VEHICLE-SPRING SUSPENSION, IN PARTICULAR FOR RAIL CARS AND MOTOR TRUCKS

Abstract: 1. A vehicle-spring suspension, in particular for rail cars and motor trucks, essentially formed by a main spring (3) - for example a helical spring, a pneumatic spring or the like - which is disposed between parts (1, 2) of the vehicle - for example the vehicle structure and bogie/wheel-set - which are movable relative to one another and by an emergency spring (4) which is acted upon in the event of failure of the main spring (3), characterized in that there is provided as the emergency spring (4) a spring unit (5) which is articulated parallel to the line of operation of the main spring (3) on both parts (1, 2) of the vehicle, comprises a prestressed friction spring (5a) of high operational load capacity and damping and has a free stroke path (s) corresponding at least to the stroke of the main spring (3).

Description: Fahrzeugfederung, insbesondere für Schienen- und Lastkraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugfederung, insbesondere für Schienen- und Lastkraftfahrzeuge, im wesentlichen gebildet aus einer zwischen relativ zueinander beweglichen Fahrzeugteilen - beispielsweise Fahrzeugaufbau und Drehgestell/Radsatz - angeordneten Hauptfeder - beispielsweise Schraubenfeder, Luftfeder oder dergleichen und einer bei Ausfall der Hauptfeder beaufschlagten Notfeder. Bei einer Federung der gattungsgemässen Art ist bei Schienenfahrzeugen bekannt, den Fahrzeugaufbau über einen Luftfederbalg und eine damit verbundene Gummifeder gegen den Drehgestellrahmen abzustützen. Das fahrzeugaufbauseitige Ende der Gummifeder ist mit einem Notlaufgleitstück belegt, das von dem im Normalfall mit Abstand dazu befindlichen, im Defektfall der Luftfeder sich absenkenden Fahrzeugaufbau belastet wird (DE-PS 20 60 960). Ferner sind bei Lastkraftfahrzeugen Federungen mit den eingangs genannten Merkmalen verbreitet, z.B. in der Kombination einer Schrauben- oder Blattfeder als Hauptfeder mit einem kegelförmigen Gummiblock als Notfeder. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Fahrzeugfederung der gattungsgemässen Art die Notfeder insbesondere für beengte Einbauverhältnisse in ihren Abmessungen möglichst kompakt und dabei in ihren Federeigenschaften derart auszubilden, dass bei Ausfall der Hauptfeder die dabei auftretenden Vertikalkräfte unter Dämpfung aufgenommen werden und im weiteren ein Notlaufbetrieb möglich ist; überdies soll die Notfeder im Sinne einer Stabilisierung der relativ zueinander beweglichen Fahrzeugteile wirksam sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass als Notfeder eine parallel zur Wirkungslinie der Hauptfeder an beiden Fahrzeugteilen angelenkte, eine unter Vorspannung stehende Reibungsfeder hoher Arbeitsaufnahmefähigkeit und Dämpfung aufnehmende Federeinheit mit einem mindestens der Einfederung der Hauptfeder entsprechenden, freien Hubweg vorgesehen ist. Im Sinne einer kompakten und zugleich gekapselten Ausführung der Federeinheit sowie zur weiteren Stabilisierung der beiden durch die Notfeder aneinander angelenkten Fahrzeugteile ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Federeinheit ein Gehäuse mit einer darin geführten büchsenartigen Aufnahme für die von einem Boden des Gehäuses beaufschlagte Reibungsfeder aufweist, wobei einerseits das Gehäuse mit dem im Notfall abzufedernden einen Fahrzeugteil und andererseits ein an der Aufnahme befestigter, aus dem Gehäuse ragender Abstützarm mit dem anderen Fahrzeugteil verbunden sind. Für die Ausrüstung von Fahrzeugen, deren beide Fahrzeugteile relativ zueinander Querspiel aufweisen sollen, sieht eine Weiterbildung gemäss der Erfindung vor, dass die Verbindung des Gehäuses mit dem einen Fahrzeugteil und die Verbindung des Abstützarmes mit dem anderen Fahrzeugteil jeweils durch ein Gelenk ausgeführt sind. Um die Reibungsfeder gegen übergrosse Belastungen