DE10109914A1

DE10109914A1 - Auch nachträglich auf Anschlusszapfen oder Verbindungsbolzen montierbare Beilagenscheibe zur Distanzüberbrückung für verspannte Verbindungen, insbesondere für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE10109914A1
Application number: DE2001109914
Authority: DE
Inventors: Otto Bisler
Original assignee: Alstom LHB GmbH
Current assignee: Alstom Transport Deutschland GmbH
Priority date: 2001-03-01
Filing date: 2001-03-01
Publication date: 2002-09-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine auch nachträglich auf Anschlusszapfen/Verbindungsbolzen (17) montierbare Beilagenscheibe (1) zur Distanzüberbrückung für verspannte Verbindungen, insbesondere für Schienenfahrzeuge. Um eine Beilagenscheibe (1) derart auszubilden, dass diese einerseits auch nachträglich in eine Verbindung einbringbar ist und andererseits eine hohe Sicherheit gegen Verlieren mindestens bei Nachlassen oder kurzzeitigem Aufheben der Verspannung in der betreffenden Verbindung aufweist, ist die Beilagenscheibe (1) mindestens zweiteilig ausgebildet, wobei deren Beilagenteile/Beilagenhälften (2, 3) an den einander zugekehrten Enden Ausnehmungen (4) oder diesen Ausnehmungen (4) angepasste und in diesen einrastbare Fortsätze (5) aufweisen und dass die Ausnehmungen (4) und die Fortsätze (5) eine hinterschnittene Geometrie mit Riegelbildung aufweisen, derart, dass die Ausnehmung (4) und der zugeordnete Fortsatz (5) nicht in einer Ebene, sondern nur durch Axial- und Querverschiebungen zusammenfügbar oder trennbar sind, wobei nach dem Fügen die Beilagenteile/Beilagenhälften (2, 3) einen geschlossenen Ring bilden, der den Anschlusszapfen/Verbindungsbolzen (17) umschließt.

Description

Die Erfindung betrifft eine auch nachträglich auf Anschlusszapfen- oder Verbin dungsbolzen montierbare Beilagenscheibe zur Distanzüberbrückung für ver spannte Verbindungen, insbesondere für Schienenfahrzeuge.

Aus dem Stand der Technik sind Beilagenscheiben bekannt, die sofort oder nachträglich zum Überbrücken von Abständen als Distanzelement verwendet werden. Die Beilagenscheiben sind aus Metall oder anderen Werkstoffen gefer tigt und überbrücken Distanzen zwischen Federn, Puffern, Federtöpfen etc. und deren Auflager, indem sie sich um einen oder mehrere Anschlußzapfen oder Verbindungs- oder Befestigungsbolzen der Federn, Puffer, Anschlägen etc. schmiegen. Der Einbau unter oder über Stahlfedern in sogenannte Federtöpfe ist gleichfalls möglich.

Das Einbringen von notwendigen Beilagenscheiben geschieht bei einstückigen, ringförmigen Bauarten durch Aufstecken derselben auf den Anschlußzapfen oder Befestigungsbolzen nach Demontage der Verbindungselemente, wobei der Anschlusszapfen oder der Verbindungsbolzen ganz aus seiner Führung gehoben werden muss. Diese Bauarten sind im Regelfall nur bei der Erstmontage wirtschaftlich einsetzbar.

Um nachträglich notwendig werdende Beilagenscheiben zur Abstandsüberbrüc kung in eine Verbindung einfacher und wirtschaftlicher einzubringen, sind ge schlitzte Beilagenscheiben bekannt, die auch ohne völlige Demontage der Bau elemente in die Verbindung einbringbar sind. Es ist lediglich ein Lösen der Verbindung in dem Maße notwendig bis ein Einschieben der ausreichend weit geschlitzten Beilagenscheibe quer zum Anschlußzapfen bzw. Befestigungsbolzen möglich ist.

Geschlitzte Beilagenscheiben haben den Nachteil, dass bei Aufhebung der Ver spannung bzw. der Vorspannung der Verbindung, insbesondere bei regelmäßig dynamisch beanspruchten Verbindungen, diese herausrutschen können und die vorgesehene (Spann-)Verbindung nicht mehr besteht. Ein sicherheitsrelevantes Lösen der gesamten Verbindung ist möglich bzw. sogar wahrscheinlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mängel der Beilagenscheiben bekannter Bauarten zu beheben und eine Beilagenscheibe derart auszubilden, dass sie einerseits einfach nachträglich in eine Verbindung einbringbar ist und anderseits eine hohe Sicherheit gegen Verlieren mindestens bei Nachlassen oder bei kurzzeitigem Aufheben der Verspannung in der betreffenden Verbindung aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale der Beila genscheibe gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen an gegeben.

