EP3006298A1 - Hollow shaft coupling of a drive of a railway vehicle and method for their preparation - Google Patents

Hollow shaft coupling of a drive of a railway vehicle and method for their preparation Download PDF

Info

Publication number
EP3006298A1
EP3006298A1 EP15002728.2A EP15002728A EP3006298A1 EP 3006298 A1 EP3006298 A1 EP 3006298A1 EP 15002728 A EP15002728 A EP 15002728A EP 3006298 A1 EP3006298 A1 EP 3006298A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hollow shaft
coupling
flange
wheel
wheel flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15002728.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Volbers
Matthias Henke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henke Property UG (Haftungsbeschrankt)
Henschel GmbH
Original Assignee
Henke Property UG (Haftungsbeschrankt)
Henschel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henke Property UG (Haftungsbeschrankt), Henschel GmbH filed Critical Henke Property UG (Haftungsbeschrankt)
Publication of EP3006298A1 publication Critical patent/EP3006298A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/44—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with hollow transmission shaft concentric with wheel axis

Definitions

  • the present invention relates to a clutch hollow shaft, a drive of a rail vehicle according to the preamble of claim 1 or claim 10 and a method for their preparation according to the preamble of claim 7.
  • a drive bogie for a rail vehicle which has two sets of wheels and a angeordenten between the wheelsets drive.
  • the drive includes an electric motor for each wheelset a separate transmission is connected.
  • the transmission transmits the driving forces to a handlebar coupling, which is connected to a wheel of the wheelset.
  • This link coupling comprises a gearbox bearing for connection to the gearbox, a wheel bearing for mounting the driven wheel and a coupling hollow shaft provided between the gearbox mount and the wheel bearing.
  • an axle of the wheelset is passed through the hollow link coupling, so that the drive of the wheel can be independent of the position of the axis.
  • the present invention seeks to provide a coupling hollow shaft of the type mentioned, which has a low weight, is inexpensive to produce and even at low temperatures of, for example, -30 ° C and less can be used reliably.
  • a coupling hollow shaft designed according to this technical teaching and a method carried out according to this technical teaching have the advantage that a coupling hollow shaft made of steel, in particular of austenitic stainless steel, preferably of S355, is about 30% -40% lighter than a comparable hollow coupling shaft made of cast iron. Considering that two or more such hollow coupling shafts are required at each railway drive, so there is a not insignificant weight savings.
  • the production of the coupling hollow shaft in the flow-forming process (also called pressing or spinning) has the advantage that the cold work hardening of the steel achieves both a higher notched impact strength and a higher tensile strength of the material at low temperatures of up to -30 ° C.
  • the equipped with a coupling hollow shaft according to the invention steering coupling is reliably used even at low temperatures, without any damage to be feared.
  • a coupling hollow shaft made of steel in the flow-forming process is that the hollow shaft is cylindrical, while the known from the prior art cast-iron coupling hollow shaft are formed slightly conical because of better mold release after casting. As a result, the attacking forces can be transmitted evenly and the required space is less compared to a coupling hollow shaft made of cast iron.
  • either the outer diameter of the wheel flange or the outer diameter of the gear flange is smaller than the outer diameter of the hollow shaft.
  • either the inner diameter of the wheel flange or the inner diameter of the gear flange is smaller than the inner diameter of the hollow shaft.
  • Fig. 1 is an example of a link coupling with a coupling hollow shaft according to the invention and attached thereto spherical bearings for connecting a gear or a wheel shown.
  • the hollow coupling shaft comprises a hollow shaft 10 at one end of a wheel flange 12 and at its opposite end a gear flange 14 is formed, wherein both the wheel flange 12 and the transmission flange 14 each have a plurality of elastic spherical bearings 16 are mounted on which one closer here not illustrated gear or a not shown here in detail wheel can be attached.
  • Such link couplings are preferably used in drive systems for rail vehicles, wherein a wheel axle, not shown here, is passed through the handlebar coupling.
  • Figs. 2 and 2a show a preform 18 made of austenitic steel (EN 188), preferably steel S355, which comprises a wheel flange 12 and a transmission flange 14, as well as a pre-element 20.
  • both the wheel flange 12, and the transmission flange 14 are finished, while the pre-element 20 performed about half as long is like the finished hollow shaft.
  • This preform 18 is made as usual with pipes, wherein not shown contact surfaces of the wheel flange 12 and / or the gear flange 14 passge-nau in a conventional manner, in particular machined, machined.
  • the pre-element 20 is cylindrical and is further processed in the flow-forming.
  • the pre-element 20 is pressed apart so that the wall of the pre-element 20 is reduced to about half, with the length of the pre-element 20 approximately doubled.
  • a finished hollow shaft 10 has emerged from the pre-element 20. It is understood that the hollow shaft 10 is cylindrical, as in particular Figs. 4 and 4a can be seen.
  • the spinning rollers 28 are axially advanced along the Vorelemen-tes 20 and press the pre-element 20 in such a length that at the end of the flow-forming process, the hollow shaft 10 is about twice as long as the pre-element 20.
  • the so elongated coupling hollow shaft can then without further post be installed in the drive of the rail vehicle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Kupplungshohlwelle eines Antriebs eines Schienenfahrzeuges, umfassend einen Radflansch (12), einen Getriebeflansch (14) und eine zwischen dem Radflansch (12) und dem Getriebeflansch (14) angeordnete Hohlwelle (10). Eine Kupplungshohlwelle zu schaffen, welche ein geringes Eigengewicht aufweist, welche kostengünstig herstellbar ist und welche auch bei tiefen Temperaturen von -30°C und weniger noch zuverlässig einsetzbar ist, wird dadurch erreicht, dass die Hohlwelle (10) aus Stahl, insbesondere aus einem austhenitischem Stahl, gefertigt ist, wobei die Hohlwelle (10) im Drückwalzverfahren bearbeitet wurde.The invention relates to a coupling hollow shaft of a drive of a rail vehicle, comprising a wheel flange (12), a transmission flange (14) and a between the wheel flange (12) and the transmission flange (14) arranged hollow shaft (10). To create a coupling hollow shaft, which has a low weight, which is inexpensive to produce and which is still reliable even at low temperatures of -30 ° C and less, is achieved in that the hollow shaft (10) made of steel, in particular austenitic Steel, wherein the hollow shaft (10) was processed in the flow-forming process.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungshohlewelle eine Antriebs eines Schienenfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder des Anspruches 10 und ein Verfahren zu ihrer Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 7.The present invention relates to a clutch hollow shaft, a drive of a rail vehicle according to the preamble of claim 1 or claim 10 and a method for their preparation according to the preamble of claim 7.

