DE1155158B

DE1155158B - Gummimetallfeder, insbesondere zur Fahrmotoraufhaengung von Schienentriebfahrzeugen

Info

Publication number: DE1155158B
Application number: DES69597A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Guenter Kloss; Dipl-Ing Eike Triest
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-07-26
Filing date: 1960-07-26
Publication date: 1963-10-03
Also published as: GB948176A

Description

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 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.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Während des Betriebes überwiegend auf Schub beanspruchte Gummimetallfeder zur federnden Aufhängung von Maschinen und Geräten, insbesondere zur federnden Aufhängung des sich auf der Treibachse bzw. auf einer die Treibachse mit Spiel umgebenden Hohlwelle insbesondere federnd abstützenden Fahrmotors eines elektrischen Triebfahrzeuges, insbesondere Schienentriebfahrzeuges, bestehend aus einer vorzugsweise rechteckförmigen, zwischen zwei Metallschienen einvulkanisierten Gummifeder, gekennzeichnet durch eine Vorspannung des in den Randzonen der Gummifeder (3) befindlichen Gummis.
2. Verfahren zur Herstellung der Gummimetallfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einvulkanisieren der Gummifeder (3) die Metallschienen (1 und 2) eine nach innen gekrümmte Form haben, 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.
3. Verfahren zur Herstellung einer Gummimetallfeder nach Anspruch 1, in die ein Zwischenblech einvulkanisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenblech zwei dünne, beispielsweise durch Punktschweißen miteinander verbundene Platten (9 und 10) in die Gummifeder (3) einvulkanisiert werden und daß nach dem Einvulkanisieren der Gummifeder die Randzonen der das Zwischenblech bildenden dünnen Platten auseinandergespreizt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 738 365; österreichische Patentschrift Nr. 154 034; USA.-Patentschrift Nr. 1872 767.