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Federnde Lagerungseinrichtung Die hrtindung betrittt Gummifedern,
1>ei welchen (iummil:isseit an Metallplatten anvulkanisiert sind, clie zwischen
den Gunitnikissen angeordnet sind und tnit <lieNC-tt Einzelorgane. die aus je
einem zwischen zwei \letalll@latt_tt eingeschlossenen Gummikissen besteben, bildest,
oder aber Melirteilfedern, die aus tnelir-eren Gutntnikissen (><stehen, welche
mit Zwisclienl>latteti abwechseln. Die mehrteiligen Federn der letztgenannten _\rt
können einen Federblock oder ein Federpaket bilden, dessen außenliegende Gummikissen
an dickere Metallplatten aasvulkanisiert sind, di" als Stützplatten dienen und es
möglicli we,-den lassen, den Federblock oder das Federpaket in der gewünschten Stellung
an einem Fahrzeug oder einem Gestell zu Ix_festigeti, das federnd gelagert werden
soll. Die dickeren Metallplatten köttticn auch als VM>indungsplatten dienen, welche
die Vereinigung zweier oder mehrerer Federblocks oder Pakete in eine Mehrfachfeder
mit \letallzwischenlagen möglich machen.
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Diese mit N-ietallzwischenlagen ausgestatteten lluniniifederti kötineti
entweder als einfache, auf :'\bscherung belastete Lagerungen oder als solche ausgeführt'
werden, die sowohl auf ,1bscherung als auch auf Druck beansprucht sind. Die Auswahl
kann je nach den gewünschten Merkmalen getroffen werden. Solche mit Metallzwischenlagen
ausgestattete Gummifedern können z. B. in Waggonlagern als die einander gegenüberstehenden
Federn verwendet werden, welche an den Vorder- und Rückflächen eines lastaufnehmenden
Organs, z. B. einer Waggonrahmenstütze, angeordnet sind, in welchem Fall sie dieses
Organ z. B. federnd, auf zwei benachbarten Querträgern eines unanhängi.gen
Tragrahmens
lagern. Hei solchen Anwendung-, forinen erscheint es wünschenswert, zwei Paare von
derartigen einander gegenüberstehenden Federn, und zwar ein Paar nahe jedem Ende
des seitlichen, lastauftlellmendün Organs anzuordnen. Falls die gegeinil>erliegenden,
mit Metallzwischenlagen aus-"estatteteri Gunirnifedern gegeneinander geneigt angeordnet
sind und sich Nahe der Enden der lastaufnehmen tleu Organe gegen geneigte Flächen
dieser Organe und dei- Querträger in umgekehrter V-Form stützet', dann bilden sie
wirksame federnde Stützkörper, die durch die Vertikallasten und durch nach vorn
oder nach rückwärts gerichtete Stöße und Bremskräfte gleichzeitig auf Abscherung
und auf Druck belastet lverden, während sie überlies und mit gr<il3erer, oft
wünschenswerter Elastizität nach den Seiten hin gerichtete Kräfte unter reiner Abschertuigsbelastung
aufnehmen.
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Derartige mit \letallzwischenla.gen ausgestattete Gutnnlifedern können
auch zur '#;cliaftuiig einer federnden Verbindung -zwischen eileer Grundplatte und
einer finit einem Zwischenralinnen ausgestatteten Anlage, z. 13. einer honipressor-
oder einer rotierenden L'mforineranlage, herangezogen werden. Auch bei diesen :\l1werldungsarteii
erscheint die Anordnung der Federpaketpaar( in umgekehrter V-Anordnung angezeigt.
Die Grundplatte kann mit gegelleitiairder@v:iseilden und ein wellig nach oben geneigten
Stützflächen ausgerüstet werden, gegen (nie sich (nie äußeren Enden der l#'ederl>akete
abstützen. Die Innenenden des Federpaketpaares können hier zugeordnete, geneigte
FI<ichen eines lastaufnehmenden Organs berühren. <las a 1n Zwischenrahlten
befestigt ist.
