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Die
Erfindung betrifft eine Radsatzführung für Schienenfahrzeuge.
Die Radsatzführung umfasst ein Rahmenelement und Lagersegmente,
wobei ein inneres Lagersegment als Lagerhülse zur Aufnahme eines
Radsatzes ausgebildet ist und ein äußeres Lagersegment
fest mit dem Rahmenelement verbunden ist.
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Das
Schienenfahrzeug wird mittels Laufwerken im Gleis geführt,
wobei die Laufwerke ein oder mehrere Radsätze aufweisen.
Die Radsätze werden durch Radsatzlager, auch als Achslager
bezeichnet, in einem Drehgestell oder in einem Rahmen gehaltert.
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Drehgestelle
und Rahmen von Güterwagen werden meist einstufig gefedert.
Im Gegensatz dazu weisen Drehgestelle von Personenwagen eine zweistufige
Federung auf. Bei der zweistufigen Federung, umfassend eine Primärfederung
und eine Sekundärfederung, wird sowohl zwischen den Radsätzen
und dem Drehgestell als auch zwischen dem Drehgestell und dem Wagenkasten
eine Federstufe angeordnet. Dabei sitzen die Primärfedern
auf den Radsatzlagern, die einen Anteil der Gesamtmasse als Radsatzmasse
von den Federn auf den Radsatz übertragen, auf. Die Radsatzlager
führen den Radsatz seitlich im Rahmen und übertragen
auch Längskräfte, wenn der Radsatz angetrieben
oder gebremst wird.
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Im
Stand der Technik sind Laufwerke für Schienenfahrzeuge
bekannt, bei denen zwischen der Primärfederstufe und der
Sekundärfederstufe Elemente zur Entkopplung des schwingungsfähigen Systems
Wagenkasten-Radsatz angeordnet sind. Die Primärfederstufe
im Bereich des Achslagers ist dabei gegenüber der sekundären
Federung sehr hart ausgebildet, weist folglich eine hohe Federkonstante auf,
und ist insbesondere für die Spurführung des Radsatzes
vorgesehen. Zum Stand der Technik gehören Anordnungen der Achslager
für Laufwerke von Schienenfahrzeuge, die eine weiche vertikale
Achsfederung mit einer horizontal längssteifen Anlenkung verbinden.
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In
der
DE 38 41 153 A1 wird
beispielsweise eine Anordnung der Achslager beschrieben, in welcher
jedes Achslager auf der Außenseite ein Gummi-Metall-Schalensegment
mit einer äußeren und einer inneren Metallschale
sowie einer Gummizwischenlage aufweist. Das Achslager ist mittels
des Schalensegmentes in der Seitenwange des Laufwerks gelagert.
In die Gummizwischenlage, die in Achsrichtung verlaufende Durchbrüche
aufweist, sind von den Längsseiten aus beginnend metallische Teilsegmente
eingebettet.
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Die
Ausführung der Schalensegmente mit Gummi hat eine schnelle
Alterung und Versprödung des Gummis zur Folge.
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Auch
aus der
DE 44 37 803
A1 geht eine Radsatzlagerung für Schienenfahrzeuge
mit integriertem Isolator hervor. Der Isolator unterbindet die Weiterleitung
von hochfrequentem Körperschall, ausgehend von der Berührungsstelle
Rad/Schiene als Erregerzentrum über den Rahmen zum Wagenkasten.
Im Bereich der Radsatzlagerung ist zwischen einem äußeren
Radsatzlagergehäuse und einem inneren Radsatzlagergehäuse
ein Elastomerpolster als Isolator mit einer wesentlich größeren
Federkonstante als die der Federelemente des Laufwerkes angeordnet.
Das Elastomerpolster umschließt das innere Radsatzlagergehäuse
im oberen Bereich schalenförmig und beeinflusst die Federeigenschaften
der Federelemente nicht.
