DE906574C

DE906574C - Rubber suspension, especially for rail vehicles, by means of ring-shaped rubber bodies that are essentially subjected to thrust

Info

Publication number: DE906574C
Application number: DEP55345A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinrich Croseck
Original assignee: GRAAFF J NIEDERSAECHS WAGGON
Current assignee: GRAAFF J NIEDERSAECHS WAGGON
Priority date: 1949-09-20
Filing date: 1949-09-20
Publication date: 1954-03-15

Description

Gummifederung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mittels im wesentlichen auf Schub beanspruchter ringförmiger Gummikörper Die Achsbuchsen der Radsätze von Schienenfahrzeugen werden bis jetzt allgemein in Achshaltern geführt, wobei in Führungsnuten oder -tappen die Achsbuchsen an Gleitstücken der Achshalter auf und ab gleiten. Diese Art der Führung hat den Nachteil, daß sie einem beträchtlichen Verschleiß unterworfen ist und, sobald die Abnutzung gewisse Ausmaße überschreitet, keine saubere Parallelführung der Achsen, die für einen guten Wagenlauf Voraussetzung ist, mehr gewährleistet ist. Auch werden durch die metallische Berührung alle Geräusche von der Schiene direkt in den Wagenoberbau übertragen.Rubber suspension, in particular for rail vehicles, by means of essentially Ring-shaped rubber body stressed in thrust The axle bushings of the wheel sets of Up to now, rail vehicles have generally been guided in axle holders, with guide grooves or -tap the axle bushings slide up and down on the sliding pieces of the axle holder. This type of guide has the disadvantage that it is subject to considerable wear is subject to and, as soon as the wear and tear exceeds a certain extent, not a clean one Parallel guidance of the axes, which is a prerequisite for good carriage running, more is guaranteed. The metallic touch also removes all noises from the rail directly into the superstructure.

Um eine bessere Führung der Achsen zu erreichen, hat man Lenkerführungen vorgeschlagen, die in ihrem Drehpunkt in Gummiblocks einstellbar gelagert sind. Aber auch hier sind noch seitliche Anschläge erforderlich, die dem Verschleiß unterworfen sind.In order to achieve better guidance of the axles, one has handlebar guides proposed, which are adjustable in their pivot point in rubber blocks. But here, too, lateral stops are required, which are subject to wear are.

Es sind weiterhin Führungen bekannt, bei denen an den Seiten der Achsbuchse in besonderen Angüssen Schraubenfedern gelagert sind, die in ihrem Inneren gleichzeitig als Führungen ausgebildete Stoßdämpfer tragen. Auch diese sind dem Verschleiß unterworfen und erfordern zudem eine besonders sorgfältige Wartung.There are also known guides in which on the sides of the axle sleeve coil springs are stored in special sprues that work inside them at the same time wear shock absorbers designed as guides. These are also subject to wear and tear and also require particularly careful maintenance.

Schließlich sind Gummifederungen mittels im wesentlichen aufSchubbeanspruchter, ringförmiger Gummikörper bekannt, deren Querschnittsflächen in entlastetem Zustand zueinander symmetrische Parallelogramme bilden.Finally, rubber suspensions are essentially annular rubber body known whose cross-sectional areas in the unloaded state Form mutually symmetrical parallelograms.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe; eine Gummifederung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, zu schaffen, die eine erhebliche Verschleißverminderung gewährleistet, wird unter Verwendung von im wesentlichen auf Schub beanspruchten, ringförmigen Gummikörpern, deren Querschnittsflächen in entlastetem Zustand zueinander symmetrische Parallelogramme bilden, erfindungsgemäß durch tellerförmig gestaltete, obere und untere Gegenflächen für die Gummikörper gelöst, auf die sich die Gummikörper bei Belastung mit zunehmender Verformung aus der Parallelogramm- über die angenäherte Rechteckform und, nach Überschreiten der Grenzlage, in eine der anfänglichen Querschnittsform etwa spiegelbildliche Gestalt in zunehmendem Maße abstützen. Durch diese Ausbildung der Abstützflächen als Begrenzung des Federungsspieles der Gummikörper wird neben einer geräuschgedämpften, verschleißfreien Führung eine progressive Federung erzielt, die eine erhebliche Arbeitsaufnahme ermöglicht und außerdem eine leichte Anpassungsmöglichkeit an wechselnde Belastungszustände gestattet. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Form der erwähnten Gegenflächen durch Einlagen änderbar. Dies hat den Vorteil, daß die Federcharakteristik geändert werden kann. Außerdem kann die Federcharakteristik noch durch Änderung der Gummiqualität beeinflußt werden. Dies ist zur Erreichung guter Fahreigenschaften wichtig, besonders im Hinblick darauf, daß der Leichtbau bei Fahrzeugen immer mehr Eingang findet und das Verhältnis von Leergewicht zu Ladegewicht bei ihnen immer günstiger wird. Damit erlangt die Anpassung der Federung an die wechselnden Belastungszustände größere Bedeutung.The object on which the invention is based; a rubber suspension, in particular for rail vehicles, to create a significant reduction in wear guaranteed is made using essentially shear stressed, annular Rubber bodies, the cross-sectional areas of which are symmetrical to one another in the unloaded state Form parallelograms, according to the invention by plate-shaped, upper and The lower mating surfaces for the rubber bodies are loosened, on which the rubber bodies are attached Load with increasing deformation from the parallelogram over the approximated Rectangular shape and, after crossing the limit position, into one of the initial cross-sectional shape support approximately mirror-image shape to an increasing extent. Through this training the support surfaces as a limitation of the suspension play of the rubber body is next a noise-damped, wear-free guide achieves progressive suspension, which enables a considerable amount of work to be carried out and also easy adaptability to changing load conditions. According to one embodiment of the invention the shape of the mentioned mating surfaces can be changed using inserts. This has the advantage that the spring characteristic can be changed. In addition, the spring characteristics can still be influenced by changing the rubber quality. This is to achieve good driving characteristics important, especially in view of the fact that the lightweight construction in vehicles and the ratio of empty weight to loading weight is getting cheaper with them. This achieves the adjustment of the suspension to the changing load conditions are of greater importance.