Aus der DT 25 55 031 A1 ist ein Triebdrehgestell für ein Schienenfahrzeug bekannt, welches zwei Radsätze und einen zwischen den Radsätzen angeordenten Antrieb aufweist. Der Antrieb umfasst einen Elektromotor an den für jeden Radsatz ein separates Getriebe angeschlossen ist. Das Getriebe überträgt die Antriebskräfte auf eine Lenkerkupplung, welche mit einem Rad des Radsatzes verbunden ist. Diese Lenkerkupplung umfasst ein Getriebelager zum Anschluss an das Getriebe, ein Radlager zur Anbringung des anzutreibenden Rades und eine zwischen dem Getriebelager und dem Radlager vorgesehene Kupplungshohlwelle. Dabei ist eine Achse des Radsatzes durch die hohle Lenkerkupplung hindurchgeführt, so dass der Antrieb des Rades unabhängig von der Lage der Achse erfolgen kann.From the DT 25 55 031 A1 is a drive bogie for a rail vehicle is known, which has two sets of wheels and a angeordenten between the wheelsets drive. The drive includes an electric motor for each wheelset a separate transmission is connected. The transmission transmits the driving forces to a handlebar coupling, which is connected to a wheel of the wheelset. This link coupling comprises a gearbox bearing for connection to the gearbox, a wheel bearing for mounting the driven wheel and a coupling hollow shaft provided between the gearbox mount and the wheel bearing. In this case, an axle of the wheelset is passed through the hollow link coupling, so that the drive of the wheel can be independent of the position of the axis.

