DE102017003275A1

DE102017003275A1 - Fadenverstärktes Lagerelement

Info

Publication number: DE102017003275A1
Application number: DE102017003275.0A
Authority: DE
Inventors: Armin Huber; Freerk Jacobus Oude-Kotte; Josef Eberler
Original assignee: Siemens AG; SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2018-10-04

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lagerelement (10) zum Ausgleich von Relativbewegungen zwischen zumindest zwei Einheiten eines Fahrzeugs, insbesondere zwischen zumindest zwei Einheiten eines Schienenfahrzeugs, mit
- wenigstens einem elastischen Körper (12),
- einer Mehrzahl von Befestigungsöffnungen (14, 16, 18) zum Befestigen des Lagerelements (10) an den Einheiten, wobei die Befestigungsöffnungen (14, 16, 18) zueinander versetzt an vorbestimmten Befestigungsstellen in dem wenigstens einen elastischen Körper (12) ausgebildet sind, und
- wenigstens einem Fadenpaket (74, 76), wobei das wenigstens eine Fadenpaket (74, 76) die Mehrzahl der Befestigungsöffnungen (14, 16, 18) zugkraftübertragend miteinander koppelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein fadenverstärktes Lagerelement zum Ausgleich von Relativbewegungen zwischen zumindest zwei Einheiten eines Fahrzeugs. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein fadenverstärktes Lagerelement zum Ausgleich von Relativbewegungen zwischen zwei Einheiten eines Schienenfahrzeugs. Bei einer der Einheiten des Fahrzeugs kann es sich um die Antriebseinheit des Fahrzeugs bzw. Schienenfahrzeugs handeln.
Eine Vielzahl von Schienenfahrzeugen weist eine Motor-Getriebe-Einheit auf, die am Drehgestell oder am Wagenkasten des Schienenfahrzeugs befestigt ist. Der Radsatz ist elastisch am Drehgestell gelagert und mit dem Getriebe der Motor-Getriebe-Einheit gekoppelt. Aufgrund der elastischen Lagerung des Radsatzes am Drehgestell kann es zu Relativbewegungen zwischen dem Drehgestell und dem Radsatz kommen. Bei Schienenfahrzeugen werden diese Relativbewegungen über komplexe Lagersysteme ausgeglichen. Diese komplexen Lagersysteme können beispielsweise eine Bogenzahnkupplung, eine Keilpaketkupplung oder eine Lenkerkupplung aufweisen. Bogenzahnkupplungen sind beispielsweise aus dem Dokument DE 29 808 627 U1 bekannt. Gerade Bogenzahnkupplungen sind aufgrund ihres Aufbaus und der notwendigen Öl- bzw. Fettschmierung sehr wartungsintensiv. Die Montage und Demontage einer Bogenzahnkupplung ist mit einem sehr hohen Zeitaufwand verbunden. Aufgrund ihrer Verzahnungen entwickeln Bogenzahnkupplungen auch in erheblichem Maße Geräusche. Darüber hinaus sind Bogenzahnkupplungen, Keilpaketkupplungen oder Lenkerkupplungen aufgrund ihres Aufbaus in der Anschaffung bzw. Herstellung relativ teuer.
Relativbewegungen zwischen Antriebseinheiten und ihren Befestigungsstellen treten nicht nur bei Schienenfahrzeugen sondern auch bei anderen Fahrzeugtypen wie Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bussen und Nutzfahrzeugen im Allgemeinen auf. Bei diesen Fahrzeugtypen können Relativbewegungen beispielsweise zwischen dem Fahrzeugrahmen und den Antriebseinheiten auftreten, die an dem Fahrzeugrahmen befestigt und gelagert sind.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein kostengünstiges Lagerelement bereitzustellen, mit dem im Bereich des Antriebs auftretende Relativbewegungen ausgeglichen und gleichzeitig die Antriebseinheit vom übrigen Fahrzeugaufbau im wesentlichen schallentkoppelt werden kann. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Lagerelement bereitzustellen, mit dem die zur Lagerung von Motor-Getriebe-Einheiten von Schienenfahrzeugen benötigten Lagersysteme einfacher und kostengünstiger gestaltet werden können.
Diese Aufgaben werden durch ein fadenverstärktes Lagerelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausführungsformen sind in den beigefügten abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das fadenverstärkte Lagerelement gemäß der Erfindung zum Ausgleich von Relativbewegungen zwischen zumindest zwei Einheiten eines Fahrzeugs umfasst

- wenigstens einen elastischen Körper,
- eine Mehrzahl von Befestigungsöffnungen zum Befestigen des Lagerelements an den Einheiten, wobei die Befestigungsöffnungen zueinander versetzt an vorbestimmten Befestigungsstellen in dem wenigstens einen elastischen Körper ausgebildet sind, und
- wenigstens einem Fadenpaket,

Das fadenverstärkte Lagerelement gemäß der Erfindung dient zur Lagerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs an einer Tragstruktur des Fahrzeugs wie zum Beispiel dem Fahrzeugrahmen oder einem Drehgestell eines Schienenfahrzeugs. Im Fall von Schienenfahrzeugen dient das fadenverstärkte Lagerelement zur Lagerung einer Antriebseinheit des Schienenfahrzeugs am Drehgestell und/oder am Wagenkasten des Schienenfahrzeugs. Das fadenverstärkte Lagerelement gemäß der Erfindung weist einen einfachen Aufbau auf und ist kostengünstig herzustellen. Ferner kann mit dem erfindungsgemäßen fadenverstärkten Lagerelement eine Schallentkopplung zwischen der Antriebseinheit des Fahrzeugs und der Tragstruktur des Fahrzeugs wie beispielsweise dem Fahrzeugrahmen bzw. den Fahrzeugaufbauten hergestellt werden. Dementsprechend können die über das erfindungsgemäße Lagerelement zu koppelnden Einheiten eines Fahrzeugs beispielsweise die Antriebseinheit des Fahrzeugs und der Fahrzeugrahmen, das Drehgestell oder der Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs sein, an dem die Antriebseinheit befestigt und gelagert ist.
Der elastische Körper kann beispielsweise aus einem Elastomer, einem thermoplastischen Elastomer, einem Silikon oder auch aus Gummi hergestellt sein. Unter einem Fadenpaket ist ein laschenförmiges Element zu verstehen, das durch eine Mehrzahl von Fadenwicklungen gebildet wird. Dabei kann ein einzelner Faden oder auch mehrere Fäden laschenförmig gewickelt werden. Die Fäden der Fadenpakete können miteinander verbunden sein.
Das wenigstens eine Fadenpaket kann sich derart in dem elastischen Körper erstrecken, dass die Stränge des Fadenpakets zumindest abschnittsweise mit einem vorbestimmten Winkel zueinander verlaufen. Es ist beispielsweise denkbar, dass sich die Stränge des wenigstens einen Fadenpakets in einem Bereich zwischen den zu koppelnden Befestigungsöffnungen kreuzen. Anders ausgedrückt kann sich das wenigstens eine Fadenpaket derart in dem elastischen Körper erstrecken, dass die Stränge im Bereich zwischen den zu koppelnden Befestigungsöffnungen nicht parallel zueinander verlaufen. Das wenigstens eine Fadenpaket kann mehr als zwei Befestigungsöffnungen miteinander koppeln. Beispielsweise kann das Fadenpaket neben zwei Befestigungsöffnungen auch drei, vier oder mehr Befestigungsöffnungen miteinander koppeln. Das Fadenpaket kann sich beispielsweise im Wesentlichen in Form eines Dreiecks um drei Befestigungsöffnungen herum erstrecken und diese drei Befestigungsöffnungen zugkraftübertragend miteinander koppeln. Dabei kann eine der Befestigungsöffnungen mit einer Einheit und die beiden anderen Befestigungsöffnungen mit der anderen der beiden über das Lagerelement zu koppelnden Einheiten verbunden sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann eine Mehrzahl von Fadenpaketen vorgesehen sein. Die Fadenpakete können die Mehrzahl der Befestigungsöffnungen zugkraftübertragend miteinander koppeln. Beispielsweise können jedem Fadenpaket wenigstens zwei Befestigungsöffnungen zugeordnet sein, die das Fadenpaket zugkraftübertragend miteinander koppelt.
Die Fadenpakete des fadenverstärkten Lagerelements können sich zumindest abschnittsweise zueinander versetzt in dem elastischen Körper erstrecken. Die Fadenpakete können sich um einen vorbestimmten Winkel und/oder in axialer Richtung zueinander versetzt in dem elastischen Körper erstrecken. Die parallelen Stränge eines laschenförmigen Fadenpakets können mit einem vorbestimmten Winkel zu den parallelen Strängen eines weiteren laschenförmigen Fadenpakets verlaufen.
