Gummimetallfeder, insbesondere zur Fahrmotoraufhängung von Schienentriebfahrzeugen
Zur federnden Aufhängung von Maschinen und Geräten werden Gummimetallfedem verwendet,
die während des Betriebes überwiegend auf Schub beansprucht werden und aus einer
vorzugsweise rechteckförmigen, zwischen zwei Metallschienen einvulkanisierten Gummifeder
bestehen. Diese Gummimetallfedern eignen sich insbesondere zur federnden Aufhängung
des sich auf der Treibachse bzw. auf einer die Treibachse mit Spiel umgebenden Hohlwelle
abstützenden Fahrmotors eines elektrischen Triebfahrzeuges. Besonders günstige Verhältnisse
erhält man bei elektrischen Schienentriebfahrzeugen, wenn man die vorwiegend auf
Schub beanspruchten Gummimetallfedern zur Aufhängung eines Fahrmotors verwendet,
der sich federnd auf der Treibachse bzw. auf der Hohlwelle abstützt.Rubber-metal springs, in particular for the suspension of traction motors in rail locomotives
Rubber-metal springs are used for the resilient suspension of machines and devices.
which are predominantly stressed during operation and from a
preferably rectangular rubber spring vulcanized between two metal rails
exist. These rubber-metal springs are particularly suitable for resilient suspension
on the drive axle or on a hollow shaft surrounding the drive axle with play
supporting drive motor of an electric traction vehicle. Particularly favorable conditions
you get with electric rail locomotives if you predominantly open the
Rubber-metal springs subject to thrust used to suspend a traction motor,
which is resiliently supported on the drive axle or on the hollow shaft.
Letzteres ist beispielsweise beim Gummiringfederantrieb der Fall,
bei dem zur elastischen Verbindung zwischen Motorritzel und Treibrad in Segmente
unterteilte, zusammen einen Ring bildende Gummifedern verwendet werden, die sich
zwischen zwei ebenfalls in Segmente unterteilten konzentrischen Metallringen befinden,
von denen der eine an der vom Motorritzel angetriebenen Hohlwelle und der andere
am Treibrad befestigt ist.The latter is the case, for example, with rubber ring spring drives,
in the case of the elastic connection between the motor pinion and the drive wheel in segments
subdivided, together a ring forming rubber springs are used, which
are located between two concentric metal rings, also divided into segments,
One of which is on the hollow shaft driven by the motor pinion and the other
is attached to the drive wheel.
In Fig. 1 ist eine während des Betriebes überwiegend auf Schub beanspruchte
Gummimetallfeder bekannter Art im Schnitt wiedergegeben, wie sie beispielsweise
für die Aufhängung des Fahrmotors eines elektrischen Triebfahrzeuges verwendet wird.
Diese Gummimetallfeder besteht aus den beiden ebenen Metallschienen 1 und 2, zwischen
denen die etwa rechteckförmige Gummifeder 3 einvulkanisiert ist.In Fig. 1 is a predominantly stressed thrust during operation
Rubber-to-metal spring of a known type reproduced in section, such as, for example
is used for the suspension of the traction motor of an electric traction vehicle.
This rubber-metal spring consists of the two flat metal rails 1 and 2, between
which the approximately rectangular rubber spring 3 is vulcanized.
Es ist ferner bekannt, zur Vergrößerung des Formfaktors - das ist
das vor allem den Druckmodul stark beeinflussende Verhältnis von Druckfläche zur
freien Gummifläche - in die rechteckförmigen Gummifedern ebene Zwischenbleche einzuvulkanisieren,
wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Bei der in dieser Fig. gezeigten Gummimetallfeder
ist in die Gummifeder 3 das Zwischenblech 4 einvulkanisiert.It is also known to increase the form factor - that is
the ratio of pressure area to
free rubber surface - vulcanize flat intermediate sheets into the rectangular rubber springs,
as shown in FIG. In the rubber-metal spring shown in this figure
the intermediate plate 4 is vulcanized into the rubber spring 3.
