Пружинный элемент для рельсового транспорта
Изобретение относится к пружинным элементам. Пружинный элемент (2) состоит из упругого, состоящего из резины или резиноподобного полимерного материала пружинного тела (4). Пружинное тело (4) закреплено между двумя расположенными с изменяющимся относительно друг друга расстоянием стационарными концевыми звеньями (6, 8). Поперечное сечение пружины является вращательно-симметричным. Продольное сечение пружины имеет двояковыпуклую форму. На поверхности (12) пружинного тела (4) расположены с промежутками (А) друг от друга ребра (14а-14с), которые пересекаются также расположенными с промежутками (А) друг от друга ребрами (16а-16с) или группами ребер. На поверхности (12) пружинного тела (4) в промежутках между ребрами (14а-14с; 16а-16с) в зависимости от угла пересечения образуются многогранные поля (18а-18с). В пружинном элементе по второму варианту поверхность, по меньшей мере, одного концевого тела (6 и/или 8) снабжена антифрикционным покрытием. Достигается уменьшение износа резины и обеспечение легкого горизонтального скольжения. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение касается пружинного элемента, в частности так называемой "листовой пружины", которая сама по себе или в качестве дополнительной пружины в комбинации с пневматической пружиной может использоваться в рельсовом транспорте согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Уровень техники
Из описания к патенту DE 3509923 С2 известен пружинный элемент для подвески автомобиля или для подрессоривания автомобиля. Существенные признаки этого пружинного элемента изложены во вступительном абзаце нижеследующего описания.
Внешний контур резинового тела известного пружинного элемента является гладким. Вследствие постоянно изменяющихся вертикальных усилий опорная поверхность резинового тела уменьшается и увеличивается. За счет дополнительно вводимых горизонтальных усилий резиновое тело перекатывается на опоре. И то и другое имеет результатом относительные перемещения между резиной и опорой и вместе с тем трение и износ резины.
Задача изобретения
Известный из вышеназванного уровня техники пружинный элемент должен усовершенствоваться таким образом, что при восприятии вертикальных и горизонтальных усилий износ резины уменьшается и обеспечивается легкое горизонтальное скольжение.
Решение и преимущества
Соответствующий изобретению пружинный элемент с отличительными признаками независимого пункта имеет по сравнению с известными пружинами то преимущество, что вследствие расположенных на поверхности пружины ребер формируются небольшие многоугольники, в частности четырехугольники (ромбы, прямоугольники, квадраты). Если теперь пружинное тело нажимает на опору, то в этом многоугольнике аккумулируется воздух. Вследствие этого пружинное тело скользит на многочисленных воздушных подушках. Таким образом, трение теперь имеется еще только между резиновыми ребрами и опорной поверхностью.
Вместо снабженной ребрами поверхности пружины или дополнительно к ней вся поверхность пружинного тела, возможно включая ребристую поверхность, и/или поверхность расположенных с изменяющимся расстоянием друг от друга стационарных концевых тел может быть снабжена способной к скольжению ("антифрикционной") поверхностью, вследствие чего (и)стирающее действие при деформации нагруженного пружинного тела (таким же образом) в значительной степени предотвращается.
При конструктивном выполнении расположенных на пружинном теле ребер особенно предпочтительным оказалось, если ребра имеют приблизительно 2 мм в высоту и дистанцированы друг от друга приблизительно на 10 мм.
Чтобы еще больше уменьшить коэффициент трения пружинного тела, в частности, поверхность ребер может состоять из антифрикционного материала. Ребра выполнены предпочтительно в виде так называемых "изнашивающихся ребер", причем материал этих изнашивающихся ребер может отличаться от материала пружинного тела. При этом ребра выполнены и рассчитаны так, что они переживают срок службы пружинного элемента.
Более долгий срок службы пружинного элемента обеспечен с помощью различных мероприятий. На характеристику пружины не оказывает влияния различное трение на опорной поверхности.
Чертежи
В дальнейшем пример осуществления соответствующего изобретению пружинного элемента более подробно поясняется на основании приложенных чертежей, на которых показано:
Фиг.1 - вид спереди пружинного элемента в ненагруженном состоянии;
Фиг.2 - вертикальное продольное сечение того же самого пружинного элемента, также в ненагруженном состоянии;
Фиг.3 - вид спереди того же самого пружинного элемента в нагруженном состоянии;
Фиг.4 - вертикальное продольное сечение того же самого пружинного элемента, также в нагруженном состоянии.
Описание
Представленный на чертежах пружинный элемент 2 представляет собой так называемую "листовую пружину", которая как в качестве единственной подвесной пружины, так и в качестве дополнительной пружины в комбинации с пневматической пружиной используется для опирания конструкции рельсового транспорта.
Пружинный элемент 2, по существу, состоит из упругого пружинного тела 4, которое закреплено между двумя расположенными с изменяющимся расстоянием друг относительно друга неподвижными концевыми звеньями 6, 8.
Пружинное тело 4 имеет вращательно-симметричное поперечное сечение. Продольное сечение (фиг.2 и фиг.4) показывает двояковыпуклую линию поверхности. Из-за наличия углубления 10 имеется, в целом, U-образное продольное сечение.
