DE1298778B

DE1298778B - Lager zur Stossdaempfung

Info

Publication number: DE1298778B
Application number: DEP41834A
Authority: DE
Inventors: Gutridge Jack Elliot
Original assignee: Pullman Inc
Current assignee: Pullman Inc
Priority date: 1966-06-20
Filing date: 1967-04-07
Publication date: 1969-07-03
Also published as: FR1518120A; BE696625A; US3401648A; NL6704400A; GB1183848A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Lager zur nicht mehr auch noch das ganze Gewicht jeder auf Dämpfung waagerechter Stöße in Gesalt einer dem Lager ruhenden Last, wodurch auch ihre Schubfeder aus Gummi od. dgl. mit mehreren, zwi- Lebensdauer und ihre Belastbarkeit verbessert wird, sehen Deck- und Zwischenplatten und parallel zuein- Durch die gestapelte Bauweise der Anordnung und ander angeordneten elastomeren Schichten. 5 die damit verbundene Addition der weitgehend von-

Bei den zur Abfederung von Fahrzeugen bekann- einander unabhängigen Deformationswege lassen sich ten Lagern der beschriebenen Art werden die elasto- praktisch beliebig große Deformationswege erreichen, meren Schichten auf Scherbelastung beansprucht. Es also auch Überbelastungen absichern, wobei durch tritt jedoch bei diesen Lagern nur insoweit ein unterschiedliche Einzeldimensionierung der elasto-Dämpfungseffekt ein, als die Deformation der elasto- io meren Schichten sowohl hinsichtlich der Abmessunmeren Schicht selbst eine Dämpfung bewirkt. Daher gen als auch hinsichtlich des ausgewählten Materials bewirken die bisherigen Lager lediglich eine Abfede- sehr verschiedene und den jeweiligen Gegebenheiten rung, die zur Dämpfung und Unschädlichmachung anpaßbare Charakteristiken erreichbar sind, ohne kinetischer Energie ungeeignet ist. daß gleichzeitig die feste Lagerung oder sichere

Einzelne der bekannten Lager haben darüber hin- 15 Führung der auf dem Lager ruhenden Last beeinaus den Nachteil, daß der Abstand der Zwischen- trächtigt würde, da diese stets auf Flanschen und und Deckplatten auf Grund der Scherbelastung ver- Platten ruht. Ein Verkippen der Last ist ebenso sicher ändert wird. Dies kann bewirken, daß die schub- unterbunden wie ein Einknicken oder Abscheren der beanspruchte elastomere Schicht von der auf sie elastomeren Schichten. Zudem werden durch die wirkenden statischen Last zusammengequetscht wird, 20 erfindungsgemäßen Lager die auf die Behälterkonwodurch die Deckplatte in geneigten Zustand gerät. struktionen ausgeübten Belastungen sowie die Be-Die auftretende Druckbeanspruchung der elastome- Schädigungsgefahr für das in den Behältern beförren Schichten führt auch teilweise dazu, daß die derte Gut verringert..

elastomere Schicht wegen der Hystereseeigenschaf- Das erfindungsgemäße Lager eignet sich zudem

ten des Materials nicht in die Ausgangsposition zu- 25 besonders gut für die Lagerung eines Frachtbehälters rückkehren kann, so daß bei einem weiteren Auf- bzw. Containers auf einem Eisenbahnwagen, bei dem prallstoß nicht mehr der volle Deformationsweg erfahrungsgemäß besonders starke und häufige zur Verfügung steht, was — abgesehen von der Längsstöße durch das Rangieren auftreten, verminderten Stoßsicherung der Last — im End- Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines

effekt zu einer Verringerung der Lebensdauer des 30 in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei-Lagers und zu dessen erhöhter Störanfälligkeit bei- spiels noch näher erläutert. Es zeigt trägt. - Fig. 1 eine Teildraufsicht auf eine Anzahl von

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lagern, eingebaut in einen Eisenbahnwagen zu dessen Lager zur Dämpfung waagerechter Stöße zu schaffen, Anpassung für den Transport von Frachtbehältern, das die Nachteile bekannter Lager nicht mehr auf- 35 F i g. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des stoßweist, sich also insbesondere durch eine starke dämpfenden Lagers, in welchem die ausgedehnte Dämpfung durch Umwandlung kinetischer Energie Stellung des Lagers strichpunktiert eingezeichnet ist, sowie durch einen großen Dämpfungsbewegungsweg F i g. 3 eine Stirnseitenansicht des stoßdämpfenden

auszeichnet. Lagers, welches die Relativstellung der Teile in Ab-

Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einem 40 Wesenheit einer auf sie lotrecht einwirkenden Last Lager der eingangs definierten Art darin, daß die veranschaulicht, und