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Das
Elastomer ist nur für einen Einsatz innerhalb eines begrenzten
Temperaturbereiches geeignet. Bei sehr tiefen Temperaturen der Umgebung wird
das Elastomer seine mechanischen und isolierenden Eigenschaften
verändern und für den geplanten Einsatz unbrauchbar
sein oder zerstört werden.
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Den
im Stand der Technik bekannten Radsatzlagerungen ist zueigen, dass
das Achslager zumindest im oberen Bereich schalenförmig
von einem isolierenden Segment umschlossen wird und das Segment
derart ausgebildet ist, eine im Vergleich zur horizontalen Federung
weichere vertikale Achsfederung zu gewährleisten. Durch
die Anordnung des Segments weist die Radsatzlagerung eine größere horizontale
Längssteifigkeit gegenüber einer geringeren vertikalen
Steifigkeit auf. Die unterschiedlichen Steifigkeiten werden unter
Einsatz von Gummi oder Elastomeren, die einen ausgeprägten
Alterungsprozess und damit eine sehr begrenzte Lebensdauer aufweisen,
und gegebenenfalls in Verbindung mit Metallsegmenten erreicht. Damit
ist auch die Herstellung der Segmente sehr aufwändig.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine alterungsbeständige
Vorrichtung zur Führung eines Radsatzes, insbesondere für
Drehgestelle mit mehrteiligem Rahmen, eines Schienenfahrzeugs zur Verfügung
zu stellen. Die Vorrichtung soll für einen großen
Temperaturbereich der Umgebung einsetzbar sein und eine hohe Lebensdauer
aufweisen. Dabei darf die Vorrichtung lediglich einen geringen Platzbedarf
aufweisen und sollte verschleißfest sein. Die Konstruktion
und die Wartung sollen im Gegensatz zu den zum Stand der Technik
gehörenden Radsatzlagerungen weniger aufwändig
sein, sodass die Vorrichtung auch im Zusammenhang mit einer hohen Lebensdauer
weniger kostenintensiv ist.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Radsatzführung
für Schienenfahrzeuge gelöst. Die Radsatzführung
umfasst ein Rahmenelement und Lagersegmente. Dabei ist ein inneres
Lagersegment als Lagerhülse zur Aufnahme eines Radsatzes ausgebildet.
Ein äußeres Lagersegment ist starr mit dem Rahmenelement
verbunden.
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Nach
der Konzeption der Erfindung sind zwischen dem inneren Lagersegment
und dem äußeren Lagersegment Metalldrahtkissen
angeordnet. Zum einen ist ein als Tragkissen ausgebildetes Metalldrahtkissen
bezüglich seiner Längsachse in vertikaler Richtung
ausgerichtet und senkrecht oberhalb des Radsatzes vorgesehen. Das
Tragkissen dient dem Übertragen der vertikalen Last zwischen
dem Radsatz und dem Rahmenelement. Zum anderen ist jeweils ein Metalldrahtkissen
als Führungskissen zum Führen des Radsatzes in
Fahrtrichtung vor und hinter dem Radsatz angeordnet.
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Die
beiden Führungskissen sind bevorzugt derart in einem Winkel
schräg zur Horizontalen und zur Vertikalen ausgerichtet,
dass sie überwiegend horizontale Kräfte übertragen
und damit den Radsatz horizontal führen.
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Nach
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Metalldrahtkissen
als kreiszylinderförmige Scheiben ausgebildet und weisen
mittig in Richtung ihrer Längsachse einen Durchbruch auf. Dabei
sind die Metalldrahtkissen mit einem Außendurchmesser von
180 mm und einer Höhe von 25 mm ausgebildet. Der Durchbruch
ist vorteilhaft kreisrund und weist einen Durchmesser von 60 mm
auf.
