DE1143535B

DE1143535B - Seitliche Abstuetzung zwischen Haupt- und Drehgestellrahmen von Schienen-fahrzeugen

Info

Publication number: DE1143535B
Application number: DEK38977A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Wagner; Dipl-Ing Dietrich Von Bernuth; Dr-Ing Albert Gladigau
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1959-10-22
Filing date: 1959-10-22
Publication date: 1963-02-14

Description

Seitliche Abstützung zwischen Haupt-und Drehgestellrahmen von Schienenfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine seitliche Abstützung zwischen Haupt- und Drehgestellrahmen von Schienenfahrzeugen, bestehend aus mindestens zwei hintereinandergeschalteten, zwischen ihrer Form angepaßten Abstützkörpern gelagerten und sowohl die lotrechten wie auch die waagrechten Bewegungen zwischen Drehgestellrahmen und Hauptrahmen ausgleichenden Gummikörpern.
Bei einer dieser bekannten seitlichen Abstützungen sind als Gummikörper Gummischeiben vorgesehen, die mit jeder ihrer Stirnflächen an einer ebenen, als Abstützkörper dienenden Metallscheibe anvulkanisiert sind, derart, daß eine säulenförmige Gummimetallfeder mit zwei freien, metallischen Stirnflächen entsteht. Mit einer metallischen Stirnfläche ist die Gummimetallfeder am Drehgestellrahmen und mit der anderen Stirnfläche am Hauptrahmen befestigt. Damit wird erreicht, daß die in üblicher Weise bei seitlichen Abstützungen mit Metallfedern oder mit einteiligen oder lose geschichteten Gummikörpern und gegebenenfalls mit Geradführungen versehenen Gummifedern notwendigen Gleitplatten, Gleitsteine, Kugelpfannen oder Führungsrollen vermieden werden, da diese einem erheblichen Verschleiß unterliegen.
Bei den bekannten seitlichen Abstützungen mit Gummimetallfedern, die auch aus einer gerade geführten Metallfeder und einem einzigen scheibenförmigen, die Relativbewegungen ausgleichenden Gummimetallkörper bestehen können, ergibt sich jedoch, daß bei Dauerbeanspruchung die Gummikörper sich von den Metallplatten lösen, wodurch eine Betriebsgefährdung eintreten kann. Außerdem ermöglichen diese bekannten vulkanisierten seitlichen Abstützungen nur eine Dämpfung, die der Eigendämpfung der verwendeten Gummimischung entspricht. Da die Gummimischungen für Gummifedern nur eine geringe Eigendämpfung aufweisen, ist meist noch ein parallel geschalteter hydraulischer Stoßdämpfer notwendig. Es ist zwar bekannt, daß lose zwischen ihre Abstützkörper eingelegte Gummihohlkegel unter bestimmten Voraussetzungen eine sehr hohe Dämpfung ermöglichen. Dabei ist jedoch stets zum Ausgleich der Bewegung zwischen Drehgestell und Hauptrahmen eine Gleitplatte mit Kugelpfanne und Gleitstück vorgesehen.
Demgegenüber ist die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, darin zu sehen, eine seitliche Abstützung gemäß der eingangs genannten Gattung, die keine Verschleißteile trägt, so zu verbessern, daß ohne Verwendung von zusätzlichen hydraulischen Stoßdämpfern trotzdem eine große Eigendämpfung gewährleistet ist. Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Dicke jedes Gummikörpers von innen nach außen zunimmt und mindestens ein Gummikörper ein an sich bekannter, lose zwischen seine Abstützkörper eingelegter Gummihohlkegel ist, der an seinem erweiterten Ende mit einem einzigen nach außen gerichteten Ringwulst versehen ist.
Durch diese Maßnahmen wird nicht nur eine vorteilhafte Lösung der gestellten Aufgabe gewährleistet. Ein wesentlicher Vorteil ist noch in dem einfachen, betriebssicheren Aufbau zu sehen. Die Bearbeitung der Einzelteile beschränkt sich auf einfache Dreh-und Bohrarbeiten, so daß auch eine billige, wirtschaftliche Herstellung gewährleistet ist.
In den Zeichnungen sind zweiAusführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt jeweils im lotrechten L'ängsmittelschnitt Abb. 1 eine seitlicheAbstützung mit einemGummihohlkegel und einer mit bikonkaven Abstützflächen versehenen Gummischeibe und Abb. 2 eine seitlicheAbstützung mit einemGummihohlkegel und einer Gummischeibe mit kurzem, hohlkegelstumpfförmigem Fortsatz.
Die seitliche Abstützung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 besteht im wesentlichen aus. zwei Abstützkörpern 1 und 2, einem dazwischenliegenden weiteren Abstützkörper3 und zwei Gummikörpern, von denen einer als Gummihohlkegel 4 und der andere als bikonkave Stirnflächen aufweisende Gummischeibe 5 ausgebildet ist.
