Titel: Adams' verbesserte Feder und Achsenbüchse für Eisenbahnwagen.
Autor: Adams, William Bridges
Fundstelle: 1856, Band 141, Nr. XLIII. (S. 171–174)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj141/ar141043

XLIII. Verbesserte Feder und Achsenbüchse für Eisenbahnwagen, von Hrn. Bridges Adams zu London.

Aus dem Mechanics' Magazine, 1856, Nr. 1696.

Mit Abbildungen auf Tab. III.

Die vorliegende Abhandlung wurde von dem Verfasser in dem Institut der mechanischen Ingenieure zu Birmingham vorgetragen.

Bei den verbesserten Federn haben die Platten eine winkelförmige Gestalt, wie Fig. 15 zeigt. Sie bestehen aus zwei geraden oder fast geraden Linien, die sich, von der Mitte aus erheben, während die gewöhnlichen Federn nach einer Curve gebogen sind. Die neue Feder ist daher in der Mitte und in der Richtung der Belastung sehr fest, wogegen die ablaufenden Punkte so eingerichtet sind, daß sie gleichförmig und leicht nachgeben, indem sie zwei stufenweise zunehmende Curven bilden, welche die wirkliche Spannung der Feder, folglich auch die Hebekraft vermindern, dagegen die Widerstandskraft erhöhen.

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Bei der Verfertigung der gewöhnlichen, aus Platten zusammengesetzten Federn mit flachen oder wenig gekrümmten Mitten, ist es nothwendig zu einem Mittel zu greifen, um die verschiedenen Platten central und parallel zusammen zu halten. Dieß wird entweder durch einen Bolzen bewirkt, welcher durch alle Platten in der Mitte geht, oder indem man an jeder einen Stift anbringt, der in eine Vertiefung der nächsten tritt, auf welche Weise das Ganze zusammengehalten wird. Beide Methoden schwächen die Platten in der Mitte, so daß sie leicht zerbrechen. Um die Platten parallel zu halten, haben die Enden Ausschnitte, in welche der Stift der darüber befindlichen Platte tritt; die Ausschnitte sind, um eine Verschiebung zu gestatten, länglich; jedoch ist diese Einrichtung bei gewöhnlicher Arbeit sehr unsicher.

Bei der verbesserten Feder sind die Mitten der Platten sämmtlich nach demselben Winkel gebogen und liegen so in einander, daß sie gar kein Bestreben haben sich der Länge nach zu krümmen, da eine jede Platte in der Vertiefung der untern liegt. Eine Klammer oder ein Paar Verbindungsplatten, welche über der Feder durch Bolzen und Schraubenmuttern zusammengehalten werden, wie Fig. 16 zeigt, halten alle Platten zusammen, und die Winkelform erhält sie so fest in ihrer Lage, daß gar keine Stifte und Einschnitte erforderlich sind.

Bei der gewöhnlichen Feder laufen die Enden der Platten schmäler zu. Ursprünglich wurden sie an den Enden dünner gemacht, der verstorbene Chapman versuchte es aber bei gewöhnlichen Kutschen mit gutem Erfolg, sie an den Enden schmäler zu machen, so daß die Länge des Ablaufs das Vierfache von der Breite der Platten betrug. Bei Eisenbahnwagen verminderte man, der Stahlersparung wegen, den Ablauf auf eine halbe Breite der Platten.

Bei den Versuchen mit der verbesserten Feder fand der Verfasser, daß eine Verjüngung der Platten an ihren Enden eine bedeutende Reibung zwischen diesen Platten veranlasse, indem die Enden gegen die concaven Seiten der Curven drücken, während eine Verjüngung in der Breite eine unregelmäßige Wirkung veranlasse. Man versuchte es daher die Enden bloß rechtwinkelig abzuschneiden und die oberen Kanten dann abzurunden. Dieß gab die vollkommenste elastische Wirkung, ohne allen unnöthigen Stahlverbrauch.

Bei Anfertigung der gewöhnlichen Federn ist es gebräuchlich, die oberste oder Hinterplatte nach einer gegebenen Curve, und jede folgende in einer größern Krümmung zu biegen, zuletzt aber alle Platten durch einen Bolzen etc. zusammenzupressen, wobei jedoch, wie bemerkt, die Federn so ungleichförmig wirken, daß leicht Brüche entstehen.

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Bei den verbesserten Federn sind alle Platten mittelst einer Preßmaschine nach einem und demselben Winkel gebogen, und jede Platte paßt ohne weitere Nachhülfe auf die andere. Wenn daher bei einer solchen Feder eine Platte zerbricht, so kann die zerbrochene von einem gewöhnlichen Arbeiter ausgewechselt werden, ohne daß ein Schmiedefeuer angewendet werden muß. Es wird daher bei den verbesserten Federn kein Stahl verschwendet; die Platten haben keine Löcher, keine Ausschnitte, keine Stifte, keine Verjüngung nach irgend einer Richtung; sie werden fast gänzlich durch Maschinen dargestellt und man kann daher um so eher geschickte Arbeiter zum Härten und Anlassen verwenden; weder Feilen noch andere theure Werkzeuge sind bei ihrer Fabrication erforderlich. Müssen Federn stärker belastet werden, so wendet man noch eine oder mehrere Lagen an, und es brauchen dann bloß höhere Klammern oder vielmehr Schraubenbolzen verwendet zu werden.

