Eine Elastomerfeder der gattungsgemäßen Art, die beispielsweise in der Druckschrift DE 295 20 881 U1 beschrieben ist, werden vorzugsweise in der Schienenfahrzeugtechnik eingesetzt, die nun im Folgenden näher beschrieben wird.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt ist die Führung des Radsatzes eines Schienenfahrzeuges mittels elastischer, spielfreier Elastomerfeder linear in den drei Raumrichtungen, wobei die Elastomerfeder zwischen dem Rahmen des Schienenfahrzeuges und dem Achslager befestigt ist. Die Fahrzeuglängs-und querachse liegen hierbei in Radialrichtung des Führungselementes, die Fahrzeughochachse in dessen Axialrichtung.

Die Hauptforderung besteht in der Optimierung der Federkennlinie in Vertikalrichtung, um bei unbeladenem Schienenfahrzeug die Entgleisungssicherheit zu gewährleisten und bei Zuladung dennoch die Federungsansprüche zu erfüllen. Das gewünschte Verhältnis der Vertikalsteifigkeit im unbeladenen Zustand zu der im beladenen Zustand liegt üblicherweise bei etwa 0,2 : 1 bis 0,8 : 1.

Die Vertikalfederkennlinie verläuft im Falle einer herkömmlichen Elastomerfeder zwischen dem unbeladenen und dem beladenen Zustand linear, das Steifigkeitsverhältnis beträgt also 1 : 1, was im unbeladenen Zustand dazu führen kann, dass die Entgleisungssicherheit nicht gewährleistet ist. Es muss also ein Kompromiss zwischen den Vertikalsteifigkeiten beider Beladungszustände eingegangen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Elastomerfeder bereitzustellen, die den gesamten oben genannten Anforderungskomplex erfüllt.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß Kennzeichen des Patentanspruches 1 dadurch, dass die Elastomerfeder in vertikaler Richtung mehrstufig ausgebildet ist, und zwar bestehend aus wenigstens einer ersten Feder und zweiten Feder, wobei jeweils zwischen zwei Federn eine Kammer vorhanden ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 13 genannt.

Durch die Gestaltung der Ausgleichsbohrungen nach Patentanspruch 5 oder 6 und dem Einsatz von steuer-oder regelbaren Drosseln nach Patentanspruch 7 kann zusätzlich eine definierte Dämpfung erreicht werden. Es ist des Weiteren denkbar, diese Dämpfung zu erhöhen, indem man die eingeschlossenen Luftvolumina durch eine geeignete Dämpfungsflüssigkeit ersetzt.

Durch die aktive Beaufschlagung der Innenseite der Feder mit Druckluft oder einer unter Druck stehenden Flüssigkeit, kann eine aktive Unterstützung der Elastomerfeder erreicht werden. Hierdurch sind zusätzlich eine Niveauregulierung, sowie die beladungsabhängige Anpassung der vertikalen Federkennlinie möglich.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine zweistufige Elastomerfeder mit einem Polster aus elastomerem Werkstoff sowie einem System von Ausgleichsbohrungen ; Fig. 2 eine zweistufige Elastomerfeder mit einem Polster in Form einer Schichtfeder sowie einem System von Ausgleichsbohrungen.

Die Elastomerfeder 1 nach Fig. 1 besteht in vertikaler Richtung X aus einer ersten Feder I und zweiten Feder II, die jeweils einen Kern 2, eine Außenhülse 3 und ein Polster 3 aus elastomerem Werkstoff umfassen. Das Polster besitzt üblicherweise eine Schrägschulterkonstruktion. Der Kern und die Außenhülse weisen dabei Konusflächen 5 bzw. 6 auf, die mit dem Poster haftend korrespondieren. Jede Feder ist als Einzelbauteil zusammengefügt, und zwar mittels eines Steck-Nuten-Systems 8 bzw. 9 der Kern-und Außenhülsenbauteile. Beim Zusammenfügen der Kernbauteile sorgt eine Ausgleichsbohrung A für die Entlüftung.