Diese aus der DT 25 55 031 A1 bekannte Lenkerkupplung, insbesondere die Kupplungshohlwelle, ist aus Gusseisen hergestellt und vergleichsweise schwer. Eine aus Stahl gefertigte Kupplungshohlwelle wäre zwar deutlich leichter, allerdings müsste diese aus einem Vollmaterial spanabhebend gefertigt werden, was die Herstellungskosten drastisch erhöht. Auch hätte eine solche spanabhebend gefertigte Lenkerkupplung eine niedrige Kerbschlagfestigkeit bei niedrigen Minus-Temperaturen, sodass deren Einsatzgebiet beschränkt wäre.This from the DT 25 55 031 A1 known link coupling, in particular the coupling hollow shaft, is made of cast iron and relatively heavy. Although a hollow shaft made of steel would be much lighter, but this would have to be made of a solid material machined, which increases the cost of production dramatically. Also, such a machined handlebar coupling would have a low impact strength at low minus temperatures, so their application would be limited.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungshohlwelle der eingangs genannten Art zu schaffen, welche ein geringes Eigengewicht aufweist, kostengünstig herstellbar ist und auch bei tiefen Temperaturen von zum Beispiel -30°C und weniger noch zuverlässig einsetzbar ist.Based on this, the present invention seeks to provide a coupling hollow shaft of the type mentioned, which has a low weight, is inexpensive to produce and even at low temperatures of, for example, -30 ° C and less can be used reliably.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Kupplungshohlwelle mit den Merkmalen des Anspruches 1 oder 10 und ein Verfahren zur Herstellung einer Kupplungshohlwelle mit den Merkmalen des Anspruches 7 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Kupplungshohlwelle und dieses Verfahrens sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.As a technical solution to this problem, a coupling hollow shaft according to the invention with the features of claim 1 or 10 and a method for producing a hollow coupling shaft with the features of claim 7 is proposed. Advantageous developments of this coupling hollow shaft and this method can be found in the respective subclaims.

Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Kupplungshohlwelle und ein nach dieser technischen Lehre ausgeführtes Verfahren haben den Vorteil, dass eine Kupplungshohlwelle aus Stahl, insbesondere aus nichtrostendem austenitischen Stahl, vorzugsweise aus S355, um ca. 30 % - 40 % leichter ist, als eine vergleichbare Kupplungshohlwelle aus Gusseisen. Bedenkt man, dass an jedem Eisenbahnantrieb zwei oder mehrere solcher Kupplungshohlwellen erforderlich sind, so entsteht eine hier nicht unerhebliche Gewichtsersparnis.A coupling hollow shaft designed according to this technical teaching and a method carried out according to this technical teaching have the advantage that a coupling hollow shaft made of steel, in particular of austenitic stainless steel, preferably of S355, is about 30% -40% lighter than a comparable hollow coupling shaft made of cast iron. Considering that two or more such hollow coupling shafts are required at each railway drive, so there is a not insignificant weight savings.

Die Fertigung der Kupplungshohlwelle im Drückwalzverfahren (auch Drücken oder Spinning genannt) hat den Vorteil, dass durch die Kaltverfestigung des Stahles sowohl eine höhere Kerbschlagzähikgkeit als auch eine höhere Zugfestigkeit des Materials bei tiefen Temperaturen von bis zu -30° C erreicht wird. Somit ist die mit einer erfindungsgemäßen Kupplungshohlwelle ausgestatte Lenkerkupplung auch bei tiefen Temperaturen zuverlässig einsetzbar, ohne dass Beschädigungen zu befürchten sind.The production of the coupling hollow shaft in the flow-forming process (also called pressing or spinning) has the advantage that the cold work hardening of the steel achieves both a higher notched impact strength and a higher tensile strength of the material at low temperatures of up to -30 ° C. Thus, the equipped with a coupling hollow shaft according to the invention steering coupling is reliably used even at low temperatures, without any damage to be feared.

Ein weiterer Vorteil einer aus Stahl im Drückwalzverfahren gefertigten Kupplungshohlwelle besteht darin, dass die Hohlwelle zylindrisch ausgeführt ist, während die aus dem Stand der Technik bekannte gusseiserne Kupplungshohlwelle wegen der besseren Entformbarkeit nach dem Gießen leich konisch ausgebildet sind. Hierdurch können die angreifenden Kräfte gleichmäßig übertragen werden und der erforderliche Platzbedarf wird geringer im Vergleich zu einer Kupplungshohlwelle aus Gusseisen.Another advantage of a coupling hollow shaft made of steel in the flow-forming process is that the hollow shaft is cylindrical, while the known from the prior art cast-iron coupling hollow shaft are formed slightly conical because of better mold release after casting. As a result, the attacking forces can be transmitted evenly and the required space is less compared to a coupling hollow shaft made of cast iron.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist entweder der Außendurchmesser des Radflansches oder der Außendurchmesser des Getriebeflansches kleiner als der Außendurchmesser der Hohlwelle. Dies hat den Vorteil, dass eine Vorform der Kupplungshohlwelle auf einen Dorn aufgespannt und dass das Drückwalzwerkzeug über den kleineren Radflansch bzw. den kleineren Getriebeflansch hinweg an die Außenseite der Hohlwelle herangeführt werden kann. Hierdurch werden Ansatzpunkte und damit unerwünschte Materialsprünge vermieden.In an advantageous development, either the outer diameter of the wheel flange or the outer diameter of the gear flange is smaller than the outer diameter of the hollow shaft. This has the advantage that a preform of the coupling hollow shaft clamped onto a mandrel and that the flow-forming tool can be brought over the smaller wheel flange or the smaller gear flange on the outside of the hollow shaft. As a result, starting points and thus unwanted material jumps are avoided.

