DE909462C

DE909462C - Federungseinrichtung fuer geradlinig wirkende, z.B. lotrechte Kraefte, insbesondere bei Schienenfahrzeugen, z.B. von Einschienenbahnen

Info

Publication number: DE909462C
Application number: DEW7161A
Authority: DE
Inventors: Hermann Barthelmess; Dr Josef Hinsken
Original assignee: Alweg Forschung GmbH
Current assignee: Alweg Forschung GmbH
Priority date: 1951-11-14
Filing date: 1951-11-14
Publication date: 1954-04-22

Description

Federungseinrichtung für geradlinig wirkende, z. B. lotrechte Kräfte, insbesondere bei Schienenfahrzeugen, z. B. von Einschienenbahnen Die Erfindung betrifft eine Federung zur Aufnahme geradlinig wirkender, z. B. lotrechter Kräfte, insbesondere für Schienenfahrzeuge von Einschienenbahnen.
Bei den bisherigen Schienenfahrzeugen, insbesondere bei auf zwei Schienen laufenden Fahrzeugen, ist die Federung so ausgebildet, daß diese sowohl die lotrechten Kräfte als auch die Kippmomente aufzunehmen vermag. Man verwendet hierzu einen gefederten Wiegebalken, der zugleich das Drehorgan für die Kurvenläufigkeit des Fahrgestells aufnimmt. Bei Fahrzeugen von Einschienensattelbahnen werden die Kippmomente unabhängig von den lotrecht wirkenden Kräften von besonderen Teilen des Fahrgestells aufgenommen, vorteilhaft durch seitlich des Tragbalkens der einzigen Schiene angeordnete, gefederte Rollen, so daß die Federung zwischen dem Lastteil des Schienenfahrzeuges, d. h. dem Wagenkasten, und dem Fahrgestell nur die lotrechten Kräfte aufzunehmen ])raucht.
Es wurde gefunden, daß die Federung zur Aufnahme geradlinig wirkender Kräfte vorteilhaft durch mindestens eine Drehstabfederung gebildet werden kann, bei der das Federelement zwischen einem oberen und unteren Tragkörper kreisbogenförmig verläuft, wobei vorteilhaft die zugleich als Führungen dienenden Tragkörper konzentrisch angeordnet sind. Beispielsweise kann die Federeinrichtung gemäß der Erfindung aus einem ringförmig verlaufenden geschlossenen Torsionsstab bestehen, von dem in regelmäßigem Abstand abwechselnd in symmetrischer Anordnung Hebel zum oberen und unteren Tragkörper führen. Man kann aber auch den Torsionsstab in eine Mehrzahl von kreisbogenförmig verlaufenden Torsionsstäben aufgliedern. Die Enden der Torsionsstäbe «-erden ebenfalls über Hebel mit den Tragkörpern verbunden, und zwar abwechselnd das eine Ende mit dem oberen und das andere Ende mit dem unteren Tragkörper. Die Torsionsstäbe verlaufen hierbei zweckmäßig spiralförmig und können sich je nach der Art der Federung über eine beliebige Kreis-Bogenlänge erstrecken. Ihre Länge kann verschieden sein, z. B. lediglich einen Teil einer Windung, eine ganze Windung oder auch mehrere Windungen ausmachen.
Das Federungssystem gemäß der Erfindung wird vorteilhaft als ein einbaufertiges Einbauglied ausgebildet, das zwischen dem Fahrgestell und dem Wagenkasten des Schienenfahrzeuges austauschbar angeordnet werden kann. Es zeichnet sich insbesondere durch eine gedrungene Bauart aus, das wenig Teile beansprucht und hoch wirksam ist. Hierbei ist die gesamte Vertikalfederung des Fahrzeuges in einem einzigen Einbauteil zusammengefaßt.
Vorteilhaft werden die Drehstabfedern von einem Gehäuse umgeben. Das Gehäuse, wird zweckmäßig so ausgebildet, daß den Winkelausschlägen der oberen und unteren Federhebel eine bestimmte Grenze gesetzt wird, indem die Gehäusewand zugleich als Anschlag dient. Das Gehäuse ist außerdem im Durchmesser so groß zu halten, daß die Federstäbe sich in diametraler Richtung unter der Belastung verschieben können. Zweckmäßig werden die Federstäbe in Führungsschellen gehalten und gelagert, wobei diese Schellen ihrerseits zwischen entsprechenden Lagerflächen des Gehäuses geführt werden. Die Federhebel können als starre Teile ausgebildet «-erden. Man kann sie aber auch federnd ausbilden, z. B. als Blattfedern bzw. B.lattfederpakete.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in drei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Fig. i und 2 zeigen zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Federung in schematischer Darstellung in Draufsicht; Fig.3 stellt eine weitere Ausführungsform im Schaubild dar.