Platten mit Seitenflanschen versehen sind, die mit F i g. 4 eine F i g. 3 ähnelnde Ansicht, welche den

der jeweils nächsten Platte unter der auf dem Lager Zustand der Bauteile des stoßdämpfenden Lagers mit ruhenden statischen Last in Reibungsberührung auf ihm ruhender Last, z. B. einem Frachtbehälter, kommen. '.!:■·.. 45 veranschaulicht.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist es dabei, wenn die F i g. 1 zeigt eine Anzahl stoßdämpfender Lager

Platten Führungselemente in Stoßrichtung aufweisen. 10, die auf einen Eisenbahnflachwagen 11 mit Diese Konstruktion hat den speziellen Vorteil, daß üblichen Aufliegerständern 12 angebracht sind. Die bei horizontalen Querkräften — etwa Zentrifugal- stoßdämpfenden Lager 10 dienen zur Auflagerung kräften beim Fahren durch eine Kurve — die elasto- 50 und Halterung eines Frachtbehälters am Eisenbahnmeren Schichten praktisch nicht seitlich beansprucht wagen, indem sie jeweils an einer der vier Ecken werden und außerdem auch keine unerwünschte des Frachtbehälters C angreifen. Querverlagerung derauf dem Lager ruhenden, bei- Gemäß den F ig. 2 bis 4 weisen die Lager 10 jeweils

spielsweise schwerkraftbedingten Last auftritt. eine Grundplatte 13 auf, an der beispielsweise mittels

Besonders vorteilhaft-ist es weiterhin, wenn zwi- 55 Niete 20 eine untere Platte 14 einer elastomeren sehen den Platten und den zugehörigen Seitenflan- Blockanordnung 16 befestigt ist. Die Platte 14 ist mit sehen vor dem Aufbringen der statischen Last ein einer z. B. aus Gummi od. dgl. bestehenden elastogeringer Abstand besteht. Dies bringt den zusatz- meren Schicht 17 verbunden, der seinerseits als prak-Hchen Vorteil mit sich, daß ein kleiner Deforma- tisch rechteckige Säule mit einem zur nachgiebigen tionsweg in vertikaler Richtung zur Verfügung steht, 60 Auflagerung der lotrechten statischen Last ausreider das Aufsetzen der Last dämpft und eine zusatz- chenden waagerechten Querschnitt ausgebildet ist. liehe Möglichkeit zur Dimensionierung insbesondere Der lotrechte Querschnitt ist so gewählt, daß die der Reibungsfunktion des Lagers in Anpassung an nachstehend erläuterte Längs- bzw. Scherbelastung verschiedene Betriebsbedingungen ermöglicht. bewältigt wird. Die elastomere Schicht 17 ist hin-

Durch das erfindungsgemäße Lager werden zahl- 65 sichtlich Abmessungen und Material für eine optireiche Vorteile erzielt. So werden die elastomeren male Dämpfung ausgelegt. Mit der Oberseite der Schichten auf konstruktiv einfache Weise praktisch elastomeren Schicht 17 ist eine obere Platte 18 verausschließlich auf Scherung beansprucht und tragen bunden, die mit einer Zwischenplatte 19 verbunden

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ist, welche sich ihrerseits seitlich über die elastomere tiv zueinander. Während dieser Relativbewegung

Schicht 17 hinauserstreckt. wird die untere elastomere Schicht 17, wie durch

Die Zwischenplatte 19 liegt über den oberen Rän- die strichpunktiert eingezeichnete Stellung in F i g. 2

dem von zwei in Querrichtung auf Abstand zuein- angedeutet, unter Scherbeanspruchung gelängt. Diese

ander aufrechtstehenden Platten 21, die an ihren 5 Längung erfolgt deshalb, weil die Zwischenplatte 19

unteren Rändern beispielsweise durch Schweißen an relativ zur Grundplatte 13 verschoben wird und sich

der Grundplatte 13 befestigt sind. Wenn gemäß die elastomere Schicht 17 unter Scherbeanspruchung

F i g. 3 keine Belastung auf das stoßdämpfende Lager über ihren vollen Dehnungsweg ausdehnt. Gleich-