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I#.s kann der Fall eintreten, daß gleichzeitig mit dellt Ansteigen
der "Zahl der Fe(lerpakete eine unerwünschte Bewegung der zlvisclienliegendeli Verbindungsplatten
aus ihrer Parallelstellung gegenüber den genannten Abstützfl:ichen liera-us erfolgt.
Hierdurch köllrien in den (4111111ikissen beträchtliche Zuspannungen dort eiervorgerufen
werden, wo sich' gewisse Teile des I#ederpaketes zuf(>lg(@ der \\'egspreizung der
Zwischenplattenteile voll den betreffenden Stützflächen fächerartig iittnen. Dies
lät3T sich innerhalb gewisser Grenzen durch Verringerung der Zahl der- Zwischenplatten
und durch (nie Verwz#n(lung eitler härteren Gttmrrtiiniscllung für die Kissen verhindern.
Diese Maßnahmen verkleinern aber das Verhältnis zwischen teer Drticksteifigkeit
und der Schersteifigkeit und können die seitlich wirksame Elastizität einer Fed
ergrupp: unterhalb bis mater das z. B. für (nie Zlvisclienralinienatifliänguiig
voll schnellfahrenden Verkehrsfahrzeugen zulässige -Mindestmaß herabsetzen. Es ist
daher hier allgezeigt, die 7a111 der Zwischenplatten find hiermit die Federlänge
im Interesse der Beibehaltung der Seitenelastizität nicht zu verringern. Ein weiterer
Weg zur Verringerung des Ausmaßes der auftretenden Kippneigung der Zwischenplatten
von auf Abscherung und gleichzeitig auf Druck beanspruchten Lagerungen besteht darin,
die Endfläche eines 1,eclereleinentes gegeit (nie benachbarte Endfli-iche des nächsten
Eletlleiltes so zu versetzen. cl;@l.i rlic Kaute des denn lastaufnehm.nden @rg-att
n@iherliegenden I?leilleiltes über (las liäcliste laelliellt allf der Seite llinausragt,
die der Seite entgegcilgesetzt ist, ill «-elche die last (las Lager zu verformen
trachtet. Bei einer Lagerung, die mit (@ummife(lern ausgestattet ist, welche in
einer \ crtikalcllcne in weitgeöttleter V-Forrr angec>r<ln:t sind minn wobei
diese Federn all dein Scheitel der V-Liiiie eile lastaufnehmendes Organ aufnehmen,
auf da; eitre vertikalgerichtete Kraft einwirkt, werden die .\Mittelachs(#n der
Federelemente datier, falls diese 1?lemente ;in Querschnitt kr,eisrtlitd sind, parallel
ztteitlatlcler liegen, aller il. der zentralen Vertil:alel>ene versetzt sein. Hierbei
wird die Achse eines je(len denn lasttragenden Organ n'iherliegenden Federelenietites
liüllf-t- liegen als die Achse seines voll lztsttragenden Organ weiter entfernten
\Tachbareleinentes. \\':illl die Vederelennente so versetzt sind, wirkt die Prucklast
auf die Zwischenplatte in 1#orin eines rückführenden Drelitnontelites eile, <las
(letnjenigeii etitgc@-enwirkt, (las durch die \llsch erungslmlastul@r leervorgerufen
wird ulid die \\ itll;elneigtt» g der Zwischenplatte hervorruft. Diese \letlul<h
l;if.it sich inir 1>ei Lagerungen verwenden. die auf Druck ulid Abscherung beansprucht
sind, utid siL# ist iitli- daim wirksam, wenn cfi-e Verfor111111- klein ist.
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Die vorliegende 1?rtindtim,, 1>cti-ittt nun eine 'Methode zur \'erliindei-uiig
des genannten l\ei-,gullgsbestrellens, die aller von dein der \@ermin(i:-rung der
Zahl der 7_wischenlllatteu oder der Verwendung eitler l1<il-tvrell Guni1111ii11SChtllg
innewohnenden .\acliteileii frei ist und auch die höheren Kosten und Schwierigkeiten
vermeidet, welche (las \rersetzen der aufehlanderfolgendeii (,ummipake-teleinente
tritt sich bringt. hei manchen AusfÜhrungsformen können jedoch (lic (,t"tnniil)akete
zusätzlich zur Anwendung (les \ @_rfallrens gemäß der Erfindung auch noch gegeneinan<fer
versf#tzt werden.
