Schienenfahrzeug mit federnder Achsbüchsführung. Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Schienenfahrzeug mit federnder Achsbüchsführung, bei der die Achsbüchse mit zwei symmetrischen Tragarmen versehen ist, die den Druck des Fahrgestellrahmens über zwischengeschaltete Federn, z. B. Schrau benfedern oder Gummiklötze aufnehmen und bei der die Führung der Achsbüchse durch zwei am Fahrgestell befestigte, in die Trag arme hineinragende vertikale Führungszap fen über je ein dazwischenliegendes Gummi kissen erfolgt.
Es ist bekannt, bei solchen Achsführungen je ein hohlzylindrisches Gummikissen zu ver wenden, das sowohl an eine innere, als auch an eine äussere metallische Büchse vulkanisiert ist, wobei diese beiden Büchsen einerseits mit der Achsbüchse, anderseits mit dein betref fenden vertikalen Führungszapfen. fest ver bunden sind. Diese bekannte Anordnung ent hält keine aneinander reibende Teile und benö tigt deshalb keine Schmierung. Sie weist aber den Nachteil auf, dass die Federcharakteristik des Gummikörpers die gleiche ist für Längs- und für Querkräfte.
Entspricht nämlich die Elastizität des hohlzylindrischen Gummikis sens der gewünschten Nachgiebigkeit in Fahr- zeug-.Längsrichtung, so werden die unver meidlichen vom Geleise auf das Rad übertra genen Querstösse zu hart. auf das Fahrgestell weitergeleitet. Wird anderseits ein weicheres Gummikissen vorgesehen, das der gewünsch ten Nachgiebigkeit in Querrichtung entspricht, so ist dieses aber für die Nachgiebigkeit in Fahrzeug-Längsrichtung zu weich.
Dieser Nachteil wird erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass die zwischen den vertikalen Führungszapfen und den. beiden Achsbüchsarmen eingebrachten Gummikissen aus je zwei kreuzweise angeordneten Paaren von Gummikörpern bestehen, die so aus gebildet sind, dass die in Fahrzeugquerrich tung resultierende Federcharakteristik einer grösseren Elastizität entspricht als die in Fahrzeuglängsrichtung resultierende Feder charakteristik.
Die Verschiedenheit der Federcharakte ristik kann dabei durch die Wahl von un gleich weicher Gummiqualität, durch vonein ander abweichende Querschnittsformen oder durch verschiedene Vorkomprimierung er reicht werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes darge stellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Hälfte der Achsbüchsführung eines ersten Ausführungsbeispiels im Aufriss schnitt, Fig. 2 den Grundriss dazu im Schnitt nach der Schnittlinie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt dazu nach der Schnittlinie III-III der Fig. 1, Fig. 4 den Aufriss eines zweiten Ausfüh rungsbeispiels im Schnitt, Fig. ö den Grundriss dazu im Schnitt nacb der Schnittlinie V-V, Fig. 6 den Grundrissschnitt einer Variante.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist zwischen dem Achsbüchsgehäuse 1 und dem Achsschenkel 2 ein. nicht dar gestelltes Wälzlager eingebaut. Das Gehäuse 1 ist beidseitig mit einem konsolenförmigen Tragarm 3 versehen, auf den sich je über eine Schraubenfeder 4 und zwei elastische Zwi schenringe 14 das Gewicht des Fahrzeugrah mens und -kastens abstützt. Am Fahrzeug rahmen 5 ist beidseitig der Achsmitte ein vertikaler Führungszapfen 6 befestigt, der in den Tragarm 3 der Achsbüchse hineinragt und die Führungskräfte von der Achsbüchse auf den Fahrzeugrahmen 5 überträgt.
Zwi schen diesem Führungszapfen und einer im Achsbüchsgehäuse befestigten Büchse 7 sind vier voneinander getrennte, zwei kreuzweise angeordnete Paare bildende Gummikörper 8 Lind 9 eingebracht, die an metallische End- platten 11 und 13 aasvulkanisiert sind. Die äussern Endplatten 10 Lind 12 sind fest mit der Büchse 7 verbunden und durch die Rip pen 23 voneinander getrennt. Die innern Endplatten 11 und 13 stossen unter einem Winkel von etwa 45 zusammen und sind durch zwei besondere Spannringe 20 und 21 zusammengehalten.