10 einwirkt, hat die Zwischenplatte 19 lotrechten zeitig wird die elastomere Schicht 24, die über ihre

Abstand d von den aufrechten Seitenflanschen 21, so io Unterseite mit der Zwischenplatte 19 mitbeweglich

daß ein Zwischenraum zwischen diesen Teilen vor- verbunden ist, gleichfalls verschoben. Die obere

liegt. Wenn dagegen eine lotrechte Belastung auf die Platte 28 wird ebenfalls im Längungsausmaß der

Lager ausgeübt wird, wird die elastomere Schicht elastomeren Schicht 24 verlagert. Auf diese Weise

unter Druck gesetzt, so daß die Zwischenplatte 19 längen sich beide elastomeren Schichten 17 und 24

gemäß F i g. 4 gegen die oberen Ränder der aufrecht- 15 unter Scherbeanspruchung. Wie ersichtlich, ist der

stehenden Seitenflansche 21 verlagert wird. Die Be- Gesamtbewegungsweg der oberen Platte 28 relativ

rührungsflächen weisen eine besondere Oberflächen- zur unteren Platte 13 die Summe der Längungen der

behandlung auf, um eine kontrollierte Reibung elastomeren Schichten 24 und 17, so daß der auf

zwischen den sich berührenden Flächen der Zwi- ihnen ruhende Behälter sich über einen Gesamt-

schenplatte 19 und der Ränder der Seitenflansche 21 so weg T verschiebt. Während dieser Verschiebung

zu erzielen. dämpfen die elastomeren Schichten 17 und 24 unter

An der Oberseite der Zwischenplatte 19 ist mittels Scherbeanspruchung einen Teil der auf sie einwir-

Niete 22, welche die obere Platte der elastomeren kenden Aufprallenergie.

Schicht 17 mit der Zwischenplatte verbinden, eine Während die elastomeren Schichten 17 und 24 untere Platte 23 einer zweiten elastomeren Schicht 25 gelängt werden, stehen die obere Platte 28 mit den 24 befestigt. Die elastomere Schicht 24 hat praktisch Seitenflanschen 29 sowie die Zwischenplatte 19 mit dieselben Eigenschaften wie die elastomere Schicht den Seitenflanschen 21 in Gleitberührung. Hierbei 17. An der Oberseite der Schicht 24 ist beispielsweise wird eine Reibungskraft erzeugt, die ebenfalls einen mittels Niete 27 eine Platte 26 an einer oberen Platte Teil der Aufprallenergie dämpft. Gleichzeitig verhin-28 angebracht. Die obere Platte 28 erstreckt sich 30 dem die in Gleitberührang mit den Platten 28 und 19 über den Umfang der elastomeren Schicht 24 hinaus stehenden Seitenflansche 29 bzw. 21 ein weiteres Zu- und übergreift mit lotrechtem Abstand zwei in Quer- sammendrücken der elastomeren Schichten 17 und richtung voneinander entfernte aufrechte Seitenflan- 24 unter der Kraft der lotrecht auf die Schichten sehe 29, die an der Zwischenplatte 19 befestigt, bei- einwirkenden Last. Außerdem halten die Seitenspielsweise angeschweißt sind. Wenn eine lotrechte 35 flansche 21 und 29 die Ober- und Unterseiten jeder Belastung auf die obere Platte 28 einwirkt, die ein Schicht über die ganze Länge des betreffenden Blocks Zusammendrücken der elastomeren Schicht 24 be- praktisch parallel zueinander, so daß die gelängten wirkt, wird die obere Platte auf dieselbe Weise wie Enden nicht zusammengequetscht werden. Auf diese in Verbindung mit der Verlagerung der Zwischen- Weise behalten die elastomeren Schichten 17 und 24 platte 19 gegen die Seitenflansche 21 beschrieben 40 jeweils genügend Elastizität, um die lotrecht abgegegen die oberen Enden der Seitenflansche 29 ver- stützte Last aus der verlagerten Stellung wieder in lagert. Die einander zugewandten Flächen der Seiten- die Neutralstellung des Lagers zurückzubringen, nachflansche 29 und der oberen Platte 28 weisen ebenfalls dem die Energie des Aufpralls gedämpft worden ist. eine eine kontrollierte Reibung gewährleistende Die Elastizität der elastomeren Schichten 17 und Oberflächenbehandlung auf. 45 24 der Längung unter Scherbeanspruchung ändert