Die Erfindung ist nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Beilagenscheibe mit trapezförmiger Ver zahnung mit Darstellung einer Beilagenhälfte und des Zusammenbaus zweier Beilagenhälften,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit hakenförmiger Verzah nung in gleicher Darstellung wie Fig. 1,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit halbkreisförmiger Ver zahnung in gleicher Darstellung wie Fig. 1 und

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit kreisförmiger Verzah nung in gleicher Darstellen wie Fig. 1.

Die erfindungsgemäße, ringförmige Beilagenscheibe 1 ist mehrteilig ausgebildet und besteht vorzugsweise aus zwei ebenen Beilagenhälften 2, 3, die an den ein ander zugekehrten Enden Ausnehmungen 4 oder zu diesen angepasste und in diesen Ausnehmungen 4 einrastbaren Fortsätze 5 aufweisen. Am ersten Ende der ersten Beilagenhälfte 2 ist eine Ausnehmung 4 und am zweiten Ende ist ein Fortsatz 5 ausgebildet. Die Ausnehmung 4 und der dazu passende Fortsatz 5 sind so ausgebildet, dass beide eine hinterschnittene Geometrie mit Riegelbil dung aufweisen, derart, dass beide nicht in einer Ebene, sondern nur durch Axial- und Querverschiebung zusammenfügbar sind, wobei ein geschlossener Ring gebildet wird, der den Anschlusszapfen/Verbindungsbolzen 17 umschließt. Dabei greift der Fortsatz 5 der ersten Beilagenhälfte 2 in die passende Ausneh mung 4 der zweiten Beilagenhälfte 3 und der Fortsatz 5 der zweiten Beilagen hälfte 3 in die passende Ausnehmung 4 der ersten Beilagenhälfte 3, womit in der Ebene der Beilagenscheibe 1 eine formschlüssige, verzahnte Verbindung beider Beilagenhälften 2, 3 besteht.

Somit handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um eine nur durch axiale Relativverschiebung seiner Beilagenhälften 2, 3 füg- oder trennbar Beilagen scheibe 1, die nach dem Zusammenfügen zwei in der Ebene der Beilagen scheibe 1 angeordnete, formschlüssige Verzahnungen 6 aufweist. Nach Einbrin gen der Beilagenscheibe 1 kann die vorgesehene verspannte bzw. vorgespannte Verbindung/Befestigung hergestellt werden.

Die Beilagenhälften 2, 3 bzw. die Beilagenteile sind vorzugsweise identisch aus gebildet, müssen aber mindestens an ihren Enden die passende Ausnehmung 4 oder den passenden Fortsatz 5 aufweisen.

Die Verzahnung 6 kann durch geeignete Geometrie der Ausnehmung 4 und des Fortsatzes 5, z. B. gemäß den Fig. 1 bis 4 erfolgen.

In Fig. 1 ist eine trapezförmige Verzahnung 6 mit Darstellung einer Beilagen hälfte 2 und zweier zusammengefügter Beilagenhälften 2, 3 dargestellt. Am er sten Ende der ersten Beilagenhälfte 2 ist eine trapezförmige Ausnehmung 7 an geordnet und am zweiten Ende ist ein dieser Ausnehmung 7 angepasster und in diese einrastbarer, trapezförmiger Fortsatz 8 angeordnet. Die zweite Beilagen hälfte 3 ist identisch zur ersten ausgebildet und durch Drehung um 180° mit der ersten Beilagenhälfte 2 fügbar.

In die trapezförmige Ausnehmung 7 der ersten Beilagenhälfte 2 ist der tra pezförmige Fortsatz 8 der zweiten Beilagenhälfte 3 einrastbar. Durch die ge neigten Seiten 7a der trapezförmigen Ausnehmung 7, die zur schmaleren Längsseite 76 des Trapezes hin im Sinne einer Verminderung des Querschnitts der Ausnehmung 4 in Richtung auf die Öffnung der trapezförmigen Ausneh mung 7 aufeinander zu konvergieren, ist ein Fügen oder Trennen beider Beila genhälften 2, 3 wegen des Hinterschnitts in einer Ebene nicht möglich. Zum Fü gen und ist ein axiales Versetzen der Beilagenhälfte 2 oder 3 gegenüber der anderen mindestens um das Dickenmaß derselben notwendig, wonach ein Querverschieben einer der Beilagenhälfte 2 oder 3 relativ zur anderen und ein Einrasten bzw. die formschlüssige Verzahnung 6 derselben, d. h. ein axiales Rücksetzen unter Einpassung der Ausnehmungen 7 und Fortsätze 8, erfolgen kann. Zum Entfernen einer Beilagenscheibe 1 sind die vorgenannten Arbeits schritte in umgekehrter Reihenfolge durchzuführen.