Zwischen den beiden Federn I und 11 ist bei einem Abstand L der vertikalen Losen von 15 bis 45 mm eine Kammer 7 vorhanden, die sich durchgehend vom Kern zur Außenhülse erstreckt. Zudem ist die Elastomerfeder mit einer Bodenkammer 11 versehen, die in Bezug auf den Außenhülsenboden unter einem Kernversatz H ausgebildet ist und bodenseitig eine Dichtplatte 10 aufweist.

Im Folgenden werden nun zwei Kammer-Varianten vorgestellt : -Die Kammer 7 und Bodenkammer 11 sind als Luftkammer ausgebildet, wobei die beiden Ausgleichsbohrungen B und C dafür sorgen, dass sich die einzelnen Luftvolumina ausgleichen können. Gegebenenfalls kann die Ausgleichsbohrung B mit einer steuer-oder regelbaren Drossel kombiniert sein.

- Die Kammer 7 und Bodenkammer 11 sind mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt, die insbesondere Glykol ist. Die Ausgleichsbohrung B ist hier mit einer steuer-oder regelbaren Drossel kombiniert, während die Ausgleichsbohrung C innerhalb des Kerns 2 der Feder) die Funktion eines Überströmkanals zwischen der Kammer 7 und der Bodenkammer 11 hat.

Fig. 2 zeigt eine Elastomerfeder 12, dessen Polster 13 eine Schichtfeder in Form eines Metall-Elastomer-Verbundes ist. Die Metallteile können auch durch einen entsprechenden Kunststoff, beispielsweise auf Basis von Polyphenylenether, ersetzt sein.

Das Steck-Nuten-System 14 der Kernbauteile ist hier mit einem Gleitsystem 15, beispielsweise in Form von Gleitbuchsen, versehen. Der Kern 2 der Feder) weist zwei Ausgleichsbohrungen D und F auf. Dabei übernimmt die Ausgleichsbohrung D bei einer mit Luft gefüllten Kammer 7 und Bodenkammer 11 die Entlüftung der Nut des Steck-Nuten-Systems beim Zusammenfügen der Federt 1 und 11. Sind die beiden Kammern 7 und 11 sowie die Nut des Steck-Nuten-Systems mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt, so hat die Ausgleichsbohrung D die Funktion eines Überströmkanals.

Hinsichtlich der Ausgleichsbohrungen E und F gelten die gleichen Gesichtspunkte, wie sie im Rahmen der Fig. 1 beschrieben sind.

Die Kern-und Hülsenbauteile sowie die Schichtbauteile des Polsters 13 weisen konkave bzw. konvexe Flächen auf.

Das Kernbauteil der Feder II ist ferner üblicherweise mit einem Befestigungssystem 16 versehen.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Prinzip der Zweistufigkeit ist auch auf eine Drei- oder Mehrstufigkeit unter Bildung entsprechender Zusatzkammern anwendbar, wobei die Maßnahmen der Patentansprüche 2 bis 13 heranziehbar sind. Zumeist ist jedoch im Hinblick auf die Aufgabenstellung die Zweistufigkeit der Elastomerfeder ausreichend.

Auch wenn die Maßnahme gemäß Patentanspruch 12 eine vorteilhafte Gestaltung der mehrstufigen Elastomerfeder ist, so kann die Dichtplatte 10 entfallen, und zwar unter Ausbildung einer dann bodenseitig offenen Bodenkammer 11, die nicht mit der Kammer 7 kommuniziert. Diesbezüglich wird auf die eingangs genannte Druckschrift DE 295 20 881 U1 verwiesen.

Bezugszeichenliste 1 Elastomerfeder 2 Kern 3 Außenhülse 4 Polster 5 Konusflächen des Kerns 6 Konusflächen der Außenhülse 7 Kammer 8 Steck-Nuten-System des Kerns 9 Steck-Nuten-System der Außenhülse 10 Dichtplatte 11 Bodenkammer 12 Elastomerfeder 13 Polster (Schichtfeder) 14 Steck-Nuten-System des Kerns 15 Gleitsystem 16 Befestigungssystem erste Feder (Lager) II zweite Feder (Lager) X vertikale Richtung L Abstand der vertikalen Losen A Ausgleichsbohrung B Ausgleichsbohrung C Ausgleichsbohrung D Ausgleichsbohrung E Ausgleichsbohrung F Ausgleichsbohrung H Kernversatz