In einer anderen, bevorzugten Weiterbildung ist entweder der Innendurchmesser des Radflansches oder der Innendurchmesser des Getriebeflansches kleiner als der Innendurchmesser der Hohlwelle. Dies hat den Vorteil, dass die Vorform auf einen Dorn aufgesetzt werden kann und im Bereich dieser Durchmesservergrößerung quasi einen Anschlag findet, sodass die Vorform während des Drückwalzverfahrens formschlüssig auf dem Dorn gehalten wird. Hierdurch wird ein Verrutschen der Vorform während des Drückwalzverfahrens zuverlässig vermieden.In another, preferred embodiment, either the inner diameter of the wheel flange or the inner diameter of the gear flange is smaller than the inner diameter of the hollow shaft. This has the advantage that the preform can be placed on a mandrel and virtually finds a stop in the region of this diameter increase, so that the preform is held in a form-fitting manner on the mandrel during the flow-forming process. As a result, slippage of the preform during the flow-forming process is reliably avoided.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Kupplungshohlwelle und des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:

Fig. 1
eine perspektivische Ansicht einer Lenkerkupplung mit einer erfindungsgemäßen Kupplungshohlwelle und daran angebrachten elastischen Sphärenlagern;
Fig. 2
eine geschnitten dargestellte Seitenansicht einer Vorform einer erfindungsgemäßen Kupplungshohlwelle gemäß Fig. 1;
Fig. 2a
eine Detailvergrößerung der Vorform der Kupplungshohlwelle gemäß Fig. 2, entsprechend Linie IIa in Fig. 2;
Fig. 3
eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens der Kupplungshohlwelle gemäß Fig. 1 in einer geschnitten dargestellten Seitenansicht;
Fig. 4
eine geschnitten dargestellte Seitenansicht der Kupplungshohlwelle gemäß Fig. 1;
Fig. 4a
eine Detailvergrößerung der Kupplungshohlwelle gemäß Fig. 4, entsprechend Linie IVa in Fig. 4.
Further advantages of the coupling hollow shaft according to the invention and the method according to the invention will become apparent from the accompanying drawings and the embodiments described below. Likewise, according to the invention, the above-mentioned features and those which are still further developed can be used individually or in any desired combinations with one another. The mentioned embodiments are not to be understood as an exhaustive list, but rather have exemplary character. Show it:
Fig. 1
a perspective view of a link coupling with a coupling hollow shaft according to the invention and attached elastic spherical bearings;
Fig. 2
a sectional side view of a preform of a coupling hollow shaft according to the invention according to Fig. 1 ;
Fig. 2a
an enlarged detail of the preform of the coupling hollow shaft according to Fig. 2 , according to line IIa in Fig. 2 ;
Fig. 3
a schematic representation of the manufacturing method according to the invention the coupling hollow shaft according to Fig. 1 in a sectional side view;
Fig. 4
a sectional side view of the coupling hollow shaft according to Fig. 1 ;
Fig. 4a
an enlarged detail of the coupling hollow shaft according to Fig. 4 , according to line IVa in Fig. 4 ,

In Fig. 1 ist ein Beispiel einer Lenkerkupplung mit einer erfindungsgemäßen Kupplungshohlwelle und daran angebrachten Sphärolagern zum Anschluss eines Getriebes bzw. eines Rades dargestellt. Die Kupplungshohlwelle umfasst eine Hohlwelle 10 an deren einem Stirnende ein Radflansch 12 und an deren gegenüberliegenden Stirnende ein Getriebeflansch 14 angeformt ist, wobei sowohl an dem Radflansch 12 als auch an dem Getriebeflansch 14 jeweils mehrere elastische Sphärolager 16 montiert sind, an dem ein hier näher nicht dargestelltes Getriebe bzw. ein hier nicht näher dargestelltes Rad angebracht werden kann. Derartige Lenkerkupplungen werden vorzugsweise bei Antriebssystemen für Schienenfahrzeuge eingesetzt, wobei eine hier nicht dargestellte Radachse durch die Lenkerkuplung hindurchgeführt ist.In Fig. 1 is an example of a link coupling with a coupling hollow shaft according to the invention and attached thereto spherical bearings for connecting a gear or a wheel shown. The hollow coupling shaft comprises a hollow shaft 10 at one end of a wheel flange 12 and at its opposite end a gear flange 14 is formed, wherein both the wheel flange 12 and the transmission flange 14 each have a plurality of elastic spherical bearings 16 are mounted on which one closer here not illustrated gear or a not shown here in detail wheel can be attached. Such link couplings are preferably used in drive systems for rail vehicles, wherein a wheel axle, not shown here, is passed through the handlebar coupling.

