DE881053C

DE881053C - Elastische Wagenkastenabstuetzung auf Drehgestellen, insbesondere von Schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE881053C
Application number: DEK11228A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl-Ing Heumann; Heinrich Wagner
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1951-09-06
Filing date: 1951-09-06
Publication date: 1953-06-25

Description

Elastische Wagenkastenabstützung auf Drehgestellen, insbesondere von Schienenfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Wagenkastenabstützung auf Drehgestellen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, mittels seitlicher, elastisch nachgiebiger Stützorgane und einer in der lotrechten Ouermittelebene federgefesselten Mittelstelze, die über Gummizwischenlagen in der ideellen Drehachse des Drehgestells zwischen diesem und dem Wagenkasten ruht.
Bei dieser bekannten Wagenkastenabstützung werden die die lotrechten Kräfte übertragenden seitlichen Stützorgane als Schrauben- oder Blattfedern ausgeführt, die verhältnismäßig weich sind und große Federwege ermöglichen. Beispielsweise beträgt hierbei die resultierende Federkonstante der seitlichen Stützorgane nur etwa ein Fünftel bis ein Drittel -der Resultierenden der Federkonstante der die zugehörige Mittelstelze abstützenden Gummizwischenlagen. Infolgedessen ist die lotrechte Federung des Wagenkastens im wesentlichen nur durch die resultierende Federkonstante der beiden Gummizwischenlagen bestimmt.
Die Wankfederung des Wagenkastens, d. h. die Federung zum Abfangen der seitlichen auf das Drehgestell wirkenden Stöße, wird von den Rückstellfedern der Mittelstelze und den zugehörigen seitlichen Stützfedern gebildet. Dabei geht das Bestreben bei den bekannten Abstützungen dahin, die resultierende Kennlinie für die Wankfe#derung bzw. für den Wankwinkel in Abhängigkeit von der Seitenkraft möglichst flach zu gestalten, um die seitlichen Stöße auf das Drehgestell wirkungsvoll vom Wagenkasten fernzuhalten. Aus diesem Grunde wurde bisher die Federkonstante der Stützfedern verhältnismäßig klein gehalten. Da man außerdem den Einfluß der seitlichen Stützfedern auf die Rückstellung und damit auf die resultierende Kennlinie der Wankfederung überschätzte, hat man eine Kennlinie der seitlichen Stütziedern verwirklicht, deren Konstante noch kleiner war. Die Kennlinie der Wankfederung bzw. der Wankwinkel, die beide eine Funktion der die seitliche Relativbewegung des Drehgestells hervorrufenden Seitenkraft sind, ist jedoch vor allem von der Federkonstante der Rückstellvorrichtung der Mittelstelze abhängig. Dabei zeigt sich, daß# der Einfluß der Konstante der die Mitteistelze fesselnden Rückstellfedern auf den Wankwinkel etwa, go bis 95 1/o beträgt, während der Einfluß der resultierenden Federkonstante der seitlichen Stützfe#dern sich auf etwa 5 bis i o 1/o beläuft. Damit ist erwiesen, daß mit einer geringfügigen Änderung der Konstante der Rückstellfedern eine wesentliche Änderung der resultierenden Konstante der seitlichen Stützfedern ausgeglichen werden kann.
Hier setzt die Erfindung ein. Ihre Aufgabe besteht darin, auf Grund der Erkenntnis, daß; geringfügige Änderungen in der Konstante der Rückstellfedern wesentliche Änderungen in der Konstante der seitlichen Stützfedern hervorzurufen -vermögen, deren Konstante wesentlich zu erhöhen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die resultierende Federkonstante aller einer Mittelstelze zugeordneten seitlichen Stützfedern annähernd gleich oder größer als die resultierende Federkonstante der Gummizwischenlagen der Mittelstelze ist. Da-durch werden die Lotrechtfederung wenig und die Wankfederung praktisch überhaupt nicht beeinflußt. Die sich aus der erfindungsgemHen Ausbildung der seitlichen Stützfedern ergebenden Vorteile sind beträchtlich. Durch den Fortfall der schweren Schrauben- bzw. Blattfedern ergeben sich eine wesentliche Vereinfachung der Abfederung des Drehgestells sowie eine beachtliche Gewichtsersparnis. Damit werden auch die Herstellungskosten verringert. Ein weiterer Vorteil bei Verwendung von Gummikörpern als seitliche iStützfedern ist noch die progressive Federung der Gummikörper und ihre gute Dämpfung. Dadurch wird eine praktisch schwingungsfreie und verschleißarme Abfederung erreicht, die keine besondere Wartung und Schmierung erfordert und demgemäß niedrige Betriebskosten ermöglicht. In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. i die Stirnansicht einer Nagenkastenabstützung mit seitlichen Gummikörpern als Stützfedern, Abb. 2 bis 4 die Stirnseiten von Wagenkastenabstützungen mit seitlichen Hängependeln, die zur Aufnahme der Gummikörper dienen.