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Bei
der erfindungsgemäßen Radsatzführung sind
ein inneres Lagerelement und das äußere Lagerelement
jeweils U-förmig ausgebildet. Die innerhalb der Radsatzführung
in vertikaler Richtung nach unten geöffnet angeordneten
U-Formen weisen dabei jeweils zwei über einen horizontalen
Steg miteinander verbundene Schenkel auf. Die Schenkel sind bevorzugt
mit einem Öffnungswinkel zueinander angeordnet, wobei der Öffnungswinkel
vorteilhaft 22° beträgt.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das
innere Lagerelement auf der Außenseite Auflageflächen
für die Anordnung der Metalldrahtkissen und das äußere
Lagerelement Auflageflächen für die Anordnung
der Metalldrahtkissen auf der Innenseite aufweist. Dabei ist eine
Auflagefläche jeweils horizontal ausgerichtet und am horizontalen
Steg der jeweiligen U-Form des Lagerelementes angeordnet. Zudem
ist jeweils eine Auflagefläche an einem Schenkel der U-Formen
ausgebildet, sodass jedes Lagerelement mit einer Auflagefläche am
horizontalen Steg und jeweils einer Auflagefläche an den
beiden Schenkeln vorteilhaft drei Auflageflächen aufweist.
Dabei ist jeweils eine Auflagefläche des inneren Lagerelementes
einer Auflagefläche des äußeren Lagerelementes
gegenübergestellt angeordnet. Die gegenübergestellt
angeordneten Auflageflächen sind bevorzugt parallel und
beabstandet zueinander ausgerichtet.
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Ein
besonderer Vorteil der Erfindung ist, dass die Auflageflächen
des inneren Lagerelementes jeweils einen Führungszapfen
zur Aufnahme der Metalldrahtkissen aufweisen. Der Führungszapfen
ist dabei bevorzugt mittig auf der Auflagefläche angeordnet
und ragt kreiszylinderförmig aus der Auflagefläche
heraus. Der Führungszapfen ist jeweils senkrecht zur von
der Auflagefläche aufgespannten Ebene ausgerichtet und
weist eine konstante Höhe sowie über der Länge
einen konstanten Radius auf.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Metalldrahtkissen
zwischen den jeweils gegenübergestellt angeordneten Auflageflächen
des inneren Lagerelementes und des äußeren Lagerelementes
auf den Auflageflächen aufliegend angeordnet sind. Die
Metalldrahtkissen weisen bevorzugt über dem Radius eine
konstante Höhe auf, sodass die Metalldrahtkissen im montierten
Zustand der Radsatzführung gleichmäßig
an den parallel zueinander ausgerichteten Auflageflächen
anliegen.
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Die
Metalldrahtkissen sind mit dem kreisrunden Durchbruch vorteilhaft
um den kreiszylinderförmigen Führungszapfen der
Auflageflächen des inneren Lagerelementes angeordnet. Dabei
entspricht der Durchmesser des Führungszapfens dem Durchmesser
des kreisrunden Durchbruchs des Metalldrahtkissens zuzüglich
eines geringen Spiels, um eine einfache Montage der Metalldrahtkissen
auf den Auflageflächen zu gewährleisten. Die Metalldrahtkissen
sind in Richtung ihrer Längsachse vorteilhaft mit einer
größeren Höhe als die Führungszapfen
in ihrer Länge ausgebildet, sodass die Metalldrahtkissen
im montierten Zustand der Radsatzführung einen Überstand über
dem Führungszapfen aufweisen. Der Überstand ist
dabei derart groß bemessen, dass sich auch im belasteten
Zustand der Metalldrahtkissen, das freie Ende der Führungszapfen
und die gegenüberliegende Auflagefläche des äußeren
Lagerelementes nicht berühren.
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Die
als Führungskissen ausgebildeten Metalldrahtkissen sind
bezüglich ihrer Längsachse vorteilhaft um 7° bis
15° von der Horizontalen abweichend geneigt angeordnet.