zu schützen, ist es nach einer nächsten Ausführungsform der Erfindung gegeben, dass die büchsenartige Aufnahme durch eine an ihr getroffene Längserstreckung, die dem freien Hubweg zuzüglich dem maximalen Arbeitshub der Reibungsfeder der Federeinheit entspricht, einen Anschlag für den Boden des Gehäuses bildet. Für ein Anheben des oberen Fahrzeugteiles zugleich mit dem unteren Fahrzeugteil sieht ein weiteres Merkmal der Erfindung vor, dass das dem Boden abgewandte Ende des Gehäuses mit einer daran lösbar befestigten, den Abstützarm umgreifenden Abschlussplatte versehen ist. Ein weiterer Schutz der Reibungsfeder gegen Schmutz und Feuchtigkeit wird in Weitergestaltung der Erfindung dadurch erzielt, dass die Abschlussplatte eine an dem Abstützarm anliegende Dichtung aufnimmt. Um bei Rückfederung der Hauptfeder einen Stoss zwischen der Abschlussplatte und der büchsenartigen Aufnahme zu vermeiden, liegt es schliesslich im Wesen der Erfindung, dass zwischen der Innenfläche der Abschlussplatte und der abstützarmseitigen Fläche der büchsenartigen Aufnahme ein Freiraum gebildet ist. Dieser Freiraum ist insbesondere unter Berücksichtigung der bei Bewegung der Fahrzeugteile in Querrichtung grösser werdenden Länge der Federeinheit so ausgelegt, dass die Innenfläche der Abschlussplatte und die abstützarmseitige Fläche der büchsenartigen Aufnahme bei Erreichen eines gewollten Endwertes der Querbewegung im Sinne eines Anschlages zusammenwirken. Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die über die Federeinheit als Notfeder erreichte ständige Wirkverbindung der beiden relativ zueinander beweglichen Fahrzeugteile eine Stabilisierung dieser Teile vorliegt. Die Federeinheit zeichnet sich ausserdem dadurch aus, dass bei Ausfall der Hauptfeder die dabei auftretenden Vertikalkräfte unter einer Dämpfung, welche negative Auswirkungen dieser Kräfte insbesondere auf die beiden Fahrzeugteile und die Fahrgäste verhindert, aufgenommen werden und im weiteren ein Notlaufbetrieb gewährleistet ist. Weiter ist die Federeinheit ein kompaktes, für sich im ganzen einbaufertig erstellbares Bauelement. Durch ihre von der Hauptfeder separierte Anordnung ist ein An- und Abbau besonders wirtschaftlich durchführbar. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt eine Fahrzeugfederung, im Längsschnitt. Zwischen relativ zueinander beweglichen Fahrzeugteilen 1 und 2, im vorliegenden Beispiel zwischen einem mit einem Fahrzeugaufbau (1) verbundenen Träger und einem Drehgestellrahmen (2), befindet sich eine symbolisch gezeichnete Hauptfeder 3. Parallel zur Wirkungslinie der Hauptfeder 3 ist an den Fahrzeugteilen 1 und 2 eine Federeinheit 5 angelenkt, deren Eigenschaft als Notfeder 4 über einen an ihr vorgesehenen freien Hubweg s erzielt wird, welcher mindestens der Einfederung der Hauptfeder 3 entspricht. Die Federeinheit 5 besteht im wesentlichen aus einer Innenund Aussenringe aufweisenden Reibungsfeder 5a mit hoher Arbeitsaufnahmefähigkeit und Dämpfung, einem Gehäuse 5b und einer darin geführten büchsenartigen Aufnahme 5c für die Reibungsfeder 5a. Das Gehäuse 5b und ein an der Aufnahme 5c befestigter Abstützarm 5e sind mit dem einen Fahrzeugteil 1 bzw. dem anderen Fahrzeugteil 2 jeweils über ein Gelenk 6 verbunden, wobei diese Gelenke 6 auch räumlich beweglich ausgebildet sein können. Eine an der büchsenartigen Aufnahme 5c gehaltene Zugschraube 5g und ein hutförmiger Topf 5h dienen zum Vorspannen der Reibungsfeder S-a; die Vorspannung entspricht weitgehend dem Gewicht des einen Fahrzeugteiles 1 (Fahrzeugaufbau) oder dem sich bei meistens mehrfacher Anordnung der Kombination Hauptfeder 3 - Federeinheit 5 ergebenden Anteil dieses Gewichtes. Bei Ausfall der Hauptfeder 3 wird die Reibungsfeder 5a unter Aufheben des freien Hubweges s von dem Boden 5d des Gehäuses 5b beaufschlagt, wobei die auftretenden Kräfte federnd und unter Dämpfung aufgenommen werden. Im übrigen bildet die büchsenartige Aufnahme 5c einen die Reibungsfeder 5a gegen übergrosse Belastung schützenden Anschlag für den Boden 5d des Gehäuses 5b. Wie aus der Zeichnung weiter ersichtlich, ist das dem Boden 5d abgewandte Ende des Gehäuses 5b mit einer daran lösbar befestigten Abschlussplatte 7 versehen, die den Ab stützarm 5e umgreift. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, das Fahrzeugteil 2 (Drehgestell) zugleich mit dem Fahrzeugteil 1 (Fahrzeugaufbau) anzuheben. Der gezeigte Freiraum zwischen der Innenfläche 7a der Abschlussplatte 7 und der abstützarmseitigen Fläche 5f der büchsenartigen Aufnahme 5c ist unter Berücksichtigung der bei Bewegungen der Fahrzeugteile 1 und 2 in Querrichtung grösser werdenden Länge der Federeinheit 5 so ausgelegt, dass die vorgenannten Flächen 7a und 5f bei Erreichen eines gewollten Endwertes der Querbewegung im Sinne eines Anschlages zusammenwirken. Um die an sich durch die labyrinthartige Führung zwischen dem Gehäuse 5b und der büchsenartigen Aufnahme 5c schon gegebene Abschirmung der Reibungsfeder 5a gegen Schmutz und Feuchtigkeit noch zu verbessern, trägt die Abschlussplatte 7 eine an dem Abstützarm 5e anliegende Dichtung 8.

Claims: Fahrzeugfederung, insbesondere für Schienen- und Lastkraftfahrzeuge Patentansprüche: 1. Fahrzeugfederung, insbesondere für Schienen- und Lastkraftfahrzeuge, im wesentlichen gebildet aus einer zwischen relativ zueinander beweglichen Fahrzeugteilen (1, 2) - beispielsweise Fahrzeugaufbau und Drehgestell/Radsatz angeordneten Hauptfeder (3) - beispielsweise Schraubenfeder, Luftfeder oder dergleichen - und einer bei Ausfall der Hauptfeder (3) beaufschlagten Notfeder (4), dadurch gekennzeichnet, dass als Notfeder (4) eine parallel zur Wirkungslinie der Hauptfeder (3) an beiden Fahrzeugteilen (1, 2) angelenkte, eine unter Vorspannung stehende Reibungsfeder (5a) hoher Arbeitsaufnahmefähigkeit und Dämpfung aufnehmende Federeinheit (5) mit einem mindestens der Einfederung der Hauptfeder (3) entsprechenden, freien Hubweg (s) vorgesehen ist. 2. Fahrzeugfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinheit (5) ein Gehäuse (5b) mit einer darin geführten büchsenartigen Aufnahme (5c) für die von einem Boden (5d) des Gehäuses (5b) beaufschlagte Reibungsfeder (5a) aufweist, wobei einerseits das Gehäuse (5b) mit dem im Notfall abzufedernden einen Fahrzeugteil (1) und andererseits ein an der Aufnahme (5c) befestigter, aus dem Gehäuse (5b) ragender Abstützarm (5e) mit dem anderen Fahrzeugteil (2) verbunden sind. 3. Fahrzeugfederung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des Gehäuses (5b) mit dem einen Fahrzeugteil (i) und die Verbindung des Abstützarmes (5e) mit dem anderen Fahrzeugteil (2) jeweils durch ein Gelenk (6) ausgeführt sind. 4. Fahrzeugfederung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die büchsenartige Aufnahme (5c) durch eine an ihr getroffene Längserstreckung, die dem freien Hubweg (s) zuzüglich dem maximalen Arbeitshub der Reibungsfeder (5a) der Federeinheit (5) entspricht, einen Anschlag für den Boden (5d) des Gehäuses (5b) bildet. 5. Fahrzeugfederung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Boden (5d) abgewandte Ende des Gehäuses (5b) mit einer. daran lösbar befestigten, den Abstützarm (5e) umgreifenden Abschlussplatte (7) versehen ist. 6. Fahrzeugfederung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussplatte (7) eine an dem Abstützarm (5e) anliegende Dichtung (8) aufnimmt. 7. Fahrzeugfederung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Innenfläche (7a) der Abschlussplatte (7) und der abstützarmseitigen Fläche (5f) der büchsenartigen Aufnahme (5c) ein Freiraum gebildet ist.

Inventors: BRAUN, OTTO, SCHRAUT, ROLF, DR.-ING.
Applicants: DUEWAG AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1982
Main classification: B60G11
IPC codes: B60G11, B61F5, B60G15, B60G99