Пружинное тело 4 изготовлено из резины или эластомерного материала со сравнимыми упругими свойствами.
Из неподвижных концевых звеньев 6, 8 "верхнее" звено 6 выполнено дискообразным, а "нижнее" звено 8 - кольцеобразным. Таким образом, "нижнее" концевое звено 8 имеет расположенное по центру отверстие 8а, вследствие чего находящееся в пружинном теле 4 углубление 10 связано с окружающей средой.
Описываемая выше конструкция известна из уровня техники и не является объектом настоящего изобретения. Настоящее изобретение касается формы поверхности подобного рода пружинного тела 4.
Как видно, в частности, на видах сбоку согласно фиг.1 и 3, на поверхности 12 пружинного тела 4 - по типу линий долготы и широты на глобусе - расположены вертикально 14а ... и горизонтально 16а ... проходящие ребра. Эти ребра 14а ..., 16а ... имеют толщину приблизительно 2 мм и дистанцированы друг от друга на поверхности 12 через промежутки А, составляющие приблизительно 10 мм, вследствие чего между ними образуются небольшие, замкнутые четырехугольники 18а ... .
Когда пружинное тело 4 надавливает на служащие в качестве опоры концевые звенья 6, 8, заключенный во внутреннем пространстве четырехугольника 18а, ... между пружинным телом 4 и опорой 6 и/или 8 воздух уплотняется. Если из-за силовых воздействий на пружину 2 относительные размеры между пружинным телом 4 и соответствующей опорой 6 или 8 изменяются друг относительно друга (причем силовое воздействие может прикладываться как вертикально, так и горизонтально, вследствие чего возникает движение в соответствующем направлении), то состоящее из резины пружинное тело 4 не трется по опоре 6 или 8, а вместо этого скользит на многочисленных небольших воздушных подушках. Таким образом, трение имеется лишь между резиновыми ребрами 14а, ...; 16а, ... и соответствующей опорой 6 или 8.
Список ссылочных позиций
| 2 | пружинный элемент |
| 4 | пружинное тело |
| 6, 8 | концевое звено, опора(ы) |
| 6 | "верхнее" (дискообразное) концевое звено |
| 8 | "нижнее" (кольцеобразное) концевое звено |
| 8а | отверстие в "нижнем" концевом звене |
| 10 | углубление |
| 12 | поверхность пружинного тела 4 |
| 14; 14а, ... | (вертикальные) ребра на пружинном теле |
| 16; 16а, ... | (горизонтальные) ребра на пружинном теле |
| А | промежуток между двумя ребрами |
| 18а, ... | окруженные ребрами 14, 16 четырехугольники, ... поля |
1. Пружинный элемент (2) с упругим, состоящим из резины или резиноподобного полимерного материала пружинным телом (4), которое закреплено между двумя расположенными с изменяющимся относительно друг друга расстоянием стационарными концевыми звеньями (6, 8), причем поперечное сечение пружины является вращательно-симметричным и при этом продольное сечение имеет двояковыпуклую форму, отличающийся тем, что на поверхности (12) пружинного тела (4) расположены с промежутками (А) друг от друга ребра (14, 14а-14с), которые пересекаются также расположенными с промежутками (А) друг от друга ребрами (16, 16а-16с) или группами ребер (16), причем на поверхности (12) пружинного тела (4) в промежутках между ребрами (14, 14а-14с; 16, 16а-16с) (или 14; 16) в зависимости от угла пересечения образуются многогранные поля (18а-18с).
2. Пружинный элемент по п.1, отличающийся тем, что группа расположенных на поверхности (12) параллельно относительно друг друга ребер (14, 14а-14с) пересекаются под прямым углом другой группой расположенных также параллельно относительно друг друга ребер (16, 16а-16с), причем остающиеся между ребрами (14; 14а-14с), (16; 16а-16с) участки поверхности (12) соответственно представляют собой замкнутые прямоугольники или квадраты (18а-18с).
3. Пружинный элемент по п.1, отличающийся тем, что промежуток (А) между ребрами (14а/14b; 14b/14с) или соответственно (16a/16b; 16b/16c) составляет приблизительно 10 мм.
4. Пружинный элемент по п.1, отличающийся тем, что ребра (14, 14а-14с; 16, 16а-16с) соответственно составляют приблизительно 2 мм в высоту.
5. Пружинный элемент по п.1, отличающийся тем, что ребра (14, 14а-14с; 16, 16а-16с) выполнены в виде "изнашивающихся ребер".
6. Пружинный элемент по п.1, отличающийся тем, что ребра (14, 14а-14с; 16, 16а-16с) состоят из материала, который отличается от материала пружинного тела (4).
7. Пружинный элемент по п.1, отличающийся тем, что ребра (14, 14а-14с; 16, 16а-16с) имеют антифрикционную поверхность.
8. Пружинный элемент согласно ограничительной части п.1, отличающийся тем, что поверхность, по меньшей мере, одного концевого тела (6 и/или 8) снабжена антифрикционным поверхностным покрытием.