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Die Erfindung 1>eti-iftt eilte f(°rlenl(le Lagerungseinrichtung, die
ein Paar oder mehrere Paare von Gutninifedern tunfaßt, wobei die einzelnen Federn
elileS jeden Paal-es Z11 @@l@gegellgf@etZTe11 Seiten eilte"; lastaufnelinlcn(leit
()rgatls abgeordnet sind und lvol).ei je(le der (;tininiifell:-i-n atis einzelnen
(@ummielementeu bestellt. die all llietallelw Gummiplatten a11\tilkanisiei-t :i11(1.
\velcll(# zwischen Bell benachbarten (@unnnielemeltten oller Guilrilikissen finit
den Kissen allwechselnd eingeschaltet und welche Kissen atii Absclierumgoder auf
Abseherung und auch auf Druck (lerart belastet sind. da( aus einem Gumniil:issen
und zwei henachllarten Außenplatten bestehende oder eit1 Vielfaches eitler solchen
Anordnung cIarstelletide I:ittzelfedern entstehen, welche I_agereinricllttitlg dadurch
gekennzeichnet ist, (Maß beiderseits des lastübertragenden Körpers, und zwar -zischelt
(ein 7wisrhenl@latten oder den zwischen einander lleuarhllarten Zwischenplatten
ein gefiigteii Verllitl(iulgsl)lattell ,@i1 `,'erl)indungsorgan oder Zugorg::n sol
angeordnet ist, (Maß eilte l@elativverdrellung z\vischeu (1e11 Zwischenplatten (>der
zwischen den eingefügten Verhindulgsplatten wcs"ntlicll verring;rt oder ganz ausgeschaltet
wird.
Wenn die last attf den I)ruckl:örl)er to einwirkt, 1>cwegt sich dieser nach abwärts
und beansprucht die Gummipolster 17 gleichzeitig auf Abscherung und I)rtick. Die
den Flächen 13 und 14 zunächstliegendeti Zwischenplatten 1h drehen sich im Winkel,
st) (lafi (lie l'nterl:ante jeder dieser Zwischenplatten von der benachbarten Fläche
13 1-w. 1 4. weiter weg zu liegen kotnnit als die 01)e-rl:ante der betreffenden
Zwischenplatte.
Die nächste Zwischenplatte verlag:rt sich relativ zur erstell
Zwischenplatte in ähnlicher Art. Die größte Winkeldrehung tritt in der Mitte der
Federlänge, also dort ein, Nvo die dickeren Platten tg befestigt sind. Von dort
aus bis zu den feststehenden Stützflächen 15 bzw. 16 hin erfolgt die Winkelverdrehung
im umgekehrteti Sinne, so claß in diesem Gebiet die Ohe-rkanteit einander benachbarter
Zwischenplatten weiter voneinander abstellen als ihre Unterkanten.
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1)'e r nächst den freien Kant-ett befindliche feil (res Gummis
wird daher alt den Stellen 20 auf Zug und an den Stellen 21 auf Druck beansprucht.
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Uin diesem l'belstand beizukoninetl und (las :Auftreten vors Bugspannungen
im Gutntni zu verrn,-iden, \verden die Unterkanten der Zwischenplatten ic) genläli
der Erfindtuig miteinander verlltinden. 1)ie weiter(@n Figuren zeigen Ausführttngsbeispiele
des Erfindungsgegenstandes, welche die verschiedenen Arten illustrieren, auf welche
diese Verb udung hergestellt wird.