Bei einem Öffnungswinkel der Schenkel der U-förmigen
Lagerelemente von 22° sind die Führungskissen
bezüglich ihrer Längsachse um 11° von
der Horizontalen abweichend geneigt angeordnet. Die keilförmige
Anordnung der Führungskissen dient zum Vorspannen der Führungskissen
bei der Montage.
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Weiterhin
vorteilhaft ist es, dass die freien Enden der Schenkel des U-förmigen äußeren
Lagerelementes gegenüber den die Auflageflächen
definierenden Abschnitten abgewinkelt sind. Die freien Enden sind
derart abgewinkelt, dass sie parallel zueinander angeordnet und
in vertikaler Richtung ausgerichtet sind. Die freien Enden der Schenkel
sind somit im Gegensatz zu den zur Horizontalen ansonsten schräg
gestellten Schenkel vertikal angeordnet.
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Dabei
weisen die vertikalen freien Enden des äußeren
Lagerelementes Bohrungen zum Montieren einer Schraubverbindung zwischen
den Schenkeln auf. Damit ist durch Anziehen der Schraubverbindung,
welche als Verliersicherung für den Radsatz ausgebildet
ist, das äußere Lagerelement mit dem innerem Lagerelement
und den dazwischen angeordneten Metalldrahtkissen vorteilhaft verspannbar.
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Nach
einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Radsatzwelle des Radsatzes
mit einem Wälzlager in einem inneren Lagersegment drehbar
gelagert. Das innere Lagersegment ist als hohlzylinderförmige
Lagerhülse ausgebildet und im oberen Bereich innerhalb
des U-förmigen, als Befestigungselement ausgebildeten,
inneren Lagersegmentes angeordnet.
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Die
Innenseite des U-förmigen Befestigungselementes ist im
oberen Bereich, welcher an der Oberseite der holzylinderförmigen
Lagerhülse anliegt, dabei derart ausgebildet, dass die
Innenseite des Befestigungselementes mit der Außenseite
der holzylinderförmigen Lagerhülse korrespondiert.
Die inneren Lagersegmente liegen damit über einen Umfangsbereich
und in Tiefenrichtung vorteilhaft aneinandergrenzend an.
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Die
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht vorteilhaft
die Verwendung der Radsatzführung bei Schienenfahrzeugen
mit mehrteiligem Drehgestellrahmen.
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Die
erfindungsgemäße Lösung weist mit der Anordnung
der Metalldrahtkissen zusammenfassend diverse Vorteile auf:
- – verschleißfest und alterungsbeständig,
- – in großem Temperaturbereich der Umgebung einsetzbar,
- – geringer Platzbedarf,
- – hohe Lebensdauer,
- – einfach herstellbar und damit
- – wenig wartungsintensiv sowie wenig kostenintensiv.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen eine
Radsatzführung eines Schienenfahrzeugs:
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1:
in Seitenansicht im montierten Zustand und
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2:
in Teilschnittdarstellung der Seitenansicht.
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Die 1 und 2 zeigen
die Radsatzführung 1 eines Schienenfahrzeugs in
einer Seitenansicht im montierten Zustand, wobei in 2 die
erfindungsgemäße Radsatzführung 1 im
Teilschnitt dargestellt ist.
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Der
Radsatz 2 ist über ein Radsatzlager in einem Rahmenelement 3,
beispielsweise eines mehrteiligen Drehgestells, gehaltert angeordnet.
Das Radsatzlager weist innere Lagersegmente 4, 5 und
ein äußeres Lagersegment 6 auf. Die Radsatzwelle 7 des
Radsatzes 2 ist mit einem Wälzlager 8 in
einer Lagerhülse 4, als ein inneres Lagersegment 4,
drehbar gelagert.
