DE858339C

DE858339C - In axialer Richtung elastisch nachgiebiges Gleitachslager

Info

Publication number: DE858339C
Application number: DESCH7270A
Authority: DE
Inventors: Gaston Dr-Ing Borgeaud
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1950-09-22
Filing date: 1951-08-08
Publication date: 1952-12-04
Also published as: US2724346A; NL82323C; FR1042295A; CH284675A; NL82486C

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 4. DEZEMBER 1952

Es sind axial nachgiebige Gleitachslager bekannt, bei denen das Lagergehäuse axial gleitend auf der Lagerschale abgestützt ist und Rückstellfedern zwischen diese beiden Organe geschaltet sind, die die Achse in die Mittellage zurückführen. Diese Bauart hat den Nachteil, daß zwischen den aufeinander gleitenden und unter voller Last stehenden Stützflächen von Lagergehäuse und Lagerschale stets nur kleine Bewegungen auftreten, ein Vorgang, der bekanntlich, selbst bei guter Schmierung, gern zum Anfressen der betreffenden Gleitflächen führt. Überdies sind die federnden Organe bei solchen Gleitachslagern schwer zugänglich.

Bei einer anderen bekannten Bauart ist zwar die Lagerschale mit dem Achsbüchsgehäuse axial unverschieblich verbunden, das axiale Gleiten erfolgt also auf dem Achsschenkel selbst. Von Nachteil ist jedoch Ix-i dieser Bauart die Anordnung der federnden Organe zwischen dem Achsschenkelende und dem Deckel der Achsbüchse. Dieser letztere ist dann den erheblichen Seitenstößen der Achsführung unterworfen und muß dementsprechend kräftig bemessen werden.

Bei einer dritten bekannten Bauart mit ebenfalls axial unverschieblich im Achsbüchsgehäuse gelagerter Tragschale ist der Achsschenkelbund, an welchen] die Tragschale anliegt, axial nach außen verschiebbar und gegen eine zentrisch liegende Feder angeordnet, die am äußeren Ende des Achsschenkels abgestützt ist. Der Schiebebund ist ferner mit dem verlängerten Achsschenkel durch Schiebekeil und Nut drehfest verbunden. Diese Anordnung hat den

Nachteil, daß die von der Tragschale auf den verschiebbaren Bund ausgeübten Axialstöße exzentrisch auf diesen wirken, so daß Klemmungen zwischen dem Schiebebund und dem Achsschenkelende eintreten können. Unerwünscht ist in vielen Fällen ferner die Anordnung der Rückstellfeder auf dem verlängerten Achsschenkel, weil der dadurch beanspruchte Raum für andere Bauteile, wie Schleuderring und Geschwindigkeitsmesserantrieb, zur Vcrfügung stehen sollte.

Bei dem erfindungsgemäßen Gleitachslager, bei welchem wie bei den zuletzt besprochenen Bauarten eine im Achslagergehäuse axial unverschiebliche Tragschale verwendet wird, werden die Nachteile bekannter Bauarten dadurch vermieden, daß zwischen der Tragschale und wenigstens der einen Achsschenkelschulter ein mit zwei seitlichen Stützlappen versehener und gegenRotation gesicherter Zwischenring angeordnet ist. Die beiden· Stützlappen stützen sich dabei in axialer Richtung mittels federnder Organe gegen das Achslagergehäuse. Zufolge dieser Anordnung der Seitenstoßübertragungsvorrichtung werden die axialen Kräfte mittels des Zwischenringes unmittelbar von der betreffenden Achs-Schenkelschulter auf das Achslagergehäuse übertragen. Die Tragschale selbst nimmt somit an der Übertragung von Seitenstößen nicht teil.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes gezeigt. Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in

Fig. ι im Aufrißschnitt,
Fig. 2 im Querhalbschnitt,

Fig. 3 im Grundrißhalbschnitt nach der Schnittlinie III-III der Fig. 2 dargestellt; Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Schnittlinie IV-IV der Fig. 2.

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 im Aufrißschnitt,
Fig. 6 im Querhalbschnitt und Fig. 7 im Grundrißhalbschnitt dargestellt.

In beiden Ausführungsbeispielen ist ein Achslager von der Art gewählt, bei welcher die Last an zwei seitlichen Armen des Achslagergehäuses über Schraubenfedern 1 aufgenommen wird und die Führung des Achslagers an zwei am Fahrzeugrahmen 2 befestigten und in diese Arme 3 hineinragende Führungszapfen 4 erfolgt. Gummibüchsen 5 ermöglichen 0IaIx¹I dem Achslager eine gewisse allgemeine Nachgiebigkeit gegenüber der Zapfenführung, so daß die bei Fahrt auftretenden geringen Neigungsschwankungen des Radsatzes gegenüber dem Fahrgestell keine Klemmungen an den Führungsteilen verursachen können. Gleich ausgeführt ist bei beiden Ausführungsbeispielen auch die Art der Abstützung des Achslagergehäuses auf die axial unverschieb-1 ich in diesem gelagerte Tragschale 6 sowie die Umlaufschmiervorrichtung mittels Schöpfgabel 7 und Ölfangzunge 8.

