DE1014145B

DE1014145B - Federnde Abstuetzung des Fahrgestellrahmens eines Schienenfahrzeuges auf seine Achslagerung

Info

Publication number: DE1014145B
Application number: DESCH15623A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Gaston Borgeaud
Original assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Current assignee: Schweizerische Lokomotiv und Maschinenfabrik AG (SLM)
Priority date: 1954-06-05
Filing date: 1954-06-18
Publication date: 1957-08-22
Also published as: FR1133437A; NL99066C; GB772644A; BE538607A; NL188278B; NL208391A; CH324972A; NL82849C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine bekannte federnde Abstützung des Fahrgestellrahmens eines Schienenfahrzeuges auf seine Achslagerung, bei der wenigstens ein Teil der Vertikalkräfte auf jedes Achslagergehäuse durch zwei (gegebenenfalls aus Teilen zusammengesetzte) Gummielemente übertragen wird, von denen das eine über dem Achslagergehäuse angeordnet ist, von diesem gehalten wird und die nach unten gerichteten Vertikalkräfte aufnimmt, die von dem gleichfalls über dem Lagergehäuse liegenden Steg des Achslagerführungsjochs ausgehen und sich auf den Gummi stützen, während das andere im Raum zwischen der Unterseite des Achslagergehäuses und einem ebenfalls unter diesem hindurchgeführten, mit dem Fahrgestellrahmen starr verbundenen Steg des Achslagerführungsjochs liegt.

Die Anordnung der Gummielemente jeweils über und unter dem Achslagergehäuse hat den Vorteil, daß die freie Ausbildung der zur Übertragung der Zug- und Bremskräfte sowie der Querkräfte auf die Achslagergehäuse dienenden Bauteile durch die Gummielemente nicht beeinträchtigt wird, wie dies bei bekannten Abstützungen mit beiderseits der Achslager liegenden Gummielementen der Fall ist.

Wenigstens einen Teil der Vertikalkräfte auf das Achslagergehäuse übertragende Gummielemente jeweils oberhalb und unterhalb des Achslagergehäuses anzuordnen, ist also bekannt. So hat man beispielsweise bereits an der Außenseite des Achslagergehäuses zwei gleichsinnig beanspruchte Gummielemente vorgesehen, die zwischen einem breiten in einem beträchtlichen Abstand außerhalb der Achslagergehäusemitte angeordneten Steg und oberen, bzw. unteren Lappen des Achslagergehäuses befestigt sind. Die Gummielemente bestehen aus mehreren voneinander durch Blechplatten, getrennten Gummischeiben, die auf Schub beansprucht werden.

Eine solche einseitige Anordnung der gleichsinnig auf Schub beanspruchten Gummielemente in größerem Abstand von der Achslagermitte hat den Nachteil, daß bei der Aufnahme der Schubkräfte durch diese Gummielemente ein Drehmoment auftritt, das das Achslagergehäuse um eine in der Fahrtrichtung liegende (gedachte) Achse zu kippen sucht und vom Achsschenkel selbst aufgenommen werden muß. Durch dieses Drehmoment treten daher zwischen dem Achsschenkel und der Lagerbuchse des Achslagers unerwünschte Kantenpressungen auf. Die dadurch bedingte ungleiche Verteilung der Drücke innerhalb des Achslagers ist für das einwandfreie Arbeiten des Achslagers nachteilig.

Es ist auch nicht mehr neu, die beiden Gummielemente im wesentlichen in Achslagermitte über und unter dem Achslagergehäuse anzuordnen, wobei das Federnde Abstützung

des Fahrgestellrahmens

eines Schienenfahrzeuges

auf seine Achslagerung

Anmelder:

Schweizerische

Lokomotiv- und Maschinenfabrik,
Winterthur (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt,
München 22, Steinsdorfstr. 10

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 5. Juni 1954

Dr.-Ing. Gaston Borgeaud, Winterthur (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

eine (obere) Gummielement über dem Achslagergehäuse angeordnet ist, von diesem gehalten wird und die nach unten gerichteten \^rertikalkräfte aufnimmt, die von dem gleichfalls über dem Lagergehäuse liegenden Steg des Achslagerführungsjochs ausgehen und sich auf dem Gummi stützen, während das andere (untere) Gummielement im Raum zwischen der Unter ■ seite des Achslagergehäuses und einem unter diesem Achslagergehäuse hindurchgeführten, mit dem Fahrgestellrahmen starr verbundenen Steg des Achslagerführungsjochs liegt.

Durch die Anordnung der Gummielemente über und unter der Mitte des Achslagers wird das Auftreten unerwünschter Kippmomente beim Belasten der Gummielemente vermieden. Die beiden Gummielemente werden jedoch in ganz unterschiedlicher Weise beansprucht.