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Im
oberen Bereich ist die Lagerhülse 4 innerhalb
eines Befestigungselementes 5, das ebenfalls als ein inneres
Lagersegment 5 bezeichnet wird, angeordnet. Das Befestigungselement 5 ist
mit zwei Schenkeln, welche über einen horizontalen Steg
miteinander verbunden sind, U-förmig ausgebildet. Die Schenkel
sind dabei schräg und damit abweichend von einer vertikalen
Richtung angeordnet. Der Innenwinkel zwischen einem Schenkel und
dem horizontalen Steg ist größer als 90°.
Da dieser Winkel bevorzugt etwa 100° beziehungsweise 101° beträgt,
ergibt sich der Öffnungswinkel der Schenkel des U-förmigen
Lagersegmentes 5 zu etwa 22°. Die Innenseite des
U-förmigen Befestigungselementes 5 ist im oberen
Bereich, welcher an der äußeren Oberseite der hohlzylinderförmigen
Lagerhülse 4 anliegt, derart rund ausgebildet,
dass die Innenseite des Befestigungselementes 5 mit der
Außenseite der Lagerhülse 4 korrespondiert.
Da die Innenseite des Befestigungselementes 5 und die Außenseite
der Lagerhülse 4 den gleichen Radius aufweisen,
liegen das Befestigungselement 5 und die Lagerhülse 4 über
den Umfang und in Tiefenrichtung großflächig aufeinander.
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Das
Befestigungselement 5 weist aufgrund der ausgeprägten
U-Form mit schrägen Schenkeln auf der Außenseite
drei definierte Flächen auf. Die erste Fläche
ist horizontal ausgerichtet und auf der Oberseite des mit den Schenkeln
in vertikaler Richtung nach unten gerichteten Befestigungselementes 5 angeordnet.
Zudem sind zwei Flächen, welche auf der Außenseite
der Schenkel vorgesehen sind, in Bezug auf eine vertikale Ebene
leicht schräg gestellt ausgebildet. Die Flächen
dienen als Auflagen für Metalldrahtkissen 10, 11 und
weisen in ihrer Mitte jeweils einen Führungszapfen 9 auf.
Die zylinderförmigen Führungszapfen 9 sind
gegenüber den Auflageflächen erhaben und dienen
der Aufnahme der Metalldrahtkissen 10, 11.
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Nach
einer alternativen, nicht dargestellten Ausgestaltung ist das Befestigungselement 5 das
innere Lagersegment 4 vollständig umschließend
ausgebildet. Die umschließende Ausbildung des inneren Lagersegmentes 4 kommt
insbesondere bei Radsatzlagern ohne eigene Abdichtung – anstelle
eines dargestellten, in sich abgedichteten Kartuschenlagers – zur
Anwendung, die den Schutz vor äußeren Einflüssen
durch ein geschlossenes Gehäuse benötigen.
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Die
Metalldrahtkissen 10, 11 weisen die Form von Zylinderscheiben
auf, die mittig in Richtung ihrer Längsachse mit einem
kreisrunden Durchbruch versehen sind. Damit sind die Metalldrahtkissen 10, 11 als
hohlzylinderförmige Scheiben, Kreisringscheiben beziehungsweise
Kreiszylinderringe mit einer starken Zylinderwandung und im Gegensatz
dazu einer geringeren Höhe bezüglich der Längsachse
ausgebildet.
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Die
Metalldrahtkissen 10, 11 weisen bevorzugt einen
Außendurchmesser von 180 mm bei einer Höhe von
25 mm auf. Der kreisrunde Durchbruch, auch als Innenbohrung bezeichnet,
ist mit einem Durchmesser von 60 mm ausgebildet, sodass die Zylinderwandung
ebenfalls 60 mm stark ist. Das Verhältnis zwischen der
Stärke der Zylinderwandung und der Höhe beträgt
folglich 12/5.