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1)ie Fig. 2, 3 und 4 zeigen eitre Ko mpressor-:tI)stützun(,. Der druckaufn.ehinende
Teil to ist all einen) Zwischenrahmen befestigt, all ()et), der Kompressor fixiert
ist. Die (rundplatte 22 ist finit den Stützteilen 23, 24, die die nach oben
hin geneigten, feststellenden Stiitzflächetl 15 und 16 besitzen, in einetn Stück
gegossen. Die Gummifedern r t und 12 haben hier nur je. zwei aus je einem Guniinistiick
zwischen zwei :\-letallplatten best°hende Schichtteile. 1)ie Guuinlipolster 17 sind
an die Metallplatten t S ativtilkanisiert, die axial wegstehende Fortsätze 2,5 hesitzeti,
die in Ausnehmungell 26 der Zwisch:nplatben 27 und der Stützflächen 13, i.1, 15
und t() hineinragen und dieGtnnmifed.ern hierdurch in den richtig,@it Stellungen
halten. Die Zwischenplatten ::7 halten Fortsätzc 28, 29, die nach abwärts
und außen gerichtet sind. Die Fortsä tze 28, 29
einer Platte sind zu den ihnen
zugeordneten Fortsätz°n ()er anderen Platte parallel. Die Zugbolzen 30. 31, die
durch öftnungen in den Fortsätzen beider Platten hindurchreichen, Nver(ien durch
Muttern 32. 33 gesichert, die auf den geNvindeversehenen 1?ttd:°n der Zugstangen
sitzen. Diese Anordnung hindert die Unterkanten der Zwischenplatten 27 daran, sich
von den Unterkanten der benachbarten Zwischenplatten nach außen hin wegzubewegen.
Da die Lappetl28 und 29 und somit auch die Zugstangen 30 und 31, wie aus
Fig. 3 deutlich zu selten ist, weit von:inander abstehen, wird es den Zugstangen
möglich, ei!ier in einer mehr od:r minder horizontalen Ebene erfolgenden Verdrehung
der Zwischenplatten Widerstand entgegenzusetzen, die erfolgen könnte, wetm das drucl:-aufnehmen<le
Organ io eine seitliche Verlagerung
erfahren sollte, wie durch den
Pfeil _4 in F19. 4 angedeutet ist, und wodurch die Gummifedern eine nahezu ausschließliche
Scherbeanspruchung erfahren würden.
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Hei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform der Frhndung
ruht der IZahinen 34 <res \\'aggonkörliers auf dem Drehtisch oder dem Drehzapfen
35, dessen untere Hälfte auf einem Trag- ()der Druckorgan io befestigt ist. I?in
Paar von Gutnniifedern i i, 12 ist an jeder Seite des 1)ruckk@irlxrs io nächst den
Seitenteilen 36 des 7w isclieiiralirnens angeordnet. Die Außenenden der Guintnifedern
stützen sich ge@eli die geneigten Seitenflächen i 5 und 16 (1@°r Stützen 37 und
38 all, die durch Querträger oder Seitenteile 39. 4o des Zwischenrahmens getragen
werden. Die Zugstangen 42 stützen hierbei die nicht anderweitig unterstützten Endteile
der Teile 37, 38.
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13ei dieser liauw--ise sind die Gninniifederpaare ein wenig gegeneinander
geneigt, so daß die olleren Federenden eines Paares näher zueinander liegen als
die unteren Enden zweier Paare. Die geneigten l#'liichen 13 und 14 sind daher näher
der Längsachse des Zwischenrahmens angeordnet ` als die feststehenden Stützflächen
15 und 16.
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Jede Gummifeder ist hier in zwei Teile unterteilt, deren jeder fünf
Gummikissen 17 aufweist, welche an Zwischenplatten 18 artvulkanisiert sind. Das
linde jedes Federteiles stützt sich an eine der Flächen 13, 14,
15 oder 16 bziv. an die Z-,vischenplatten 27 ah, und zwar unter Zwischenschaltung
von Stützplatten 41, die an die tretreffende Stützfläche oder Zwischenplatte 27
angeschweißt sind, welche je eine Ausnehmung aufweist, in die die Metallplatte hineinpaßt,
welche an die zugeordnete Stirnfläche des betreffenden Gummikissens anvulkanisiert
ist.