Die Befestigungsöffnungen können an vorbestimmten Befestigungsstellen in dem elastischen Körper des Lagerelements ausgebildet werden, die in Abhängigkeit der Befestigungsstellen an den über das Lagerelement zu verbindenden Einheiten des Fahrzeugs und in Abhängigkeit der auszugleichenden Relativbewegungen festgelegt werden. Anders ausgedrückt können die Positionen der Befestigungsöffnungen und damit auch die Erstreckung der Fadenpakete in dem elastischen Körper in Abhängigkeit der von dem Lagerelement aufzunehmenden Kräfte festgelegt werden. Wenigstens zwei Fadenpakete der Mehrzahl der Fadenpakete können sich derart in dem elastischen Körper erstrecken, dass die beiden Fadenpakete zumindest drei Befestigungsöffnungen miteinander koppeln. Anders ausgedrückt können sich die Fadenpakete mit einem vorbestimmten Winkel zueinander in dem elastischen Körper erstrecken, um die drei Befestigungsöffnungen zugkraftübertragend miteinander zu verbinden. Die drei Befestigungsöffnungen können beispielsweise in Form eines gedachten Dreiecks angeordnet sein, wobei sich die beiden Fadenpakete zwischen den Befestigungsöffnungen erstrecken. Die Fadenpakete können sich somit in einem vorbestimmten Winkel zueinander versetzt in dem elastischen Körper erstrecken. Wenigstens einer Befestigungsöffnung können wenigstens zwei Fadenpakete zugeordnet sein. Die beiden Fadenpakete können zusammen eine Befestigungsöffnung umgeben. Ausgehend von dieser Befestigungsöffnung können sich die beiden Fadenpakete jeweils in Richtung einer der weiteren Befestigungsöffnungen erstrecken.
Die Befestigungsöffnungen in dem elastischen Körper müssen nicht allesamt über Fadenpakete miteinander gekoppelt werden. Es können Befestigungsöffnungen vorgesehen sein, die ausschließlich über den elastischen Körper miteinander verbunden sind. Zumindest zwei Befestigungsöffnungen können einem einzigen Fadenpaket zugeordnet sein. Es können Befestigungsöffnungen paarweise über jeweils ein Fadenpaket gekoppelt werden. Die paarweise über ein Fadenpaket gekoppelten Befestigungsöffnungen können mit jeweils einem anderen von einem Fadenpaket gebildeten Befestigungsöffnungspaar ausschließlich über den elastischen Körper verbunden sein. Der Aufbau des Lagerelements mit seinen Fadenpaketen und Befestigungsöffnungen kann von den von dem Lagerelement aufzunehmenden Kräften und den Befestigungsstellen für das Lagerelement an den Einheiten des Fahrzeugs abhängen.
Jede Befestigungsöffnung kann eine Buchse aufweisen. Die Buchse kann von wenigstens einem Fadenpaket umschlungen sein. An jeder Buchse können wenigstens zwei Bundelemente vorgesehen sein, die das wenigstens eine Fadenpaket in axialer Richtung an der Buchse abstützen. Die Bundelemente können als im Querschnitt L-förmige Kragen oder scheibenförmig ausgebildet sein. Ferner kann wenigstens ein Bundelement integral mit der Buchse ausgebildet sein. Das integrale Bundelement kann sich von der Außenumfangsfläche der Buchse weg erstrecken. Der Querschnitt des integralen Bundelements kann sich zur Außenumfangskante des integralen Bundelements verringern.
Zumindest eine Buchse kann von einem ersten Fadenpaket und einem zweiten Fadenpaket umschlungen werden. Das erste Fadenpaket und das zweite Fadenpaket können sich ausgehend von dieser Buchse bzw. Befestigungsöffnung jeweils in Richtung einer weiteren Befestigungsöffnung mit einer Buchse erstrecken. Das erste Fadenpaket und das zweite Fadenpaket können in axialer Richtung zueinander versetzt die Buchse umschlingen. Das erste Fadenpaket und das zweite Fadenpaket können sich mit diesem axialen Versatz durch den elastischen Körper erstrecken. Das erste Fadenpaket kann sich in Richtung einer anderen Buchse erstrecken als das zweite Fadenpaket. Die beiden Buchsen können um einen vorbestimmten Winkel um die Mittelachse der Buchse zueinander versetzt angeordnet sein, die von dem ersten Fadenpaket und dem zweiten Fadenpaket umschlungen wird. Dieser vorbestimmte Winkel kann zwischen 5° und 175° liegen. Ferner können in einem Lagerelement mehrere Buchsen vorgesehen sein, die von zwei Fadenpaketen umschlungen werden, wobei sich die beiden Fadenpakete in Richtung jeweils einer weiteren Buchse erstrecken. Die jeweils drei über die Fadenpakete miteinander verbundenen Buchsen können untereinander beispielsweise ausschließlich über den elastischen Körper miteinander verbunden sein. Zwischen dem ersten Fadenpaket und dem zweiten Fadenpaket kann ein Bundelement vorgesehen sein, das die beiden Fadenpakete voneinander trennt. Dadurch kann unter anderem verhindert werden, dass die Fadenpakete aneinander reiben.
Die sich in dem elastischen Körper erstreckenden Fadenpakete können in axialer Richtung der Buchsen unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Ein oder mehrere Fadenpakete können einen größeren oder kleineren Querschnitt als die übrigen Fadenpakete aufweisen. Die Größe des Querschnitts der Fadenpakete kann in Abhängigkeit der in diesem Bereich des fadenverstärkten Lagerelements auftretenden Zugkräfte gewählt werden. Ferner können sich die Fadenpakete ebenfalls in ihrer Länge unterscheiden.
An wenigstens einer der Buchsen kann ein Distanzstück angeordnet sein, um eine gemeinsame Befestigungsebene mit einer benachbarten Buchse herzustellen. Das Distanzstück kann zum Ausgleich des axialen Versatzes zwischen den Fadenpaketen und den von den Fadenpaketen umschlungenen Buchsen dienen. Dadurch kann eine gemeinsame Befestigungsebene hergestellt werden, in der zumindest die Stirnflächen unmittelbar benachbarter Buchsen liegen. Das Distanzstück überbrückt eine Abstand oder Distanz in axialer Richtung der Buchsen zwischen den axialen Stirnflächen benachbarter Buchsen, so dass die axiale Stirnfläche des Distanzstücks mit einer axialen Stirnfläche der benachbarten Buchse in einer Ebene liegt. Diese Ebene kann sich senkrecht zur Mittelachse der Buchsen bzw. des Distanzstücks erstrecken.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Lageranordnung für eine Motor-Getriebe-Einheit eines Schienenfahrzeugs mit wenigstens einem fadenverstärkten Lagerelement, das wenigstens ein Fadenpaket aufweist.
Das fadenverstärkte Lagerelement der Lageranordnung für die Motor-Getriebe-Einheit des Schienenfahrzeugs kann ein fadenverstärktes Lagerelement gemäß der voranstehend beschriebenen Art sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Motor-Getriebe-Einheit mit einer Lageranordnung gemäß der voranstehend beschriebenen Art und ein Drehgestell für ein Schienenfahrzeug mit einer derartigen Motor-Getriebe-Einheit. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Schienenfahrzeug mit einem derartigen Drehgestell.
Das wenigstens eine fadenverstärkte Lagerelement der Lageranordnung kann derart angeordnet sein, dass das wenigstens eine fadenverstärkte Lagerelement die Motor-Getriebe-Einheit gegen ein Drehmoment abstützt. Das wenigstens eine fadenverstärkte Lagerelement der Lageranordnung kann die Motor-Getriebe-Einheit und das Drehgestell derart verbinden, dass die Motor-Getriebe-Einheit gegen ein Drehmoment abgestützt ist.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es stellen dar:

1 bis 4 Ansichten eines fadenverstärkten Lagerelements gemäß eine ersten Ausführungsform der Erfindung;
5 bis 7 Ansichten eines fadenverstärkten Lagerelements gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
8 bis 10 Ansichten des Grundkörpers des in den 5 bis 7 gezeigten fadenverstärkten Lagerelements;
11 bis 14 Ansichten eines fadenverstärkten Lagerelements gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
15 und 16 Ansichten eines fadenverstärkten Lagerelements gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
17 bis 20 Ansichten eines fadenverstärkten Lagerelements gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
21 bis 24 Ansichten eines fadenverstärkten Lagerelements gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
25 bis 28 Ansichten eines fadenverstärkten Lagerelements gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
29 bis 32 Ansichten eines fadenverstärkten Lagerelements gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung;
33 eine perspektivische Ansicht eines Drehgestells eines Schienenfahrzeugs mit einer Motor-Getriebe-Einheit;
34 eine Draufsicht des Drehgestells gemäß 33;
35 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXXV-XXXV in 34;
36 eine perspektivische Ansicht eines Drehgestell;
37 eine Draufsicht des Drehgestells gemäß 36;
38 ein vergrößerter Ausschnitt der Draufsicht gemäß Figur;
39 eine perspektivische Ansicht eines Antriebseinheit mit daran angeordneten Lagerelementen gemäß der zweiten Ausführungsform; und
40 eine Draufsicht der Antriebseinheit gemäß 39.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines fadenverstärkten Lagerelements gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, das allgemein mit 10 bezeichnet ist.