Der eine Abstützkörper 1 ist dabei fest mit dem Drehgestellrahmen 6 und der andere Abstützkörper 2 fest mit dem Hauptrahmen 7 eines Schienenfahrzeuges, beispielsweise einer elektrischen oder Diesellokomotive, verbunden. Der mit dem Drehgestellrahmen 6 verbundene Abstützkörper 1 ist zur Aufnahme der äußeren Abstützfläche des Gummikegels 4 vorgesehen.
Der mit dem Drehgestellrahmen 6 verbundene Abstützkörper I setzt sich aus einem hohlkegelstumpfförmigen Teil 8 und einem anessen Außenmantel an dem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende vorgesehenen und nach außen gerichteten Ringflansch 9 zusammen, der gleichzeitig zur Auflage auf dem Drehgestellrahmen 6 dient. Der Abstützkörper 1 ist durch Schweißnähte oder Schrauben 10 mit dem Drehgestellrahmen 6 verbunden, wobei im letzteren Fall der Ringflansch 9 noch mit in gleichmäßiger Teilung am Außenmantel des Ringflansches 9 angebrachten Augen 11 versehen ist. Um eine gute Zentrierung des Abstützkörpers 1 in der aufnehmenden Ausnehmung des Drehgestellrahmens 6 zu gewährleisten, ist der Außenmantel des hohlkegelstumpfförmigen Teils 8 mit einer zylindrischen Paßfläche 12 versehen. Die Abstützfläche des Ringflansches 9 wird von einem Ringkragen 13 umgeben.
Der auf dem Abstützkörper 1 des Drehgestellrahmens 6 abgestützte, als Gummihohlkegel 4 ausgebildete Gummikörper besteht aus einem hohlkegelstumpfförmigen Teil 14, dessen Außenmantel im Bereich des Endes mit dem größeren Durchmesser einen nach außen gerichteten Ringwulst 15 aufweist, dessen axiale Höhe ein Mehrfaches der Dicke des kegeligen Teiles 14 beträgt. Der Kegelwinkel des kegeligen Teiles 14 ist, um eine gute Dämpfung zu gewährleisten, kleiner als 350.
Auf der inneren Abstützfläche des Gummihohlkegels 4 liegt der dazwischenliegende Abstützkörper 3 auf, der sich aus einem hohlen, kegeligen Teil 16 und einem am erweiterten Ende vorgesehenen flanschartig verbreiterten Boden 17 zusammensetzt. Der Außenmantel des hohlen, kegeligen Teils 16 und die anschließende Fläche des Bodens 17 bilden zusammen die Abstützfläche für den Gummihohlkegel4. Die andere, zum Hauptrahmen 7 gewandte Stirnfläche des Abstützkörpers 3 ist entsprechend der aufliegenden konkaven Stirnfläche des zweiten, als Gummischeibe5 ausgebildeten Gummikörpers gewölbt. Beide Abstützflächen des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 sind von je einem Ringkragen 18 und 19 begrenzt.
Der zweite; als bikonkave Gummischeibe 5 ausgeführte Gummikörper liegt mit seiner zweiten konkaven Stirnfläche auf dem am Hauptrahmen 7 befestigten; entsprechend gewölbten Abstützkörper 2 auf, dessen Abstützfläche ebenfalls von einem Ringkragen 20 umschlossen ist, der ebenso wie die anderen Ringkragen 13, 18 und 19 den Außenmantel des zugeordneten Gummikörpers 4 bzw. 5 teilweise umfaßt, um ein Herausquetschen des Gummikörpers 4 bzw. 5 bei Belastung zu verhindern und Querkräfte übertragen zu können. Zum Verbessern der Übertragung der Querkräfte ist die Gummischeibe 5 mit einer zentralen Durchbrechung 21 versehen, in welche jeweils eine ringförmige Zentrierung 22 bzw: 23 des Abstützkörpers 2 bzw. des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 teilweise eingreift. Die Abstützkörper 1, 2 und 3 sind aus Stahlguß hergestellt. Sie können jedoch auch aus anderen Werkstoffen, z. B. Leichtmetall, gefertigt werden. Die Gummikörper 4 und 5, insbesondere der Gummihohlkegel 4 sind lose zwischen die Abstützkörper 1, 2 und 3 eingelegt, d. h. sie sind weder anvulkanisiert noch angeklebt.
Die seitliche Abstützung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 entspricht im grundsätzlichen Aufbau derjenigen nach Abb. 1. Sie besteht ebenfalls aus drei Abstützkörpern 1, 2 und 3 und zwei Gummikörpern 4 und 5, deren Dicke von innen nach außen zunimmt, um eine möglichst zwangsfreie Beweglichkeit zwischen Drehgestellrahmen 6 und Hauptrahmen 7 zu erzielen und Überbeanspruchungen der Gummikörper 4 und 5 zu vermeiden.
Der am Drehgestellrahmen 6 befestigte Abstützkörper 1 weist zum Abstützen des einen als Gummihohlkegel4 ausgebildeten Gummikörpers ebenfalls eine kegelige Abstützfläche mit am erweiterten Ende anschließender waagrechter Abstützfläche auf. Er wird wie beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 von einem hohlkegelstumpfförmigen Teil 8 und einem Ringflansch 9 mit Ringkragen 13 gebildet. Zum Befestigen am Drehgestellrahmen 6 ist jedoch zwischen der zylindrischen Paßfläche 12 und dem Ringflansch9 ein weiterer Flansch 24 vorgesehen, der auf dem Drehgestellrahmen 6 aufliegt und mit diesem verschraubt oder verschweißt ist.
