DEA0017172MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 23. Dezember 1952 Bekaiintgemacht am 15. März 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Vielfach müssen bei Schienenfahrzeugen die Achsbuchsen eine Axialverstellung der Achswelle mit Bezug auf die Buchsen in bestimmten Grenzen zulassen. Schwere Stöße quer zum Fahrzeug müssen indessen vermieden werden, um einen sanften Lauf des Fahrzeuges zu erreichen.

Bisweilen wurden nachgiebige Elemente in die Achsbuchse eingebaut, um bei Verstellung der Achswelle in der Buchse die Energie zu vernichten und um eine Kraft zu erzeugen, die die Achswelle in ihre normale Mittellage zurückführt. Manchmal müssen die äußeren Laufringe von radial belasteten Lagern axial verschiebbar sein, wodurch sich aber verschiedene Nachteile ergeben und wodurch die Lebensdauer des Lagers vermindert wird.

Es wurde vorgeschlagen, außerhalb der Achsbuchse Federn anzuordnen, die unabhängig voneinander jeweils etwa die Hälfte der axialen Stöße aufzunehmen haben. Diese Anordnung von Federn erfordert für die Gesamtausbildung der Achslagerung sehr umfangreichen Raum und bedingt eine Sonderkonstruktion der Achsbuchse.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Achsbuchse, bei der die Axialstöße auf die Achswelle durch ein besonderes Axiallager aufgenommen werden. Es ist bei diesen Achsbuchsen bekannt, das als Wälzlager ausgebildete Axiallager relativ zur Achsbuchse dadurch zu verstellen, daß ein Axialstöße auffangendes, nachgiebiges Teil zwischen dem äußeren Laufring dieses Lagers und einen Teil an

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der Buchse sitzt und eine Stoß vermindernde Wirkung bei einer axialen Verschiebung der Achswelle ausübt.

Bei der bekannten Ausbildung sitzt das nachgiebige Teil zwar im Innern der Achsbuchse, indessen hat es den Nachteil, daß es jeweils allein den ganzen auftretenden Axialstoß abfangen muß, während das Axiallager der Achsbuchse an dem entgegengesetzten Wellenende untätig bleibt und

ίο erst bei einem Axialstoß in der entgegengesetzten Richtung ebenfalls allein in Wirkung tritt.

Erfindungsgemäß ist nun ein weiteres nachgiebiges Glied zwischen dem inneren Laufring des Axiallagers und einem ringförmigen Teil an der Achswelle angeordnet, so daß beide nachgiebigen Glieder, wie bekannt, unabhängig voneinander nur je die Hälfte des Axialstoßes nachgiebig übertragen. Die nachgiebigen Glieder sind vorteilhaft als Gummiringe ausgebildet und vorbelastet. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß bei einer Achsbuchse üblicher Lagerung ohne Sonderkonstruktion und ohne große Raumbeanspruchung die Axialstöße von beiden Axiallagern einer Achswelle je etwa zur Hälfte aufgenommen werden, wobei die nachgiebigen Teile innerhalb der Achsbuchse angeordnet sind. Die Achsbuchse ist trotz der erreichten Wirkungsverbesserung von einfachster Bauart und beansprucht keinerlei zusätzliche Wartung.

Ausführungsbeispiele der- Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. ι einen Axialschnitt durch eine Achsbuchse, bei der die Achswelle in Normallage (Mittellage:) ■ steht,

Fig. 2 die relative Lage der Teile nach einer Verstellung der Achswelle nach links in der.Figur,

Fig. 3 eine entsprechende Ansicht bei Verstellung der Achswelle in entgegengesetzter Richtung,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform der Erfindung. :