Das Lagerelement 10 weist einen elastischen Körper 12 auf, in dem drei Befestigungsöffnungen 14, 16 und 18 ausgebildet sind. In den Befestigungsöffnungen 14 und 18 sind Buchsen 20 und 22 aufgenommen. Die in der Befestigungsöffnung 16 aufgenommene Buchse ist in 1 nicht gezeigt bzw. nicht erkennbar, dass sie von einem Distanzstück 24 verdeckt wird. Das Distanzstück 24 erstreckt sich von dem elastischen Körper 12 weg. Die in 1 gezeigte Stirnseite des Distanzstücks 24 liegt in einer Ebene mit den Stirnseiten der Buchsen 20 und 22.
Zwischen den Befestigungsöffnungen 14, 16, 18 erstrecken sich in 1 nicht gezeigte Fadenpakete. Die Fadenpakete umschlingen die Buchsen 20, 22 und auch die in der Befestigungsöffnung 16 angeordnete Buchse (nicht gezeigt). Die Buchse 22 wird von zwei Fadenpaketen umschlungen, die sich ausgehend von der Buchse 22 in dem elastischen Körper 12 in Richtung der Befestigungsöffnungen 16, 18 erstrecken. Ein Fadenpaket umschlingt die Buchse 20 in der Befestigungsöffnung 18 und das andere Fadenpaket umschlingt die in 1 nicht gezeigte Buchse in der Befestigungsöffnung 16. Da sich die Fadenpakete ausgehend von der Buchse 22 in axialer Richtung der Buchsen 20, 22 versetzt in Richtung der Befestigungsöffnungen 14, 16 erstrecken, weist der elastische Körper 12 eine Stufe 26 auf. Anders ausgedrückt wird die Stufe 26 in dem elastischen Körper 12 durch den axialen Versatz der beiden nicht gezeigten Fadenpakete des Lagerelements 10 gebildet. Aufgrund der Stufe 26 ist das Distanzstück 24 vorgesehen. Die Stirnseiten der Buchsen 20, 22 und des Distanzstücks 24 liegen in einer Ebene. Dadurch wird eine gemeinsame Befestigungsebene der Buchsen 20, 22 und des Distanzstücks 24 gebildet, so dass sich die Buchsen 20, 22 und das Distanzstück 24 in einer gemeinsamen Befestigungsebene an die über das Lagerelement zu verbindenden Einheiten beispielsweise eines Schienenfahrzeugantriebs anlegen können.
2 zeigt eine Draufsicht des Lagerelements 10.
Das Lagerelement 10 bzw. der elastische Körper 12 des Lagerelements 10 ist im Wesentlichen in Form eines Dreiecks ausgebildet. Die Buchse 20 und das Distanzstück 24 bzw. die Befestigungsöffnungen 16, 18 sind um die Mittelachse M₂₂ der Buchse 22 um einen vorbestimmten Winkel α zueinander versetzt in dem elastischen Körper 12 angeordnet. Der Winkel α wird zwischen zwei gedachten Linien L₁ und L₂ abgetragen. Die Linie L₁ erstreckt sich zwischen der Mittelachse M₂₂ der Buchse 22 und der Mittelachse M₂₄ des Distanzstücks 24. Die Linie L₂ erstreckt sich zwischen der Mittelachse M₂₂ der Buchse 22 und der Mittelachse M₂₀ der Buchse 20. Die Befestigungsöffnungen 14 und 16 sind über ein in 2 nicht gezeigtes Fadenpaket miteinander verbunden, das die Buchse 22 in der Befestigungsöffnung 14 und die Buchse (nicht gezeigt) in der Befestigungsöffnung 16 umschlingt. Die Befestigungsöffnungen 14 und 18 sind ebenfalls über ein in 2 nicht gezeigtes Fadenpaket miteinander verbunden, das die Buchsen 20 und 22 umschlingt. Die in 2 nicht gezeigten Fadenpakete des fadenverstärkten Lagerelements 10 erstrecken sich somit zumindest abschnittsweise zueinander versetzt zwischen den Befestigungsöffnungen 14, 16 und 18 in dem elastischen Körper 12 bzw. zwischen den Buchsen 20, 22 und der von dem Distanzstück 24 verdeckten Buchse in der Befestigungsöffnung 16. Dies wird insbesondere durch die Stufe 26 erkennbar, die den Versatz der Fadenpakete in axialer Richtung der Buchsen 20, 22 sowie den Winkelversatz (Winkel α) zwischen den über die Fadenpakete verbundenen Befestigungsöffnungen 14, 16 und 18 anzeigt. Die Fadenpakete (nicht gezeigt) überlappen sich insbesondere in dem Bereich, in dem sie die Buchse 22 umschlingen. Nach diesem Bereich erstrecken sich die Fadenpakete um den Winkel α zueinander versetzt in Richtung der Befestigungsöffnungen 16 und 18.
3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie III-III in 2.
In den elastischen Körper 12 sind die Buchsen 22 und 28 in den Befestigungsöffnungen 14 und 16 zumindest abschnittsweise eingebettet. An der Buchse 22 sind Bundelemente 30, 32 und 34 vorgesehen. Die Bundelemente 30 und 34 sind an den axialen Enden der Buchse 22 angeordnet und auf die Buchse 22 aufgepresst. Die Bundelemente 30 und 34 weisen einen sich in axialer Richtung erstreckenden rohrförmigen Abschnitt 36 und einen sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt 38 auf. Die Bundelemente 30 und 32 sind im Querschnitt als L-förmige Kragen ausgebildet. Die rohrförmigen Abschnitte 36 weisen jeweils in Richtung der axialen Enden der Buchse 22. Zwischen den separaten Bundelementen 30 und 34 ist an der Buchse 22 das Bundelement 32 vorgesehen, das integral mit der Buchse 22 ausgebildet ist. Das Bundelement 32 erstreckt sich von der Außenumfangsfläche der Buchse 22 in radialer Richtung.
Zwischen den Bundelementen 30, 32 und 34 sind in 3 nicht gezeigte Fadenpakete ausgebildet, die von den Bundelementen 30, 32 und 34 an der Buchse 22 geführt und axial abgestützt werden. Die Fadenpakete umschlingen die Außenumfangsfläche der Buchse 22 zumindest abschnittsweise. Die Fadenpakete zwischen den Bundelementen 30, 32 und 32, 34 sind in axialer Richtung der Buchse 22 zueinander versetzt angeordnet und erstrecken sich mit diesem axialen Versatz durch den elastischen Körper 12 jeweils in Richtung der Buchse 20 (siehe 2) und der Buchse 28. Dieser axiale Versatz zwischen den Fadenpaketen wird durch die Stufe 26 in dem elastischen Körper 12 angezeigt, die in den 2 und 3 erkennbar ist. Das zwischen den Bundelementen 32 und 34 geführte Fadenpaket erstreckt sich in dem elastischen Körper 12 in Richtung der Buchse 28, an der das Distanzstück 24 angeordnet ist. An der Buchse 28 sind ferner zwei Bundelemente 40 und 42 angeordnet, die in Form von L-förmigen Kragen ausgebildet sind. Die Bundelemente 40 und 42 weisen ebenfalls einen axialen, rohrförmigen Abschnitt 44 und einen sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt 46 auf. Die Bundelemente 40 und 42 sind an den axialen Endabschnitten der Buchse 28 vorgesehen.
Das Distanzstück 24 ist mit einer umlaufenden Ausnehmung 48 versehen, in der ein axialer Endabschnitt der Buchse 28 aufgenommen ist. Eine Stirnfläche der Buchse 28 legt sich an eine axiale Fläche der Ausnehmung 48 an. Die Buchse 28 und das Distanzstück 24 sind koaxial angeordnet, so dass die Öffnungen in der Buchse 28 und dem Distanzstück 24 eine durchgängige Öffnung bilden. Die koaxiale Anordnung der Buchse 28 und des Distanzstücks 24 wird durch die gemeinsame Mittelachse M_24/28 verdeutlicht. An dem der Ausnehmung 48 entgegengesetzten Endabschnitt 50 des Distanzstücks 24 weist das Distanzstück 24 einen verringerten Außendurchmesser auf. Das Distanzstück 24 ist dazu vorgesehen, eine Distanz D zwischen der Stirnfläche beispielsweise der Buchse 22 und der Stirnfläche der Buchse 28 zu überbrücken, um eine gemeinsame Befestigungsebene aller Buchsen 20 (siehe 2), 22 und 28 einzurichten. Die Distanz D resultiert aus dem axialen Versatz zwischen den Fadenpaketen. Dieser axiale Versatz wird auch durch die Stufe 26 an dem elastischen Körper 12 angezeigt. Die Stirnfläche des Distanzstücks 24 liegt mit den Stirnflächen der Buchsen 20 und 22 in einer Ebene. Auf diese Weise soll die Befestigung des Lagerelements 10 an den über das Lagerelement 10 zu lagernden Einheiten vereinfacht werden.
