten Ausgleichsfederung nach der Erfindung. Die Achsbuchsen i und 2 sind auf ihrem Oberteil mit Schneiden 3 und .4 versehen und in einem Fahrzeugrahmen 5 senkrecht geführt. Auf den Schneiden 3 und d. ruhen entsprechend ausgebildete Waagebalken 6 und 7, an denen ebenfalls über Schneiden, die der Einfachheit halber nicht besonders dargestellt sind, Federbolzen 8, g, io und i i angreifen. Diese Federbolzen tragen an ihren Unterenden Federteller 12, 13, 1d., 1s, welche in bekannter Weise als Auflageflächen für Wendelfedern 16, 17, 18, ig dienen. Diese Federn 16 und ig stützen sich in bekannter Weise mit ihren oberen Enden gegen das Fahrzeuggestells ab. Die Federn 17 und 18 dagegen stützen sich gegen einen Balken 2o ab, welcher auf seiner Oberseite spiegelbildlich zu seiner Mittellinie gleiche Kurven trägt und auf einem entsprechenden, als waagerechte Lauffläche ausgebildeten Teil des Laufgestells 5 abrollen kann.
• Die Wirkungsweise ist folgende: Es möge die in der Abbildung dargestellte Gleichgewichtslage z. B. dadurch gestört werden, daß bei einer Bewegung in der Pfeilrichtung das linke Rad auf ein Hindernis auflaufe und dadurch um einen Wert von der Größenordnung la- angehoben werde. Im ersten Augenblick wird das Fahrgestell und die darauf ruhende Last diese Aufwärtsbewegung nicht mitmachen, wodurch die Einzelteile der Federung die folgende Lagenveränderung erleiden: Die Achsbuchse i hat sich gegenüber dem Rahmen des Fahrzeugs > um Ir gehoben. Dadurch würden bei einer normalen Federung die beiden der Achsbuchsen i zugeordneten Federn 16 und 17 ebenfalls um h zusammengedrückt werden. Bei einer geschlossenen Ausgleichsfederkette würde sich dagegen dieser Höhenunterschied in bekannter Weise auf alle vier Federn, d. h. auf die Federung beider Achsbuchsen, verteilen, was die bekannte Unwirksamkeit einer solchen Federkette in gewissen Lagen bedingt. Im vorliegenden Fall dagegen wirkt sich bei einem Anhub von Ir des linken Rades der Wert von 1a auf die verschiedenen Federn verschieden aus, nämlich dergestalt, daß die in Fahrtrichtung vordersten Federn 16 einen geringeren Weg ausführen als die anderen geschalteten Federn. Es wird sich also der Waagebalken 6 in der Schneide 3 in der Fahrtrichtung neigen, der große Waagebalken 2o gegen die Fahrtrichtung und der Waagebalken 7 in der Fahrtrichtung.
• Im Augenblick jedoch, wo der Waagebalken 2o seine Lage parallel zur Laufbahn verläßt und sich gegen die Fahrtrichtung neigt, hört er auf, ein gleicharmiger Hebel zu sein, da der Berührungspunkt zwischen ihm und der Lauffläche auf .dem Gestell 5 in der Fahrtrichtung wandert. Infolgedessen verkürzt sich der linke Hebelarm des Waagebalkens 2o, während der rechte Hebelarm entsprechend zunimmt. Dadurch wird die Federbeanspruchung der Federn 17, 18, die vorher gleich war, derart geändert, daß die Feder 18 stärker zusammengedrückt werden muß als die Feder 17. Sie ihrerseits überträgt den stärkeren Druck über den Waagebalken 7 auf die Feder ig, die demzufolge einen stärkeren Druck auf das Fahrgestells ausübt, es also ze heben trachtet. An der Vorderachse dagegen sinkt die Beanspruchung der Federn 16 und 17 im gleichen Maße, weil der ihnen zugewandte Hebelarm des Waagebalkens 20 sich entsprechend verkürzt.
• Infolge dieser doppelten Wirkung genügt selbst bei kleinsten Wanderungen des Waagebalkens die entstehende ungleiche Beanspruchung beider Federanordnungen, um die erforderliche Rückstellkraft bzw. das Rückstellmoment hervorzurufen.
• Da die neue Anordnung insbesondere in der Abstützung des Waagebalkens 20 ohne Lager und daher mit geringster Reibung arbeitet, können in kürzesten Zeitfolgen einesteils Stöße mit der Nachgiebigkeit einer Ausgleichsfederung aufgenommen werden, während sich andererseits die Rückstellkraft ebenso ähnlich verlustlos auswirkt.
• Wenn die Zeichnung einen balkenförmigen und starren Waagebalken darstellt, so ist dies nur ein Ausführungsbeispiel. Der Waagebalken kann ebenso z. B. die Form eines Gitterträgers haben und ganz oder teilweise aus Federn bestehen. Unerheblich ist auch, ob der Waagebalken oder sein Auflager die Abrollkurve 'enthält.

Claims (2)

1. PATENTANSPRUCH: Für zwei oder mehrere Achsen bestimmte Ausgleichsfederung an Fahrgestellen für hohe Geschwindigkeiten, vorzugsweise solche mit vier Rädern, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander unabhängigen Federanordnungen (z6, 17, z8, z9) jeder Fahrgestellseite gleicharmige, mittels Schneiden (3, 4) an den- Achsbuchsen (i, 2) benachbarter Räder gelagerte Waagebalken (6, 7) und einen an ihren benachbarten Enden aufgehängten, in bekannter Weise am Fahrgestellrahmen (5) abrollfähig aufgelagerten Wälzhebel (2o) enthalten, so daß bei zwei zu einem Fahrgestell zusammengefaßten Achsen die Labilität der Ausgleichsfederung beseitigt ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 209 994; britische Patentschrift Nr. 103 387; USA.-Patentschriften Nr. r 681 o95, i 831 722; Lehrbuch der Ingenieur- u. Maschinen-Mechanik, 3. Teil, »Die Mechanik der Zwischen- u. Arbeitsmaschinen«, 2. verb. Auflage,
2. 2. Abt., Die Maschinen zur Ortsveränderung, von Julius W e i s b a c h, Braunschweig r88o bis 1882, S. 497 und 498 und Fig. 345.