Sie bilden in dieser Weise eine geschlossene und in vertikaler Richtung konisch verlaufende Büchse, in welche der ko nische Führungszapfen 6 eingreift und mit Mutter 15 und Distanzbüchse 16 festgehalten ist. Durch die konische Ausbildungsform der innern Endplatten 11, 13 und des Führungs- zapfens 6 wird der Ausbau ,des Radsatzes erleichtert. Im gezeichneten Zustand, d. h.
bei aufgesetztem Fahrzeugoberteil und mitt lerem Nutzlastgewicht sind die Gummi körper 8, 9 in vertikaler Richtung nicht bean sprucht, da hierbei die ganze Last von .den Schraubenfedern 4 aufgenommen wird. Bei stärkerer Belastung werden aber alle vier Gummikörper in vertikaler Richtung auf Schub verformt und dementsprechend bean sprucht. Weil sie parallel zu den Schrauben federn geschaltet sind, übernehmen sie dann einen Anteil der zusätzlichen vertikalen Be lastung.
Der Einbau des Gummikissens erfolgt in der Weise, dass die beiden Gummikörperpaare 8 und 9 mit ihren aasvulkanisierten Endplatten 10 bis 13 in die zunächst noch ausgebaute Büchse 7 eingeführt werden. Die Gummi klötze 8, 9 sind dabei im freien Zustand so bemessen, dass sie beim Einführen in diese Büchse um einen bestimmten Betrag in ra dialer Richtung zusammengedrückt werden müssen, so dass sie dann im montierten Zu stande vorkomprimiert sind.
- Im gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist die ursprüngliche Dicke der Gummikörper 8 des einen Paares weniger gross als diejenige des Paares 9, so dass die beiden Gummikörper paare im montierten Zustand, wo sie dann gleiche Dicke aufweisen, verschieden stark vorkromprimiert sind. Durch diese Mass nahme wird erreicht, dass die in Fahrzeug querrichtung resultierende Federcharakteri stik einer grösseren Elastizität entspricht als die in Fahrzeuglängsrichtung resultierende Federcharakteristik.
Bei der Übertragung von Zugkräften, .die also senkrecht zur Radachse und horizontal verlaufen, wird nämlich das Gummiklotzpaar 9 in Längsrichtung .des Fahrzeuges beansprucht, wobei zufolge der Vorkompression der Gummikörper .der eine Körper eine vermehrte, der andere eine ver minderte Druckbeanspruchung erfährt. Das GLuumikörperpaar 8 erfährt dabei Schub beanspruchungen. Werden anderseits von der Achsbüchse horizontale Kräfte quer zur Fahr zeuglängsrichtung auf die Führungszapfen 6 übertragen, so erfolgt die Beanspruchung der Gummikörper in umgekehrter Weise.
Die grössere Elastizität .des Gummikissens in Querrichtung kann z. B. auch dadurch erreicht werden, dass das Gummikörperpaar 8 aus Material von weicherer Qualität gemacht wird als das Paar 9. Oder es können auch beide Massnahmen, d. 1i. ungleiche Vorkom- pression und ungleiche Qualität,der Gummi körper, gleichzeitig getroffen werden.
Zwischen den Enden der Schraubenfeder 4 und ihren Auflageflächen sind elastische Ringe 14 eingelegt, .damit sich die Schrauben- feder beim Einfedern der Gummikörper 8, 9 besser den kleinen Quer- und Längsverschie- bungen der Achsbüchse 1 gegenüber dem Rah tnen 5 anpassen kann. Um die Gummikörper 8, 9 vor übermässigen Verformungen in verti kaler Richtung zu schützen, sind entspre chende Anschläge (Fig. 1) vorgesehen, die das vertikale Spiel auf die Ausschläge a und b begrenzen. Ferner sind Anschläge am Spannring 21 (Fig. 5) vorgesehen, die die Ausschläge in Quer- und in Längsrichtung begrenzen.
