DE1956128U

DE1956128U - Federauflage fuer schraubenfedern, insbesondere fuer die brueckenabstuetzung von schienenfahrzeugen.

Info

Publication number: DE1956128U
Application number: DE1966A0026865
Authority: DE
Original assignee: ATLAS MAK MASCHB GmbH; Atlas Mak Maschinenbau GmbH
Current assignee: ATLAS MAK MASCHB GmbH; Atlas Mak Maschinenbau GmbH
Priority date: 1966-12-21
Filing date: 1966-12-21
Publication date: 1967-02-23

Description

Kiel-Friedrichsort, den 15. Dezember 196( F. 703

Federauflage für Schraubenfedern, insbesondere für die Brückenabstützung von Schienenfahrzeugen.

Die Neuerung bezieht sich auf eine Federauflage für vertikal und horizontal beanspruchte Schraubenfedern, insbesondere für die Abstützung der Brücke von Schienenfahrzeugen auf dem Laufwerkrahmen, mit einem neigbar gelagerten Federteller, dessen Neigbarkeit durch Schubverformung einer gekrümmten elastischen Zwischenlage (z. B. Gummi), die aus der Vertikallast zusätzlich eine Druckbeanspruchung erfährt und zwischen Federteller und einem Stützkörper angeordnet ist, ermöglicht wird.

Die Abstützung der Brücke von Schienenfahrzeugen soll vor allem zwei Aufgaben erfüllen. Einmal übernimmt sie die im allgemeinen federnde Abstützung der Vertikallast der Brücke auf dem Laufwerkrahmen, zum anderen hat sie die horizontalen Relativbewegungen zwischen Brücke und Laufwerkrahmen, z.B. bei Bogenfahrt, aufzunehmen.

Bisher ist es üblich, zur A-u-fnahme der horizontalen Relativbewegungen Gleit- \- flächen anzuordnen. Dazu sind Bauelemente notwendig₀ die dem Verschleiß unterliegen und regelmäßig gewartet werderTmüssen. Zudem muß bei jeder Relativbewegung die Haftreibung überwunden werden, was große Reaktionskräfte hervorruft.

Es ist darum vorgeschlagen worden_s die zur federnden Abstützung der Vertikallast dienenden Schraubenfedern zur Aufnahme der Horizontal= bewegungen heranzuziehen. Dabei kann die Schraubenfeder in einfacher Weise in Querrichtung so beansprucht werden, daß die Federauflageflächen parallel bleiben. Bessere Ergebnisses insbesondere geringere Rückstellkräfte und größere zulässige Ausdrehwege_s sind jedoch nach einem weiteren Vorschlag erzielbar_s wenn ein Federteller neigbar gelagert ist« ■ : ■■'".■■■■-■,'-."

Es ist nämlich auch vorgeschlagen worden, die Neigbarkeit des Federtellers durch Schubverformung einer gekrümmten elastischen Zwischenlage (z.B. Gummi), die aus der Vertikallast zusätzlich eine Druckbeanspruchung erfährt, zu· ermöglichen. Dadurch wird ein sehr geringes Rückstellmoment beim Ausdrehen des Laufwerkrahmens gegenüber der Brücke erzielt.

Da der elastische Werkstoff beim Ausdrehen auf Schub beansprucht wird,

läßt sich die Zwischenlage mit sehr geringem Volumen ausführen. . :

Nachteilig ist dagegen, daß die elastische Zwischenlage In der vorgeschlagenen Form mit gleichbleibender Schichtdicke ausgeführt ist. Die aus der Vertikal·= last entstehende Druckbeanspruchung hat eine zur freien Oberfläche hin sich vergrößernde Schubbeanspruchung zur F-ölg'e, die sich der aus der Neigung des Federtellers entstehenden Schubbeanspruchung überlagert. Auf der in Neigungsrichtung des Federtellers gelegenen Seite der elastischen

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Zwischenlage addieren sich die Schubspannungen nahezu. Um einen noch zulässigen Wert für die Schubbeanspruchung in der Randzone der freien Oberfläche nicht zu überschreiten, muß die Schichtdicke unnötig groß ausgeführt werden.

Aufgabe der Neuerung ist_s diese Nachteile zu vermeiden und bei Neigung des Federtellers nahezu gleichmäßige Schubspannungen im hochbeansprucKten Bereich der elastischen Zwischenlage zu erzielen.