Beim ersten Ausführungsbeispiel nach Abb, i stützt sich der Wagenkasten i in bekannter Weise über eine in Gummizwischenlagen 2 in der ideellen Drehachse des Drehgestells 3 ruhende Mittelstelze 4 und über seitliche Stützfedern 5 auf das Drehgestell 3 ab. Als Stützfedern sind Gummikörper 5 vorgesehen, die beispielsweise die Form eines Vollzylinders aufweisen können. Zur Erzielung einer guten Führung zwischen Wagenkasten i und Drehgestell 3 sind die Stirnflächen des Gummikörpers 5, wie in Abb. i dargestellt, ballig. Sie können aber auch kalottenförmig ZD nach innen gewölbt und gegebenenfalls noch mit einer Metallbewehrung versehen werden, wobei die Abstützflächen 6 am Wagenkasten i bzw. am Drehgestell 3 entsprechend umgekehrt ausgebildet sind. Um ein Ausknicken insbesondere bei größeren Verschiebungen zwischen Wagenkasten i und Drehgestell 3 zu vermeiden, wird zweckmäßigerweise der Querschnitt des Gummikörpers 5 als Rechteck oder Ellipse ausgebildet und der Gummikörper 5 derart eingebaut, daißi die größte Achse des Onerschnittes in Richtung der größten Verschiebebeanspruchung zu liegen kommt. Die Anzahl der jeweils auf einer Seite angeordneten und zu einer Mittelstelze 4 gehörenden Gummikörper 5 sowie die Art der Anordnung ist von der Größe der Belastung und von der baulichen Ausbildung des Drehgestells 3 abhängig.
Im zweiten Ausführungsbeispiel nach Abb. :2 ist eine Wagenkastenabstützung gezeigt, bei der die seitlichen'Gummikörper 7 in Hängependeln 8 a11.geordnet sind. Diese stützen sich mit ihren oberen Tragbunden 9 jeweils über einen Gummikörper 7 auf seitlichen Ansätzen io des Drehgestells 3 ab. In diesem Fall ist der Gummikörper 7 ein starkwandiger Hohlzylinder mit ebenen, balligen oder kalottenförmig nach innen gewölbten Stirnflächen, durch den das Hängependel 8 geführt ist. An den ebenen oder ballig ausgebildeten unteren Tragbunden i i der Hänggependel 8 ist der Wagenkasten i mittels seitlich daran angebrachter Verlängerungen 12 abgestützt, deren Stützflächen 13 pfannenartig bzw. kalottenförmig vertieft und mit einer dünnen Gummischicht 14 versehen sind. Dadurch soll an sämtlichen Aufhänge- bzw. Stützpunkten eine reibungsfreie Beweglichkeit gesichert werden. Der Unterschied eines weiteren Ausführungsbeispiels nach Abb. 3 besteht darin, die Aufhängung der seitlichen Hängependel 8 sowie die Anordnung der Gunimikörper 7 in umgekehrter Richtung vorzunehmen, so dgß# sich der Wagenkasten i mittels seiner seitlichen Verlängerungen i?, unmittelbar auf die Gummikörper 7 der am Drehgestell 3 in bereits bekannter Weise aufgehängten Hängependel 8 abstätzt.
In Abb. 4 ist eine besonders günstige Ausführung einer elastischen Wagenkastenabstützung mittels Gummikörper dargestellt. Diese sind ebenfalls als Hohlzylinder ausgebildet und haben nur etwa halbe Bauhöhe der bisher verwendeten Gummikörper 7, so. daß in jedem Hängependel 8 zwei Gummikörper 15 angeordnet werden können. Hierbei ist die Anordnung so getroffen, da;ß: jeder Stützfläche sowohl des Wagenkastens i als auch des Dreh,-,esttlls 3 ein Gunimikörper 15 zugeordnet wird. Damit ist wieder in jeder Stützfläche eine reibungsf reie Lagerung und eine gute Beweglichkeit gegeben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE-i. Elastische Wagenkastenabstützung auf Drehgestellen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, mittels seitlicher Stützfedern und einer in der lotrechten Quermittelebene federgefesselten Mittelstelze, die über Gummizwischenlagen in der ideellen Drehachse des Drehgestells zwischen diesem und dem Wagenkasten ruht, dadurch gekennzeichnet, daß: die resultierende Federkonstante aller einer Mittelstelze (4) zugeordneten seitlichen Stützfedern (5, 7, 15) annähernd gleich oder größer als die resultierende Federkonstante der Gummizwischenlagen (2) der Mittelstelze ist.
2. Elastische Wagenkastenabstützung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafli die seitlichen Stützfedern Gummikörper (5, 7, 15) od. dgl. sind. 3. Elastische Wagenkastenabstützung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummikörper ein Vollkörper (5) oder ein in seiner Längsachse durchbohrter Hohlkörper (7, 15), z. B. Hohlzylinder, ist. 4. Elastische Wagenkastenabstützung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, da?3 die Stirnseiten des Gummikörpers (5, 7, 15) eben, ballig oder kalottenförmig -nach innen gewölbt sind. 5. Elastische Wagenkastenabstützung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Stirnseiten des Gummikörpers (5, 7, 15) mit Metallbewehrung ausgeführt sind. 6. Elastische Wagenkastenabstützung nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Gummikörper (5) auch bei seitlicher Verlagerung eines Endes knicksteif sind, indem jeweils die Länge der Querschnittachse ein Vielf aches der Verschiebung in Richtung dieser Achse ist. 7. Elastische Wagenkastenabstützun 'g nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, ,daß die Gummikörper (7) in Hängependeln (8) eingebaut sind, die sich entweder mit ihren oberen Tragbunden (9) über die Gummikörper gegen seitliche Ansätze (io) des Drehgestells (3) oder mit ihren unteren Tragbunden (i i) über die Gummikörper gegen seitliche Verlängerungen (12) des Wagenkastens (i) stützen. 8. Elastische Wagenkastenabstützung nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet daß, die Gummikörper (15) derart unterteilt in Hängependeln (8) eingebaut sind, daßi jeder Abstützfläche eines Hängependels ein Teil des Guinmikörpers zugeordnet ist.