Der Gummihohlkegel4 entspricht praktisch demjenigen nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 1. Er besteht aus einem Gummihohlkegelstumpf, d. h. einem hohlkegelstumpfförmigen Teil 14 mit einem nach außen gerichteten Ringwulst 15. Auf der inneren Abstützfläche des Gummihohlkegels 4 liegt wiederum ein dazwischenliegender Abstützkörper3 auf, der sich aus einem hohlen, kegeligen Teil 16 und einem nach außen gerichteten, am erweiterten Ende vorgesehenen Ringflansch 25 zusammensetzt. Die dem Gummihohlkegel4 zugewandte Abstützfläche des Ringflansches 25 ist ebenfalls kegelig ausgeführt, jedoch mit einem wesentlich größerem Kegelwinkel als die Abstützfläche des hohlen, kegeligenTeiles 16 des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 aufweist. Die zugeordnete Stirnfläche des Gummihohlkegels 4 bzw. seines Ringwulstes 15 ist etwa entsprechend dem Ringflansch 25 kegelig ausgebildet. Die Abstützfläche des Ringflansches25 für den Gummihohlkege14 ist wieder von einem Ringkragen 18 nach außen begrenzt. Der dazwischenliegende Abstützkörper 3 weist durchgehend etwa gleiche Wandstärke auf.
Auf der dem Hauptrahmen 7 zugewandten Stirnfläche des Ringflansches 25 des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 liegt eine Gummischeibe 5 auf, deren Abstützflächen etwa. entsprechend der zugehörigen Abstützfläche des Ringflansches 25 des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 kegelig ausgebildet sind. Im Bereich der zentralen Bohrung ist die Gummischeibe 5 mit einem kurzen, hohlkegelstumpfförmigen Fortsatz26 geringerer Wandstärke versehen, der in den Innenmantel des hohlen, kegeligen Teiles 16 des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 hineinragt.
Die freie Stirnfläche des Gummikörpers, d. h. der Gummischeibe 5 und ihres hohlkegelstumpfförmigen Fortsatzes 26 liegt auf dem entsprechend geformten; mit dem Hauptrahmen 7 fest verbundenen Abstützkörper 2 auf. Der den höhlkegelstumpfförmigen Fortsatz 26 abstützende Teil 27 weist etwa den Kegelwinkel des hohlen, kegehgenTeiles16 des dazwischenliegenden Abstützkörpers 3 auf.
Die kegeligen Abstützflächen für die Gummischeibe 5 können auch leicht kugelkalottenartig ausgebildet sein, wodurch sich eine zwängungsfreiere Einstellung des Drehgestells beim Befahren von Gleisbögen und beim Einfahren in Steigungen oder ins Gefälle ergibt. Schutz wird nur für die Gesamtkombination der im Anspruch 1 enthaltenen Merkmale beansprucht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Seitliche Abstützung zwischen Haupt- und Drehgestellrahmen von Schienenfahrzeugen, bestehend aus mindestens zwei hintereinandergeschalteten, zwischen ihrer Form angepaßten Abstützkörpern gelagerten und sowohl die lotrechten wie auch die waagrechten Bewegungen zwischen Drehgestellrahmen und Hauptrahmen ausgleichenden Gummikörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke jedes Gummikörpers (4 und 5) von innen nach außen zunimmt und mindestens ein Gummikörper ein an sich bekannter, lose zwischen seine Abstützkörper (1 und 3) eingelegter Gummihohlkegel (4) ist, der an seinem erweiterten Ende mit einem einzigen, nach außen gerichteten Ringwulst (15) versehen ist.
2. Seitliche Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gummikörper eine an sich bekannte scheibenförnüge und lose zwischen ihre Abstützkörper (2 und 3) eingelegte Gummischeibe (5) mit bikonkaven Stirnflächen ist (Abb. 1).
3. Seitliche Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gummikörper als lose zwischen die Abstützkörper (2 und 3) eingelegte Gummischeibe (5) mit einem kurzen in den zwischenliegenden Abstützkörper (3) des Gummihohlkegels (4) hineinragenden hohlkegelstumpfförmigen Fortsatz (26) ausgebildet ist (Abb. 2).
4. Seitliche Abstützung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Gummischeibe (5) in bekannter Weise konvex-konkav ausgebildet sind.
5. Seitliche Abstützung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche am erweiterten Ende des Gummihohlkegels (4) in bekannter Weise kegelig ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 738 364, 881053, 937 959; deutsche Auslegeschrift Nr. 1064 298; schweizerische Patentschrift Nr. 338 487; belgische Patentschrift Nr. 494 018; USA.-Patentschrift Nr. 2 562 573; Zeitschrift: »Revue d' IJ16ctricite et de M6canique« Nr. 81 vom Juni 1950, Seite 7.