Die Wirkung dieser Federn läßt sich umkehren, indem man die kurzen Platten in die concave Seite legt, die Enden aufhängt und die Belastung auf die Mitte legt.

Der Mittelwinkel kann entweder ein scharfer, oder eine schwache Curve seyn, jedoch verdient ersterer den Vorzug; denn bei der letztem muß eine größere Sorgfalt beim Zusammenpassen angewendet werden als dieß bei dem scharfen Winkel erforderlich ist, der die Platten, wenn auch eine geringe Ungenauigkeit vorgefallen ist, am festesten zusammenhält. Es kann jeder Winkel angewendet werden, der die Platten durch den Druck ohne Stifte oder Bolzen zusammenhält.

Die Federn werden so in den Achsbüchsen angebracht, daß die Klammer oder das Band in einer Vertiefung liegt, wie Fig. 17 zeigt, und es ist keine andere Befestigung erforderlich. Dieß ist sehr wichtig, da, wenn die Achsbüchse durch Bolzen mit der Feder verbunden ist, sie bei mangelhafter Arbeit häufig durch ihr eigenes Aufliegen auf dem Achslager eine zu starke Erhitzung und eine Abnutzung veranlaßt.

Die Achsbüchse, welcher der Verfasser den Vorzug gibt, ist in Fig. 17, 17a und 17b dargestellt. Sie ist in einem Stück A gegossen, welches einen starken hölzernen Boden B hat, der mittelst durchgehender Schraubenbolzen mit der Büchse verbunden wird, C ist ein Schmier- oder Oelbehälter mit Löchern, die zu dem Achsenschenkel führen. Durch zwei halbe, gegossene Hälse E, ist der Raum auch hinten verschlossen, so daß kein Oel oder Fett entweichen kann. Die obere Hälfte des Halses ist mit einer Feder versehen, wodurch die untere in die Höhe gezogen wird, folglich beide die mit einem conischen Ansatz versehene Achse dicht umfassen. |174| Die Pressung der Feder veranlaßt einen steten elastischen Druck des Halses gegen die Schulter, gibt aber auch bei dem geringsten unregelmäßigen Widerstande sofort nach. Es ist einleuchtend daß, da der Hals den Kegel aufwärts geht, geringe Undichtheiten unvermeidlich sind, die Abnutzung findet aber an keiner nachtheiligen Stelle und in keiner schädlichen Ausdehnung statt. Im vordern Theil der Büchse ist ein Futter von Bronze F, welches leicht ausgewechselt werden kann, in eine schwalbenschwanzförmige Vertiefung eingeschoben, und gegen dasselbe tritt der Achsschenkel, wodurch der Druck gegen Schulter und Hals so wie jede abnutzende Reibung dieser Theile vermieden wird. Der Schmierraum D geht bis zu diesem Futter.

Diese Büchse entspricht den verschiedenen an solche Theile zu machenden wesentlichen Anforderungen: sie erhält den untern Theil der Achse in einem Bade von Fett, verhindert die Verschwendung desselben oder des Oels, sowie die Abnutzung des Futters F und daher Schwankungen des Wagens; sie vermindert durch hinzutretende Luft die Erhitzung, die Brüche der Bodenstücke, auch gestattet sie, wenn eine Erhitzung der Theile stattgefunden hat, ein leichtes Füllen der Büchse mit Wasser von oben her. Diese Büchse macht, da sie von unten her zugänglich ist, das Heben derselben unnöthig, und da die Feder nicht an ihr befestigt ist, so behält diese unter allen Umständen ihre Elasticität bei, wodurch die Erhitzung der Achse ebenfalls vermieden wird.

Die hier beschriebenen verbesserten Federn sind seit dem 5. Mai 1855 auf der Südwest-Bahn im Gebrauch und haben sehr genügende Resultate gegeben. Bei einem Versuch, welcher am 25. September v. J. mit vier Federn angestellt wurde, fand man, daß sich zwei derselben bei einer Belastung von drei Tonnen um 1/8 Zoll gesetzt, die beiden anderen aber ihre ursprüngliche Form beibehalten hatten. Als der Versuch angestellt wurde, waren die Federn bereits vier Monate im Gebrauch gewesen und hatten, an einem schweren bedeckten Güterwagen angebracht, schon 2434 engl. Meilen durchlaufen.

Was nun die Kosten betrifft, so sind die beschriebenen Federn wohlfeiler als die gewöhnlichen, da bei jedem Satz von vier Federn 40 Pfd. Stahl erspart werden, denn eine Feder mit 8 Platten nach dem neuen Modell entspricht einer Feder mit 10 Platten von gewöhnlicher Construction; das Gewicht der neuen Federn beträgt 72 bis 73 Pfd., das der alten 84 Pfd. Die neuen Federn kommen nicht so leicht in Unordnung wie die gewöhnlichen, haben eine größere Elasticität und passen sich besser den Belastungen an; sie zerbrechen daher auch minder leicht.

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