Die neue Abfederung kann überall als Einzelfeder Anwendung finden. Für Schienenfahrzeuge kommt vornehmlich die Doppelanwendung in Betracht, und zwar eine weitere Ausführungsform der Erfindung, nach der die Gummikörperbohrung einen Bolzen enthält, der mit dem Untergestell des Schienenfahrzeuges fest verbunden ist und in Verbindung mit einem zweiten, auf der anderen Seite der Achsbuchse angeordneten, gleich ausgebildeten Gummikörper eine Abfederung und eine Führung der Achsbuchse ergibt. Bei Einwirkung horizontaler Kräfte in der Fahrtrichtung oder quer dazu federn die Gummikörper sehr viel weniger durch als in senkrechter Richtung. Trotzdem genügt diese geringe Nachgiebigkeit, um auch die auftretenden horizontalen Stöße wesentlich zu mildern.The new suspension can be used anywhere as a single spring. For rail vehicles, the dual application comes into consideration, namely a further embodiment of the invention, according to which the rubber body bore a Contains bolt which is firmly connected to the underframe of the rail vehicle and in connection with a second, arranged on the other side of the axle socket, identically designed rubber body a cushioning and a guide for the axle bushing results. When horizontal forces act in the direction of travel or at right angles to it, spring the rubber bodies go through much less than in the vertical direction. Still enough this low resilience to the horizontal impacts that occur significantly to mitigate.

