DE823305C

DE823305C - Federnde Achsbuechsfuehrung fuer Schienenfahrzeugen, bei der die Achsbuechse zwei symmetrische Tragarme hat

Info

Publication number: DE823305C
Application number: DESCH815A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gaston Borgeaud
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1949-01-31
Filing date: 1949-12-30
Publication date: 1951-12-03
Also published as: GB669453A; BE493535A; FR1008920A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 3. DEZEMBER 1951

Sch 815 II /sod

Die Erfindung Ix^rifft eine federnde Achsbuchsführung für Schienenfahrzeuge, bei der die Achsbüchse mit zwei symmetrischen Tragarmen versehen ist, die die Last des Fahrgestellrahmens über Schrauben- oder Gummifedern aufnehmen und bei der die Führung der Achsbüchse durch zwei am Fahrgestell befestigte, in die Tragarme hineinragende vertikale Führungszapfen über je ein dazwischenliegendes Gummikissen erfolgt.

Es ist l>ekannt, bei solchen Achsführungen je ein hohlzylindrisches Gummikissen zu verwenden, das sowohl an einer inneren als auch an einer äußeren metallischen Büchse anvulkanisiert ist, wobei diese beiden Büchsen einerseits mit dem Tragarm der Achsbüchse, anderseits mit dem vertikalen Führungszapfen fest verbunden sind. Diese bekannte Anordnung enthält keine aneinander reibenden Teile und benötigt deshalb keine Schmierung. Sie weist aber den Nachteil auf, daß die Federcharakteristik des Gummikörpers für Längs- und für Querkräfte gleich ist. Entspricht nämlich die Elastizität des hohlzylindrischen Gummikissens der gewünschten Nachgiebigkeit in der Längsrichtung, so werden die unvermeidlichen, vom Geleise auf das Rad übertragenen Querstöße zu hart auf das Fahrgestell weitergeleitet. Wird anderseits ein weicheres Gummikissen vorgesehen, das der gewünschten Nachgiebigkeit in der Querrichtung entspricht, so ist dieses für die Nachgiebigkeit in der Längsrichtung zu weich.

Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die zwischen den vertikalen Füh-

rungszapfen und den beiden Achsbüchstragarmen eingebrachten Gummikissen aus je zwei kreuzweise angeordneten Paaren von Gummikörpern bestehen, die so ausgebildet sind, daß die in Fahrzeugquerrichtung resultierende Federcharakteristik eine größere Elastizität aufweist als die in Fahrzeuglängsrichtung resultierende Federcharakteristik.

Die Verschiedenheit der Federcharakteristik ίο kann dabei insbesondere durch die Wahl von ungleich weichem Gummi, durch voneinander abweichende Querschnittsformen oder durch verschiedene Vorkomprimierung erreicht werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt; es zeigt

Fig. ι eine Hälfte der Achsbuchsführung eines ersten Ausführungsbeispieles im senkrechten Schnitt,

Fig. 2 den Grundriß dazu im Schnitt nach der Linie U-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen entsprechenden Querschnitt nach ■der Schnittlinie HI-III der Fig. i,

Fig. 4 den senkrechten Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles,

Fig. 5 den Grundriß dazu im Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4 und

Fig. 6 den waagerechten Schnitt einer Abänderung.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist zwischen dem Achsbüchsgehäuse 1 und dem Achsschenkel 2 ein nicht dargestelltes Wälzlager eingebaut. Das Gehäuse 1 ist beidseitig mit einem konsoleförmigen Tragarm 3 versehen, auf den sich je ül>er eine Schraubenfeder 4 und zwei elastische Zwischenringe 14 das Gewicht des Fahrzeugrahmens und -kasten» abstützt. Am Fahrzeugrahmen 5 ist beidseitig der Achsmitte ein vertikaler Führungszapfen 6 befestigt, der in den Tragarm 3 der Achsbüchse hineinragt und die Führungskräfte von der Achsbüchse 1 auf den Fahrzeugrahmen. 5 überträgt. Zwischen dem Führungszapfen 6 und einer im Tragarm 3 befestigten Büchse 7 sind vier voneinander getrennte, zu zwei kreuzweise angeordneten Paaren zusammengefaßte Gummikörper 8 und 9 angebracht, die an metallischen Endplatten 10,11 bzw. 12,13 anvulkanisiert sind. Die äußeren Endplatten 10 und 12 sind fest mit der Büchse 7 verbunden und durch Rippen 23 voneinander getrennt. Die inneren Endplatten 11 und 13 stoßen unter einem Winkel von etwa 45⁰ zusammen und sind oben und unten durch zwei besondere Spannringe 20 und 21 zusammengehalten. Sie bilden auf diese Weise eine geschlossene und in vertikaler Richtung innen konische Büchse, in welche der konische Führungszapfen 6 eingreift, der mit Mutter 15 und Abstandsbüchse 16 gegen die Büchse verspannt ist. Durch die konische Ausbildung der inneren Endplatten 11, 13 und des Führungszapfens 6 wird der Ausbau des Radsatzes erleichtert.