Figs. 2 und 2a zeigen eine aus austhenitischem Stahl (EN 188), vorzugsweise Stahl S355 gefertigte Vorform 18, welche einen Radflansch 12 und einen Getriebeflansch 14, sowie ein Vorelement 20 umfasst. Dabei sind sowohl der Radflansch 12, als auch der Getriebe-flansch 14 fertig bearbeitet, während das Vorelement 20 etwa nur halb so lang ausgeführt ist, wie die fertige Hohlwelle. Diese Vorform 18 wird wie bei Rohren üblich gefertigt, wobei hier nicht näher dargestellte Kontakt-flächen des Radflansches 12 und/oder des Getriebeflansches 14 passge-nau in an sich bekannter Weise, insbesondere spanabhebend, bearbeitet sind. Figs. 2 and 2a show a preform 18 made of austenitic steel (EN 188), preferably steel S355, which comprises a wheel flange 12 and a transmission flange 14, as well as a pre-element 20. In this case, both the wheel flange 12, and the transmission flange 14 are finished, while the pre-element 20 performed about half as long is like the finished hollow shaft. This preform 18 is made as usual with pipes, wherein not shown contact surfaces of the wheel flange 12 and / or the gear flange 14 passge-nau in a conventional manner, in particular machined, machined.

Wie insbes. Fig. 3 zu entnehmen ist, ist das Vorelement 20 zylindrisch ausgeführt und wird im Drückwalzverfahren weiter bearbeitet. Dabei wird das Vorelement 20 so auseinandergedrückt, dass die Wandung des Vorelementes 20 auf etwa die Hälfte reduziert wird, wobei sich die Länge des Vorelementes 20 in etwa verdoppelt. Sobald das gesamte Vorelement 20 im Drückwalzverfahren bearbeitet ist, insbesondere sobald das Vorelement 20 seine endgültige Länge erreicht hat, ist aus dem Vorelement 20 eine fertige Hohlwelle 10 entstanden. Es versteht sich, dass auch die Hohlwelle 10 zylindrisch ausgebildet ist, wie insbesondere Figs. 4 und 4a zu entnehmen ist.As esp. Fig. 3 can be seen, the pre-element 20 is cylindrical and is further processed in the flow-forming. In this case, the pre-element 20 is pressed apart so that the wall of the pre-element 20 is reduced to about half, with the length of the pre-element 20 approximately doubled. Once the entire pre-element 20 has been processed in the flow-forming process, in particular as soon as the pre-element 20 has reached its final length, a finished hollow shaft 10 has emerged from the pre-element 20. It is understood that the hollow shaft 10 is cylindrical, as in particular Figs. 4 and 4a can be seen.

Das Verfahren zum Verformen des Vorelementes 20 hin zur endgültigen Hohlwelle 10 wird nachfolgend detailliert beschrieben:

  • Zunächst wird die vorbereitete Vorform 18 auf einen Dorn 22 gezogen, wobei der Dorn 22 eine umlaufende Schulter 24 aufweist. Mit dieser Schulter 24 kommt der Dorn 22 im Inneren der Vorform 18 am Getriebeflansch 14 zur Anlage. Anschließend wird die Vorform 18 zusammen mit dem Dorn 22 in ein Spannbackenfutter 26 eingespannt. Danach wird nahe am Spannbackenfutter 26 eine Drückwalzvorrichtung umfassend drei äquidistant angeordnete Drückwalzrollen 28 derart nah an die Vorform 18 herangefahren, dass der radiale Abstand von den Drückwalzrollen 28 zur Innenseite der Vorform etwa der Wandstärke der endgültigen Hohlwelle 10 entspricht. Um ihre eigen Achse rotierend drücken die Drückwalzrollen 28 auf die Wandung des Vorelementes 20, während das Spannbackenfutter 26 gegenläufig ebenfalls rotiert und den Dorn 22 und die gesamte Vorfom 18 beständig dreht.
The method for deforming the pre-element 20 toward the final hollow shaft 10 will be described in detail below:
  • First, the prepared preform 18 is pulled onto a mandrel 22, the mandrel 22 having a peripheral shoulder 24. With this shoulder 24 of the mandrel 22 comes in the interior of the preform 18 on the gear flange 14 to the plant. Subsequently, the preform 18 is clamped together with the mandrel 22 in a jaw chuck 26. Thereafter, close to the jaw chuck 26, a flow-forming device comprising three equidistantly arranged flow-forming rollers 28 moved so close to the preform 18, that the radial distance from the flow-forming rollers 28 to the inside of the preform corresponds approximately to the wall thickness of the final hollow shaft 10. To rotate their own axis, the spinning rollers 28 press on the wall of the pre-element 20, while the jaw chuck 26 also rotates in opposite directions and the mandrel 22 and the entire Vorfom 18 constantly rotates.