Die erwähnten Führungsbolzen werden vorzugsweise durch die Gegenflächen bildenden Teile der Achsbuchse nach außen geführt und dort mit einem Bund, einer Mutter od. dgl. versehen. Hierdurch wird die Achse beim Aufbocken des Fahrzeuges bzw. beim Transport des Drehgestells gehalten. Durch die Schraubenmutter kann auch dem Federkörper eine erwünschte Vorspannung bei der Montage gegeben werden. In Weiterbildung der Erfindung wird der Gummikörper mit einer Gleitfläche versehen, durch die es möglich wird, den Gummikörper zur Abfederung zweier Fahrzeugteile zu verwenden, die quer zur Belastungsrichtung eine gewisse relative Beweglichkeit aufweisen müssen, wie z. B. die Außenteile des Wagenkastens gegenüber den darunter befindlichen Teilen des Drehgestells. Diese Ausbildung und entsprechende Anordnung des Erfindungsgegenstandes hat große Bedeutung für die Verringerung der Beanspruchung der Fahrzeugteile und ihre entsprechend kleinere Dimensionierung. Das Wagengewicht kann nunmehr in nahe den Rädern liegenden senkrechten Ebenen vom Wagenkasten auf die Radsätze übertragen werden. Auf diese Weise werden eine schwere Wiege und ein gewichtiger Hauptquerträger im Wagenuntergestell entbehrlich, denn die Kräfte werden nunmehr auf kürzestem Wege in die Seitenwandungen des Wagenkastens übertragen. Der Drehzapfen braucht nur noch die horizontalen Kräfte aufzunehmen. Der Drehgestellrahmen kann denkbar leicht gehalten werden, da die Biegemomente aus senkrechten Lasten gering sind. Die beschriebenen Gummifederungskörperkönnen auch in Kombination mit durch Blattfedern gebildeten Fahrzeugtragfedern verwendet werden, z. B. in der Anordnung, daß sie zur Aufhängung einer Blattfeder dienen, in der sich eine mittels eines Lenkers geführte Achsbuchse abstützt. Die Gummikörper können dabei in mit den Querverbänden des Wagenuntergestells direkt verbundenen Töpfen gelagert sein.The mentioned guide pins are preferably through the mating surfaces forming parts of the axle bushing to the outside and there with a collar, a Mother or the like. Provided. This causes the axle to move when the vehicle is jacked up or held during transport of the bogie. The screw nut can also the spring body can be given a desired preload during assembly. In further training the invention, the rubber body is provided with a sliding surface through which it it becomes possible to use the rubber body to cushion two vehicle parts, which must have a certain relative mobility across the direction of loading, such as B. the outer parts of the car body compared to the parts below of the bogie. This training and corresponding arrangement of the subject matter of the invention is of great importance for reducing the stress on vehicle parts and their correspondingly smaller dimensioning. The car weight can now be in close proximity The vertical planes lying on the wheels are transferred from the car body to the wheel sets will. This creates a heavy cradle and a weighty main cross member Can be dispensed with in the car chassis, because the forces are now on the shortest path transferred into the side walls of the car body. The pivot only needs to absorb the horizontal forces. The bogie frame can be kept very light because the bending moments from vertical loads are low. The described Rubber suspension bodies can also be used in combination with leaf springs Vehicle suspension springs are used, e.g. B. in the arrangement that they are for suspension serve a leaf spring, in which there is an axle bushing guided by means of a link supports. The rubber bodies can be connected to the cross braces of the trolley frame be stored directly connected pots.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von drei Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen Abb. i und 2 Aufriß und Grundriß der Abfederung der Achsbuchse eines Schienenfahrzeuges mittels zweier Gummikörper und deren Ausbildung im einzelnen, Abb. 3 und 4 die Ausbildung und Anordnung der Gummikörper zur Abfederung des Drehgestells eines Schienenfahrzeuges, Abb. 5 die Abfederung eines Radsatzes durch mit einer Blattfeder kombinierte Gummifederungskörper. Nach Abb. i und a hat die Achsbuchse 6 die seitlichen Angüsse 7, in denen je ein zylindrischer Gummifederkörper 8 mit konischen Enden 811, Sb untergebracht ist. Die Begrenzungsflächen 9, io sind nicht eben, sondern je nach der erwünschten Federcharakteristik mit veränderlicher Höhe und oder Kurvenform gestaltet; die Form der Oberflächen 811, 8b der Gummikörper wird der der Flächen 9, io angepaßt. Die Bolzen i i sind im Drehgestellrahmen i2 befestigt und füllen die zentrale Bohrung der Gummikörper 8 aus. Die Bohrung 13 der Angüsse 7 der Achsbuchse 6 ist größer gehalten, damit die Bolzen i i nicht zum seitlichen Anliegen kommen. Das äußere Ende der Bolzen r i ist mit der Scheibe 14 und der Mutter 15 versehen.In the drawing, the invention is based on three exemplary embodiments explained. Fig. I and 2 show elevation and plan view of the suspension of the axle bushing a rail vehicle by means of two rubber bodies and their formation in detail, Fig. 3 and 4 the design and arrangement of the rubber body for cushioning the bogie of a rail vehicle, Fig. 5 the cushioning of a wheelset with a Leaf spring combined rubber suspension body. According to Fig. I and a, the axle bushing has 6 the side sprues 7, in each of which a cylindrical rubber spring body 8 with conical ends 811, Sb is housed. The boundary surfaces 9, io are not even, but depending on the desired spring characteristics with variable height and or curved shape; the shape of the surfaces 811, 8b of the rubber bodies that of the surfaces 9, io is adapted. The bolts i i are in the bogie frame i2 attached and fill the central bore of the rubber body 8 from. The hole 13 the sprues 7 of the axle bushing 6 is kept larger so that the bolts i i not to lateral concerns come. The outer end of the bolt r i is with the washer 14 and the nut 15 provided.

Nach Abb. 3 und q. sind die in der vorstehend geschilderten Form abgefederten Achsbuchsen 16 in seitlichen, kastenförmig ausgebildeten Wangen 17 gelagert. Über dem Gummikörper 8 befindet sich eine Gleitfläche 18, die auf einer am Wagenuntergestell befindlichen Gegenfläche i9 quer verschieblich ist. Die Führung im Drehgestellrahmen erfolgt in einem Rohr 2o, in welchem der die Gummifeder umfassende zylindrische Körper 21 vertikal beweglich ist. Der Bolzen 22 im Innern des Gummikörpers überträgt das Gewicht des Wagenkastens 23 über den Federbund 24 auf eine längs liegende Blattfeder 25, die durch das Federgehänge 26 mit den Wangen 17 verbunden sind. Die Wangen 17 haben demnach nur das kleine Biegemoment aufzunehmen, das durch den Abstand der Federgehänge 26 von der Achsmitte 27 entsteht.According to Fig. 3 and q. are the spring-loaded ones in the form described above Axle bushings 16 mounted in lateral, box-shaped cheeks 17. Above the rubber body 8 is a sliding surface 18, which is on one of the car frame located opposite surface i9 is transversely displaceable. The guide in the bogie frame takes place in a tube 2o in which the cylindrical one encompassing the rubber spring Body 21 movable vertically is. The bolt 22 inside the rubber body transfers the weight of the car body 23 via the spring collar 24 to a longitudinal one Leaf spring 25, which are connected to the cheeks 17 by the spring hanger 26. the Cheeks 17 therefore only have to absorb the small bending moment caused by the distance the spring suspension 26 is created from the center of the axle 27.