4 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie IV-IV in 3.
In 4 sind die Buchsen 20 und 28 gezeigt. An der Buchse 28 ist das Distanzstück 24 angeordnet, über das ein Abstand in axialer Richtung der Buchsen zwischen der Stirnfläche der Buchse 20 und der Stirnfläche der Buchse 28 überbrückt werden soll, so dass die Stirnflächen des Distanzstücks 24 und der Buchse 20 in einer Ebene liegen. Die Buchsen 20 und 28 und damit auch die die Buchsen 20 und 28 umschlingenden Fadenpakete sind in axialer Richtung zueinander versetzt. Dieser axiale Versatz resultiert aus dem axialen Versatz, der den Fadenpaketen beim Umschlingen der Buchse 22 durch die Bundelemente 30, 32 und 34 vorgegeben wird. Neben der Stufe 26 weist der elastische Körper 12 an seiner der Endseite mit der Stufe 26 entgegengesetzten axialen Endseite ebenfalls eine Stufe 60 auf.
An der Buchse 20 sind Bundelemente 52 und 54 angeordnet, die sich an den axialen Endabschnitten der Buchse 20 befinden. Die Bundelemente 52 und 54 weisen einen sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 56 und einen sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt 58 auf. Die Bundelemente 52 und 54 sind somit wie die Bundelemente 30, 34, 40 und 42 als im Querschnitt L-förmigen Kragen ausgebildet. Die Bundelemente 40, 42 an der Buchse 28 dienen zur Führung eines der Fadenpakete des Lagerelements 10. Die Bundelemente 52 und 54 an der Buchse 20 dienen zur Führung des jeweils anderen Fadenpakets (nicht gezeigt) des Lagerelements 10.
Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen in der Erfindung beschrieben. Für gleichwirkende oder gleichartige Merkmale werden dieselben Bezugszeichen verwendet, wie bei der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines elastischen Gelenkskörpers 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Das fadenverstärkte Lagerelement 100 weist sechs Befestigungsöffnungen 14, 16, 18, 62, 64 und 66 auf, die in dem elastischen Körper 12 ausgebildet sind. In jeder Befestigungsöffnung 14, 16, 18, 62, 64 und 66 ist eine Buchse 20, 22, 28, 68, 70 und 72 aufgenommen.
6 zeigt eine Draufsicht des fadenverstärkten Lagerelements 100.
Das Lagerelement 100 weist sechs Befestigungsöffnungen 14, 16, 18, 62, 64 und 66 auf, in denen jeweils eine Buchse 20, 22, 28, 68, 70 und 72 aufgenommen ist. Die Buchsen 20 und 28 sind über jeweils ein Fadenpaket mit der Buchse 22 verbunden. Die Buchsen 70 und 72 sind ebenfalls über jeweils ein Fadenpaket (nicht gezeigt) mit der Buchse 68 verbunden. Die Fadenpakete erstrecken sich in dem elastischen Körper 12. Die Buchsen 20, 28 und 70, 72 sind jeweils um einen vorbestimmten Winkel α₁ und α₂ um die Mittelachsen M₂₂ und M₆₈ der Buchsen 22 und 68 versetzt angeordnet. Die Buchsen 22 und 68 werden von zwei Fadenpaketen umschlungen. Auch die Fadenpakete erstrecken sich ausgehend von den Buchsen 22 und 68 um einen vorbestimmten Winkel zueinander versetzt in Richtung der jeweiligen Buchse 20, 28, 70 und 72 erstrecken. Die Winkel α₁ und α₂ werden zwischen den Linien L₁, L₂ und L₃, L₄ abgetragen. Die Linie L₁ erstreckt sich zwischen der Mittelachse M₂₂ der Buchse 22 und der Mittelachse M₂₈ des Distanzstücks 28. Die Linie L₂ erstreckt sich zwischen der Mittelachse M₂₂ der Buchse 22 und der Mittelachse M₂₀ der Buchse 20. Die Linie L₃ erstreckt sich zwischen der Mittelachse M₇₀ der Buchse 70 und der Mittelachse M₆₈ der Buchse 68. Die Linie L₄ erstreckt sich zwischen der Mittelachse M₇₂ der Buchse 72 und der Mittelachse M₆₈ der Buchse 68. Der Aufbau des Lagerelements 100 entspricht bezüglich der Anordnung der jeweils drei über Fadenpakete gekoppelten Buchsen 20, 22, 28 bzw. 68, 70, 72 und deren Verbindung über Fadenpakete dem Aufbau des Lagerelements 10 gemäß der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen. Anders ausgedrückt enthält das Lagerelement 100 in seinem elastischen Körper 12 zwei separate Anordnungen dreier Buchsen 20, 22, 28 bzw. 68, 70, 72, die jeweils über zwei Fadenpakete (nicht gezeigt) verbunden werden. Jede dieser Anordnungen von drei über Fadenpakete verbundenen Buchsen 20, 22, 28 bzw. 68, 70, 72 entspricht der Anordnung der Fadenpakete und der Buchsen 20, 22, 28 gemäß der ersten Ausführungsform, die mit Bezug auf die 1bis 4 beschrieben wurde. Die beiden Anordnungen aus drei über Fadenpakete verbundenen Buchsen 20, 22, 28 bzw. 68, 70, 72 sind ausschließlich über den elastischen Körper 12 miteinander verbunden.
7 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie VII-VII in 6.
Die Buchse 22 ist über ein Fadenpaket 74 mit der Buchse 20 verbunden. Das Fadenpaket 74 umschlingt die Buchsen 20 und 22. An der Buchse 20 sind die Bundelemente 52 und 54 angeordnet, die das Fadenpaket 74 an der Buchse führen und axial abstützen. Die Buchse 22 wird von einem weiteren Fadenpaket 76 umschlungen, das sich in Richtung der Buchse 28 (siehe 6) erstreckt. Die Fadenpakete 74 und 76 werden über die Bundelemente 30 und 34 an der Buchse 22 gehalten und axial geführt.
Die Buchse 70 wird von einem Fadenpaket 78 umschlungen, das von Bundelementen 80 und 82 an der Buchse 70 gehalten wird. Die Bundelemente 80 und 82 sind in Form von L-förmigen Kragen ausgebildet.
8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Grundkörpers des fadenverstärkten Lagerelements 100, ohne den elastischen Körper 12.
In 8 sind die Buchsen 20, 22, 28, 68, 70 und 72 gezeigt, die über die Fadenpakete 74, 76, 78 und 84 paarweise miteinander verbunden werden. Die Buchsen 20 und 22 werden über das Fadenpaket 76 miteinander verbunden. Die Buchsen 22 und 28 werden von dem Fadenpaket 74 miteinander verbunden. Die Buchsen 68 und 70 werden über das Fadenpaket 78 und die Buchsen 68 und 72 werden über das Fadenpaket 84 verbunden. Die Buchsen 22 und 68 jeweils von zwei Fadenpaketen 74, 76 und 78, 84 umschlungen. Die Fadenpakete 74, 76 und 78, 84 überlappen sich im Bereich an den Buchsen 22 und 68 und erstrecken sich ausgehend von den Buchsen 22 und 68 jeweils in Richtung der anderen ihnen zugeordneten Buchsen 20, 28, 70 und 72.
Die Fadenpakete 74, 76 und 78, 84 werden über im Querschnitt L-förmigen Kragen 30, 40, 42, 52, 54, 82, 86, 88 und 90 an den Buchsen 20, 22, 28, 68, 70 und 72 gesichert. Jedem Fadenpaket 74, 76 und 78, 84 sind zwei Bundelemente 30, 40, 42, 52, 54, 82, 86, 88 und 90 zugeordnet, auch wenn insbesondere in 8 teilweise nur ein dem jeweiligen Fadenpaket 74, 76 und 78, 84 zugeordnetes Bundelement gezeigt ist.
9 zeigt eine Draufsicht eines Grundkörpers des fadenverstärkten Lagerelements 100.
Die Buchsen 20 und 28 sind um einen vorbestimmten Winkel α₁ um die Mittelachse M₂₂ der Buchse 22 versetzt angeordnet. Der Winkel α₁ wird wie bei der ersten Ausführungsform zwischen den gedachten Linien L₁ und L₂ abgetragen, die sich in der die Mittelachse M₂₂ der Buchse 22 schneiden. Auch die Buchsen 70 und 72 sind um einen vorbestimmten Winkel α₂ um die Mittelachse M₆₈ der Buchse 68 versetzt angeordnet. Der Winkel α₂ wird zwischen den gedachten Linien L₃ und L₄ abgetragen, die sich in der die Mittelachse M₆₈ der Buchse 68 schneiden.