Im gezeichneten Zustand, d. h. bei aufgesetztem Fahrzeugoberteil und mittlerem Nutzlastgewicht, sind die Gummikörper 8, 9 in vertikaler Richtung nicht beansprucht, da hierbei die ganze Last von den Schraubenfedern 4₁ und elastischen Zwischenringen 14 aufgenommen wird. Bei stärkerer Belastung werden aber alle vier Gummikörper 11 ! bzw. 13 in vertikaler Richtung durch Schub verformt und dementsprechend beansprucht. Weil sie parallel zu den Schraubenfedern 4 geschaltet sind, übernehmen sie dann einen Anteil der zusätzlichen vertikalen Belastung.

Der Einbau des durch die Gummikörper 8, 9 gebildeten Gummikissens erfolgt in der Weise, daß die beiden Gummikörperpaare 8 und 9 mit ihren anvulkanisierten Endplatten 10, 12 in die zunächst noch ausgebaute Büchse 7 eingeführt werden. Die Gummiklötze 8, 9 sind dabei im freien Zustand so bemessen, daß sie beim Einführen in die Büchse 7 um einen bestimmten Betrag in radialer Richtung zusammengedrückt werden müssen, so daß sie dann im montierten Zustande vorkomprimiert sind. Beim gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist die ursprüngliche Dicke der Gummikörper des einen Paares 8 weniger groß als diejenige d^es Paares 9, so daß die beiden Gummikörperpaare im montierten Zustand, wo sie dann gleiche Dicke aufweisen, verschieden stark vorkomprimiert sind. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die in Fahrzeugquerrichtung resultierende Federcharak- g₀ teristik eine größere Elastizität aufweist als die in Fahrzeuglängsrichtung resultierende Federcharakteristik. Bei der Übertragung von Zugkräften, die also senkrecht zur Radachse und horizontal verlaufen, wird nämlich das Gummikörperpaar 9 in Längsrichtung des Fahrzeuges beansprucht, wobei zufolge der Vorkompression der Gummikörper der eine Körper eine vermehrte, der andere eine verminderte Druckbeanspruchung erfährt. Das Gummikörperpaar 8 erfährt dabei Schubbeanspruchungen. Werden anderseits von der Achsbüchse horizontale Kräfte quer zur Fahrzeuglängsrichtung auf die Führungszapfen 6 übertragen, so erfolgt die Beanspruchung der Gummikörper in umgekehrter Weise.

Die größere Elastizität der resultierenden Federcharakteristik des Gummikissens in Querrichtung kann z. B. auch dadurch erreicht werden, daß das Gummikörperpaar 8 aus Material von weicherer Qualität gemacht wird als das Paar 9, oder es können auch beide Maßnahmen, d. h. ungleiche Vorkompression und ungleiche Qualität der Gummikörper, gleichzeitig getroffen werden.

Zwischen den Enden der Schraubenfeder 4 und ihren Auflageflächen sind elastische Ringe 14 eingelegt, damit sich die Schraubenfeder beim Einfedern der Gummikörper 8, 9 besser den kleinen Quer- und Längsverschiebungen der Achsbüchse 1 gegenüber dem Rahmen 5 anpassen kann. Um die Gummikörper 8, 9 vor übermäßigen Verformungen in vertikaler Richtung zu schützen, sind entsprechende Anschläge (Fig. 1) vorgesehen, die das vertikale Spiel auf die Ausschläge α und b begrenzen. Ferner sind Anschläge am Spannring 21 (Fig. 5) vorgesehen, die die Ausschläge in Quer- und in Längsrichtung begrenzen. Der maximal

zulässige Ausschlag d für Querbewegungen ist da-I >ei größer gehalten als der entsprechende Ausschlag c für Längsbewegungen, nämüch in Anpassung an die ungleiche Federcharakteristik des Gummikissens in der Quer- und Längsrichtung.