Die bei der Fahrt auftretenden horizontalen Kräfte können durch den Drehzapfen 28 aufgenommen werden, der mit dem Drehgestell durch Gummizwischenlagen verbunden sein kann.The horizontal forces occurring when driving can be caused by the Trunnions 28 are added to the bogie by rubber liners can be connected.

Abb.5 zeigt schematisch die Anordnung von Gummikörpern zur Abfederung der Achse eines zweiachsigen Fahrzeuges. Der Radsatz 29 ist in einer an sich bekannten Gummitorsionsbuchse 30 mittels Lenker 31 geführt, die mit dem Achsbuchsdecke132 verschraubt sind. Der Zapfen der Buchse 3o kann in an sich bekannter Weise exzentrisch gelagert sein, so daß in gewissen Grenzen eine Feineinstellung möglich ist. Oberhalb der Achsbuchse befindet sich die Blattfeder 33, die an ihren Enden auf Gummikörpern 34 abgestützt wird. Die die Gummikörper aufnehmenden zylindrischen Töpfe 35 werden direkt mit den Querverbänden 36 des Wagenunterteils verbunden.Fig. 5 shows a schematic of the arrangement of rubber bodies for cushioning the axle of a two-axle vehicle. The wheel set 29 is known per se Rubber torsion bushing 30 guided by means of handlebars 31, which are connected to the axle bushing cover 132 are screwed. The pin of the socket 3o can be eccentric in a manner known per se be stored so that fine adjustment is possible within certain limits. Above the axle bushing is the leaf spring 33, which at its ends on rubber bodies 34 is supported. The cylindrical pots 35 accommodating the rubber bodies are connected directly to the cross braces 36 of the lower part of the car.

Auch in diesem Fall wird eine verschleißfreie und geräuschgedämpfte progressiveFederungdurch die Vorschaltung der Gummikörper 34 erreicht.In this case, too, it is wear-free and noise-damped progressive suspension is achieved through the upstream connection of the rubber body 34.

Claims

PATENT APPLICATION: i. Rubber suspension, especially for rail vehicles, by means of ring-shaped rubber bodies which are essentially subjected to shear stress and the cross-sectional areas of which form parallelograms symmetrical to one another in the unloaded state, characterized by plate-shaped, upper and lower counter surfaces (9, io) for the rubber bodies (8) on which the rubber body (8) under load with increasing deformation from the parallelogram shape to the approximate rectangular shape and, after crossing the limit position, in an approximately mirror-inverted shape of the initial cross-sectional shape.

2. Cushioning after Claim i, characterized in that the shape of the mating surface (9, io) is formed by inserts can be changed for the purpose of changing the spring characteristic.

3. Cushioning after Claim i or 2, characterized in that the rubber body bore is a bolt (i i) contains the one with the underframe (12) or bogie frame (17) of the rail vehicle is firmly connected and in conjunction with a second, on the other side of the Axle bushing (6) arranged, identically formed rubber body a cushioning and a guide of the axle bushing results.

4. cushioning according to claim 3, characterized in that that the guide pins (ii) through the parts (7) forming the mating surfaces (9, io) the axle bushing (6) outwards and there with a collar, a nut (15) or the like. Are provided.

5. Arrangement of rubber bodies according to claim i or 2 with Sliders (18) between the car body (23) and the wheel sets of a bogie interconnecting side cheeks (17), so that the car weight in close The vertical planes lying on the wheels are transferred from the car body to the wheel sets will.

6. Cushioning according to claim i or 2, characterized in that for the suspension of a leaf spring (33) on which an axle bushing guided by means of a link (31) is supported, rubber bodies (34) are used which are connected to the cross braces (36) of the Undercarriage directly connected pots (35) are stored. Energized publications: USA. Patent Nos 2,127,935, 1,901,945;. Autobuch 1936, p. 568, Continental Gummiwerke AG, Hanover; British Patent No. 500,286; French Patent No. 628 750; Austrian Patent No. 155 823; Reprint from the magazine "Verkehr und Technik", March 195o, issue 3, fig. 7.