Das Fadenpaket 74 (erstes Fadenpaket) und das Fadenpaket 76 (zweites Fadenpaket) überlappen sich im Bereich an der Buchse 22 und erstrecken sich ausgehend von der Buchse 22 in Richtung der Buchse 20 (Fadenpaket 74) und der Buchse 28 (Fadenpaket 76). Das Fadenpaket 78 (drittes Fadenpaket) und das Fadenpaket 84 (viertes Fadenpaket) überlappen sich ebenfalls im Bereich an der Buchse 68 und erstrecken sich dann in Richtung der Buchse 70 (Fadenpaket 78) und der Buchse 72 (Fadenpaket 84). Die Fadenpakete 74, 76, 78, 84 weisen im Bereich zwischen den Buchsen 20, 22, 28, 68, 70 und 72 parallele Stränge auf. Die parallelen Stränge der Fadenpakete 74, 76, 78, 84 verlaufen mit einem vorbestimmten Winkel zueinander, um die einzelnen Buchsen 20, 22, 28, 68, 70 und 72 paarweise zugkraftübertragend miteinander koppeln zu können.
10 zeigt eine Seitenansicht des Grundkörpers des fadenverstärkten Lagerelements 100.
In 10 sind die Fadenpakete 74, 76 erkennbar, die die Buchsen 20, 22 und 28 miteinander verbinden. Die Fadenpakete 74 und 76 werden an der Buchse 22 mittels der Bundelemente 30 und 34 gesichert. Die Bundelemente 40 und 42 halten das Fadenpaket 74 an der Buchse 28. Das Fadenpaket 76 wird von den Bundelementen 52 und 54 an der Buchse 20 gehalten. Die Bundelemente 86 und 88 halten die Fadenpakete 78 und 84 an der Buchse 68. An der Buchse 70 wird das Fadenpaket 78 über die Bundelemente 82 und 92 gehalten. An der Buchse 72 ist das Bundelement 90 und ein weiteres nicht gezeigtes Bundelement vorgesehen, um das Fadenpaket 84 an dieser Buchse zu sichern.
11 zeigt eine perspektivische Ansicht eines fadenverstärkten Lagerelements 200 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Der elastische Körper 12 des Lagerelements ist im wesentlichen X-förmigen ausgebildet und weist acht Befestigungsöffnungen 14, 16, 18, 62, 64, 66, 94 und 96 auf. In jeder der Befestigungsöffnungen 14, 16, 18, 62, 64, 66, 94 und 96 ist eine Buchse 20, 22, 28, 68, 70, 72, 98 und 102 aufgenommen. Die Befestigungsöffnungen 14, 22, 94 und 96 und die darin aufgenommenen Buchsen 20, 22, 98 und 102 befinden sich an den äußeren Enden der Schenkel der X-Form des Lagerelements 200. Die Befestigungsöffnungen 18, 62, 64 und 66 befinden sich mit den ihnen zugeordneten Buchsen 28, 68, 70 und 72 in dem zentralen Bereich der X-Form, d.h. im Schnittbereich der Schenkel der X-Form.
12 zeigt eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers des Lagerelements 200.
Das Lagerelement 200 weist vier Fadenpakete 74, 76, 78 und 84 auf, die jeweils zwei Buchsen 20, 22, 28, 68, 70, 72, 98 und 102 miteinander verbinden. Das Fadenpaket 74 verbindet bzw. umschlingt die Buchsen 20 und 68. Das Fadenpaket 76 verbindet die Buchsen 22 und 28. Das Fadenpaket 78 verbindet die Buchsen 72 und 98. Das Fadenpaket 84 umschlingt die Buchsen 70 und 102. Die Fadenpakete 74, 76, 78 und 84 werden über Bundelemente 30, 34, 40, 42, 52, 54, 82, 86, 88, 90, 92, 104, 106, 108, 110 und 112 an den Buchsen 20, 22, 28, 68, 70, 72, 98 und 102 gehalten. Die Bundelemente 30, 34, 40, 42, 52, 54, 82, 86, 88, 90, 92, 104, 106, 108, 110 und 112 sind im Querschnitt in Form von L-förmigen Kragen ausgebildet.
Die Fadenpakete 74, 76, 78 und 84 sind im Wesentlichen gleich lang und weisen denselben Querschnitt auf.
13 zeigt eine Draufsicht des Lagerelements 200.
In 13 wird die X-Form des elastischen Körpers 12 des Lagerelements 200 deutlich. Die Buchsen 20, 22, 98 und 102 sind an den äußeren Enden der Schenkel der X-Form des elastischen Körpers 12 angeordnet. Von den Buchsen 20, 22, 98 und 102 erstrecken sich die Fadenpakete 74, 76, 78 und 84 in dem elastischen Körper 12 in Richtung der jeweils anderen Buchse 28, 68, 70 und 72, die in einem zentralen Bereich des elastischen Körpers 12 des Lagerelements 200 angeordnet sind.
In 13 ist die Symmetrieachse SE eingezeichnet. Das fadenverstärkte Lagerelement 200 ist achsensymmetrisch bzw. spiegelsymmetrisch aufgebaut.
14 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XIV-XIV in 13.
Die Buchse 22 wird von dem Fadenpaket 76 umschlungen. Das Fadenpaket 76 wird über die im Querschnitt L-förmigen Bundelemente 30, 34 an der Buchse 22 axial abgestützt. Die Buchse 98 wird von dem Fadenpaket 78 umschlungen, das von den Bundelementen 106 und 108 an der Buchse 98 gehalten wird.
Die 15 und 16 zeigen ein fadenverstärktes Lagerelement 300 gemäß einer vierten Ausführungsform.
Der elastische Körper 12 des Lagerelements 300 ist im wesentlichen X-förmigen ausgebildet. Der Aufbau des Lagerelements 300 gemäß dieser Ausführungsform entspricht weitgehend dem Aufbau des Lagerelements 200, das voranstehend beschrieben wurde. Auch das fadenverstärkte Lagerelement 300 gemäß dieser Ausführungsform ist achsensymmetrisch aufgebaut, wie anhand der Symmetrieachse SE erkennbar ist.
Der einzige wesentliche Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen liegt darin, dass die Fadenpakete 78 und 84 kürzer als die Fadenpakete 74 und 76 ausgebildet sind. Dadurch sind die in 15 „oberen“ Schenkel der X-Form des elastischen Körper 12 kürzer ausgebildet als die in 15 „unteren“ Schenkel der X-Form.
16 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XVI-XVI in 15.
Die Buchse 22 wird von dem Fadenpaket 76 umschlungen. Das Fadenpaket 76 wird über die im Querschnitt L-förmigen Bundelemente 30, 34 an der Buchse 22 axial abgestützt. Die Buchse 98 wird von dem Fadenpaket 78 umschlungen, das von den Bundelementen 106 und 108 an der Buchse 98 gehalten wird.
17 zeigt eine perspektivische Ansicht eines fadenverstärkten Lagerelements 400 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
Der elastische Körper 12 des Lagerelements 400 ist im Wesentlichen Y-förmig ausgebildet und weist fünf Befestigungsöffnungen 14, 16, 18, 62 und 64 auf. In jeder der Befestigungsöffnungen 14, 16, 18, 62 und 64 ist jeweils eine Buchse 20, 22, 28, 68, 70 aufgenommen. Die Buchsen 20, 22, 28 bzw. die Befestigungsöffnungen 14, 16, 18 mit den genannten Buchsen sind im Wesentlichen auf einer Linie angeordnet. Ausgehend von der Buchse 28 erstrecken sich die beiden Schenkel der Y-Form in Richtung der Buchsen 68 und 70.
18 zeigt eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers des fadenverstärkten Lagerelements 400.
Die Buchsen 20 und 22 werden von dem Fadenpaket 74 umschlungen. Das Fadenpaket 74 wird von den Bundelementen 30, 34, 52 und 54 an den Buchsen 20 und 22 gehalten.
Die Buchsen 28, 68 und 70 werden über die Fadenpakete 76 und 78 miteinander verbunden. Die Fadenpakete 76, 78 umschlingen die Buchse 28 und erstrecken sich ausgehend von der Buchse 28 in Richtung der Buchsen 68 und 70. Das Fadenpaket 76 umschlingt die Buchsen 28 und 68. Das Fadenpaket 78 umschlingt die Buchsen 28 und 70. Die Fadenpakete 76 und 78 sind in axialer Richtung versetzt an der Buchse 28 vorgesehen.
Das Fadenpaket 74 weist einen größeren Querschnitt auf als die Fadenpakete 76 und 78. Der Querschnitt des Fadenpakets 74 in axialer Richtung der Buchsen entspricht im Wesentlichen dem Querschnitt der Fadenpakete 76 und 78 zusammen.
19 zeigt eine Draufsicht des fadenverstärkten Lagerelements 400.
Das Lagerelement 400 ist im Wesentlichen Y-förmig ausgebildet. Das Fadenpaket 74 erstreckt sich in dem elastischen Körper 12 zwischen den Buchsen 20 und 22. Ausgehend von der Buchse 28 erstrecken sich die Fadenpakete 76 und 78 in dem elastischen Körper 12 jeweils in Richtung der Buchsen 68 und 70. Die Achsen M₂₈, M₂₂ und M₂₈ liegen auf einer gedachten Linie L₁, die der Symmetrieachse SE des fadenverstärkten Lagerelements 400 entspricht. Das Lagerelement 400 ist somit spiegelsymmetrisch aufgebaut. Zwischen den Buchsen 70 und 28 erstreckt sich eine gedachte Linie L₂. Zwischen den Buchsen 68 und 28 erstreckt sich eine weitere gedachte Linie L₃. Die Linien L₁, L₂ und L₃ schneiden sich in der Mittelachse M₂₈ der Buchse 28. Die Linien L₂ und L₃ erstrecken sich mit einem vorbestimmten Winkel α zueinander. Die Buchsen 68 und 70 mit ihren Mittelachsen M₆₈ und M₇₀ sind um die Mittelachse M₂₈ der Buchse 28 um den vorbestimmten Winkel α zueinander versetzt angeordnet.
20 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XX-XX in 19.
Das Fadenpaket 74 wird über die Bundelemente 52 und 54 an der Buchse 20 und über die Bundelemente 30 und 34 an der Buchse 22 gehalten. Das Fadenpaket 74 weist in axialer Richtung der Buchsen einen größeren Querschnitt als die Fadenpakete 76 und 78 auf. Der Querschnitt des Fadenpakets 74 in axialer Richtung der Buchsen entspricht im Wesentlichen den Querschnitten der Fadenpakete 76 und 78 zusammen.
Das Fadenpaket 78 erstreckt sich in Richtung der Buchse 70. Das Fadenpaket 78 umschlingt die Buchsen 28 und 70. Das Fadenpaket 78 wird zusammen mit dem Fadenpaket 76 über die Bundelemente 40 und 42 an der Buchse 28 gehalten. An der Buchse 70 wird das Fadenpaket über die Bundelemente 82 und 92 gehalten. Da die beiden Fadenpakete 76 und 78 sich in axialer Richtung versetzt zueinander in Richtung der Buchsen 68 und 70 (siehe 19) erstrecken, weist der elastische Körper 12 eine Stufe 26 auf, die auch in 19 erkennbar ist.
21 zeigt eine perspektivische Ansicht eines fadenverstärkten Lagerelements 500 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
Das fadenverstärkte Lagerelement 500 ist abgewinkelt und weist einen elastischen Körper 12 auf, in dem drei Befestigungsöffnungen 14, 16 und 18 ausgebildet sind. Jede Befestigungsöffnungen 14, 16 und 18 nimmt jeweils eine Buchse 20, 22 und 28 auf.
22 zeigt eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers des fadenverstärkten Lagerelements 500.
Die Buchsen 20, 22 und 28 werden über die Fadenpakete 74 und 76 miteinander verbunden. Die Fadenpakete 74 und 76 umschlingen beide die Buchse 22 und erstrecken sich dann jeweils in Richtung einer der Buchsen 20 oder 28. An der Buchse 28 wird das Fadenpaket 76 über im Querschnitt L-förmigen Bundelemente 52 und 54 gehalten. Die Bundelemente 30 und 34 sichern die beiden Fadenpakete 74 und 76 an der Buchse 22. An der Buchse 20 wird das Fadenpaket 74 über die Bundelemente 40 und 42 gehalten.
23 zeigt eine Draufsicht des fadenverstärkten Lagerelements 500.
In dem elastischen Körper 12 erstrecken sich die Fadenpakete 74 und 76 zwischen den Buchsen 20, 22 und 28. Die beiden Fadenpakete 74 und 76 umschlingen die Buchse 22. Ausgehend von der Buchse 22 erstreckt sich das Fadenpaket 74 in Richtung der Buchse 20, um diese zu umschlingen. Das Fadenpaket 76 erstreckt sich ausgehend von der Buchse 22 in Richtung der Buchse 28.
Die Mittelachse M₂₀ der Buchse 20 und die Mittelachse M₂₂ der Buchse 22 liegen auf einer gedachten L₁. Die Mittelachse M₂₂ der Buchse 22 und die Mittelachse M₂₈ der Buchse 28 liegen auf einer gedachten Linie L₂. Die Linien L₁ und L₂ schneiden sich in der Mittelachse M₂₂ der Buchse 22. Die Linien L₁ und L₂ erstrecken sich mit einem vorbestimmten Winkel α zueinander. Die Buchsen 20 und 22 sind somit um den vorbestimmten Winkel α um die Mittelachse M₂₂ der Buchse 22 zueinander versetzt angeordnet. Der Winkel α entspricht im Wesentlichen 125°.
24 zeigt eine Schnittansicht des fadenverstärkten Lagerelements 500 entlang der Schnittlinie XXIV-XXIV in 23.
Die Fadenpakete umschlingen in axialer Richtung der Buchsen zueinander versetzt Buchse 22. An der Buchse 22 werden die Fadenpakete 74 und 76 von den Bundelementen 30 und 34 gehalten. Ausgehend von der Buchse 22 erstreckt sich das Fadenpaket 74 zur Buchse 20 und umschlingt diese. An der Buchse 20 wird das Fadenpaket 74 von den Bundelementen 52 und 54 gehalten. Das Fadenpaket 76 wird über die Bundelemente 40 und 42 an der Buchse 28 axial abgestützt.
Die Fadenpakete 74 und 76 sind in axialer Richtung der Buchsen zueinander versetzt angeordnet. Dieser axiale Versatz der Fadenpakete 74 und 76 wird durch die Stufen 26 und 60 an dem elastischen Körper 12 deutlich. Der axiale Versatz entspricht im Wesentlichen der axialen Erstreckung eines Fadenpakets 74 oder 76 in axialer Richtung.
25 zeigt eine perspektivische Ansicht eines fadenverstärkten Lagerelements 600 gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung.
Der elastische Körper 12 des Lagerelements ist plattenförmig und rechteckig ausgebildet und weist acht Befestigungsöffnungen 14, 16, 18, 62, 64, 66, 94 und 96 auf. In jeder der Befestigungsöffnungen 14, 16, 18, 62, 64, 66, 94 und 96 ist eine Buchse 20, 22, 28, 68, 70, 72, 98 und 102 aufgenommen. Die Befestigungsöffnungen 14, 22, 94 und 96 und die darin aufgenommenen Buchsen 20, 22, 98 und 102 sind jeweils in einer Ecke des rechteckigen elastischen Körpers 12 des Lagerelements 600 angeordnet. Die Befestigungsöffnungen 18, 62, 64 und 66 befinden sich mit den ihnen zugeordneten Buchsen 28, 68, 70 und 72 in dem zentralen Bereich des elastischen Körpers 12.
26 zeigt eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers des Lagerelements 200.
Das Lagerelement 200 weist vier Fadenpakete 74, 76, 78 und 84 auf, die jeweils zwei Buchsen 20, 22, 28, 68, 70, 72, 98 und 102 miteinander verbinden. Das Fadenpaket 74 verbindet bzw. umschlingt die Buchsen 20 und 68. Das Fadenpaket 76 verbindet die Buchsen 22 und 28. Das Fadenpaket 78 verbindet die Buchsen 72 und 98. Das Fadenpaket 84 umschlingt die Buchsen 70 und 102. Die auf diese Weise gebildeten Buchsenpaare sind untereinander nur durch den elastischen Körper 12 miteinander verbunden (siehe 27).
Die Fadenpakete 74, 76, 78 und 84 werden über Bundelemente 30, 34, 40, 42, 52, 54, 82, 86, 88, 90, 92, 104, 106, 108, 110 und 112 an den Buchsen 20, 22, 28, 68, 70, 72, 98 und 102 gehalten. Die Bundelemente 30, 34, 40, 42, 52, 54, 82, 86, 88, 90, 92, 104, 106, 108, 110 und 112 sind im Querschnitt in Form von L-förmigen Kragen ausgebildet. Die Fadenpakete 74, 76,78 und 84 sind im Wesentlichen gleich lang und weisen denselben Querschnitt auf.
Die Fadenpakete 74, 76, 78 und 84 sind X-förmig angeordnet. Die Fadenpakete 74, 76, 78 und 84 verlaufen somit abgewinkelt zueinander. Die Buchsen 28, 68, 70 und 72 sind benachbart aneinander angeordnet. Ausgehend von den Buchsen 28, 68, 70 und 72 erstrecken sich die Fadenpakete 74, 76, 78 und 84 in Richtung der äußeren Buchsen 20, 22, 98 und 102.
27 zeigt eine Draufsicht des Lagerelements 600.
Die Fadenpakete 74, 76, 78 und 84 erstrecken sich X-förmig in dem elastischen Körper 12 des Lagerelements 600. Die Buchsen 20, 22, 98 und 102 sind an der Außenkante des elastischen Körpers 12 in den Ecken des Rechtecks angeordnet. Von den Buchsen 20, 22, 98 und 102 erstrecken sich die Fadenpakete 74, 76, 70, 78 und 84 in dem elastischen Körper 12 in Richtung der jeweils anderen Buchse 28, 68, 70 und 72, die in einem zentralen Bereich des elastischen Körpers 12 des Lagerelements 200 angeordnet sind. Anders ausgedrückt erstrecken sich die Fadenpakete 74, 76, 70, 78 und 84 ausgehend von den in einem zentralen Bereich des elastischen Körpers 12 angeordneten Buchsen 28, 68, 70 und 72 X-förmig nach außen.
Die Fadenpakete 74, 76, 78 und 84 umschlingen die Buchsen 20, 22, 28, 68, 70, 72, 98 und 102 zur Bildung von Buchsenpaaren paarweise. Die gebildeten Buchsenpaare sind untereinander nur über den elastischen Körper 12 miteinander verbunden.
28 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXVIII-XXVIII in 27.
Die Buchsen 22 und 28 werden von dem Fadenpaket 76 umschlungen. Das Fadenpaket 76 wird über die im Querschnitt L-förmigen Bundelemente 30, 34, 40 und 42 an den Buchsen 22 und 28 axial abgestützt. Die Buchsen 72 und 98 werden von dem Fadenpaket 78 umschlungen, das von den Bundelementen 90, 104, 106 und 108 an den Buchsen 72 und 98 gehalten wird.
29 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Lageranordnung mit zwei fadenverstärkten Lagerelementen 700 und 800.
Die Lagerelemente 700 und 800 weisen jeweils einen elastischen Körper 12 auf, in den Befestigungsöffnungen 14 und 16 ausgebildet sind. In den Befestigungsöffnungen 14, 16 sind Buchsen 20 und 22 aufgenommen.
30 zeigt eine perspektivische Ansicht der Grundkörper der Lagerelemente 700 und 800.
Die Lagerelemente 700 und 800 weisen jeweils ein Fadenpaket 74 auf, die jeweils die Buchsen 20, 22 umschlingen. Die Fadenpakete 74 werden von Bundelementen 30, 34 und 52, 54 an den Buchsen 20, 22 gehalten.
31 zeigt eine Draufsicht der Lageranordnung mit den beiden Lagerelementen 700 und 800.
32 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXXII-XXXII in 32.
Die Fadenpakete 74 umschlingen die Buchsen 20 und 22. An den Buchsen 20 sind Bundelemente 52 und 54 vorgesehen, um die Fadenpakete 74 an den Buchsen zu halten. An den Buchsen 22 sind Bundelemente 30 und 34 vorgesehen, die die Fadenpakete 74 an den Buchsen sichern.
33 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Drehgestells 1000 eines Schienenfahrzeugs.
Das Drehgestell 1000 weist zwei sich parallel erstreckende Rahmenelemente 102 und ein sich quer zu den beiden Rahmenelementen 102 erstreckendes Querelement 104 auf. An dem Drehgestell 1000 ist eine Radsatz 106 gelagert. Der Radsatz 106 weist zwei Schienenfahrzeugräder 108 auf, die über eine Radsatzwelle 110 miteinander verbunden sind. Der Radsatz 106 wird über eine Motor-Getriebe-Einheit 112 angetrieben.
Die Motor-Getriebe-Einheit 112 weist einen Motor 114 und ein Getriebe 116 auf. Das von dem Motor 114 bereitgestellte Drehmoment wird von dem Getriebe 116 auf die Radsatzwelle 110 übertragen. Im Bereich des Getriebes 116 bzw. an einem Gehäuseteil des Getriebes 116 ist ein Lagerabschnitt 118 vorgesehen. An dem Lagerabschnitt 118 ist eine Lageranordnung mit zwei fadenverstärkten Lagerelementen 10 angeordnet. Die fadenverstärkten Lagerelemente 10 sind über Schrauben 120 mit dem Lagerabschnitt 118 verschraubt. Die fadenverstärkten Lagerelemente 10 sind über Schrauben 122 mit einem Lagerelement 124 verschraubt. Das Lagerelement 124 verbindet die beiden fadenverstärkten Lagerelemente 10 miteinander. Die fadenverstärkten Lageelemente 10 und auch das Lagerelement 124 erstrecken sich senkrecht zur Radsatzwelle 110 des Radsatzes 106. Das Lagerelement 10 kann mit dem Querelement 104 des Drehgestells 100 verbunden werden, sodass über die fadenverstärkten Lagerelement 10 die Motor-Getriebe-Einheit 112 gegen ein Drehmoment abgestützt werden kann.
34 zeigt eine Draufsicht des Drehgestells 1000 gemäß 33.
In 34 ist die Radsatzwelle 110 und eines der Schienenfahrzeugräder 108 erkennbar. Die Radsatzwelle 110 ist über das Getriebe 116 mit dem Motor 114 der Motor-Getriebe-Einheit 112 verbunden. Der Motor 114 ist über eine Welle 126 mit dem Getriebe 116 verbunden. An dem Getriebe 116 bzw. an einem Gehäuseteil des Getriebes 116 ist der Lagerabschnitt 118 ausgebildet, der über die fadenverstärkten Lageelemente 10 und das Lagerelement 124 mit dem Querelement 104 des Drehgestell 1000 verbunden.
35 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXXV-XXXV in 34.
In 35 ist der Lagerabschnitt 118, die fadenverstärkten Lagerelemente 10, das Lagerelement 124 und ein Abschnitt des Querelements 104 gezeigt.
Die fadenverstärkten Lagerelemente 10 sind über Schrauben 120 mit dem Lagerabschnitt 118 verschraubt. Über die Schrauben 122 sind die Lagerelemente 10 mit dem Lagerelement 124 verbunden. Das Lagerelement 124 verbindet somit die beiden fadenverstärkten Lagerelemente 10. Die Schrauben 120, 122 legen sich mit ihren Schraubenköpfen an entgegengesetzte axialen Flächen der fadenverstärkten Lagerelemente 10 an, d.h. die Schrauben 120, 122 erstrecken sich aus entgegengesetzten Richtungen durch die fadenverstärkten Lagerelement 10. Das Lagerelement 124 steht im Kontakt mit dem Querelement 104 des Drehgestells 1000. Die fadenverstärkten Lagerelemente 10 bilden somit eine Drehmomentstütze für die Motor-Getriebe-Einheit 112.
36 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Drehgestells 1000.
Das Drehgestell 1000 weist zwei sich parallel erstreckende Rahmenelemente 102 und ein sich zwischen den Rahmenelementen 102 quer erstreckendes Rahmenelement 104 auf. An dem Drehgestell 1000 sind zwei Radsätze 106 angeordnet. Die Radsätze 106 weisen jeweils eine Radsatzwelle 110 und zwei Schienenfahrzeugräder 108 auf, die von der Radsatzwelle 110 miteinander verbunden werden. Die Radsätze 106 werden jeweils von einer Motor-Getriebe-Einheit 112 angetrieben. Die Motor-Getriebe-Einheit 112 weist einen Motor 114 und ein Getriebe 116 auf. Das Getriebe 116 treibt die Radsatzwelle 110 über eine Kupplung 130 an. Dazu ist das Getriebe 116 mit seiner Getriebeausgangswelle 132 mit der Kupplung 130 verbunden. Die Kupplung 130 ist mit der Radsatzwelle 110 verbunden, um das von der Motor-Getriebe-Einheit 112 erzeugte Drehmoment auf die Radsatzwelle 110 übertragen zu können. Bei der Kupplung 130 handelt es sich um eine Keilpaketkupplung.
Die Motor-Getriebe-Einheiten 112 sind über die Lagerelemente 10 an dem Rahmenelement 104 des Drehgestells 1000 angebracht. Die Lagerelemente 10 befestigen die Motor-Getriebe-Einheiten 112 an dem Rahmenelement 104 des Drehgestells 1000 und damit an dem Drehgestell 1000. Dazu sind an den Motoren 114 und den Getrieben 116 der Motor-Getriebe-Einheiten 112 Lagerabschnitte 118 vorgesehen. An dem Rahmenelement 104 sind ebenfalls Lagerabschnitte 124 vorgesehen. Die Lagerelemente 10 verbinden die Lagerabschnitte 118 an der Motor-Getriebe-Einheit 112 mit den Lagerabschnitten 124 an dem Rahmenelement 104.
37 zeigt eine Draufsicht des Drehgestells 1000.
Die Motor-Getriebe-Einheit 112 ist über die Kupplung 130 mit der Radsatzwelle 110 gekoppelt, um die Radsatzwelle 110 und damit den Radsatz 106 mit den beiden Schienenfahrzeugrädern 108 anzutreiben. An dem Motor 114 und dem Getriebe 116, das den Motor 114 und die Radsatzwelle 110 miteinander koppelt, sind Lagerabschnitte 118 vorgesehen. Die Lagerabschnitte 118 an der Motor-Getriebe-Einheit 112 sind über Lagerelemente 10 mit Lagerabschnitten 124 an dem Rahmenelement 104 des Drehgestells 1000 angeordnet.