In Fig. 4 und 5 ist ein platzsparendes Ausführungsbeispiel gezeigt, das erlaubt, enger gewundene Tragfedern 4 als beim ersten Ausführungsbeispiel zu verwenden. Zu diesem Zwecke sind auch die inneren Begrenzungsflächen der Gummikörper 8, 9 gewölbt und die bisher inneren, an den Gummikörpern anvulkanisierten Endplatten 11 und 13 zu einer einzigen Büchse 18 (Fig. 5) vereinigt.

Die oberen und unteren Enden der äußeren Endplatten 10, 12 sind bei 22 angeschrägt, die entsprechenden Stellen an der Achsbüchse schwalbenschwanzförmig ausgebildet, womit eine sehr starre Verbindung dieser beiden Teile erzielt wird.

In Abweichung von den erläuterten Beispielen kann statt des kegeligen Führungszapfens 6 z. B. gemäß Fig. 6 ein Führungszapfen 6" mit doppel-T-förmigem, nach unten verjüngtem Querschnitt vorgesehen werden. Dadurch tritt zum Unterschied der Vorkompression und der Weichheit der beiden Gummiklotzpaare 8, 9 ein weiterer Unterschied, der durch die größere Dicke der die Querkräfte aufnehmenden Gummikörper 8 gegeben ist und seinerseits zur Vergrößerung der Verschiedenheit der resultierenden Federcharakteristik in Quer- und Längsrichtung beiträgt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

r. Federnde Achsbuchsführung für Schienenfahrzeuge, bei der die Achsbüchse mit zwei symmetrischen Tragarmen versehen ist, die den Druck des Fahrgestellrahmens über zwischengeschaltete Schraubenfedern oder Gummifedern aufnehmen und wobei die Führung der Achsbüchse durch zwei am Fahrgestell befestigte, in die Tragarme hineinragende vertikale Führungszapfen über je ein dazwischenliegendes Gummikissen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummikissen aus zwei kreuzweise angeordneten Paaren von Gummikörpern (8, 9) besteht, die so ausgebildet sind, daß die in Fahrzeugquerrichtung resultierende Federcharakteristik eine größere Elastizität aufweist als die in Fahrzeuglängsrichtung resultierende Federcharakteristik.
2. Federnde Achsbuchsführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiedenheit der Federcharakteristik durch ungleiche Vorkompression der Gummikörper (8, 9) zustande kommt.
3. Federnde Achsbuchsführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiedenheit der Federcharakteristik durch ungleiche Weichheit der Gummikörper (8, 9) zustände kommt.
4. Federnde Achsbuchsführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiedenheit der Federcharakteristik durch ungleiche Formgebung der Gummikörper (8, 9) zustande kommt.
5. Federnde Achsbuchsführung nach Anspruch i, bei der die Gummikörper an zwei metallische Platten anvulkanisiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Platten (11, 13) unter einem Winkel von 45⁰ aneinanderstoßen und in vertikaler Richtung eine geschlossene konische Büchse bilden, in welche der konische Führungszapfen (6) eingreift.
6. Federnde Achsbuchsführung nach den An-Sprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren metallischen Platten (11, 13) am oberen und unteren Ende durch je einen Ring (20, 21) zusammengehalten sind und daß wenigstens einer (21) dieser Ringe gleichzeitig als Anschlag mit in Längs- und Querrichtung verschieden großem Spiel (c, d in Fig. 3) ausgebildet ist.
7. Federnde Achsbuchsführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Gummikörper (8, 9) auf der Innenseite an eine gemeinsame, aus einem Stück bestehende Hülse (18) mit "konischer Bohrung anvulkanisiert sind, in welche der Führungszapfen (6) eingreift.
8. Federnde Achsbuchsführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Enden (22) der äußeren Endplatten (10, 12) angeschrägt sind und daß die entsprechenden Stellen an der Achsbüchse die Schrägungen schwalbenschwanzförmig übergreifen.
9. Federnde Achsbuchsführung nach Anspruch ι und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungszapfen (6") mit doppel-T-förmigern, nach unten verjüngtem Querschnitt ausgebildet ist (Fig. 6), so daß sich die beiden Gummiplattenpaare (8, 9) mit unterschiedlichen Querschnitten ausbilden lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

6 2456 11.