Weiterhin ist es bekannt, bei der Fertigung der überwiegend auf Schub
beanspruchten Gummimetallfedern die beiden äußeren Metallschienen in der Regel um
den Betrag a gegeneinander zu versetzen, wie es in Fig. 3 gezeichnet ist. Der Betrag
a entspricht dabei etwa der statischen Durchfederung der Gummimetallfeder.Furthermore, it is known in the manufacture of the predominantly on thrust
Rubber-to-metal springs usually overstrained the two outer metal rails
to offset the amount a against each other, as shown in FIG. The amount
a corresponds roughly to the static deflection of the rubber-metal spring.
Dabei ist es auch bekannt, den Rändern der Gummifeder 3 einen gekrümmten
oder kugelförmigen Querschnitt zu geben, wie es Fig. 1 und 2 an den Stellen 11 erkennen
läßt. Diese Randgestaltung der Gummifedern 3 reicht jedoch mitunter nicht aus, um
während des Betriebes auftretende Überlastungen, vor allem Zugbeanspruchungen, in
den Randzonen, die sich jeweils bis zu einem Viertel und mehr der Gesamthöhe der
Gummimetallfeder erstrecken können, mit Sicherheit zu verhindern. Durch die Erfindung
werden diese Schwierigkeiten beim Betrieb von überwiegend auf Schub beanspruchten
Gummimetallfedern überwunden. Die Erfindung sieht bei der eingangs genannten Gummimetallfeder
eine Vorspannung des in den Randzonen der Gummifeder befindlichen Gummis vor. Auf
diese Weise werden überbeanspruchungen, vor allem etwaige Zugbeanspruchungen, in
den Randzonen der Gummimetallfeder vermieden.It is also known that the edges of the rubber spring 3 are curved
or spherical cross-section, as can be seen in FIGS. 1 and 2 at points 11
leaves. However, this edge design of the rubber springs 3 is sometimes not sufficient to
Overloads occurring during operation, especially tensile loads, in
the edge zones, each up to a quarter or more of the total height of the
Rubber-to-metal spring can extend to prevent with security. Through the invention
these difficulties are mainly stressed in the operation of thrust
Rubber-metal springs overcome. The invention provides for the rubber-metal spring mentioned at the outset
a bias of the rubber located in the edge zones of the rubber spring. on
In this way, excessive loads, especially any tensile loads, are in
the edge zones of the rubber-metal spring avoided.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann man in vorteilhafter
Weise zur Herstellung einer solchen Gummimetallfeder so verfahren, daß beim Einvulkanisieren
der Gummifeder die Metallschienen eine nach innen gekrümmte Form aufweisen, also
beispielsweise kugelig oder ballig ausgebildet oder nur an den Randzonen nach außen
abgebogen sind, und daß nach dem Einvulkanisieren der Gummifeder die Randzonen der
Metallschienen zusammengepreßt werden, bis die Metallschienen eine ebene Oberfläche
aufweisen. Zur Erläuterung ist in Fig. 4 ein Beispiel einer solchen Gummimetallfeder
im Schnitt wiedergegeben. Die Metallschienen 1 und 2 dieser Gummimetallfeder sind
in den Randzonen nach außen gekrümmt ausgebildet. Nach dem Einvulkanisieren der
Gummifedern
3 werden dann die Randzonen dei Metallschienen 1 und 2 zusammengepreßt, bis die
Metallschienen eine ebene Oberfläche aufweisen. Infolgedessen steht der Gummi in
den Randzonen der Gummimetallfeder 3 unter Vorspannung, wie es in Fig. 5 schematisch
angedeutet ist.According to a further feature of the invention you can in advantageous
Way for the production of such a rubber-metal spring proceed so that when vulcanizing
the rubber spring, the metal rails have an inwardly curved shape, so
for example spherical or convex or only outward at the edge zones
are bent, and that after vulcanizing the rubber spring, the edge zones of the
Metal rails are pressed together until the metal rails have a flat surface
exhibit. 4 shows an example of such a rubber-metal spring
reproduced in section. The metal rails 1 and 2 of this rubber-metal spring are
curved outward in the edge zones. After vulcanizing the
Rubber springs
3 then the edge zones of the metal rails 1 and 2 are pressed together until the
Metal rails have a flat surface. As a result, the gum stands in
the edge zones of the rubber-metal spring 3 under pretension, as shown schematically in FIG. 5
is indicated.