Währenddessen werden die Drückwalzrollen 28 axial entlang des Vorelemen-tes 20 vorangetrieben und drücken das Vorelement 20 derart in die Länge, dass am Ende des Drückwalzprozesses die Hohlwelle 10 etwa doppelt so lang ist wie das Vorelement 20. Die derart gelängte Kupplungshohlwelle kann dann ohne weitere Nachbearbeitung in den Antrieb des Schienenfahrzeuges eingebaut werden.Meanwhile, the spinning rollers 28 are axially advanced along the Vorelemen-tes 20 and press the pre-element 20 in such a length that at the end of the flow-forming process, the hollow shaft 10 is about twice as long as the pre-element 20. The so elongated coupling hollow shaft can then without further post be installed in the drive of the rail vehicle.

Die durch dieses Drückwalzverfahren erreichte Verfestigung der Hohlwelle 10 führt zu einer hohen Kerbschlagfestigkeit des Materials, insbesondere bei tiefen Temperaturen bis -30° C oder tiefer, sodass ein entsprechend ausgestatteter Schienenantrieb auch bei tiefen Temperaturen eingesetzt werden kann, ohne Schaden zu nehmen.The achieved by this flow-forming process hardening of the hollow shaft 10 leads to a high impact strength of the material, especially at low temperatures down to -30 ° C or lower, so that a suitably equipped rail drive can be used even at low temperatures without being damaged.

Durch die Kaltverformung der Hohlwelle während des Druckwalzverfahrens wird gleichzeitig auch eine Verfestigung des Stahls erreicht, sodass dieser Stahl höhere Kräfte aufnehmen kann. Hierdurch ist es möglich, die Kupplungshohlwelle dünnwandiger als vergleichbare Gusseisenkupplungshohlwellen auszuführen, was zu einer Gewichtsersparnis von 30 bis 40 % führt.The cold deformation of the hollow shaft during the pressure rolling process at the same time a solidification of the steel is achieved, so that this steel can absorb higher forces. This makes it possible to make the coupling hollow shaft thin-walled than comparable cast iron clutch hollow shafts, resulting in a weight saving of 30 to 40%.

Claims (10)