Während das obere Gummielement durch den auf ihm liegenden Steg des Achslagerführungsjochs auf Druck und Schub beansprucht wird, greift der unterhalb' des Achslagers durchgeführte Steg im wesentlichen auf der Unterseite des unteren Gummielementes an. Über diesen Steg kann infolgedessen keine größere Vertikallast auf das Gummielement und damit auf das Achslagergehäuse übertragen werden. Wenn man nämlich größere Zugbeanspruchungen in dem unteren

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Gummielement vermeiden will, so muß dieses Gummielement mit einer derartigen Vorspannung eingebaut werden, daß es bei höchster Achslagerbelastung, d. h. bei voll besetztem Fahrzeug, ungefähr entlastet ist. Dann muß aber das obere Gummielement allein fast die gesamte vertikale Last übernehmen,

Läßt man für das untere Gummielement eine gewisse Zugbelastung zu, so kann es das obere Gummielement in gewissem Umfang entlasten; diese Entgestellrahmen 3 ruht mittels des am Achslagerführungsjoch bzw. an den Achshaltern 9 starr befestigten Steges 8 auf ihm. So ist die Gesamtlast etwa hälftig auf den oberen und unteren Gummikörper 4 und 5 verteilt. Die beiden Seiten des Achslagergehäuses sind mit üblichen U-förmigen Gleitflächen versehen, welche zur Führung des Radsatzes in Längs- und Querrichtung vermittels der Achsgabeln 9 und der daran befestigten Gleitplatten 10 dienen.

möglich, unter Einhaltung der für Gumtniabstützungen zulässigen Flächendrücke das Achslager für große Raddrücke zu verwenden.

Beim zweiten, in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Gummikörper 4 und 5 durch die Stützkräfte auf Schub beansprucht. Die Körper 4 und 5 bestehen je aus einem Paar Gummielemente. Deren Stirnflächen sind einerseits an den

lastung ist aber durch die zulässige Zugbeanspruchung io Zufolge der Verteilung der Belastung auf zwei auf in dem unteren Gummielement begrenzt; sie kann Druck beanspruchte Gummikörper 4 und 5 ist es stets nur einen geringen Bruchteil der gesamten
Vertikallast ausmachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beiden jeweils über und unter dem Achslagergehäuse liegenden Gummielemente in gleicher Weise durch Stützkräfte zu beanspruchen, so daß die Vertikalkräfte etwa zur Hälfte auf jedes der beiden Gummielemente wirken.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß 20 nach oben und unten reichenden, senkrecht zur Raddas untere Gummielement, das von einer nach unten satzachswelle stehenden Verlängerungen 13, 14 der gerichteten Verlängerung des Achslagergehäuses ge- Gehäusedeckel 15, 16, andererseits am Längsträger halten wird, die von dem unter dem Achslager durch- des Fahrgestellrahmens 3 bzw. am Steg 8 befestigt, geführten Steg ausgehenden Vertikalkräfte in gleicher Die Übertragung der Zug-, Brems- und Querkräfte Weise wie das obere Gummielement aufnimmt, d. h. 25 zwischen dem Achslagergehäuse 1 und den Achsgleichfalls als Stützkräfte in Parallelschaltung zu den haltern 9 erfolgt, wie bekannt, durch Lenker 17, 18, vom oberen Steg ausgehenden Vertikalkräften. die bei mittlerer Belastung horizontal liegen. Der

Durch eine derartige Anordnung der gleichsinnig rechtsseitige ist oberhalb, der linksseitige im gleichen beanspruchten Gummielemente oberhalb und unter- Abstand unterhalb der Achswellenmitte angeordnet, halb des Achslagergehäuses ergibt sich der Vorteil, 30 Die Führung des Radsatzes in Querrichtung ist somit daß jedes dieser Gummielemente nur für etwa die wie im ersten Ausführungsbeispiel starr. Durch VerHälfte der von beiden Elementen aufzunehmenden wendung von Gummibüchsen in den Gelenken der A'ertikalkraft auszulegen ist, wobei durch die Lage Lenker 17, 18, z. B. von solchen warenzeichenrechtlich der Gummielemente oberhalb und unterhalb der Achs- unter dem geschützten Namen »Silentbloc« bekannten, lagermitte das Auftreten von die Gummielemente 35 kann der Querführung, wie üblich, eine gewisse

Nachgiebigkeit verliehen werden. Sie wird dann »halbstarr«. Dabei arbeiten die Gummikörper 4, 5 in Querrichtung mit. Ferner sind auf diese Weise, wie allgemein bekannt, keine Teile mehr vorhanden, die sich zufolge der relativen Vertikal- und Querbewegungen des Fahrgestellrahmens 3 abnutzen können.

Beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5 bis 7 ist der Gummiklotzfederung 4, 5 eine zweite be-

Fig. 3 den Aufriß der federnden Abstützung eines 45 kannte Federung mittels Schraubenfedern 19 vorgezweiten Beispiels, schaltet. Sie stützen sich, wie bekannt, vermittels der

Fig. 4 den Seitenriß dazu nach der Schnitt- Zylinder 20 und der Haltestäbe 21 auf die Arme 25 linie IV-IV der Fig. 3, eines bekannten Übertragungsjochs 26. Dieses um-

Fig. 5 ein drittes Beispiel im Aufriß, wobei die schließt das Achslagergehäuse 1 oben und unten volllinke Hälfte in Ansicht, die rechte im Schnitt nach ₅₀ ständig. In bezug auf die Längs- und Querrichtung ist der Linie V-V der Fig. 6 dargestellt ist, es am Fahrgestellrahmen 3 durch lotrechte Zapfen 27

geführt, deren Führungsbüchsen 22 unten geschlossen und mit Schmieröl gefüllt sind. Zwischen ihnen und dem Zylinder 20 befindet sich eine Gummibüchse 23, 55 die, wie gleichfalls bekannt, eine gewisse gegenseitige Nachgiebigkeit dieser Teile ermöglicht. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Abstützung vom Übertragungsjoch 26 auf das Achslagergehäuse 1 mittels zweier auf Druck beanspruchter Gummikörper4 gestellrahmen 3 über zwei voneinander getrennte 60 und 5. Der Stützsteg 26 a für den unteren Gummi-Gummikörper 4, 5 von rechteckförmigem Querschnitt körper 5 besteht hier aus einem Stück mit dem Über-

zusätzlich belastenden und unerwünschte Kantenpressungen in dem Achslager bedingenden Momenten verhindert wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 den Aufriß der federnden Abstützung eines ersten Beispiels,

Fig. 2 den Seitenriß nach der Schnittlinie H-II der Fig. 1,

Fig. 6 den Seitenriß nach der Schnittlinie VI-VI der Fig. 5 und

Fig. 7 eine Einzelheit der Achsbüchse im Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 5.

Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 ist das Achslagergehäuse 1 mittels zweier in der Zeichnung nicht dargestellter Rollenlager auf dem Achsschenkel 2 gelagert, während sich der Fahrauf das Achslagergehäuse 1 stützt. Sie arbeiten parallel zueinander. Der obere Gummikörper 4 liegt unmittelbar zwischen dem Achslagergehäuse 1 und einem Ouerstück 3 a des Achsführuegsjochs 9 des Fahrgestell-Längsträgers, während der untere Gummikörper 5 in einem durch untere Fortsätze 6 des innern und äußern Achslagergehäusedeckels gebildeten Bügel untergebracht ist und sich auf das mit den Bügel-

tragungsjoch 26. Für die Lagerung des Achslagergehäuses 1 auf dem Achsschenkel 2 sind zwei Zylinderrollenlager 28 vorgesehen.

Die vordere und hintere Seite des Achslagergehäuses 1 sind, wie bekannt, durch ein zweites Gummikörperpaar 29 mit dem Übertragungsjocb 26 abnutzungsfrei verbunden. Die Gummimasse ist aber hier, wie üblich, durch mehrere metallische Zwiscfeen-

wangen 6 verschraubte Querstück 7 stützt. Der Fahr- 70 platten 30 in einzelne Schichten aufgeteilt, damit die

Nachgiebigkeit in Fahrtrichtung herabgesetzt wird, diejenige in Quer- und Vertikalrichtung jedoch fast unverändert bleibt. Anstatt vertikal könnten die Gummikörper 29, wie bekannt, geneigt oder in doppelter Anzahl und in V-förmiger Anordnung verlegt sein.

Zwischen dem Joch 26 und dem Achslagergehäuse 1 ist in Achsrichtung Spiel j vorgesehen. Es arbeiten bei Längs- und Querverschiebungen des Radsatzes gegenüber dem Fahrgestellrahmen 3 auch die beiden Hauptstützgummikörper 4, 5 auf Scherung. Zur Verbesserung der Querführung sind, wie bekannt, vorgespannte federnde Rückstellvorrichtungen vorgesehen. Diese bestehen aus vier in das Übertragungsjoch 26 eingebauten, vorgespannten Schraubenfedern 32, welche bei Querverschiebungen zwischen Radsatz und Fahrgestellrahmen vermittels der Anschläge 33 des Achslagergehäuses 1 eingedrückt werden und eine Rückstellkraft ausüben, die schon bei beginnendem Ausschlag eine bestimmte Größe annimmt.