Die Aufgabe wird neue rungs gemäß dadurch gelöst_s daß die Dicke der elastischen Zwischenlage in Neigungsrichtung des Federtellers in an sich bekannter Weise zur freien Oberfläche hin zunimmt. Unter Neigungsrichtung ist dabei die Richtung verstanden, in der die elastische Zwischenlage durch ihre Formgebung eine Neigbarkeit des Federtellers ermöglicht.

In der Zeichnung ist der Neuerungsgegenstand dargestellt. Es zeigen;

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Feder auflage nach Linie I-1 der Fig. Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. I₃ Fig. 3 die Federaufläge nach Fig. 1 unter Vertikallast₃

Fig. 4 die Federauflage nach Fig. 1 unter Querlast mit geneigtem Federteller und

Fig. 5 die Federaüflage nach Fig. 1 unter Vertikal- und Querlast.

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Der Federteller 1 zur Schraubenfeder 2 ist durch eine elastische Zwischenlage 3 gegenüber dem mit dem Fahrzeugteil fest verbundenen Stützkörper 4 neigbar gelagert. Die Dicke der elastischen Zwischenlage nimmt in Neigungsrichtung des Federtellers vom Kleinstwert D in der Mitte bis zum Größtwert D an der freien Oberfläche stetig zu. Um dies zu erreichen, sind die Begrenzungsflächen für die elastische Zwischenlage am Federteller 1 und am Stützkörper 4 mit unterschiedlichen Krümmungshalbmessern ausgeführt wobei die Differenz größer als D ist. Senkrecht zur Neigungsrichtung des Federtellers 1 hat die elastische Zwischenlage 3 eine gleichbleibende Dicke.

In den Fig. 3 bis 5 ist die Feder auflage bei drei verschiedenen Beanspruchungsfällen dargestellt, wobei jeweils einige sich aus der Beanspruchung ergebende Deformations linien 5 eingetragen sind. In Fig. 3 tritt nur die Vertikallast P auf. Die Druckbeanspruchung der elastischen Zwischenlage 3 bewirkt eine nach den seitlichen Randzonen sich vergrößernde S chub spannung, dargestellt durch die Schubwinkel ^C bis oL der Deformationslinien 5 an der Haftfläche 6. In Fig. 4 wird die Federauflage nur durch die Querkraft Q ohne Vertikallast P beansprucht. In der gekrümmten elastischen Zwischenlage tritt eine Schubspannung auf, der Federteller neigt sich. Durch die neuerungsgemäße Ausbildung der elastischen Zwischenlage mit zunehmender Dicke zu der freien Oberfläche hin werden die Schubwinkel B bis /j „ von der

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Mitte zur freien Oberfläche hin zunehmend kleiner. In Fig. 5 schließlich treten Vertikallast P und Querkraft Q gemeinsam auf. Die aus beiden Belastungen entstehenden Schubwinkel(^ bis J\_^ bezw. /0

bis β der Deformationslinien 5 addieren sich auf der in Neigungsrichtung gelegenen Seite. Es entstehen die resultierenden Schubwinkel tf bis /"„,
die bei größter Neigung des Federtellers eine gleichbleibende oder nahezu gleichbleibende Größe aufweisen. - "

Die mit der Neuerung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, für die elastische Zwischenlage der Federauflage bei größter Neigung des Federtellers 1 auf der höher beanspruchten, in Neigungsrichtung gelegenen, Seite_?. eine nahezu gleichmäßige Spannungsverteilung zu erreichen. Dadurch wird einerseits eine Überbeanspruchung des elastischen Werkstoffes, andererseits eine unnötig große Dicke der Zwischenlage 3 vermieden.

Claims

P.A. 668 020*21.12.68

Schutzanspruch,,

Federauflage für eine vertikal und horizontal beanspruchte Schraubenfeder, insbesondere für die Abstützung der Brücke von Schienenfahrzeugen auf dem Laufwerkrahmen, mit einem neigbar gelagerten Federteller, dessen Neigbarkeit durch Schubverformung einer gekrümmten elastischen Zwischenlage (z. B. Gummi), die aus der Vertikallast zusätzlich eine Druckbeanspruchung erfährt und zwischen Federteller und einem Stützkörper angeordnet ist, ermöglicht wird_s dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der elastischen Zwischenlage in Neigungsrichtung des Federtellers in an sich bekannter Weise zur freien Oberfläche hin zunimmt.