Kupplungshohlwelle eines Antriebes eines Schienenfahrzeuges, umfassend einen Radflansch (12), einen Getriebeflansch (14) und eine zwischen dem Radflansch (12) und dem Getriebeflansch (14) angeordnete Hohlwelle (10),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hohlwelle (10) aus Stahl, insbesondere aus einem austhenitischem Stahl, gefertigt ist, wobei die Hohlwelle (10) im Drückwalzverfahren bearbeitet wurde.Coupling hollow shaft of a drive of a rail vehicle, comprising a wheel flange (12), a gear flange (14) and a hollow shaft (10) arranged between the wheel flange (12) and the gear flange (14),
characterized,
in that the hollow shaft (10) is made of steel, in particular of an austenitic steel, the hollow shaft (10) being machined in the flow-forming method. Kupplungshohlwelle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hohlwelle (10) zylindrisch ausgeführt ist.Coupling hollow shaft according to claim 1,
characterized,
that the hollow shaft (10) is cylindrical. Kupplungshohlwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Außendurchmesser des Radflansches (12) oder der Außendurchmesser des Getriebeflansches (14) kleiner ist, als der Außendurchmesser der Hohlwelle (10).Coupling hollow shaft according to one of the preceding claims,
characterized,
that the outer diameter of the wheel flange (12) or the outer diameter of the transmission flange (14) is smaller than the outer diameter of the hollow shaft (10). Kupplungshohlwelle nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Innendurchmesser des Radflansches (12) oder der Innendurchmesser des Getriebeflansches (14) kleiner ist, als der Innendurchmesser der Hohlwelle (10).Coupling hollow shaft according to one of the preceding claims,
characterized,
that the inner diameter of the wheel flange (12) or the inner diameter of the transmission flange (14) is smaller than the inner diameter of the hollow shaft (10). Kupplungshohlwelle nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Radflansch (12) oder am Getriebeflansch (14) ein Übergang zur größeren Hohlwelle (10) vorgesehen ist, wobei der Übergang nahtlos in die Hohlwelle (10) übergeht.Coupling hollow shaft according to claim 4,
characterized,
that a transition to the larger hollow shaft (10) is provided on the wheel flange (12) or the gear unit (14), wherein the transition seamlessly in the hollow shaft (10) passes. Kupplungshohlwelle nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Übergang als Kreisbogensegment mit einem Radius von 0,05 bis 0,2 des Innendurchmessers des Radflansches (12) bzw. des Getriebeflansches (14) aufweist.Coupling hollow shaft according to claim 5,
characterized,
that the transition as a circular arc segment having a radius of 0.05 to 0.2 of the inner diameter of the wheel flange (12) and the transmission flange (14). Verfahren zur Herstellung einer Kupplungshohlwelle eines Antriebs eines Schienenfahrzeuges, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus Stahl zunächst eine Vorform (18) einer Kupplungshohlwelle umfassend einen Radflansch (12) zur Anbringung eines Radlagers an der Kupplungshohlwelle, ein Getriebeflansch (14) zur Anbringung eines Getriebelagers an der Kupplungshohlewelle und eine zwischen dem Radflansch (12) und dem Getriebeflansch (14) angeordnetes Vorelement (20) gefertigt wird und wobei das Vorelement (20) kürzer, dafür aber mit einer dickeren Wandung als die endgültige Hohlwelle (10) ausgeführt wird, und dass dann das Vorelement (20) im Drückwalzverfahren in die endgültige Hohlwelle (10) überführt wird.Method for producing a coupling hollow shaft of a drive of a rail vehicle, in particular according to one of the preceding claims,
characterized,
that a steel preform (18) of a coupling hollow shaft comprising a wheel flange (12) for attachment of a wheel bearing on the coupling hollow shaft, a transmission flange (14) for mounting a gear bearing on the coupling hollow shaft and between the wheel flange (12) and the transmission flange (14 ) and wherein the pre-element (20) is shorter, but with a thicker wall than the final hollow shaft (10) is performed, and then that the pre-element (20) in the flow-forming process in the final hollow shaft (10) is transferred. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Vorelement (20) im Drückwalzverfahren um Faktor 1,5 bis 2,5, vorzugsweise um Faktor 2, gelängt wird.Method according to claim 7,
characterized,
in that the pre-element (20) is elongated in the flow-forming process by a factor of 1.5 to 2.5, preferably by a factor of 2. Verfahren nach Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Radflansch (12) und/oder der Getriebeflansch (14) bereits die endgültige Form aufweisen.Method according to claims 7 or 8,
characterized,
that the wheel flange (12) and / or the gear flange (14) already have the final shape. Kupplungshohlwelle, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kupplungshohlwelle nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9 hergestellt ist.Coupling hollow shaft, in particular according to one of claims 1 to 6,
characterized,
in that the coupling hollow shaft is produced by the method according to one of claims 7 to 9.
EP15002728.2A 2014-10-09 2015-09-22 Hollow shaft coupling of a drive of a railway vehicle and method for their preparation Withdrawn EP3006298A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014014827.0A DE102014014827A1 (en) 2014-10-09 2014-10-09 Coupling hollow shaft of a drive of a rail vehicle and method for its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3006298A1 true EP3006298A1 (en) 2016-04-13

Family

ID=54196749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15002728.2A Withdrawn EP3006298A1 (en) 2014-10-09 2015-09-22 Hollow shaft coupling of a drive of a railway vehicle and method for their preparation

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3006298A1 (en)
DE (1) DE102014014827A1 (en)
EA (1) EA201500893A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109201830A (en) * 2017-07-06 2019-01-15 中国航空制造技术研究院 A method of prevent coupling barrel process from flange defect occur
EP3653314A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-20 Rolls-Royce plc A blank for a flow forming method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2555031A1 (en) 1975-12-06 1977-06-08 Bbc Brown Boveri & Cie DRIVING BIG FOR RAIL VEHICLE
DE9014280U1 (en) * 1990-10-15 1990-12-20 Carl Hurth Maschinen- und Zahnradfabrik GmbH & Co, 8000 München Hollow shaft
WO2006128508A2 (en) * 2005-06-02 2006-12-07 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Drive unit for driving at least one wheel drive shaft, particularly a wheelset axle