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Der
Durchmesser des kreisrunden Durchbruchs der Metalldrahtkissen 10, 11 entspricht
dabei dem Durchmesser der zylinderförmigen Führungszapfen 9 des
Befestigungselementes 5 zuzüglich eines geringen
Spiels für die Montage der Metalldrahtkissen 10, 11 auf
den Führungszapfen 9. Die Metalldrahtkissen 10, 11 weisen
eine größere Höhe in Richtung ihrer Längsachse
auf als die Führungszapfen 9. Im montierten Zustand
sind die Metalldrahtkissen 10, 11 mit den Durchbrüchen über
die Führungszapfen 9 gesteckt positioniert, wobei
die Metalldrahtkissen 10, 11 aufgrund der größeren
Höhe einen Überstand über den Führungszapfen 9 aufweisen.
Die Führungszapfen 9 gewährleisten eine
verschiebungssichere Positionierung der Metalldrahtkissen 10, 11, welche
mit einer Längsseite ganzflächig auf einer von dem
Befestigungselement 5 ausgebildeten Auflagefläche
aufliegen.
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Das äußere
Lagerelement 6 ist starr mit dem Rahmenelement 3 verbunden,
beispielsweise durch Schweißen, und weist ebenfalls eine
U-Form mit in vertikaler Richtung nach unten geöffneten
Schenkeln auf. Die U-Form des äußeren Lagerelementes 6 korrespondiert
dabei mit der U-Form des Befestigungselementes 5, wobei
das Lagerelement 6 größerer Abmessungen
aufweist. Das Lagerelement 6 ist, ebenso wie das Befestigungselement 5,
mit drei definierten Auflageflächen ausgebildet. Die Auflageflächen sind
auf der Innenseite der schräg ausgerichteten Schenkel der
U-Form und des horizontalen Verbindungssteges angeordnet. Jeweils
eine Auflagefläche des Lagerelementes 6 ist dabei
einer Fläche mit Führungszapfen 9 auf
der Außenseite des Befestigungselementes 5 gegenübergestellt.
Die gegenübergestellt angeordneten Auflageflächen
des Befestigungselementes 5 und des Lagerelementes 6 sind parallel
und beabstandet zueinander ausgerichtet.
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Zwischen
den gegenübergestellten Auflageflächen des Befestigungselementes 5 und
des äußeren Lagerelementes 6 sind die über
den Führungszapfen 9 überstehenden Metalldrahtkissen 10, 11 angeordnet.
Die Metalldrahtkissen 10, 11 übertragen somit
die Kräfte vom äußeren Lagerelement 6 auf das
Befestigungselement 5, wobei das Lagerelement 6 auf
der Innenseite, insbesondere den Auflageflächen, zudem
einen Führungsring 13 aufweist, welcher auf den
Auflageflächen angeordnet ist. Der Führungsring 13,
welcher als Verbindungselement zwischen den Metalldrahtkissen 10, 11 und
den Auflageflächen des Lagerelementes 6 ausgebildet
ist, macht die Quersteifigkeit der Metalldrahtkissen 10, 11 für die
Quersteifigkeit des Radsatzes 2 nutzbar. Die ohrenartigen
Erweiterungen des Abdeckelementes 17 sind als Queranschlag
der Metalldrahtkissen 10, 11 ausgebildet, um die
Metalldrahtkissen 10, 11 in horizontaler Richtung
zu entlasten.
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Die
Differenz der Höhen der Führungszapfen 9 des
Befestigungselementes 5 und der Metalldrahtkissen 10, 11 ist
derart ausgebildet, dass sich die Führungszapfen 9 und
die Auflageflächen des Lagerelementes 6 beziehungsweise
der Führungsring 13 auch im belasteten Zustand
der Metalldrahtkissen 10, 11 nicht berühren.