An Stelle von Doppelachslagern 28 könnten Gleitlager oder auch sogenannte einreihige, sphärische Rollenlager Verwendung finden, wenn der dadurch erforderliche größere Durchmesser des Achslagergehäuses 1 in Kauf genommen werden kann.

Ferner könnten die Gummikörper 4, 5 je durch eine oder mehrere Schraubenfedern teilweise entlastet werden.

Anspruch 1 schützt ausschließlich die Gesamtkombination seiner sämtlichen Merkmale. Die Ansprüche2 bis 5 gelten nur zusammen mit Anspruch 1.

Claims

Patentansprüche-

1. Federnde Abstützung des Fahrgestellrahmens eines Schienenfahrzeuges auf seine Achslagerung, bei der wenigstens ein Teil der Vertikalkräfte auf jedes Achslagergehäuse durch zwei (gegebenenfalls aus Teilen zusammengesetzte) Gummielemente übertragen wird, von denen das eine über dem Lagergehäuse angeordnet ist, von diesem gehalten wird und die nach unten gerichteten Vertikalkräfte aufnimmt, die von dem gleichfalls über dem Lagergehäuse liegenden Steg des Achslagerführungsjochs ausgehen und sich auf den Gummi stützen, während das andere im Raum zwischen der Unterseite des Achslagergehäuses und einem ebenfalls unter diesem hindurchgeführten, mit dem Fahrgestellrahmen starr verbundenen Steg des Achslagerführungsjochs liegt, dadurch gekennzeichnet, daß das andere, nämlich das untere Gummielement (5), das von einer nach unten gerichteten Verlängerung (6, 7 bzw. 14) des Achslagergehäuses (1) gehalten wird, die von dem zweiten, d.h. dem unteren Steg (8 bzw. 26 α) ausgehenden Vertikalkräfte in gleicher Weise wie das obere Gummielement (4) aufnimmt, d. h, gleichfalls als Stützkräfte in Parallelschaltung zu den vom oberen Steg ausgehenden Vertikalkräften.

2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei nach unten reichende Verlängerungen (6) des Achslagergehäuses (1) zusammen mit einem ihre unteren Enden verbindenden Ouerstück (7) einen Bügel bilden, durch den der untere Steg (8) des Achslagerführungsjochs (9) mit Abstand über dem Querstück hindurchführt, so daß das untere Gummielemeut (5) sich auf das Ouerstück des Bügels abstützt und von dem darüberliegenden Steg durch die vertikalen Stützkräfte auf Druck beansprucht ist (Fig. 1 und 2).

3. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die vertikalen Stützkräfte je etwa zur Hälfte beanspruchte obere und untere Gummielement (4, 5) aus je zwei ein Paar bildenden Gummikörpern (4, 4 bzw. 5, 5) besteht, die mit ihren äußeren Stirnflächen an zwei aufrecht stehenden Lappen (13,14) des Achslagergehäuses (1), mit ihren inneren Stirnflächen an dem oberen bzw. unteren Steg (Za, 8) des Achslagerführungsjochs (9) befestigt sind, so daß diese Stützkräfte die Gummielemente auf Schub beanspruchen (Fig. 3 und 4).

4. Abstützung nach Anspruch 1 mit in Querrichtung starrer oder nachgiebiger Führung des Achslagergehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß die in Fahrtrichtung vordere und hintere Seite des Achslagergehäuses (1) durch weitere Gummikörper (29) mit den Achslagerhaltern verbunden sind, so daß sämtliche Gummikörper (4, 5, 29) an der Kräfteübertragung zwischen Achslagergehäuse und Fahrgestellrahmen (3) teilnehmen.

5. Abstützung nach Anspruch 1 mit einem das Achslagergehäuse oben und unten umfassenden, dem Fahrgestellrahmen gegenüber abgefederten Übertragungsjoch, das seitliche Stützarme zur Aufnahme einer der Gummifederung vorgeschalteten Primärfederung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Jochs (26) den Stützsteg für das untere Gummielement (5) bildet, das auf dem Ouerstück (7) der unteren Verlängerungen (6) des Achslagergehäuses (1) ruht.

45 In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 824 216, 811358, 104;

Patentschrift X^Tr. 2142 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in der so\vjetischen Besatzungszone Deutschlands;

österreichische Patentschrift Nr. 177 157;

britische Patentschriften Nr. 631 792, 669 453;

USA.-Patentschriften Nr. 2 313 740, 2 396 558,
2 405 132, 2 282 161;

Zeitschrift: »Eisenbahntechnische Rundschau«, Sonderausgabe 3 (März 1954). S. 35, Bild 14.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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