Der maimal zulässige Ausschlag d (Fig. 3) für Querbewegungen ist dabei grö sser gehalten als der entsprechende Ausschlag c für Längsbewegungen, in Anpassung an die ungleiche Federcharakteristik des Gummikis sens in Quer- und Längsrichtung. In Fig. 4- und 5 ist ein platzsparendes Ausführungsbeispiel gezeigt, das erlaubt, enger gewundene Tragfedern als im ersten Ausführungsbeispiel zu verwenden. Zu die sem Zwecke sind auch die innern Begren zungsflächen der Gummikörper gewölbt und die innern mit den Gummikörpern vulkani sierten Endplatten zu einer einzigen Büchse 18 vereinigt., so dass die Innenflächen der Gummiklötze zusammengerückt werden kön nen. Die ungleiche Federcharakteristik der beiden Gummikörperpaare wird auf gleiche Weise erreicht wie bei denjenigen von Fig. 1 bis 3.
Die obern und untern Enden 22 der äussern Endplatten 10, 12 sind angeschrägt, die entsprechenden Partien an der Achs büchse schwalbenschwanzförmig ausgebildet, womit eine sehr starre Verbindung dieser beiden Teile bewirkt wird. In Abweichung von der in Fig. 1 und 2 gezeigten Querschnittsform der Gummikörper 8 und 9 kann z. B. gemäss Fig. 6 ein Füh rungszapfen 6a mit doppel-T-förmigem Quer schnitt vorgesehen werden. Dadurch tritt zum Unterschied der Vorkompression und der Weichheit der beiden Gummiklotzpaare ein weiterer Unterschied, der durch die grössere Dicke der die Querkräfte aufnehmenden Gummikörper 8 gegeben ist, und zur Vergrö- sserung der Verschiedenheit der resultie renden Federcharakteristik in Quer- und Längsrichtung beizutragen imstande ist.
Rail vehicle with spring-loaded axle guide. The subject of the present invention is a rail vehicle with a resilient axle bushing guide, in which the axle bushing is provided with two symmetrical support arms that control the pressure of the chassis frame via interposed springs, e.g. B. Benfedern screws or rubber blocks and in which the leadership of the axle bushing by two attached to the chassis, protruding into the support arms vertical Führzap fen over an intermediate rubber cushion takes place.
It is known to use a hollow cylindrical rubber cushion for such axle guides, which is vulcanized to both an inner and an outer metallic sleeve, these two sleeves on the one hand with the axle sleeve, on the other hand with your vertical guide pin in question. are firmly connected. This known arrangement ent holds no parts rubbing against each other and therefore requires no lubrication. However, it has the disadvantage that the spring characteristics of the rubber body are the same for longitudinal and transverse forces.
If the elasticity of the hollow cylindrical rubber cushion corresponds to the desired flexibility in the longitudinal direction of the vehicle, the inevitable transverse impacts transmitted from the track to the wheel become too hard. forwarded to the chassis. If, on the other hand, a softer rubber cushion is provided which corresponds to the desired flexibility in the transverse direction, this is too soft for the flexibility in the longitudinal direction of the vehicle.
This disadvantage is avoided according to the invention in that the between the vertical guide pins and the. Both axle bushing arms introduced rubber cushions each consist of two crosswise arranged pairs of rubber bodies, which are formed so that the spring characteristic resulting in the vehicle transverse direction corresponds to a greater elasticity than the spring characteristic resulting in the vehicle longitudinal direction.
The difference in spring characteristics can be achieved through the choice of unequal rubber quality, through cross-sectional shapes that differ from one another, or through various precompression.
In the drawing, Ausführungsbei games of the subject matter of the invention are Darge, namely Fig. 1 shows a half of the axle bushing guide of a first embodiment in elevation, Fig. 2 shows the plan in section along the section line II-II of FIGS. 1, 3 a cross-section to this according to the section line III-III of Fig. 1, Fig. 4 the elevation of a second Ausfüh approximately example in section, Fig. 6 the plan view in section along the section line VV, Fig. 6 the plan section of a variant.
In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, between the axle box housing 1 and the steering knuckle 2 is a. Rolling bearing not shown is installed. The housing 1 is provided on both sides with a console-shaped support arm 3, on which each of a coil spring 4 and two elastic inter mediate rings 14 supports the weight of the Fahrzeugrah mens and -kastens. On the vehicle frame 5, a vertical guide pin 6 is attached on both sides of the axle center, which protrudes into the support arm 3 of the axle sleeve and transfers the executives from the axle sleeve to the vehicle frame 5.
