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Die Erfindung betrifft ein Eisenbahndrehgestell, umfassend wenigstens ein Achslagergehäuse zur Aufnahme eines Radlagers, eine Hydraulikfeder und einen Überbrückungsadapter, wobei zwischen einem ersten Ende des Achslagergehäuses und einem ersten Ende des Überbrückungsadapters die Hydraulikfeder angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Eisenbahngüterwagen.
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Ein Drehgestell mit einer Schraubenfeder ist aus dem UIC-Standard bekannt, wobei die Achslagergehäuseaufhängung aus Schraubenfedern in Kombination mit Reibungsdämpfung besteht. Dabei ruhen die Federn auf Unterstützungsarmen, die in dem unteren Teil des Achslagergehäuses integriert sind und die mit dem Drehgestellrahmen verbunden sind, wobei Kappen eingesetzt werden, die in den Drehgestellrahmen integriert sind, um den oberen Teil der Federn aufzunehmen.
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In den Drehgestellen der Y25 Bauart erfolgt eine Federung der beiden Achsen über insgesamt 16 Spiralfedern, bei denen jeweils 2 gegenläufig gewendelte Federn ineinander gesteckt sind. An jedem Radsatz befinden sich somit vier solcher Federpaare. Da die Spiralfedern über keine eigene Dämpfung verfügen werden in den Y25 Drehgestellen sogenannte Lenoir Dämpfer eingesetzt. Die Lenoir Dämpfer und die Radsatzlagergehäuse sind in ihren Berührungsflächen mit Hartmanganstahlplatten ausgeführt. Axiale Kräfte und Längskräfte werden über Endanschläge mit Hartmanganstahlplatten als Berührungsfläche realisiert.
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Die
US 2002-0089102 A1 offenbart eine hydraulische Feder, die eine Membran aufweist. Dort ist auch offenbart, dass die besagte hydraulische Feder in Schienenfahrzeugen, insbesondere als eine primäre Feder eingesetzt wird.
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Die
EP 1 369 616 A1 offenbart eine hydraulische Feder, die eine gasgefüllte Kavität mit konischer Form und einem Volumen umfasst, das durch die Kompression variabel ist. Eine Anwendung der vorgeschlagenen hydraulischen Feder als primäre Feder für Schienenfahrzeuge wird ebenfalls offenbart.
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Die
WO 2005/091698 A2 offenbart eine Achslagergehäuse-Feder-Einheit eines Eisenbahndrehgestells welche zwei Hydraulikfedern und ein Achslagergehäuse aufweist. Das Achslagergehäuses ist so ausgebildet, dass es für beide Hydraulikfedern jeweils einen Raum integral ausgebildeten Raum für ein hydraulisches Fluid der Hydraulikfeder aufweist.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Eisenbahndrehgestell zur Verfügung zu stellen, das mindestens ein Achslagergehäuse und eine hydraulische Feder umfasst, so dass das Eisenbahndrehgestell bezüglich Geräuschentwicklung und Verschleiß im Rad-Schienekontakt verbessert ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß Anspruch 1 umfasst das Eisenbahndrehgestell wenigstens ein Achslagergehäuse zur Aufnahme eines Radlagers, eine Hydraulikfeder und einen Überbrückungsadapter und ist durch den Umstand gekennzeichnet, dass zwischen einem ersten Ende des Achslagergehäuses und einem ersten Ende des Überbrückungsadapters die Hydraulikfeder angeordnet ist und das zweite Ende des Achslagergehäuses und das zweite Ende des Überbrückungsadapters mittels eines Schwenklagers drehverbunden sind. Vorteilhaft hierbei ist, dass über das Schwenklager auf das Achslagergehäuse wirkende Längskräfte und Querkräfte aufgenommen werden können und somit auf entsprechend Anschläge verzichtet werden kann und eine anschlaglose Kraftübertragung realisiert werden kann. Die Hydraulikfeder wirkt hier bevorzugt als gummihydraulisches Element und weist sowohl Federungs- als auch Dämpfungseigenschaften auf. Sie wirkt hier als Primärfederung, welche im Wesentlichen die Federung übernimmt und kann durch das Zusammenwirken mit dem Schwenklager ohne Anschläge in Längsrichtung und Querrichtung ausgeführt werden.
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Nach einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Überbrückungsadapter an einem Längsträger des Eisenbahndrehgestells festlegbar ist und dass das Achslagergehäuse in Längsrichtung zwischen der Hydraulikfeder und dem Schwenklager angeordnet ist.
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Hierdurch wird erreicht, das Vertikalbewegungen des einzelnen Rades des Drehgestelles in entsprechend dem vom Abstand des Schwenklagers zur Hydraulikfeder und des Abstandes des Schwenklagers zum Radlager vorgegebenen Hebels verstärkt werden, womit größere Federwege erzielt werde. Vorteilhaft hierbei ist, dass über den längeren Federweg eine gewünschte Federcharakteristik besser dargestellt werden kann.
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Nach einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Eisenbahndrehgestell zwei Achsen mit jeweils zwei Achslagergehäusen aufweist, wobei die in Längsrichtung am selben Längsträger nebeneinander angeordneten Achslagergehäuse so zueinander angeordnet sind, das die beiden Schwenklager sich benachbart gegenüberliegen und die beiden Hydraulikfedern an den entgegengesetzten Enden der beiden Achslagergehäuse angeordnet sind.
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Vorteilhaft hierbei ist, das die eingebauten Hydraulikfedern in dieser Anordnung den größtmöglichen Abstand voneinander haben, da sie an den Ecken des Drehgestells angeordnet sind. Eine Führung des Radsatzes im Drehgestell ist somit optimiert, da die Hydraulikfedern sich in dieser Anordnung am wenigsten gegenseitig in den Bewegungen beeinflussen.
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Nach einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen dass das Schwenklager eine Verschwenkbewegung des Achslagergehäuses zum Längsträger ermöglicht. Bevorzugt ist hierbei ein Winkel von 15 Grad, besonders bevorzugt 10 Grad, um welchen sich das Achslager relativ zum Längsträger verschwenken kann. Eine Fortbildung des Ausführungsbeispiels sieht weiterhin vor, dass sich das Achslagergehäuse neben seiner Schwenkbewegung relativ zum Längsträger verdrehen kann. Diese orthogonal zur Schwenkachse stehende Drehbewegung ermöglicht eine stabile Führung des Radsatzes ohne Zwangskräfte bei einer Verkippung einer Achse bezüglich des Drehgestells. Vorzugsweise ist das Schwenklager so konstruiert, dass es orthogonal zur Schwenkachse einen Verkippwinkel von 10 Grad, vorzugsweise 5 Grad realisieren kann.
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Nach einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen dass das Schwenklager als gummielastisches Schwenklager ausgebildet ist und der Überbrückungsadapter mit einem Achsbolzen des Schwenklagers gekoppelt ist. Vorzugsweisekann hierbei der Achsbolzen ballig ausgeführt sein und ein Außenring des Schwenklagers kann eine korrespondierend ausgebauchte Form aufweisen. Zwischen dem Achsbolzen und dem Außenring kann ein federnd und/oder dämpfendes Elastomer- oder Gummielement angeordnet sein, sodass über das Elastomer- oder Gummielement sowohl die Verschwenkung als auch die Verkippung ermöglicht wird.
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Nach einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen dass das Schwenklager gummihydraulisches Element ausgebildet ist, welches einen gummielastischen Teil und einen hydraulischen Teil aufweist. Vorteilhaft hierbei ist, dass neben den bereits erwähnten Schwenkbewegungen und Kippbewegungen auch eine Federung und Dämpfung realisiert werden kann. So kann beispielsweise das Schwenklager als Rotationsdämpfer wirken. Alternativ oder zusätzlich kann das Schwenklager auch als Vertikaldämpfer und/oder Vertikalfeder und/oder als Horizontaldämpfer und/oder Horizontalfeder wirken.
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Bevorzugt weist das als Sekundärdämpfer/Sekundärfeder wirkende Schwenklager eine andere Steifigkeit als die als Primärfeder wirkende Hydraulikfeder auf. Diese unterschiedliche Steifigkeit bewirkt eine verbesserte Laufstabilität des Radsatzes und damit des Drehgestells.
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Nach einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Hydraulikfeder als auswechselbare Baueinheit ausgebildet ist, die einen ein hydraulisches Fluid aufnehmenden topfartigen Bereich, einen relativ zum topfartigen Bereich verschiebbaren Stempel und ein den topfartigen Bereich und den Stempel miteinander verbindendes elastisches Element aufweist, wobei der Überbrückungsadapter mit dem topfartigen Bereich gekoppelt ist und das Achslagergehäuse mit dem Stempel gekoppelt ist. Durch diese Anordnung, bei welcher das hydraulische Fluid obenliegend angeordnet ist, kann eine besonders einfache Aufnahme der Hydraulikfeder am Überbrückungsadapter und im Achsgehäuse realisiert werden. Ein Austausch einer solchen als Modul ausgebildeten Hydraulikfeder ist im Falle von Reparaturarbeiten besonders einfach möglich. Die Hydraulikfeder kann hierbei einerseits am Überbrückungsadapter angeschraubt sein und mittels eines vertikalen Bolzens in einer Öffnung des Achslagergehäuses befestigt sein.
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Die Erfindung betrifft weiterhin einen Eisenbahngüterwagen mit einem erfindungsgemäßen Eisenbahndrehgestell.