In Fig. 2 ist eine hakenförmige Verzahnung 6 mit Darstellung einer Beilagen hälfte 2 und zweier zusammengefügter Beilagenhälften 2, 3 dargestellt. Im hin teren Bereich der Ausnehmung 4 am ersten Ende der ersten Beilagenhälfte 2 ist die Ausnehmung 4 mit einem ersten rechteckigen Bereich 9 mit größerem Quer schnitt als ein ihm vorgelagerter, zweiter rechteckiger Bereich 10 angeordnet. Am zweiten Ende der ersten Beilagenhälfte 2 ist ein ähnlich zur Ausnehmung 4 ausgebildeter und in diese einrastbare Fortsatz 5 angeordnet. Die zweite Beila genhälfte 3 ist gleich zur ersten ausgebildet und durch Drehung um 180° mit der ersten fügbar. Durch den wie vorstehend ausgeführt erzeugten Hinterschnitt ist ein Fügen oder Trennen der Beilagenhälften 2, 3 allein durch Querverschiebung in der Scheibenebene ebenfalls nicht möglich. Zum formschlüssigen Verzahnen beider Beilagenhälften 2, 3 ist gleichfalls mindestens ein axiales Versetzen einer Beilagenhälfte 2 oder 3 um das Dickenmaß derselben notwendig, woraufhin zum Fügen oder Trennen der Beilagenhälften 2, 3 die gleichen Arbeitsschritte wie beim ersten Ausführungsbeispiel durchzuführen sind.

In Fig. 3 ist eine halbkreisförmige Verzahnung 6 mit Darstellung einer Beila genhälfte 2 und zweier zusammengefügter Beilagenhälften 2, 3 dargestellt. Am ersten Ende einer ersten Beilagenhälfte 2 ist eine erste Ausnehmung 11 hinter einem zur Scheibenmitte weisenden, halbkreisförmigen, ersten Vorsprung 12 angeordnet, derart, dass ein Hinterschnitt entsteht. Am zweiten Ende der ersten Beilagenhälfte 2 ist eine zweite Ausnehmung 13 hinter einem zum Scheiben äußeren weisenden zweiten Vorsprung 14 angeordnet. Die erste Ausnehmung 11 und der zweite Vorsprung 14 sind ebenso wie die zweite Ausnehmung 13 und der erste Vorsprung 12 zueinander passend, d. h. einrastbar ausgebildet. Die zweite Beilagenhälfte 3 ist identisch zur ersten ausgebildet. Zwei Beilagen hälften 2, 3 sind vergleichbar wie im ersten Ausführungsbeispiel zu einer ring förmigen Beilagenscheibe 1 zu fügen oder zu trennen.

In Fig. 4 ist eine kreisförmige Verzahnung 6 mit Darstellung einer Beilagen hälfte 2 und zweier zusammengefügter Beilagenhälften 2, 3 dargestellt. Am Ende einer ersten Beilagenhälfte 2 ist eine kreisförmige Ausnehmung 15, und am zweiten Ende ist ein ähnlich zur Ausnehmung 15 ausgebildeter und in diese einrastbarer, kreisförmiger Fortsatz 16 ausgebildet. Der Querschnitt der Aus nehmung 15 verjüngt sich zur Öffnung hin. Die zweite Beilagenhälfte 3 ist identisch zur ersten ausgebildet. Zwei Beilagenhälften sind vergleichbar wie im ersten Ausführungsbeispiel zu einer ringförmigen Scheibe füg- oder trennbar.

Die Verzahnung 6 kann durch beliebige, geeignete geometrische Formen der Enden der Beilagenhälften 2, 3 ausgebildet sein, sofern nach der Montage min destens ein Hinterschnittbereich innerhalb der Fügestelle vorliegt. Die erfin dungsgemäße Beilagenscheibe 1 ist bei angepasster Ausbildung für zylindrische, ovale oder eckige als auch für ein- oder mehrteilige Anschlusszapfen/Ver bindungsbolzen 17 verwendbar.