An der Oberseite der oberen Platte 28 ist eine sich mit den Hystereseeigenschaften des verwendeten

Behältertraganordnung befestigt, die bei der darge- elastomeren Materials, dem lotrechten und dem

stellten Ausführungsform einen Grundblock 31 mit waagerechten Querschnitt sowie der maximalen lot-

einer von diesem abstehenden runden Säule 32 auf- rechten Last, die von dem Lager 10 aufgenommen

weist, welche in eine Ausnehmung O eines genorm- 50 werden soll. Diese Faktoren bestimmen in gewissem

ten Eckanschlusses an einer der Ecken eines Fracht- Ausmaß die lotrechten Abstände d zwischen der

behälters C eingesetzt ist. Zwischenplatte 19 und den oberen Rändern der

Um dem Lager Querstabilität zu verleihen und Seitenflansche 21 sowie zwischen der oberen Platte somit seitliche Durchbiegungen der elastomeren 28 und den oberen Rändern der Seitenflansche 29. Schichten 17 und 24 zu verhindern, stehen von der 55 Falls das elastomere Material der Schichten 17 und oberen Platte 28 zwei in Querrichtung Abstand von- 24 unter einer ausgewählten Höchstlast am Ende des einander aufweisende plattenförmige Führungsele- Dämpfungsbewegungswegs T noch beträchtliche EIamente33 nach unten ab, die sich jeweils an der stizität hat, um die Last in die Neutralstellung zuAußenseite der betreffenden Seitenflansche 29 befin- rückzustellen und die Reibungskräfte zwischen den den. Weitere Querstabilität verleihende Führungs- 60 Berührungsflächen der Seitenflansche 21 und der elemente 34 sind an den Seitenflanschen 21 befestigt, Zwischenplatte 19 bzw. der Seitenflansche 29 und ragen über die Zwischenplatte 19 hinaus nach oben der oberen Platte 28 überwinden zu können, kann und besitzen gemäß den F i g. 3 und 4 einen Abstand der Abstand d auf einem Mindestmaß gehalten wervon den Seitenflanschen 29. den, so daß auch hierbei eine möglichst große Rei-

Wenn beispielsweise ein Aufprallstoß auf den 65 bungsberührung gewährleistet und eine optimale

Eisenbahnflachwagen 11 ausgeübt wird, an welchem Energieumwandlung während der Bewegung über

das Lager 10 angebaut ist, verschieben sich der die Strecke T erzielt wird.

Frachtbehälter C und die Fahrzeugkonstruktion rela- Falls das elastomere Material am Ende des Be-

wegungswegs T dagegen nur eine Mindestelastizität aufweist, kann es nötig sein, die Reibungskräfte durch Vergrößerung der lotrechten Abständet auf einem Mindestwert zu halten. Unter diesen letztgenannten Bedingungen kann zwischen den oberen Rändern der Seitenflansche 21 und der Zwischenplatte 19 einerseits sowie den oberen Rändern der Seitenflansche 29 und der oberen Platte 28 andererseits schon dann ein lotrechter Zwischenraum bleiben, wenn die lotrechte Last noch in der Neutralstellung des Lagers auf dieses drückt. Bei Einwirkung eines längsgerichteten Aufprallstoßes, der eine Längung der elastomeren Schichten 17 und 24 unter Scherbelastung bewirkt, kommen die Zwischenplatten 19 und die obere Platte 28 hierbei während eines Teils des Bewegungswegs T in Gleitberührung mit den Seitenflanschen 21 bzw. 29. Diese Gleitberührung wird jedoch möglichst groß gewählt, damit ein möglichst großer Anteil der Aufprallenergie durch Reibung gedämpft wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Lager zur Dämpfung waagerechter Stöße in Gestalt einer Schubfeder aus Gummi od. dgl. mit mehreren, zwischen Deck- und Zwischenplatten und parallel zueinander angeordneten elastomeren Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (13,19) mit Seitenflanschen (21, 29) versehen sind, die mit der jeweils nächsten Platte (19, 28) unter der auf dem Lager ruhenden statischen Last in Reibungsberührung kommen.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (13, 19, 28) Führungselemente (33, 34) in Stoßrichtung aufweisen.

3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Platten (13,19) und den zugehörigen Seitenflanschen (21, 29) vor dem Aufbringen der statischen Last ein geringer Abstand (d) besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen