DE102007015906A1 - Articulated vehicle components joint, has tensioning device with generating unit for generating pretension on joint segments, where one segment has two joint segment elements that are separately fastened to frame of vehicle frame by screws - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gelenk zwischen zwei gelenkig miteinander verbundenen Fahrzeugteilen, z. B. eines Gelenkfahrzeugs, aufweisend ein Knickgelenk.The The present invention relates to a joint between two hinged interconnected vehicle parts, z. B. an articulated vehicle, having an articulated joint.
Ein aus mehreren Teilen kuppelbares Gelenkfahrzeug ist aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Die Teile eines solchen Gelenkfahrzeugs sind durch eine Gelenkverbindung miteinander gekuppelt. Die Gelenkverbindung wird durch einen Balg überspannt, wobei zum Hinüberwechseln von Personen von dem einen Fahrzeugteil zu dem anderen Fahrzeugteil eine Übergangsbrücke vorgesehen ist.One Coupling of several parts articulated vehicle is out of the standing The technique known enough. The parts of such an articulated vehicle are coupled together by a hinge connection. The articulation is spanned by a bellows, wherein to switch over from Persons from one vehicle part to the other vehicle part a transition bridge is provided.
Bekanntermaßen werden Gelenkzüge oder auch Gelenkfahrzeuge den verschiedensten Bewegungsarten unterworfen. So müssen die Gelenke in der Lage sein, sowohl Wank-, Nick- als auch Knickbewegungen aufzunehmen. Der Begriff des Gelenkes umfasst im vorliegenden Fall die gesamte gelenkige Anordnung zwischen zwei Fahrzeugteilen. Unter Wankbewegungen versteht man solche Bewegungen, bei denen sich die beiden Fahrzeugteile relativ zueinander um die Längsachse verdrehen. Knickbewegungen sind solche, die auftreten, wenn das Gelenkfahrzeug mit den beiden Fahrzeugteilen um eine Kurve fährt, wohingegen Nickbewegungen entstehen, wenn ein solcher Gelenkzug durch eine Senke oder über eine Kuppe fährt.As is known, articulated or articulated vehicles are the most diverse Subjected to movement types. So the joints in the Be able to accommodate both roll, pitch and kink movements. The term joint in the present case covers the entire articulated arrangement between two vehicle parts. Under rolling motions One understands such movements, in which the two vehicle parts rotate relative to each other about the longitudinal axis. jackknife are those that occur when the articulated vehicle is with the two Vehicle parts goes around a curve, whereas pitching movements arise when such a articulated train through a sink or over a dome drives.
Zum Durchfahren von Kurven und z. B. zum Durchfahren von Senken weist eine bekannte Gelenkverbindung zwischen den Fahrzeugteilen ein Knick- und ein Nickgelenk auf. Bei dem Nickgelenk handelt es sich um ein solches, das eine Bewegung der beiden Fahrzeugteile relativ zueinander um eine Achse quer zur Längsachse des Fahrzeugs ermöglicht. Üblicherweise sind die hierbei vorgesehenen Nicklager als Metallgummilager ausgebildet.To the Driving through curves and z. B. for driving through depressions points a known articulated connection between the vehicle parts a kink and a pitch joint on. The pitch joint is a such, the movement of the two vehicle parts relative to each other about an axis transverse to the longitudinal axis of the vehicle allows. Usually the pitch bearings provided here are designed as metal rubber bearings.
Bislang ist nun davon ausgegangen worden, dass auf Grund der Eigenelastizität der Chassis der jeweiligen Fahrzeugteile die Wankbewegungen von dem Chassis selbst aufgenommen werden. Zu dieser Annahme bestand insbesondere deshalb Veranlassung, weil die Wankwinkel maximal 30° betragen. Es hat sich allerdings zwischenzeitlich herausgestellt, dass selbst bei solchen verhältnismäßig geringen Wankwinkeln Momente von bis zu 35 kNm auf das Gelenk bzw. auch auf das Chassis wirken. Insofern sind Beschädigungen an Chassis und/oder Gelenk nicht auszuschließen. Insbesondere auch das Knickgelenk, das für einen Gelenkzug die Möglichkeit eröffnet, Kurven zu durchfahren, ist starken Belastungen ausgesetzt. Dies spiegelt sich dadurch wider, dass im Bereich des Knickgelenkes Wälzlager erheblicher Dimensionen eingebaut werden müssen, die schlussendlich nicht nur die Aufsattellast zwischen den Wagenteilen übertragen, sondern darüber hinaus auch in der Lage sind, bei den bereits erläuterten Wankbewegungen die entsprechend auftretenden Kräfte zu übertragen.So far has now been assumed that due to the inherent elasticity the chassis of the respective vehicle parts the rolling motions of the Chassis itself be recorded. In particular, there was this assumption reason therefore, because the roll angle is a maximum of 30 °. However, it has turned out in the meantime that itself at such relatively low roll angles Moments of up to 35 kNm on the joint or on the chassis Act. In this respect, damage to chassis and / or Joint can not be excluded. In particular, the articulation, that opens the possibility for a articulated Traversing curves is exposed to heavy loads. This reflected by the fact that in the area of the articulated rolling bearings considerable dimensions must be built in the end not only transfer the Aufsattellast between the car parts, but beyond that are also able to with the already explained rolling movements the corresponding forces transferred to.