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Durch die Anordnung eines erfindungsgemäßen Eisenbahndrehgestells in einem Eisenbahngüterwagens ergibt sich der Vorteil, dass eine für Güterwagen besonders kostengünstige Ausführung realisiert ist, bei welcher die Nachteile von bisherigen Eisenbahngüterwagen wie Geräuschbildung und Verschleiß zuverlässig vermieden werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Details der Erfindung sind für eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, wobei 1 ein perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Drehgestells zeigt.
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Das Drehgestell umfasst ein Achslagergehäuse 10 mit einem Wälzlager 4 , das im Mittenbereich des Achslagergehäuses 10 montiert ist. Das Wälzlager 4 lagert ein Ende einer der beiden Achsen des Drehgestells.
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Eine Basis des Achslagergehäuses 10 ist zur rechten und zur linken Seite erweitert und bildet auf seiner linken Seite, dem ersten Ende, einen Aufnahmebereich der Hydraulikfeder 12. Die Hydraulikfeder 12 ist hierbei mittels eines Bolzens in das Achslagergehäuse eingesteckt. Auf seiner erweiterten rechten Seite, dem zweiten Ende, nimmt das Achslagergehäuse 10 das Schwenklager 8 auf. Der Überbrückungsadapter 50 ist an seinem ersten Ende mit der Hydraulikfeder 12 und an seinem zweiten Ende mit dem Schwenklager 8 verbunden und verbindet somit die Hydraulikfeder 12 mit dem Schwenklager 8 .
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Der Überbrückungsadapter ist selbst mit dem Längsträger 6 des Eisenbahndrehgestells verbunden. Das Schwenklager 8 ist mindestens zweiteilig ausgebildet, wobei ein erster Teil, hier als Außenteil angedeutet mit dem Achslagergehäuse 8 verbunden ist und ein zweiter Teil, hier als Bolzen angedeutet mit dem Überbrückungsadapter verschraubt ist. Über das Schwenklager 8 kann das Achsgehäuse in der gezeigten Stellung um einen Winkel von ungefähr 5 Grad in beide Richtungen zum Längsträger 6 verschwenkt werden.
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In anderen Ausführungsformen kann das Schwenklager 8 auch anders zwischen dem Achslagergehäuse 10 und dem Überbrückungsadapters 50 realisiert sein. So kann zum Beispiel ein Bolzen des Schwenklagers 8 mittels beliebiger anderer Verbindungselemente mit dem Überbrückungsadapter 50 verbunden sein.
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Der Überbrückungsadapter 50 ist mit einem Längsträger 6 eines Drehgestellrahmens verbunden, wobei sich dieser Längsträger 6 in eine longitudinale Richtung erstreckt, die parallel zu den Schienen verläuft und in 1 nicht geschnitten dargestellt ist. Vorzugsweise ist der Überbrückungsadapter 50 mittels Schweißen mit dem Längsträger 6 verbunden.
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Die Hydraulikfeder
12 ist in ihrer oberen Hälfte mit einem topfartigen Bereich ausgebildet welcher im Inneren das hydraulische Fluid aufnimmt (nicht dargestellt). Ein entsprechenden Koppelstück des Überbrückungsadapter
50 ist mit dem topfartigen Bereich verschraubt. Die untere Hälfte der Hydraulikfeder
12 ist als Bolzen ausgebildet und in das Achslagergehäuse
10 gesteckt. Nicht dargestellt ist ein Stempel im Inneren der Hydraulikfeder
12 der mit dem Bolzen gekoppelt ist und welcher relativ zum topfartigen Bereich verschiebbar ist. Weiterhin nicht näher dargestellt sind elastische Elemente welche den Stempel und den topfartigen Bereich miteinander koppeln. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Hydraulikfeder
12 derart, dass der topfartige Bereich oben liegend ist, und der im Durchmesser wesentlich kleiner Bolzen im Achslagergehäuse
10 angeordnet ist, können das Achslagergehäuse und die Hydraulikfeder in ihrem Bauraumbedarf komplementär zueinander ausgeführt und angeordnet werde, was eine äußerst kompakte Bauform ermöglicht. So kann zum Beispiel der Übergang des Bereichs des Achslagergehäuses
10 welcher das Achslager aufnimmt zum Bereich welcher die Hydraulikfeder
12 aufnimmt entsprechend der Form des sich verjüngenden Hydraulikzylinders in diesem Bereich angepasst werden, wie in
1 ersichtlich. Die Hydraulikfeder
12 kann in einzelnen Details entsprechend der bereits zitierten
WO 2005/091698 A2 ausgeführt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Rad
- 4
- Wälzlager
- 6
- Längsträger des Drehgestellrahmens
- 8
- Schwenklager
- 10
- Achslagergehäuse
- 12
- Hydraulikfeder
- 50
- Überbrückungsadapter
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 20020089102 A1 [0004]
- EP 1369616 A1 [0005]
- WO 2005/091698 A2 [0006, 0027]