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Die
Metalldrahtkissen 10, 11 nehmen als mechanische
Schwingungsdämpfer mit einer hohen dynamischen Belastbarkeit
bei gleichzeitig geringen Federwegen die Bewegungen zwischen dem
Radsatz 2, beispielsweise infolge von Gleislagefehlern, und
dem Rahmenelement 3 auf. Die Metalldrahtkissen 10, 11 mit
einer bevorzugten Höhe von 25 mm werden bei großen
Belastungen um etwa 5 mm bis 6 mm auf eine Höhe von 20
mm beziehungsweise 19 mm komprimiert. Die Bewegungen zwischen den Kontaktflächen
des Rahmenelementes 3 und dem Radsatzlager führen
ansonsten zu erhöhtem Verschleiß, welcher jedoch
durch das Anordnen der korrosionsbeständigen und alterungsbeständigen
Metalldrahtkissen 10, 11 als Zwischenelemente
innerhalb der Radsatzführung 1 minimiert wird.
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Die
in horizontaler Richtung der Radsatzführung 1 zwischen
den jeweiligen Schenkeln des U-förmigen Befestigungselementes 5 und
des U-förmigen äußeren Lagersegmentes 6 angeordneten
Metalldrahtkissen 10 sind als Führungskissen 10 im
Wesentlichen zum Führen des Radsatzes 2 in horizontaler
Richtung, das heißt in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeuges,
ausgebildet.
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Die
Anordnung der Führungskissen 10 weicht bezüglich
ihrer Längsachse dabei um 7° bis 15° von
der Horizontalen ab. Die Führungskissen 10 sind
bevorzugt um 11° von der Horizontalen geneigt. Diese Anordnung
der Führungskissen in Keilform ermöglicht ein
Vorspannen der Führungskissen während des Zusammenbaus.
Infolge der Schrägstellung übertragen die Führungskissen 10 auch
vertikal angreifende Kräfte zwischen dem Befestigungselement 5 und
dem äußeren Lagersegment 6, wobei ein
Teil der vertikalen Kräfte über die Führungszapfen 9 vom Befestigungselement 5 an
die Führungskissen 10 geleitet wird. Die mehrteilige
Ausführung des dämpfenden Elementes in Form einer
Mehrzahl an Metalldrahtkissen 10, 11 verbessert
zum einen die dämpfenden Eigenschaften der Radsatzführung 1.
Zum anderen wird die gesamte zu übertragende Kraft auf mehrere,
voneinander getrennt angeordnete Übertragungselemente,
die jeweils aus einem Metalldrahtkissen 10, 11 und
einem zugehörigen Führungszapfen 9 sowie
zwei Auflageflächen ausgebildet sind, aufgeteilt. Über
die Führungszapfen 9 werden, insbesondere in Verbindung
mit den Führungskissen 10, auch Seitenkräfte
beziehungsweise vertikale Kräfte über das Metalldrahtkissen 10 geleitet. Dabei
dienen nicht nur die Auflageflächen zwischen den Schenkeln
des U-förmigen Befestigungselementes 5 und äußeren
Lagerelementes 6 der Übertragung der Kräfte,
sondern ebenso die inneren Mantelflächen der kreisringförmigen
Ausbildung der Führungskissen 10 in Kombination
mit den Mantelflächen der Führungszapfen 9.
Die Führungszapfen 9 verhindern zudem das Verschieben
der Metalldrahtkissen 10, 11 auf den Auflageflächen.
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Das
in vertikaler Richtung der Radsatzführung 1 zwischen
den horizontal ausgerichteten Stegen des U-förmigen Befestigungselementes 5 und des
U-förmigen äußeren Lagersegmentes 6 angeordnete
Metalldrahtkissen 11 ist als Tragkissen 11 ausgebildet
und überträgt die vertikale Last zwischen dem
Radsatz 2 und dem Rahmenelement 3. Zudem dient
das Tragkissen 11 neben dem Tragen des Rahmens auch dem
Führen des Radsatzes 2 in Fahrzeugquerrichtung.
