DE102015112118A1

DE102015112118A1 - Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen

Info

Publication number: DE102015112118A1
Application number: DE102015112118.2A
Authority: DE
Inventors: Miguel ZUBILLAGA BRIZ
Original assignee: Metalocaucho SL
Current assignee: Metalocaucho SL
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2016-01-28
Also published as: ES2507466A1; ES2507466B1

Abstract

Feuerfeste Feder für ihre Verwendung bei Primärfederungen von Drehgestellen von Eisenbahnwagen, umfassend einen Kern, welcher mit einem elastischen Element verbunden ist, das seinerseits mit einem äußeren Stück verbunden ist, wobei die genannte Feder ein Schutzelement aus feuerfestem Material umfasst, das an einem Ende mit dem äußeren Stück und an dem anderen Ende mit dem Kern verbunden ist, wobei eine Deckung bestimmt wird, welche das elastische Element vor Feuer und anderen äußeren Elementen wie Steine, Splitt, Sand, Regen, Eis oder Schnee schützt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Federung von Eisenbahnwagen und schlägt eine Feder vor, die als Primärfederung an einem Drehgestell der genannten Wagen wirkt, wobei die genannte Feder ein Element aus feuerfestem Material umfasst, das den äußeren Teil derselben deckt um, im Brandfall, ein elastisches Element aus elastomerem Material, welches Bestandteil der Feder ist, vor dem Feuer zu schützen, und dieses zusätzlich vor anderen äußeren Elementen wie zum Beispiel Steinen, Sand, Splitt, Regen, Eis oder Schnee zu schützen.
Stand der Technik
Die Federung an einem Drehgestell von einem Eisenbahnwagen wird üblicherweise in zwei Schritten durchgeführt, mit völlig verschiedenen Lösungen für jeden Schritt. Eine Primärfederung wird zwischen den Achsen der Räder und dem Rahmen des Drehgestells angeordnet, während eine andere Sekundärfederung zwischen dem genannten Rahmen und dem Wagenkasten angeordnet wird.
Die Aufgaben der Primärfederung sind, grundsätzlich, den Schwingungspegel, der auf den Rahmen des Drehgestells und auf die auf diesem montierten Elementen wirkt, zu verringern und eine homogene Verteilung der Last auf die Räder zu gewährleisten.
Eine der gegenwärtig am meisten benutzten Lösungen für die Primärfederung von Drehgestellen bei Eisenbahnen ist die Verwendung von Federn, welche die Achsen der Räder mit dem Rahmen des Drehgestells verbinden. Diese Federn umfassen ein Element aus Kautschuk, welches Flexibilität in allen Richtungen bereitstellt. Die Stoßdämpfung wird durch die elastomeren Eigenschaften des Kautschuks, welcher als elastisches Element in dieser Art von Federn verwendet wird, erhalten. Die Verwendung von Federn wie die eben erwähnten für die Primärfederung an einem Drehgestell einer Eisenbahn ist eine relativ preiswerte Lösung, weil sie die Benutzung von hydraulischen Stoßdämpfern und von zusätzlichen, teureren Elementen, um die longitudinale und seitliche Führung zu gewährleisten, verhindert.
Allerdings weisen die bis jetzt bekannten Federn dieser Art das Problem auf, dass das elastische Element nicht richtig geschützt ist. Im Brandfall, wird das elastische Element schnell vom Feuer beschädigt, da dieses hauptsächlich aus elastomeren Materialien besteht, die leicht brennen können (normalerweise Kautschuk), wodurch die Feder schwer beschädigt werden kann.
Darüber hinaus wurde vor kurzem die Norm EN 45545-2 wirksam, in welcher darauf hingewiesen wird, dass alle Elemente von einem Eisenbahnwagen die mehr als 840 Gramm wiegen (hierunter befinden sich die erwähnten Federn der Primärfederung) ein System für den Brandschutz umfassen müssen. Trotzdem, sind bis jetzt keine feuerfesten Materialien bekannt, die als elastisches Element für eine Feder unter Beibehaltung der benötigten Eigenschaften für die Stoßdämpfung benutzt werden können.
Ebenso, kann das elastische Element der genannten Federn für die Primärfederung auch durch äußere Elemente wie Sand, Steine, Splitt, usw. beschädigt werden. Darüber hinaus, können die Wetterbedingungen das elastische Element beeinflussen, da der kontinuierliche direkte Kontakt mit Regen, Eis, Schnee oder anderen Wettereinflüssen den Verschleiß des genannten elastischen Elements und, daher, seine Abnutzung, hervorruft.
Aufgabe der Erfindung
All diese erwähnten Phänomene können die genannten Federn der Primärfederung beschädigen und sogar den Bruch derselben hervorrufen. Deshalb, ist eine Feder für die Primärfederung von einem Eisenbahnwagen nötig, welche Mittel umfasst, die das elastische Element vor den genannten äußeren, schädlichen Phänomenen schützen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine feuerfeste Feder gemäß Patentanspruch 1. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung wird eine Feder vorgeschlagen, die als Primärfederung an einem Drehgestell von einem Eisenbahnwagen wirkt, wobei die genannte Feder ein Schutzelement umfasst, welches den äußeren Teil der Feder deckt, wobei auf diese Weise verhindert wird, dass im Brandfall das Feuer das elastische Element der Feder, das aus brennbarem, elastomerem Material besteht, verbrennt.
Ebenfalls, schützt das Schutzelement auch das elastische Element der Feder vor anderen äußeren Elementen, die das genannte elastische Element verschleißen und beschädigen können, wie zum Beispiel Steine, Splitt oder Sand oder Wettereinflüssen wie Regen, Eis oder Schnee.
Die Feder, die Gegenstand der Erfindung ist, besteht aus einem Kern aufweisend ein kegelstumpfförmiges Ende, mit dem der innere Teil des elastischen Elements der Feder verbunden ist, wobei seinerseits der äußere Teil des genannten elastischen Elements an der inneren Seite eines äußeren Stücks befestigt ist. Das genannte äußere Stück weist Löcher auf, welche die Verbindung der Feder an dem Rahmen des Drehgestells, in dem es angewendet wird, ermöglichen.
Das andere Ende des Kerns ist rohrförmig und weist an dem äußeren Teil einen ringförmigen Vorsprung auf, welcher als Anschlag wirkt, wenn dieses Ende des Kerns in ein Stück eingeführt wird, das die Achse der Räder mit der Feder verbindet.
Das obere Ende des Schutzelements wird mit dem unteren Ende des äußeren Stücks verbunden, während das untere Ende des genannten Schutzelements auf dem ringförmigen Vorsprung des rohrförmigen Endes des Kerns abgestützt und befestigt wird, wobei auf diese Weise ein Schutz bestimmt wird, welcher verhindert, dass das elastische Element von äußeren Elementen beschädigt werden kann. Darüber hinaus, ist das genannte Schutzelement balgartig ausgebildet und aus einem Material mit einer bestimmten Elastizität ausgeführt, so dass es ermöglicht, dass die Feder ihre Aufgaben als Stoßdämpfer richtig ausführt.
Auf diese Weise, mit der Feder, die Gegenstand der Erfindung ist, werden die benötigten Stoßdämpfungsbedingungen zwischen dem Rahmen des Drehgestells und den Achsen der Räder erfüllt, wobei das genannte elastische Element vor äußeren Elementen durch das genannte Schutzelement geschützt ist.
Beschreibung der Figuren
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Feder, um als Primärfederung eines Drehgestells von einem Eisenbahnwagen zu wirken, nach dem Gegenstand der Erfindung.
2 ist eine Schnittdarstellung der Feder der oberen Figur.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Feder ohne das Schutzelement aus feuerfestem Material.
4 zeigt eine Schnittdarstellung des Schutzelements aus feuerfestem Material.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Feder für die Ausführung der Primärfederung an Drehgestellen von Eisenbahnwagen, wobei die genannte Feder aus einem Kern (1) besteht aufweisend ein rohrförmiges Ende, welches an dem äußeren Teil mit einem ringförmigen Vorsprung (2) versehen ist, während das andere Ende des genannten Kerns (1) eine Kegelstumpfform aufweist und über seine ganze äußere Oberfläche mit dem inneren Teil eines elastischen Elements (3) verbunden ist, welches seinerseits an seinem äußeren Teil mit der inneren Seite eines äußeren Stücks (4) verbunden ist.
Die Feder weist darüber hinaus ein Schutzelement (5) auf, das balgartig ausgebildet ist, welches an seinem oberen Ende mit dem äußeren Stück (4) und an seinem unteren Ende mit dem ringförmigen Vorsprung (2) des rohrförmigen Endes des Kerns (1) verbunden ist.
Die Oberfläche der inneren Seite des äußeren Stücks (4) weist eine konische Form auf, parallel zur kegelstumpfförmigen Oberfläche von dem Ende des Kerns (1). Auf diese Weise kann das elastische Element (3), das aus einem elastomeren Material wie Kautschuk oder ähnlichem besteht, mit dem genannten äußeren Stück (4) und mit dem genannten Ende des Kerns (1) mit einem Klebeverfahren durch Vulkanisierung verbunden werden.
Ebenfalls, weist das elastische Element (3) integrierte metallische Einsätze (6) auf, welche das genannte elastische Element (3) verstärken, welche mit dem genannten elastischen Element (3) beim Klebeverfahren durch Vulkanisierung verbunden werden.