Die Vorrichtung zur Übertragung der Axialkräfte besteht nun, beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. ι bis 3 aus einem zwischen der Tragschale 6 und dem abnehmbaren Achsbund 9 eingebauten Zwischenring 10, der mit zwei seitlichen Stützlappen 11 versehen ist, ferner aus zwei Paaren von in Achsgehäuseaussparungen gelegenen Stützfedern 12 und aus zwei aus Fig. 4 ersichtlichen Haltevorrichtungen zum Zwischenring. Diese letzteren bestehen aus je einem Schraubenbolzen 13, der unter Zwischenschaltung einer Distanzhülse 14 und eines Bügels 15 mit dem Achslagergehäuse j6 verschraubt ist und in dieser Weise die Distanzierung des Zwischenringes 10 vom Gehäuse auf einen bestimmten Maximalbetrag begrenzt. Die Länge der Distanzhülse 14 wird dal>ei so bestimmt, daß zwischen dem Bund 9 und dem Zwischenring das notwendige Spiel verbleibt. Gegen Verdrehung ist der Zwischenring dadurch gesichert, daß er aus einem Stück mit der Unterschale 17 besteht, die ihrerseits mit den beiden erhöhten Sclialenendvn if>" an die Tragschale 6 heranreicht.

Tritt nun ein vom Achsschenkelbund nach innen gerichteter Axialstoß auf, so wird der Zwischenring 10 mit der Unterschale 16 zusammen einwärts verschoben und überträgt den Stoß mittels der Federn 12 elastisch auf das Achslagergehäuse 16. Die maximale Einfederung ist durch den Abstand α zwischen dem Stützlappen 11 und der Anschlagfläche des Achslagergehäuses 16 festgelegt, während die Vorspannung der Federn 12 durch die Stellschraube 18 verändert werden kann. Bemerkenswert ist bei dieser Stoßübertragungsweise der Umstand, daß die Tragschale 6 daran völlig unbeteiligt ist, die Axialkraft also vom Zwischenring direkt auf das Achslagergehäuse übertragen wird. Dabei dient die ganze äußere Stirnfläche des Zwischenringes als Auflagefläche, nicht nur etwa die Stirnflächenpartie, die neben der Unterschale liegt. Die Distanz b zwischen der äußeren Tragschalenstirnfläche und dem Zwischenring 10 ist deshalb so groß gewählt, daß diese Schale auch bei maximaler Verschiebung noch nicht an den Ring 10 stößt.

Tritt ein Axialstoß in der Gegenrichtung auf, so erfolgt die Kraftübertragung zwischen Achse und Achslagergehäuse am gegenüberliegenden Achslager des betreffenden Radsatzes. Das diesseitige Achslager überträgt dann keinerlei axiale Kräfte. Es erfolgt lediglich eine dem Federweg im Gegenlager entsprechende nach außen gerichtete axiale Verschiebung des Achsschenkels innerhalb des Achslagers, wobei sich der Bund 9 vom Zwischenring 10 abhebt. Auch in diesem Fall trifft die Tragschale 6 nicht mit der Achsschenkelschulter zusammen, da auch hier der Abstand c größer als der maximale Verschiebungsweg bemessen ist.

Bei dem aus den Fig. 5 bis 7 ersichtlichen zweiten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung zur Übertragung der Axialkräfte doppelseitig angeordnet und auch doppeltwirkend. |edes der beiden Achslager eines Radsatzes nimmt hier die Axialstöße sowohl in der einen als auch in der anderen Achsenrichtung auf, und die Stoßkraft verteilt sich in jedem Fall zu etwa gleichen Teilen auf die beiden Achslager des Radsatzes. Die Druckübertragungsfedern müssen deshalb nur der halben Stoßkraft entsprechend bemessen sein, oder bei gleicher Bemessung genügt die halbe Anzahl Federn in jedem Lager. Im vorliegen-