In
diesem Zusammenhang ist nun bereits in der
Erfindungsgemäß ist insofern vorgesehen, dass das Knickgelenk zwei Gelenksegmente umfasst, die um eine als vertikale Achse wirkende Spanneinrichtung drehbar miteinander verbunden sind, wobei das erste Gelenksegment eine U-förmige, maulartige Öffnung zum Erfassen des anderen, zweiten Gelenksegments im Bereich der vertikalen Achse aufweist, wobei zwischen den Gelenksegmenten zumindest in axialer Richtung, also in Richtung der Gelenkachse wirkende Gleiteinrichtungen vorgesehen sind, wobei die Spanneinrichtung Mittel zur Erzeugung einer Vorspannung auf die Gelenksegmente aufweist. Wesentlich hierbei ist nun, dass zur Übertragung der Relativbewegung zwischen den beiden Gelenksegmenten des Knickgelenkes Gleiteinrichtungen vorgesehen sind. Um Gleiteinrichtungen auf Dauer wirksam zu halten, ist es notwendig, dass sich die Gelenksegmente, zwischen denen sich die Gleiteinrichtungen befinden, relativ zueinander spielfrei bewegen.According to the invention provided that the articulated joint comprises two joint segments, which is rotatable about an acting as a vertical axis clamping device connected to each other, wherein the first joint segment has a U-shaped, mouth-like opening for detecting the other, second joint segment in the region of vertical axis, wherein between the joint segments at least in the axial direction, ie in the direction of the hinge axis acting sliding devices are provided, wherein the clamping device means for generating having a bias on the joint segments. Essential here is now that for transmitting the relative motion between the two joint segments of the articulation sliding devices are provided. To keep sliding devices effective in the long term, It is necessary that the joint segments between which are the sliding devices are moving relative to each other without play.
Insofern ist gemäß der Lehre der Erfindung eine Spanneinrichtung vorgesehen, die Mittel zur Erzeugung einer Vorspannung auf die Gelenksegmente aufweist. Hieraus wird deutlich, dass selbst dann, wenn sich die Gleiteinrichtungen im Laufe der Zeit abnutzen, durch die Vorspannung die Spielfreiheit auf Dauer gewährleistet wird.insofar is according to the teachings of the invention, a clamping device provided, the means for generating a bias on the joint segments having. From this it becomes clear that even if the Slip over time wear, due to the bias the freedom to play is guaranteed in the long term.
Zur Erzeugung der Vorspannung ist im Einzelnen nunmehr vorteilhaft vorgesehen, dass die Spanneinrichtung eine Achshülse und eine Kontermutter umfasst, wobei die Achshülse mit der Kontermutter durch vorzugsweise einen Schraubbolzen verbunden ist, wobei durch den vorzugsweise einen Schraubbolzen die beiden Gelenksegmente gegen die Kraft einer Federeinrichtung vorspannbar sind. Die Achshülse fungiert hierbei als Achse für das Knickgelenk, um die sich herum die beiden Gelenksegmente relativ zueinander bewegen. Um die entsprechende Druckkraft in axialer Richtung der Achshülse auf die Gelenksegmente aufbringen zu können, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die Achshülse einen Bund aufweist, der auf das eine erste Gelenksegment wirkt, und dass die Mutter korrespondierend einen entsprechenden Bund aufweist, der von der anderen Seite auf dieses eine erste Gelenksegment wirkt.to Generation of the bias voltage is now advantageously provided, that the tensioning device is an axle sleeve and a lock nut comprising, wherein the axle sleeve with the lock nut through Preferably, a bolt is connected, wherein by the preferably a bolt the two joint segments against the Force of a spring device can be prestressed. The axle sleeve acts as an axis for the articulated joint to the around the two joint segments move relative to each other. To the corresponding pressure force in the axial direction of the axle sleeve to be able to apply to the joint segments, is after a further feature of the invention provided that the axle sleeve a collar which acts on the first joint segment, and that the mother correspondingly has a corresponding fret, which acts from the other side on this a first joint segment.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Achshülse auf der Innenmantelfläche einen umlaufenden Steg zur Auflage für den Kopf des Schraubbolzens auf. Hierdurch wird erreicht, dass die Spanneinrichtung im Wesentlichen oberflächenbündig mit der Oberfläche des ersten Gelenksegmentes abschließt.To a further feature of the invention, the Achshülse on the inner circumferential surface a circumferential ridge for support for the head of the bolt on. This will achieve that the clamping device is substantially flush with the surface concludes with the surface of the first joint segment.