38 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Draufsicht gemäß 37.
In 38 ist der Radsatz 106 und die Motor-Getriebe-Einheit 112 gezeigt. Die Motor-Getriebe-Einheit 112 treibt den Radsatz 106 an. Dazu ist die Radsatzwelle 110 über die Kupplung 130 und die Getriebeausgangswelle 132 mit dem Getriebe 116 gekoppelt. Die Motor-Getriebe-Einheit 112 ist über Lagerelemente 10 mit dem Drehgestell 1000 verbunden. An dem Rahmenelement 104 sind die Lagerabschnitte 124 ausgebildet, die über die Lagerelemente 10 mit den Lagerabschnitten 118 an der Motor-Getriebe-Einheit 112 verbunden sind.
39 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Motor-Getriebe-Einheit 112 mit daran angeordneten Lagerelementen 100 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Die Motor-Getriebe-Einheit 112 ist über die Kupplung 130 mit der Radsatzwelle 110 verbunden. An dem Motor 114 und dem Getriebe 116 sind Lagerabschnitte 118 vorgesehen. Die Lagerabschnitte 118 sind über die Schrauben 120 (mit einem Sechskantkopf) mit den Lagerelementen 100 verbunden. Die Lagerelemente 100 sind ferner mit Schrauben 122 versehen. Die Schrauben 122 können die Motor-Getriebe-Einheit 112 mit dem Rahmenelement 104 (siehe 36) verbinden. Über die Lagerelemente 100 und die Schrauben 120, 122 wird die Motor-Getriebe-Einheit 112 mit dem Drehgestell 1000 verbunden.
40 zeigt eine Draufsicht der Motor-Getriebe-Einheit 112 mit den daran angeordneten Lagerelementen 100.
Das Getriebe 116 ist über die Getriebeausgangswelle 132 mit der Kupplung 130 verbunden. Die Kupplung 130, die als Keilpaketkupplung ausgeführt ist, stellt eine Verbindung zwischen der Getriebeausgangswelle 132 und der Radsatzwelle 110 her. Der Motor 114 und das Getriebe 116 sind jeweils mit einem Lagerabschnitt 118 versehen. Die Lagerabschnitte 118 sind über die Schrauben 120 mit den Lagerelementen 100 verbunden. Die Lagerelemente 100 sind über die Schrauben 122 mit dem Drehgestell 1000 (siehe 36 bis 38) verbunden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 29808627 U1 [0002]

Claims

Fadenverstärktes Lagerelement (10) zum Ausgleich von Relativbewegungen zwischen zumindest zwei Einheiten eines Fahrzeugs, insbesondere zwischen zumindest zwei Einheiten eines Schienenfahrzeugs, mit - wenigstens einem elastischen Körper (12), - einer Mehrzahl von Befestigungsöffnungen (14, 16, 18) zum Befestigen des Lagerelements (10) an den Einheiten, wobei die Befestigungsöffnungen (14, 16, 18) zueinander versetzt an vorbestimmten Befestigungsstellen in dem wenigstens einen elastischen Körper (12) ausgebildet sind, und - wenigstens einem Fadenpaket (74, 76), wobei das wenigstens eine Fadenpaket (74, 76) die Mehrzahl der Befestigungsöffnungen (14, 16, 18) zugkraftübertragend miteinander koppelt.
Fadenverstärktes Lagerelement (10) nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl von Fadenpaketen (74, 76) vorgesehen ist, wobei die Fadenpakete (74, 74) die Mehrzahl der Befestigungsöffnungen (14, 16, 18) zugkraftübertragend miteinander koppeln.
Fadenverstärktes Lagerelement (10) nach Anspruch 2, wobei sich die Fadenpakete (74, 76) zumindest abschnittsweise zueinander versetzt in dem wenigstens einen elastischen Körper (12) erstrecken.
Fadenverstärktes Lagerelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jedem Fadenpaket (74, 76) wenigstens zwei Befestigungsöffnungen (14, 16, 18) zugeordnet sind, die das Fadenpaket (74, 76) zugkraftübertragend miteinander koppelt.
Fadenverstärktes Lagerelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei wenigstens zwei Fadenpakete (74, 76) der Mehrzahl der Fadenpakete (74, 76) sich derart in dem wenigstens einen elastischen Körper (12) erstrecken, dass die wenigstens zwei Fadenpakete (74, 76) zumindest drei Befestigungsöffnungen (14, 16, 18) miteinander koppeln.
Fadenverstärktes Lagerelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens einer Befestigungsöffnung (14, 16, 18) wenigstens zwei Fadenpakete (74, 76) zugeordnet sind.
Fadenverstärktes Lagerelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Befestigungsöffnungen (14, 16, 18) vorgesehen sind, die ausschließlich über den elastischen Körper (12) miteinander verbunden sind.
Fadenverstärktes Lagerelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zumindest zwei Befestigungsöffnungen (14, 16, 18) einem einzigen Fadenpaket (74, 76) zugeordnet sind.
Fadenverstärktes Lagerelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei jede Befestigungsöffnung (14, 16, 18) eine Buchse (20, 22, 28) aufweist, die von wenigstens einem Fadenpaket (74, 76) umschlungen ist.
Fadenverstärktes Lagerelement (10) nach Anspruch 9, wobei zumindest eine Buchse (22) von einem ersten und einem zweiten Fadenpaket (74, 76) umschlungen ist, wobei das erste und das zweite Fadenpaket (74, 76) sich ausgehend von dieser Buchse (22) jeweils in Richtung einer weiteren Buchse (20, 28) erstrecken.
Fadenverstärktes Lagerelement (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei an jeder Buchse (20, 22, 28) wenigstens zwei Bundelemente (30, 32, 34, 40, 42, 52, 54) vorgesehen sind, die das wenigstens eine Fadenpaket (74, 76) in axialer Richtung an der Buchse (20, 22, 28) abstützen.
Fadenverstärktes Lagerelement nach Anspruch 10 oder 11, wobei das erste Fadenpaket (74) und das zweite Fadenpaket (76) in axialer Richtung zueinander versetzt die Buchse (22) umschlingen und sich mit diesem axialen Versatz in dem elastischen Körper (12) erstrecken.
Fadenverstärktes Lagerelement nach Anspruch 12, wobei zwischen dem ersten Fadenpaket (74) und dem zweiten Fadenpaket (76) ein Bundelement (32) vorgesehen ist, das die beiden Fadenpakete (74, 76) voneinander trennt.
Fadenverstärktes Lagerelement (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei wenigstens zwei Buchsen (20, 28) um einen vorbestimmten Winkel (α) um die Mittelachse (M₂₂) der Buchse (22) zueinander versetzt angeordnet sind, die von dem ersten Fadenpaket (74) und dem zweiten Fadenpaket (76) umschlungen wird.
Fadenverstärktes Lagerelement (500) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Fadenpakete (74, 76, 78) sich in axialer Richtung der Buchsen unterscheidende Querschnitte aufweisen.
Fadenverstärktes Lagerelement (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Fadenpakete (74, 76, 78, 84) unterschiedlich lang sind.
Fadenverstärktes Lagerelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei ein Distanzstück (24) an wenigstens einer Buchse (28) angeordnet ist, um eine gemeinsame Befestigungsebene mit wenigstens einer benachbarten Buchse (20) herzustellen.
Lageranordnung für eine Motor-Getriebe-Einheit eines Schienenfahrzeugs mit wenigstens einem fadenverstärkten Lagerelement (10), das wenigstens ein Fadenpaket (74, 76) aufweist.
Lageranordnung nach Anspruch 18, wobei das fadenverstärkte Lagerelement (10) ein fadenverstärktes Lagerelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 ist.
Motor-Getriebe-Einheit (112) mit wenigstens einer Lageranordnung nach einem der Ansprüche 18 oder 19.
Motor-Getriebe-Einheit (112) nach Anspruch 20, wobei das wenigstens eine fadenverstärkte Lagerelement (10) der Lageranordnung derart angeordnet ist, dass das wenigstens eine fadenverstärkte Lagerelement (10) den Motor (114) und/oder das Getriebe (166) der Motor-Getriebe-Einheit (112) gegen ein Drehmoment abstützt.
Drehgestell (100) für ein Schienenfahrzeug mit wenigstens einer Motor-Getriebe-Einheit (112) nach Anspruch 20 oder 21.
Drehgestell (100) nach Anspruch 22, wobei das wenigstens eine fadenverstärkte Lagerelement (10) der Lageranordnung die Motor-Getriebe-Einheit (112) und das Drehgestell (100) derart verbindet, dass der Motor (114) und/oder das Getriebe (116) der Motor-Getriebe-Einheit (112) gegen ein Drehmoment abgestützt ist.
Schienenfahrzeug mit wenigstens einem Drehgestell (100) nach Anspruch 22 oder 23.