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2519875C2 (en) * 1975-05-03 1982-05-27 Hitachi Shipbuilding & Engineering Co., Ltd., Osaka The shaft has a welded stainless steel coating
DE10100868B4 (en) * 2001-01-11 2008-01-17 Sms Eumuco Gmbh Cold rolling forming machine and tool for making flange-shaped products or flanges from a cylindrical precursor
DE202004015022U1 (en) * 2004-09-24 2004-12-30 Willy Voit Gmbh & Co. Stanz- Und Metallwerk Series of at least two hollow shafts is particularly composed of three-part drive shafts and has at least one drive pin

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2555031A1 (en) 1975-12-06 1977-06-08 Bbc Brown Boveri & Cie DRIVING BIG FOR RAIL VEHICLE
DE9014280U1 (en) * 1990-10-15 1990-12-20 Carl Hurth Maschinen- und Zahnradfabrik GmbH & Co, 8000 München Hollow shaft
WO2006128508A2 (en) * 2005-06-02 2006-12-07 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Drive unit for driving at least one wheel drive shaft, particularly a wheelset axle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109201830A (en) * 2017-07-06 2019-01-15 中国航空制造技术研究院 A method of prevent coupling barrel process from flange defect occur
EP3653314A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-20 Rolls-Royce plc A blank for a flow forming method

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014014827A1 (en) 2016-04-14
EA201500893A1 (en) 2016-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3206811B1 (en) Method for producing a profiled hollow shaft for a telescopic steering shaft of a motor vehicle
EP2467231B1 (en) Method for producing a steering shaft part that forms a section of a steering shaft
DE3223004A1 (en) STEERING SPINDLE FOR STEERING DEVICES FOR MOTOR VEHICLES AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF SUCH A STEERING SPINDLE
DE102012102775B4 (en) Helical gear for an electromechanical steering device
EP1989011B1 (en) Method of producing a steering gear shaft part and stearing gear shaft having such a steering gear shaft part
DE112015002869B4 (en) Method of manufacturing a hollow axle shaft for a vehicle
DE102012011509A1 (en) Method for producing stepped rod i.e. handlebar, in steering gear of motor car, involves removing rod portion in uniform manner, forming rough depth by rollers of raw surface of rod portion, and shaping, processing and curing rod portion
EP1108483B1 (en) Method and device for flow-turning
DE102018114411A1 (en) Method of manufacturing a flange shaft, flange shaft and blank
EP2490834A1 (en) Method for producing a threaded shaft for a shaft drive; a roller screw drive comprising such a threaded shaft, and use of said roller screw drive
DE102005057945A1 (en) Production of pipe sections and tubular workpieces formed with a protrusion in the cylindrical inner contour comprises deforming in only one clamp with only one counter roller spinning step
EP0372663B1 (en) Method for fastening a discoid rotation-symmetrical structural body to a shaft
DE2442785B2 (en) METHOD OF MANUFACTURING A SINGLE-PIECE RIM OR A RING PART
EP1356891B1 (en) Method of manufacturing sliding sleeves for gear boxes
EP3006298A1 (en) Hollow shaft coupling of a drive of a railway vehicle and method for their preparation
EP3481699B1 (en) Toothed rack and method for producing a toothed rack for a motor vehicle
DE2512843B2 (en) Process for the production of a support roller for conveyor belts or roller conveyors
WO2008074560A2 (en) Method for the production of a synchronizer ring of a synchronizing device
EP3010667B1 (en) Method and device for producing rotationally symmetrical metal components
WO2008003305A1 (en) Method for the production of a rotationally symmetrical part, and part produced according to said method
EP3221068B2 (en) Method for manufacturing a rotationally symmetrical shaped article
DE102006017373B4 (en) Cold forming process for producing a ready-to-install ball stud
DE102009034770A1 (en) Bearing arrangement for wheel hub of motor vehicle, has rolling bodies unreeled in two adjacent groove-shaped race ways, which are non-cuttingly forged into radially outer lateral surface of inner ring of bearing
WO2016131456A1 (en) Planetary rolling contact gear unit, and method for manufacturing same
EP2734318B1 (en) Roll for a ring rolling mill

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

17P Request for examination filed

Effective date: 20160613

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

19U Interruption of proceedings before grant

Effective date: 20170501

19W Proceedings resumed before grant after interruption of proceedings

Effective date: 20190603

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20191203