Between this guide pin and a bush 7 fastened in the axle bushing housing, four rubber bodies 8 and 9, which are separate from one another and form two cross-wise pairs, are inserted, which are vulcanized to metallic end plates 11 and 13. The outer end plates 10 and 12 are firmly connected to the sleeve 7 and separated from one another by the Rip pen 23. The inner end plates 11 and 13 meet at an angle of about 45 and are held together by two special clamping rings 20 and 21.
In this way, they form a closed and vertically conical bushing into which the conical guide pin 6 engages and is held in place with nut 15 and spacer sleeve 16. The conical shape of the inner end plates 11, 13 and the guide pin 6 make it easier to remove the wheel set. In the drawn state, i. H.
when the upper part of the vehicle is attached and the payload weight is middle, the rubber bodies 8, 9 are not claimed in the vertical direction, since the entire load of .den coil springs 4 is absorbed. With heavier loads, however, all four rubber bodies are deformed in the vertical direction to shear and accordingly bean. Because they are connected in parallel to the coil springs, they then take on a portion of the additional vertical loading.
The rubber cushion is installed in such a way that the two pairs of rubber bodies 8 and 9 with their vulcanized end plates 10 to 13 are inserted into the sleeve 7, which is initially still removed. The rubber blocks 8, 9 are dimensioned in the free state so that they have to be compressed by a certain amount in ra dialer direction when inserted into this bushing, so that they are then pre-compressed in the assembled state.
- In the first embodiment shown, the original thickness of the rubber body 8 of one pair is less than that of the pair 9, so that the two rubber body pairs in the assembled state, where they then have the same thickness, are pre-compressed to different degrees. This measure ensures that the spring characteristics resulting in the transverse direction of the vehicle correspond to a greater elasticity than the spring characteristics resulting in the longitudinal direction of the vehicle.
When tensile forces are transmitted, which run horizontally and perpendicular to the wheel axis, the pair of rubber blocks 9 is stressed in the longitudinal direction of the vehicle, with one body experiencing increased pressure stress due to the pre-compression of the rubber body, while the other is reduced. The pair of vacuum bodies 8 experiences shear loads. If, on the other hand, horizontal forces are transmitted from the axle bushing transversely to the longitudinal direction of the vehicle to the guide pin 6, the stress on the rubber body takes place in the opposite manner.
The greater elasticity .des rubber cushion in the transverse direction can, for. B. can also be achieved in that the pair of rubber bodies 8 is made of material of softer quality than the pair 9. Or both measures, d. 1i. unequal pre-compression and unequal quality, the rubber body, are hit at the same time.
Elastic rings 14 are inserted between the ends of the helical spring 4 and their contact surfaces, so that the helical spring can better adapt to the small transverse and longitudinal displacements of the axle bushing 1 relative to the frame 5 when the rubber bodies 8, 9 spring in. To protect the rubber body 8, 9 from excessive deformation in the verti cal direction, corre sponding stops (Fig. 1) are provided that limit the vertical play on the deflections a and b. Furthermore, stops are provided on the clamping ring 21 (FIG. 5), which limit the deflections in the transverse and longitudinal directions.
The maximum permissible deflection d (Fig. 3) for transverse movements is kept larger than the corresponding deflection c for longitudinal movements, in adaptation to the unequal spring characteristics of the rubber cushion in the transverse and longitudinal directions. 4- and 5, a space-saving embodiment is shown, which allows to use more closely coiled suspension springs than in the first embodiment. For this purpose, the inner limiting surfaces of the rubber bodies are arched and the inside vulcanized end plates with the rubber bodies are combined into a single sleeve 18, so that the inner surfaces of the rubber blocks can be moved together. The unequal spring characteristics of the two pairs of rubber bodies are achieved in the same way as in those of FIGS. 1 to 3.
The upper and lower ends 22 of the outer end plates 10, 12 are beveled, the corresponding parts on the axle sleeve are dovetail-shaped, which causes a very rigid connection between these two parts. In a departure from the cross-sectional shape shown in FIGS. 1 and 2, the rubber bodies 8 and 9 can, for. B. according to FIG. 6, a guide pin 6a with a double-T-shaped cross-section are provided. As a result, in addition to the pre-compression and the softness of the two pairs of rubber blocks, there is another difference, which is given by the greater thickness of the rubber bodies 8 absorbing the transverse forces, and which can contribute to increasing the difference in the resulting spring characteristics in the transverse and longitudinal directions.