In einer Achsbuchse 1 (Fig. 1) sind zwei äußere Spurringe 2 und 3 zweier Zylinderrollenlager angeordnet. Die Rollenreihen sind mit 4 und 5 bezeichnet. Innere Spurringe 6 und 7 der Rollenlager sind auf einer Achswelle 8 montiert. Die äußeren Ringe sind an beiden Seiten mit Bunden 9 versehen, die die Rollen führen. Der innere Spurring 6 ist ohne Bund und der innere Spurring 7 ist mit einem Bund 10 an der inneren Seite versehen. Dieser Bund ist derart mit Bezug auf die Reihe 5 der Rollen angeordnet, daß in Normallage der Rollen ein Spiel zwischen ihm und den Enden der Rollen vorhanden ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Buchse ist mit einem Labyrinthstück 11 verschlossen, das auf der Welle 8 sitzt und mit einem anderen ringförmigen Labyrinthelement 12 in der Achsbuchse zur Abdichtung zusammenwirkt. Die Achsbuchse ist außen durch einen Deckel 13 verschlossen. Ein einreihiges, mit tiefen Rinnen versehenes Kugellager 15 ist auf einem abgesetzten Teil 16 der Achswelle 8 angeordnet und nimmt die Längskräfte auf. Der innere Ring (Kugellager 15) sitzt auf einem Bundring 17, während der äußere Laufring auf einem anderen Bundring 18 angeordnet ist. Das Lager 15 mit den Bundringen 17 und 18 ist relativ zum Absatz 16 und zur Buchse 1 verschiebbar. Dieses Lager ist keiner Radialkraft ausgesetzt. Zwischen dem Dekkel 13 und dem äußeren Bundring 18 sitzt ein nachgiebiges Element, in vorliegendem Falle ein Gummiring 19. Ein ähnlicher Gummiring 20 sitzt zwischen dem inneren Bundring 17 und einer Scheibe 22, die am Ende der Achswelle 8 mittels Schraube 21 befestigt ist. Der Gummiring 20 dreht sich auf diese Weise mit der Achswelle. In Normallage, wie in Fig. ι dargestellt, stößt die innere Seitenfläche des äußeren Ringes des Kugellagers 15 an einen Bund 23 in der Achsbuchse an, und die entsprechende Fläche des inneren Ringes legt sich an eine Schulter 24 der Achswelle 8 an. Die Entfernung zwischen dem Bund 23 und dem Deckel 13 sowie zwischen der Schulter 24 und der Scheibe 22 sind zweckmäßig so gewählt, daß die Gummiringe 19, 20 eine gewisse Vorspannung haben, nachdem sie eingebaut sind. Diese Anfangsspannung kann je nach Erfordernis innerhalb gewisser Grenzen gehalten werden.

Die Achsbuchsen seien z. B. in dem Rahmen des Schienenfahrzeugs geführt. Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise:

Wird die Achswelle 8 einer äußeren Längskraft unterworfen, die.nicht ausreicht, um die Anfangsspannung in dem Gummiring 19 bzw. 20 für die betreffende Richtung aufzunehmen, so behält die Achswelle die Stellung mit Bezug auf die Buchse, wie in Fig. 1 dargestellt ist, bei.

Ist die Achswelle dagegen einer Längskraft unterworfen, die in Fig. 2 z. B. nach links weist und eine genügende Höhe hat, um die Vorspannung in dem Ring 19 zu übersteigen, so bewegt sich die Achswelle 8 mit Bezug auf die Buchse 1 nach links, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Diese Verstellung ist wegen der Beschaffenheit des inneren Spurringes 7 des Rollenlagers 5 möglich. Die Achswelle 8 bewegt das Kugellager 15 in Richtung auf i°5 den Deckel 13, und der Gummiring 19 wird zusammengedrückt (Fig. 2). Der Gummiring 20 an dem inneren Bundring 17 überträgt nichts von dieser äußeren Kraft, da dieser innere Ring des Kugellagers 15 zusammen mit der Achswelle 8 verstellt wird.

Wird nun die Achswelle einer äußeren Längskraft in der entgegengesetzten Richtung unterworfen, d. h. nach rechts, so ergibt sich eine Stellung gemäß Fig. 3. Hierbei behalten die Bundringe 17 und 18 ihre Stellungen mit Bezug auf die Buchse 1, ■ da der Außenring des Kugellagers 15 bereits an deren Bund 23 anliegt. Der Gummiring 19 wird also¹ in seiner Form nicht verändert. Andererseits werden die Achswelle 8 und die Scheibe 22 relativ zu dem Bundring 17 verstellt, und der Gummiring , , 20 wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist, zusammengedrückt. Gleichzeitig vollzieht sich eine Verstellung •zwischen den. Rollen 4 und 5 und den inneren Spurringen 6 und 7. Daher ist-einer der Gummiringe 1.9, 20 in der Buchse* 1. 'zur Aufnahme einer Last nur

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in einer Richtung geeignet, während der andere Gummiring zur Aufnahme einer Belastung nur in der entgegengesetzten Richtung in Wirkung tritt.