Das obere Ende des Schutzelements (5) weist über seinen ganzen Umfang eine Erhebung (7) auf, welche sich zum Inneren desselben erstreckt. Seinerseits weist das untere Ende des äußeren Stücks (4) einen Spalt (8) auf, welcher sich über seinen Umfang erstreckt, wobei dieser Spalt (8) zur Erhebung (7) des Schutzelements (5) komplementär ist; so dass für die Verbindung des Schutzelements (5) auf dem äußeren Stück (4), die Erhebung (7) im Inneren des Spalts (8) eingesteckt wird.
Andererseits weist das Schutzelement (5) an seinem unteren Ende einen ringförmigen Flügel (9) nach innen auf, welcher sich auf den ringförmigen Vorsprung (2) des rohrförmigen Endes des Kerns (1) abstützt, wobei der genannte Flügel (9) an dem genannten ringförmigen Vorsprung (2) durch jeder Art Befestigung befestigt werden kann, wie zum Beispiel durch Heißsiegeln oder eine mechanische Verbindung mittels Schrauben.
Auf diese Weise, wird das Schutzelement (5) an einem Ende mit dem äußeren Stück (4) und am anderen Ende mit dem ringförmigen Vorsprung (2) des Kerns (1) befestigt, wobei auf diese Weise das elastische Element (3) gedeckt ist und vor äußeren Elementen geschützt wird.
Das äußere Stück (4) ist ein rohrförmiges Element, wobei das obere Ende desselben einen quadratischen Flügel nach außen umfasst, in welchem vier Durchgangslöcher (10) bestimmt werden, welche für die mechanische Verbindung, mit Schrauben oder ähnlichen Elementen, von diesem äußeren Stück (4) mit dem Rahmen des Drehgestells vorgesehen sind.
Andererseits wird das rohrförmige Ende des Kerns (1) in ein Loch von einem Stück eingesteckt, das die Feder mit der Achse der Räder verbindet, wobei der ringförmige Vorsprung (2) als Anschlag wirkt.
Auf diese Weise verbindet die Feder den Rahmen des Drehgestells mit den Achsen der Räder und führt die benötigten Aufgaben als Stoßdämpfer zwischen diesen beiden Elementen aus.
Das Schutzelement (5) ist aus einem feuerfesten Material hergestellt so dass, im Brandfall, das genannte Schutzelement (5) das elastische Element (3), das aus einem elastomeren Material besteht, welches leicht brennbar ist, vor dem Feuer schützt. Das Material, aus welchem das Schutzelement (5) besteht, ist, wie vorher erwähnt, feuerfest und weist zusätzlich eine bestimmte Elastizität auf, die es ermöglicht, dass die Feder ihre Aufgaben für die Primärfederung auf eine geeignete Weise ausführt. Dafür ist ein geeignetes Material für die Bildung des Schutzelements (5) ein elastomeres Thermopolymer, vorzugsweise Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, als ”EPDM” bekannt.
Das genannte Schutzelement (5) bewirkt auch dass das elastische Element (3) vor Steine, Splitt, Sand oder kleinen ähnlichen Elementen, welche von den Schienen aus springen können und dasselbe beschädigen können, geschützt ist. Ebenso schützt das genannte Schutzelement (5) das elastische Element (3) vor den Wetterverhältnissen, da das genannte elastische Element (3) nicht mit Wettereinflüssen wie Regen, Schnee, Eis oder ähnlichem in Kontakt kommt und, daher, nicht von dem kontinuierlichen Verschleiß, den diese Einflüsse auf dasselbe ausüben, beeinflusst wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm EN 45545-2 [0006]

Claims

Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen, umfassend einen Kern (1), welcher mit einem elastischen Element (3) verbunden ist, das seinerseits mit einem äußeren Stück (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Schutzelement (5) aus feuerfestem Material umfasst, welches an einem Ende mit dem äußeren Stück (4) und am anderen Ende mit dem Kern (1) verbunden ist, wobei eine Deckung bestimmt wird, welche das elastische Element (3) schützt.
Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem Schutzelement (5) und dem äußeren Stück (4) durch eine Erhebung (7), welche über den Umfang von dem oberen Ende des genannten Schutzelements (5) angeordnet ist, und einen Spalt (8) ausgeführt wird, welcher zum Umfang des genannten äußeren Stücks (4) komplementär ist.
Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (5) an seinem unteren Ende einen ringförmigen Flügel (9) nach innen aufweist, welcher auf einem ringförmigen Vorsprung (2) des Kerns (1) abgestützt und befestigt wird.
Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (5) aus einem feuerfesten Material, wie einem elastomeren Thermopolymer, besteht.
Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das feuerfeste Material des Schutzelements (5) Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk ist.
Feuerfeste Feder für Primärfederungen von Drehgestellen bei Eisenbahnen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (5) balgartig ausgebildet ist.