Claims

den Ausführungsbeispiel ist die letztere Annahme ζ lignin (Il- gelegt und auf jeder Querseite des Achslagers nur noch eine Feder 20 vorgesehen. Um nach beiden Axialrichtungen wirken zu können, sind diese Federn in je zwei Büchsen 21, 22 gehalten, von denen die innere 21 sich gegen eine Schulter 23 des Achslagergehäuse:? 24 stützt, während die äußere liüchse 22 sich gegen eine mit dem Gehäuse verschraubteii I laltescheilie 25 legt. Der äußere am Bund 9 anliegende Zwischenring 26 trägt beidseitig einen Stützlappen 2J, der am Kopf der Büchse 22 aufliegt. Der innere, an der Achsschenkelschulter28 anliegende Zwischenring 29 stützt sich mit seinen beiden seitlichen Stützlappen 30 gegen die Köpfe der Büchsen 21. I ie i do Zwischenringe sind je mit der einen 1 lälfte 6", d* der Unterschale verbunden, die sich etwa in Achsschenkelmitte berühren und an der Tragschale 6 anliegen, womit eine Verdrehung der Zwischenringe \~erhindert wird. Wird nun ein Axialstoß von der Achse auf das Achslager übertragen, so federt je nach der Stoßrichtung das eine oder das andere Büchsenpaar ein, während die beiden Gegenbüchsen jeweils stillstehen und den Federdruck auf das Achsbüchsgehäuse übertragen. Der Axialdruck wird also auch hier von der Achse auf das Achsbüchsgehäuse übertragen, ohne die Tragschale (1 in Anspruch zu nehmen, denn die Distanz b und c zwischen Tragschalenenden und den Zwischenringen sind größer als der Abstand d zwischen den Innenenden der beiden Federbüchsen 21 und 22, der seinerseits das Maß der maximalen Einfederung nach der einen und anderen Seite bestimmt. Kino nachstellbare Abstützung des äußeren Federendes könnte analog derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels vorgesehen werden, wenn es die Umstände erfordern sollten. Im Fall eines Federbruchs kanu die betreffende Feder rasch und ohne Anheben des Lagers ausgebaut und ersetzt werden, indem zunächst der Achsschenkelbund 9 vom Achsschenkel und hierauf die Haltescheibe 25 vom Achslagergehäuse gelöst wird, worauf der äußere Zwischenring und die Feder ohne weiteres durch die Öffnung 31 im Achslagergehäuse herausgenommen werden können. Die Tragschale 6 braucht also zu diesem Zweck nicht ausgebaut zu werden. Die aufeinander gleitenden Teile der Axialdrucküljortragumisvorriehtung wie die Auflager der Unterschale und die Federbüchsen in den Gehäusebohrungen sind zufolge der symmetrischen Anordnung des Ganzen kleinen oder nur sehr geringen alternativen Belastungen unterworfen. Außerdem steht bei beiden Ausführungsbeispielen reichlich Schmieröl zur Vorfügung, da, wie eingangs bemerkt, eine Umlaufschmierung des Lagers mit rotierender Schöpfgabel 7 vorgesehen ist. Die Erfindung kann selbstverständlich auch auf Achslager mit anderer, z. B. balliger Abstützung des Achslagergehäuse^ auf der Tragschale, ferner mit anderer Achsführung und anderer Schmiervorrichtung als diejenige der Ausführungsbeispiele angewandt werden. Ferner kann das Achslager als Innenlager gebaut sein, in welchem Fall das Achslagergehäuse zweckmäßigerweise zweiteilig gebaut wird. Pat ε ν ta ν se» r Γ cn f.:

1. In axialer Richtung elastisch nachgiebiges Gleitachslager, bei dem das Achslagergehäuse auf der Tragschale in Achsrichtung unverschieblieh abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Tragschale (6) und wenigstens der einen Achsschenkelschulter ein mit zwei seitlichen Stützlappen (11,27) versehener, gegen Rotation gesicherter Zwischenring (10, 26) an>geordnet ist und daß sich die Stützlappen dieses Zwischenringes in axialer Richtung mittels auf einen bestimmten Maximalhub (α, d) eingestellter federnder Organe (12, 20) gegen das Achslagergehäuse (16, 24) abstützen, derart, daß die axialen Kräfte mittels des Zwischenringes, unter Umgehung der Tragschale, von der betreffenden Achsschenkelschulter auf das Achslagergehäuse übertragen werden.

2. Gleitachslager nach Anspruch 1 mit Unterschale, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschale (6, 6^a, 6^b) mit dem Zwischenring (10, 26) ein Stück bildet und in axialer Richtung verschieblich im Achslagergehäuse gelagert ist.

3. Gleitachslager nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel gegen Verdrehen des Zwischenringes darin bestehen, daß die beiden Wangen (i6°) der Unterschale (6, 6", 6^b) bis an die Tragschale heraufgeführt und hier axial gleitend abgestützt sind.

4. Gleitachslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Organe (12, 20) in Aussparungen des Achslagergehäuses zu beiden Ouerseiten des Achsschenkels und symmetrisch zur horizontalen Achsmittelebene angeordnet sind.

5. Gleitachslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden und an der Axialdruckübertragung beteiligten Organe durch die Deckelöffnung (31) des Achsbüchsgehäuses ein- und ausgebaut werden können, ohne daß ein Anheben des Achslagers notwendig ist.

6. Gleitachslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (10) stirnseitig des Achsschenkels angeordnet ist und daß der maximale Federweg (α) mittels zweier am Achslagergehäuse befestigter Halteorgane (13 bis 15) bestimmt ist, gegen welche sich die Stützlappen (11) des Zwischenringes nach außen stützen.

7. Gleitachslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Zwischenring (26, 29) stirnseitig und innenseitig des Achsschenkels angeordnet ist und daß die Federn (20) mit den beiden Zwischenringen zusammenarbeiten.

Hierzu 1 J31att Zeichnungen