Im Prinzip sind auch drei- oder höherteilige Beilagenscheiben 1 ausführbar, al lerdings ist das Fügen und Trennen aufwendiger und hat keine ersichtlichen Vorteile. In Spezialfällen, z. B. wegen enger Bauräume oder bei Problemen hinsichtlich der Zugänglichkeit kann eine drei- oder höherteilige Beilagenscheibe 1 ggf. sinnvoll anwendbar sein.

Die erfindungsgemäßen Beilagenscheiben 1 können bauartgemäß jederzeit nachträglich montiert werden, ohne dass der Anschlusszapfen/Verbindungs bolzen 17 ganz aus der Führung entfernt werden muss. Der für eine nachträgli che Montage durch Einschieben notwendige Montageluftspalt ist bei einer Bei lagenscheibe 1 mit einem Gesamtmaß von 2× Beilagenscheibendicke plus 1 bis 2 mm Montageluftspalt ausreichend. Mehrere Beilagenscheiben 1 gleicher oder unterschiedlicher Dicke oder auch Verzahnungsbauart sind kombinierbar.

Die erfindungsgemäßen Beilagenscheibe 1 eignet sich zum Soforteinbau oder nachträglichen Einbau als Unterlage bzw. Distanzbeilage bei Gummifedern, Stahlfedern, Federtöpfen, Puffern, Anschlägen etc. im Fahrzeugbau, insbeson dere im Schienenfahrzeugbau. Mit den Beilagen 1 können z. B. Radlasten kor rigiert oder Höhen- und Längendifferenzen ausgeglichen werden. Die Beilagen scheiben 1 sind für alle vorstehend genannten Anwendungsfälle geeignet, wo die Befestigung der Komponenten nach der Montage im Regelbetrieb ständig unter Vorspannung stehen.

Bezugszeichenliste

1

Beilagenscheibe

2

erste Beilagenhälfte

3

zweite Beilagenhälfte

4

Ausnehmung

5

Fortsatz

6

Verzahnung

7

trapezförmige Ausnehmung

7

a geneigte Seite

7

b schmale Längsseite

8

trapezförmiger Fortsatz

9

rechteckiger Bereich

10

vorderer, rechteckiger Bereich

11

erste Ausnehmung

12

erster Vorsprung

13

zweite Ausnehmung

14

zweiter Vorsprung

15

kreisförmige Ausnehmung

16

kreisförmiger Fortsatz

17

Anschlusszapfen/Verbindungsbolzen

Claims

1. Auch nachträglich auf Anschlusszapfen oder Verbindungsbolzen montier bare Beilagenscheibe zur Distanzüberbrückung für verspannte Verbin dungen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, dadurch gekennzeich net, dass die Beilagenscheibe (1) mindestens zweiteilig ausgebildet ist, dass deren Beilagenteile/Beilagenhälften (2, 3) an den einander zuge kehrten Enden Ausnehmungen (4) oder diesen Ausnehmungen (4) ange passte und in diese einrastbare Fortsätze (5) aufweisen, wobei bei einer zweiteiligen Ausbildung der Beilagenscheibe (1) der Fortsatz (5) der ersten Beilagenhälfte (2) in die angepasste Ausnehmung (4) der zweiten Beilagenhälfte (3) und der Fortsatz (5) der zweiten Beilagenhälfte (3) in die angepasste Ausnehmung (4) der ersten Beilagenhälfte (2) greift und bei einer höherteiligen Ausbildung der Beilagenscheibe (1) das Ineinan dergreifen der Ausnehmungen (4) und Fortsätze (5) nach dem vorste henden Prinzip erfolgt und dass die Ausnehmungen (4) und die Fortsätze (5) eine hinterschnittene Geometrie mit Riegelbildung aufweisen, derart, dass die Ausnehmung (4) und der zugeordnete Fortsatz (5) nicht in einer Ebene, sondern nur durch Axial- und Querverschiebungen zusammen fügbar oder trennbar sind, wobei nach dem Fügen die Beilagenteile/ Beilagenhälften (2, 3) einen geschlossenen Ring bilden, der den An schlusszapfen/Verbindungsbolzen (17) umschließt und die Beilagen scheibe (1) zwei oder mehrere formschlüssige Verzahnungen (6) aufweist.

2. Beilagenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beilagenteile/Beilagenhälften (2, 3) identisch ausgebildet sind.

3. Beilagenscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verzahnung (6) durch eine trapezförmige Ver zahnung (6) erfolgt.

4. Beilagenscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer zweiteiligen Ausbildung der Beilagenscheibe am ersten Ende der Beilagenhälften (2, 3) eine trapezförmige Ausnehmung (7) und am zweiten Ende ein dieser Ausnehmung (7) angepasster und in diese ein rastbarer Fortsatz (8) angeordnet ist, dass der trapezförmige Fortsatz (8) der ersten Beilagenhälfte (2) in die trapezförmige Ausnehmung (7) der zweiten Beilagenhälfte (3) und der trapezförmige Fortsatz (8) der zweiten Beilagenhälfte (3) in die trapezförmige Ausnehmung (7) der ersten Beila genhälfte (2) einrastbar sind und dass die formschlüssige Verzahnung (6) durch geeignete Anordnung der geneigten Seiten des trapezförmigen Fortsatzes (8) und der trapezförmigen Ausnehmung (7) erzeugt ist, wobei die geneigten Seiten (7b) der trapezförmigen Ausnehmung (7) zur schmaleren Längsseite (7b) des Trapezes hin im Sinne einer Verminde rung des Querschnitts der trapezförmigen Ausnehmung (7) in Richtung auf deren Öffnung aufeinander zu konvergieren.

5. Beilagenscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verzahnung (6) durch eine hakenförmige Ver zahnung (6) erfolgt.

6. Beilagenscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer zweiteiligen Ausbildung der Beilagenscheibe (1) am ersten Ende der Beilagenhälften (2, 3) eine hakenförmige Ausnehmung (4) und am zweiten Ende ein dieser Ausnehmung (4) angepasster und in diese ein rastbarer, hakenförmiger Fortsatz (5) angeordnet ist, dass der hakenför mige Fortsatz (5) der ersten Beilagenhälfte (2) in die hakenförmige Aus nehmung (4) der zweiten Beilagenhälfte (3) und der hakenförmige Fort satz (5) der zweiten Beilagenhälfte (3) in die hakenförmige Ausnehmung (4) der ersten Beilagenhälfte einrastbar sind und dass die formschlüssige Verzahnung durch weitgehend rechteckige Bereiche der Ausnehmung (4) und des Fortsatzes (5) erzeugt sind, wobei im hinteren Bereich der Aus nehmung (4) ein erster rechteckiger Bereich (9) mit größerem Querschnitt als ein ihm vorgelagerter, zweiter rechteckiger Bereich (10) angeordnet ist.

7. Beilagenscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verzahnung durch eine halbkreisförmige Verzah nung (6) erfolgt.

8. Beilagenscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer zweiteiligen Ausbildung der Beilagenscheibe (1) am ersten Ende der Beilagenhälften (2, 3) eine halbkreisförmige Ausnehmung (4) und am zweiten Ende ein dieser Ausnehmung (4) angepasster und in diese ein rastbarer Fortsatz (5) angeordnet ist, wobei am ersten Ende der Beila genhälften (2, 3) eine erste Ausnehmung (11) hinter einem zur Schei benmitte weisenden, halbkreisförmigen, ersten Vorsprung (12) angeord net ist und wobei am zweiten Ende der Beilagenscheiben (2, 3) eine zweite Ausnehmung (13) hinter einem zum Scheibenäußeren weisenden zweiten Vorsprung (14) angeordnet ist, derart, dass hinterschnittene Be reiche unter Riegelbildung zwischen den Ausnehmungen (11, 13) und den Vorsprüngen (12, 14) gebildet sind.

9. Beilagenscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Verzahnung (6) durch eine kreisförmige Verzah nung (6) erfolgt.

10. Beilagenscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer zweiteiligen Ausbildung der Beilagenscheibe (1) am ersten Ende der Beilagenhälften (2, 3) eine kreisförmige Ausnehmung (15) und am zweiten Ende ein dieser Ausnehmung (15) angepasster und in diese einrastbarer Fortsatz (16) angeordnet sind, dass der kreisförmige Fortsatz (16) der ersten Beilagenhälfte (2) in die kreisförmige Ausnehmung der zweiten Beilagenhälfte (3) und der kreisförmige Fortsatz der zweiten Bei lagenhälfte (3) in die kreisförmige Ausnehmung der ersten Beilagenhälfte (2) einrastbar sind und dass die formschlüssige Verzahnung dadurch gebildet ist, dass der Querschnitt der kreisförmigen Ausnehmung (15) sich zur Öffnung hin verjüngt.