Nach einer ersten Ausführungsform ist nun vorgesehen, dass das zweite Gelenksegment im Bereich der Spanneinrichtung auf der Ober- und Unterseite einen kreisringförmigen Absatz zur Aufnahme jeweils einer Druckscheibe aufweist, wobei die Druckscheibe durch mindestens eine, aus Gleichgewichtsgründen auch vorzugsweise drei, auf dem Umfang gleichmäßig verteilte Federeinrichtungen in Richtung auf das erste Gelenksegment zu pressbar sind, wobei zwischen Druckscheibe und dem ersten Gelenksegment eine Gleiteinrichtung vorgesehen ist. Durch die Druckscheibe in Verbindung mit der Federeinrichtung, durch die die Druckscheibe in Richtung auf die Gleiteinrichtung, beispielsweise eine Anlaufscheibe aus z. B. PTFE oder Ähnlichem, wird erreicht, dass die beiden Gelenksegmente im Prinzip immer spielfrei miteinander verbunden sind. D. h. die Vorrichtung ist insofern selbsttätig nachstellend, was bedeutet, dass ein Verschleiß an der Anlaufscheibe durch die Spanneinrichtung und hier speziell durch die Federeinrichtung kompensiert wird. Wie bereits ausgeführt, ist die Druckscheibe durch eine Federeinrichtung in Richtung auf das erste Gelenksegment zu gepresst. Die Federeinrichtung umfasst in diesem Fall mehrere umfangsverteilt angeordnete Tellerfederpakete, wobei ein jedes Tellerfederpaket insbesondere durch einen Führungsbolzen geführt ist. Hierdurch wird erreicht, dass durch die Druckscheibe die als Gleiteinrichtung ausgebildete Anlaufscheibe gleichmäßig belastet und damit gleichmäßig auf das erste Gelenksegment zu gedrückt wird. Das Tellerfederpaket sitzt in einem Nest ein, wobei sich das Nest unter der Druckscheibe befindet. Der Führungsbolzen, der in dem Nest angeordnet ist, sorgt dafür, dass das Tellerfederpaket geführt ist, und dass die Druckscheibe nicht drehen kann.To a first embodiment is now provided that the second joint segment in the area of the clamping device on the upper and bottom of an annular shoulder for receiving each a thrust washer, wherein the thrust washer by at least one, for reasons of balance also preferably three, evenly distributed spring devices on the circumference are pressed in the direction of the first joint segment, wherein between the pressure plate and the first joint segment a sliding device is provided. By the pressure plate in conjunction with the spring device, through which the pressure disk in the direction of the sliding device, For example, a thrust washer of z. PTFE or the like, is achieved that the two joint segments in principle always free of play connected to each other. Ie. the device is self-sufficient in that respect adjusting, which means that wear on the Thrust washer through the clamping device and here specifically by the Spring device is compensated. As already stated, is the pressure plate by a spring device in the direction of pressed the first joint segment to. The spring device comprises in this case a plurality of circumferentially distributed disc spring packages, wherein each disc spring package in particular by a guide pin is guided. This ensures that through the pressure plate the trained as sliding stop washer evenly loaded and thus evenly on the first joint segment is pressed too. The plate spring package sits in a nest with the nest under the pressure disc. The guide pin, which is arranged in the nest, ensures that the plate spring package is guided, and that the thrust washer can not rotate.
Die als Anlaufscheibe ausgebildete Gleiteinrichtung überträgt die Kräfte in Achsrichtung der Spanneinrichtung. Dies sind im Wesentlichen Momente auf Grund der Aufsattellast, allerdings auch geringe Wankmomente. Um Brems- und Beschleunigungskräfte ebenfalls übertragen zu können, ist zwischen der Achshülse und dem zweiten Gleitsegment eine sogenannte Gleitbuchse vorgesehen. Diese Gleitbuchse kann aus dem gleichen Material hergestellt sein, wie die als Gleiteinrichtung ausgebildete Anlaufscheibe.The designed as thrust washer sliding device transmits the forces in the axial direction of the clamping device. these are essentially moments due to the Aufsattelast, however also low rolling moments. To braking and acceleration forces Also to be able to transfer is between the Achshülse and the second sliding segment a so-called Sliding bush provided. This sliding bush can be made of the same Be prepared material, such as formed as a slide thrust washer.