Die Drehstabfederungemäß der Erfindung setzt sich aus einem oberen Tragkörper, z. B. einem Ring i, zusammen, dem ein unterer Tragkörper; z. B. ein Ring 2, entspricht. Von dem oberen Tragkörper i führen Hebel 3 zu einem Torsionsstab 4, der in Fig. i als geschlossener Ring ausgebildet ist. Zwischen den oberen Hebeln 3 sind Hebel 5 angeordnet, die zu dem unteren Tragkörper :2 führen. Die Last wird bei dieser Anordnung von dem oberen Tragkörper i über die Hebel 3, den Torsiensstab 4 auf die unteren Hebel 5 weitergeleitet, die die Last auf den unteren Tragkörper 2 übertragen. Die als Ring ausgebildete Drehstabfeder 4 braucht nicht besonders gelagert zu werden, da ihre starr festgehaltenen Einspannquerschnitte mittig zwischen den oberen und unteren Hebeln 3 und 5 liegen. Der Vorteil dieser Anordnung besteht in einer äußerst geringen Einbauhöhe, die von keiner anderen Federart bei gleichem Federweg erreicht wird.
Bei derAnordnung derFig.?wird gegenüber derj enigen der Fig. i eine weitere Steigerung der Federweichheit dadurch erreicht, daß der ursprünglich ringförmige Drehstab 4 in einzelne ringbogenförmige Drehstabfedern 6, 7, 8 aufgeteilt wird. Es können beliebig viele solcher Drehstäbe vorgesehen sein, beispielsweise, wie in Fig. 3 dargestellt, vier Drehstäbe 6, 7, 8 und g. Die Drehstabfedern 6 bis g selbst werden in einem flachen ringförmigen Gehäuse io mit Spielraum in radialer Richtung geführt, so daß die Auflagerpunkte der Hebel 3 und 5 auf den ringförmigen Tragkörpern i und 2 unverschieblich sind. :Ulan kann die Anordnung auch so treffen, daß sich die Enden der Hebel 3 und 5 auf den Tragkörper i und 2 abwälzen können. Das Gehäuse io wird zweckmäßig so geführt, daß durch den oberen Schutz- und Führungsring i i die Ausschläge der Hebel 3 und 5 begrenzt werden. Die Drehstabfedern 6 bis g werden zwischen den Hebeln 3 und 5 in Führungsschellen 12 gefaßt, so daß die Drehstabfedern im spiraligen Verlauf zueinander verbleiben. Die Führungsschellen i2 werden vorteilhaft in Gleitnocken 13 des Gehäuses io gelagert und geführt, so daß sie sich radial verschieben können. Die Tragkörper i und 2 werden zweckmäßig als Ringe ausgebildet, durch die ein Zapfen 14 geführt ist. Dadurch ist das gesamte Federungssystem zentriert. Bei langen Hebeln 3 und 5 können diese als Blattfedern ausgebildet werden, wodurch die Federeinrichtung eine noch größere Weichheit erhält.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Federungseinrichtung für geradlinig wirkende, z. B. lotrechte Kräfte, insbesondere bei Schienenfahrzeugen, z. B. von Einschienenbahnen, gekennzeichnet durch mindestens eine kreisbogenförmig verlaufende Drehstabfeder (.4 bzw. 6 bis g), die zwischen einem oberen und unteren Tragkörper (i, 2), vorteilhaft konzentrisch zu diesen, angeordnet ist.
2. Federungseinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen ringförmig verlaufenden, in sich geschlossenen Torsionsstab (4), von dem abwechselnd in symmetrischer Anordnung Hebel (3, 5) zum oberen und unteren Tragkörper (i, 2) führen.
3. Federungseinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von kreisbogenförmig verlaufenden Torsionsstäben (6, 7, 8), an deren Enden Hebel (3, 5) befestigt sind, wobei die Stäbe spiralig verlaufen und sich über einen beliebigen Teil einer Windung oder über mehr als eine Windung erstrecken können. q..
Federungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralig neben-oder untereinanderliegender Stäbe (6 bis 9) durch Führungsschellen (12) gehalten werden.
Federungseinrichtung nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstabfedern (6 bis 9) von einem Gehäuse (io) umgeben sind, durch das die Winkelausschläge der oberen und unteren Federhebel (3, 5) begrenzt sind.
6. Federungseinrichtung nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstabfedern (q., 6 bis 9) mit den beiderseitigen Tragkörpern (1, 2) eine einbaufertige Einheit bilden.
7. Federungseinrichtung nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federhebel (3, 5) als Blattfedern bzw. Blattfederpakete ausgebildet sind.