Bei einer Gummimetallfeder mit einvulkanisiertem Zwischenblech kann
man die Vorspannung des Gummis der Gummifeder in den Randzonen auch auf einem anderen
Wege erzielen. Hierzu werden als Zwischenblech zwei unmittelbar aneinanderliegende
dünne Platten 9 und 10, die beispielsweise durch Punktschweißen miteinander
verbunden sind, verwendet. Bei der Herstellung der Gummimetallfedern sind sowohl
die äußeren Metallschienen 1 und 2 als auch die Platten 9 und 10 des Zwischenbleches
eben, wie es in Fig. 6 im Schnitt dargestellt ist. Nach dem Einvulkanisieren der
Gummifeder 3 zwischen die beiden ebenen Metallschienen 1 und 2 und das aus den beiden
dünnen Platten 9 und 10 bestehende Zwischenblech werden die beiden durch Punktschweißen
miteinander befestigten Platten 9 und 10 in den Randzonen durch die Keile 12 gespreizt
und in dieser Lage gehalten. Die Lage der Keile 12 ist durch Schraubbolzen oder
Nieten 13 gesichert. Infolge der gekrümmten Ränder der Gummifedern 3 lassen sich
die Nieten 13 leicht anbringen. Infolge der Spreizung der Platten 8 und 9 durch
die Keile 12 entsteht in den Randzonen der Gummimetallfeder eine Vorspannung, wie
sie schematisch in Fig. 7 angedeutet ist, so daß zu Schäden führende Zugspannungen
in den Randzonen der Gummimetallfeder verhindert werden.In the case of a rubber-metal spring with a vulcanized intermediate plate, the pretensioning of the rubber of the rubber spring in the edge zones can also be achieved in another way. For this purpose, two directly adjacent thin plates 9 and 10, which are connected to one another for example by spot welding, are used as an intermediate sheet. During the manufacture of the rubber-metal springs, both the outer metal rails 1 and 2 and the plates 9 and 10 of the intermediate plate are flat, as shown in section in FIG. 6. After the rubber spring 3 has been vulcanized between the two flat metal rails 1 and 2 and the intermediate sheet consisting of the two thin plates 9 and 10, the two plates 9 and 10, which are fastened together by spot welding, are spread in the edge zones by the wedges 12 and held in this position . The position of the wedges 12 is secured by screw bolts or rivets 13. Due to the curved edges of the rubber springs 3, the rivets 13 can be attached easily. As a result of the spreading of the plates 8 and 9 by the wedges 12, a bias occurs in the edge zones of the rubber-metal spring, as indicated schematically in FIG. 7, so that tensile stresses leading to damage are prevented in the edge zones of the rubber-metal spring.
In den zur Erläuterung dargestellten Gummimetallfedern der Fig. 4
bis 7 sind die äußeren Metallschienen 1 und 2 auf gleicher Höhe angeordnet. Wie
bereits an Hand der Fig. 3 erläutert, werden jedoch in der praktischen Durchführung
die äußeren Metallschienen 1 und 2 um den Betrag a gegeneinander versetzt, der etwa
der statischen Durchfederung der überwiegend auf Schub beanspruchten Gummimetallfedern
entspricht.In the rubber-metal springs of FIG. 4 shown for explanation
to 7, the outer metal rails 1 and 2 are arranged at the same height. As
already explained with reference to FIG. 3, however, in the practical implementation
the outer metal rails 1 and 2 offset from one another by the amount a, which is approximately
the static deflection of the rubber-metal springs, which are mainly subjected to shear stress
is equivalent to.