Eine
zweite Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass
zwischen Schraubbolzen und Steg auf der Innenmantelfläche
der Achsehülse eine Federeinrichtung angeordnet ist. Eine
Federeinrichtung, die insbesondere als Tellerfederpaket ausgebildet
ist, bewirkt, dass das erste Gelenksegment im Bereich der maulartigen Öffnung
dieses ersten Gelenksegments auf das zweite Gelenksegment zu gepresst
erhalten wird. In diesem Zusammenhang ist auf Folgendes hinzuweisen:
Das
erste Gelenksegment umfasst zur Bildung der maulartigen, U-förmigen Öffnung
im Einzelnen ein oberes und ein unteres Gelenksegmentelement. Diese
beiden Gelenksegmentelemente werden an dem Rahmen des Chassis angeschraubt,
wobei vorher die Lagerung zusammengebaut wird. Hieraus folgt unmittelbar,
dass, um eine Spielfreiheit zwischen den beiden Gelenksegmenten
zu erzeugen, sowohl durch den Schraubbolzen als auch durch das Tellerfederpaket
die Eigenelastizität des ersten Gelenksegments überwunden
werden muss, was insbesondere schwierig ist, wenn die Anlenkung
an dem Rahmen dieser Gelenksegmentelemente, die das erste Gelenksegment
bilden, im Wesentlichen durch eine starre Verbindung erfolgt. Hierin
liegt der Vorteil der ersten Ausführungsform zur zweiten
Ausführungsform, denn dort hat auf die Spielfreiheit die
Steifigkeit des ersten Gelenksegments keinen Einfluss.A second embodiment is characterized in that a spring device is arranged between the threaded bolt and the web on the inner circumferential surface of the axle sleeve. A spring device, which is designed in particular as a plate spring package, causes the first joint segment to be pressed in the area of the mouth-like opening of this first joint segment to the second joint segment. In this context, the following should be noted:
In detail, the first joint segment comprises an upper and a lower joint segment element for forming the mouth-like, U-shaped opening. These two articulated segment elements are screwed to the frame of the chassis, whereby the storage is previously assembled. It follows immediately that in order to create a backlash between the two joint segments, the inherent elasticity of the first joint segment must be overcome both by the bolt and by the disc spring package, which is particularly difficult if the articulation on the frame of these joint segment elements, the form the first joint segment, essentially by a rigid connection. This is the advantage of the first embodiment of the second embodiment, because there has no influence on the backlash of the first joint segment on the backlash.
Bei der zweiten Variante ist nun des Weiteren, wie auch bei der ersten Ausführungsform, vorgesehen, dass die zwischen den Gelenksegmenten angeordneten Gleiteinrichtungen als Anlaufscheiben ausgebildet sind, wobei zwischen der Achshülse und dem zweiten Gelenksegment ebenfalls eine Gleithülse vorgesehen ist.at the second variant is now further, as well as the first Embodiment, provided that the between the joint segments arranged sliding devices are designed as thrust washers, between the axle sleeve and the second joint segment also a sliding sleeve is provided.
Beiden Ausführungsvarianten ist gemein, dass die Achshülse an dem ersten Gelenksegment unverdrehbar festgelegt ist, was ebenso für die Kontermutter gilt. Das heißt, es soll hierdurch sichergestellt sein, dass sich tatsächlich nur das zweite Gelenksegment relativ zum ersten Gelenksegment verdrehen kann.Common to both variants is that the axle sleeve is fixed non-rotatably to the first joint segment, which also applies to the lock nut. That is, it should be ensured by this that actually ver only the second joint segment ver relative to the first joint segment can turn.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.Based of the drawings, the invention will be exemplified in more detail below explained.
Gegenstand
der Erfindung ist nun die Ausbildung des Knickgelenkes
Zur
Verbindung der beiden Gelenksegmente
Zur
Verbindung des Schraubbolzens
Bei
der Ausführungsform gemäß
Das zweite Gelenksegment
The second joint segment
Die
Ausführungsform gemäß
Im Übrigen
gilt, dass Bezugszeichen für gleiche Gegenstände
in den
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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AT518455A1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-10-15 | Siemens Ag Oesterreich | Rail vehicle clutch |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN101279576B (en) | 2010-08-25 |
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