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Ein
Teil der vertikal angreifenden Kräfte wird aufgrund ihrer
Schräglage auch über die Führungskissen 10 vom
Radsatz 2 an das Rahmenelement 3 geleitet. Dadurch
wird erreicht, dass die überwiegend horizontalen. Lasten übertragenden
Führungskissen 10 auch vertikal angreifende Lasten
aufnehmen.
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Die
Metalldrahtkissen 10, 11 sind aus verpresstem,
thermisch unempfindlichem Metalldraht, wie beispielsweise verpresstem
Drahtgewebe, Drahtgitter, Drahtgewirke oder dergleichen, ausgebildet
und kostengünstig herstellbar. Die verpressten Metalldrahtrohlinge
werden durch Stanzen weiterverarbeitet und in die gewünschte
Formen der Metalldrahtkissen 10, 11 gebracht,
die unter allen Bedingungen nach Auslenkung aus ihrer unbelasteten Form
durch einwirkende Kräfte stark gedämpft in ihre Ausgangslage
beziehungsweise Ruhelage zurückkehren. Infolge der thermischen
Unempfindlichkeit sind die Metalldrahtkissen 10, 11 auch
bei Temperaturen zwischen –50°C bis 50°C
problemlos einsetzbar, wobei auch plötzliche große
Temperaturunterschiede die Einsatzfähigkeit nicht einschränken.
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Die
Metalldrahtkissen 10, 11 sind zudem Bestandteil
eines Dämpfersystems, welches zur Reduktion der Übertragung
der Schwingungen vom Radsatz auf den Rahmen ausgebildet ist und
dienen damit auch der Entkopplung des Körperschalls. Die Schwingungen
des Radsatzes 2 werden dabei vom Rahmenelement 3 entkoppelt.
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Die
freien Enden der Schenkel der U-Form sind derart gegenüber
den die Auflageflächen definierenden Abschnitten des Lagerelementes 6 abgewinkelt,
dass sie parallel zueinander angeordnet und in vertikaler Richtung
ausgerichtet sind. Die vertikalen freien Enden des äußeren
Lagerelementes 6 weisen Bohrungen zum Montieren einer Schraubverbindung
mit einer in einem Rohr 16 geführten Schraube 14 und
einer Mutter 15 als Verliersicherung für den Radsatz 2 auf.
Dabei wird die Schraube 14 durch eine Bohrung des ersten
freien Endes des Lagerelementes 6, anschließend
durch das Rohr 16 und das zweite freie Ende des Lagerelementes 6 hindurchgeführt
und mit der Mutter 15 verschraubt. Das Rohr 16 weist
eine derartige Länge auf, dass das äußere
Lagerelement 6 durch Anziehen der Schraubverbindung zusammengedrückt
und damit mit dem Befestigungselement 5 als innerem Lagerelement 5 und
den dazwischen angeordneten Metalldrahtkissen 10 verspannt
wird.
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Der
Drehgestellrahmen wird mittels Kissenblechen 12 von äußeren
Einflüssen geschützt abgedeckt. Die Kissenbleche 12 sind
als Verschleißschutz in den Rahmenausschnitt eingelegt.
Das seitliche Herausrutschen der Kissenbleche 12 wird durch
umgelegte Blechlappen verhindert.
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- 1
- Radsatzführung
- 2
- Radsatz
- 3
- Rahmenelement
- 4
- inneres
Lagersegment, Lagerhülse
- 5
- inneres
Lagersegment, Befestigungselement
- 6
- äußeres
Lagersegment
- 7
- Radsatzwelle
- 8
- Wälzlager
- 9
- Führungszapfen
- 10
- Metalldrahtkissen,
Führungskissen
- 11
- Metalldrahtkissen,
Tragkissen
- 12
- Kissenblech
- 13
- Führungsring
- 14
- Schraube
- 15
- Mutter
- 16
- Rohr
- 17
- Abdeckelement
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 3841153
A1 [0005]
- - DE 4437803 A1 [0007]