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Die Zwischenplatten 27 sind durch zwei Zugstangen 43, 43 verbunden,
wobei Kugelgelenke 44 zwischen den Zugstangeneriden und den Zwischenplatten 27 eingeschaltet
sind. Diese Gelenke 44, von denen eines in Fig.6 genauer dargestellt ist, sind zum
Ausgleich von Ausrichtungsfehlern bestinfinit,welche durch Herstellungsfehler oder
durch die geringe, unter dem Einfluß der Federverformung erfolgende Winkelverdrehung
der Platte 27 hervorgerufen werden können. Jedes Kugelgelenk umfaßt zwei Druckkörper
45. Die teilweise konvexe Außenfläche eines dieser Körper 45 arbeitet in der entsprechend
ausgehöhlten konkaven Sitzfläche eines feststehenden Schalenkörpers 48, der ;in
die Zugstange angeschweißt ist. Die teilweise konvexe Außenfläche des anderen Druckkörpers
45 bewegt sich in der ausgehöhlten Stirnfläche eines lose auf der Zugstange sitzenden
Schalenkörpers 49. Die Ztigstangenenden sind finit Gewinden ver,selien und tragen
je eine Beilagscheil>e 5o, je eine Einstellmutter 51 und je eine Sicherungsmutter
52, welche das im betreffenden Kugelgelenk herrschende Spiel einzustellen erlauben.
Die Druckkörper sind beiderseits der Zwischenplatte angeordnet und sind in ihrer
Stellung durch zvlindrische Endfortsätze 53 l>estilnnit. Diese Fortsätze ragen in
eine Offlitim, hinein, w-clche in der 7tvischenp@atte vorgesel,; n ist. I n j:#dcni
der Druckkörper 45 ist eine zeiiti-ale 1lobrung 5a vorgesehen, die genügend weit
ist, tim eine geringe relative \\ inkelverdrehung zwisch;#n clci- Zii,stange und
der Platte 27 zu erlauben.
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An Stelle von zwischei: den dickeren oder dünneren Zwischenplatten
und ilsii Zugstangen an(,eordnetentt@relgelenl:en l;i>iiiieii <nick Scli<irniere
oder Gelenke vorgesehen wcrilcii. dit# :itir eine Drehung um eine Achse erlatilien
uiid scilcli#,i:irt bloß eine relative Drehung dcq- durch sie @-crl>undenen Teile
in einer @crtikalelieii@ zulassen. .\,ich können die Drehstifte derartiger Scli<irniere
iltii-di eine Stange ersetzt werckii, die über die ganze I.;inge der Laststütze,
io reicht und die gleirlizeitig clie Scharnierachse für die Federgrulllr:# ;ttif
der anderen Seite der Querachse der l.aststiitz;@. ;tlso auf der anderen Seite der
l.-ingsaclise (k >s h;tlii-z(#tigralitnens bildet. Hierdurch werden die Zw-iscllcepiatten
in einem solchen Fall zusätzlich zur Vcrlliildung, die durch die läiigsgericliteten
Zugstangen liergi@stellt wird, auch noch seitlich verbunden. Mine derartige Anordnung
hat darin einen Wert, N\enii eine Kippneigung der Federeinheiten @i>rlifgt, die
durch die örtliche Drehung der Zwischenlilatten um die geometrischen Dreliachseii
llcdül@gt ist, welche die oberen mit den unter_@n h<tnteii dieser Platten verbinden.
Diese 1)rehaclisen sollten sich von der Verformung der Federn llci der .\nordnung
gemäß l# ig. 2 tind 3 iil lotrechter @telltilig llehedei1 und drei der in den Fig.
5 und 6 gezeigten Ausführungsform geneigt und parallel mit den Stützflächen der
Mehrfachfeder sein.
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In manchen Fällen können weitere Verbindungslnittel für die Z\\-iscli"elll<Itten
@-orgesehen werden. So kann z. 11. jede 1, ederlä nge statt in zwei in drei Abschnitte
unterteilt werden, und man kann die Zugstangen zwischen Gien zugeordneten Platten
der Federn an den entgegeiigesetzteii Seiten des Druckkörpers anordnen.
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Wenngleich bei den voralistt°liend beschriebenen .\usführungsbeispielen
der 1:rfliütilig l@ummifedern zur Anwendung gelangen. die ;itif .\bscherung und
auf Druck belastet sind, kaiiii die Erfindung auch mit großem Vorteil bei auf .\bscherung
beanspruchten Anordnungen verwendet werden, besonders dann, wenn die Forin:inderung
voll gleicher Größenordnung ist wie die l.:inge oder Breite der anvulkanisierten
Fläche.