Wenn die Buchsen ι an beiden Enden einer Achswelle 8 nach Fig. ι bis 3 ausgebildet sind, so zeigt Fig. 3 die bei Axialstößen nach rechts sich ergebende Stellung der linken Buchse, während gleichzeitig in der gegenüberliegenden Achsbuchse eine Stellung gemäß Fig. 2 vorliegt. Der äußere Gummiring 19 in der einen Buchse und der innere Gummiring 20 in der anderen Buchse wirken also zusammen, so daß sie gemeinsam die Längskraft aufnehmen. Für eine Längskraft in der entgegengesetzten Richtung sind die Lagen in den beiden Buchsen umgekehrt.

Die. Achswelle 8 wird nur verstellt, wenn die Vorspannung des äußeren Gummiringes 19 in der einen der beiden Buchsen und des inneren Gummiringes 20 in der anderen Buchse überstiegen wird.

Die Verstellung wächst, bis wieder Gleichgewicht zwischen der äußeren Längskraft und dem Widerstand gegeben ist, den die axial zusammengedrückten Gummiringe 19, 20 entgegensetzen. Für noch größere Kräfte ist vorgesehen, die Verstellbarkeit der Achswelle 8 zu begrenzen, da die Rollen 5 des inneren Lagers alsdann mit dem Bund 10 gemäß Fig. 2 in Berührung kommen. Dieser Bund begrenzt die Bewegung nach links. Die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung wird durch einen entsprechenden Bund 10 in der Achsbuchse an der gegenüberliegenden Seite der Achswelle begrenzt. Dadurch wird vermieden, daß die nachgiebigen Elemente 19, 20 einer übermäßigen Belastung ausgesetzt werden. Die Gummiringe können so ausgebildet und montiert sein, daß z. B. ihre Zusammendrückung erst beginnt, wenn ein Viertel, und erst begrenzt wird, wenn z. B. die Hälfte der berechneten Maximallast erreicht ist.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Die Gummiringe sind hier durch innere und äußere Federreihen 25 und 26 ersetzt. Diese sitzen in Ausnehmungen 27 in einem inneren Bundring 28 und in einem äußeren Bundring 29. Diese entsprechen den oben beschriebenen Bundringen 17 und 18. Eine Scheibe 30 sitzt an dem Absatz 16 der Achswelle 8, während ein Ring 31 sich an dem Deckel 13 der Achsbuchse 1 abstützt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist der Bund an dem inneren Ring 7 des inneren Rollenlagers weggelassen, da die axiale Bewegung der Achswelle 8 begrenzt wird, wenn der Ring 28 und die Scheibe 30 sowie der Ring 29 und der Gegenring 31 miteinander in Berührung kommen. Hierbei können die Rollenlager gleich sein. Ferner können die Innenringe der Rollenlager mit Führungsbunden 9 für die Rollen 4, 5 versehen sein, während die Außenringe keine Bunde zur Begrenzung der Bewegung in einer Richtung aufweisen.

Anspruch 1 schützt ausschließlich die Gesamtkombination seiner Merkmale, während Anspruch 2 nur in Verbindung mit Anspruch 1 Schutz genießen soll.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Achsbuchse für Schienenfahrzeuge, bei der die Axialstöße auf die Achswelle durch ein besonderes Axiallager aufgenommen werden und das als Wälzlager ausgebildete Axiallager relativ zur Achsbuchse dadurch verstellbar ist, daß ein Axialstöße auffangendes, nachgiebiges Teil zwischen dem äußeren Laufring dieses Lagers und einem Teil an der Buchse sitzt und eine stoßvermindernde Wirkung bei einer axialen Verschiebung der Achswelle ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres nachgiebiges Teil (20 bzw. 25) zwischen dem inneren Laufring (17) des Axiallagers (15) und einem ringförmigen Teil (22 bzw. 30) ander Achswelle (8) angeordnet ist, so daß beide nachgiebigen Glieder (19, 20 bzw. 26, 25), wie bekannt, unabhängig voneinander nur je etwa die Hälfte des Axialstoßes nachgiebig übertragen.

2. Achsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorteilhaft als Gummiringe ausgebildeten nachgiebigen Glieder (19, 20) vorbelastet sind.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 471 029, 465 867, 104;

USA.-Patentschriften Nr. 2 273 308, 2 453 594,

2560183, 2292607, 2273308, 2433022, 2560183.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen