EP2250064A1 - Drehzapfen zur längs- und querkraftübertragung zwischen einem drehgestell und einem wagenkasten und verfahren zur herstellung eines drehzapfens - Google Patents

Drehzapfen zur längs- und querkraftübertragung zwischen einem drehgestell und einem wagenkasten und verfahren zur herstellung eines drehzapfens

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EP2250064A1
EP2250064A1 EP09720399A EP09720399A EP2250064A1 EP 2250064 A1 EP2250064 A1 EP 2250064A1 EP 09720399 A EP09720399 A EP 09720399A EP 09720399 A EP09720399 A EP 09720399A EP 2250064 A1 EP2250064 A1 EP 2250064A1
Authority
EP
European Patent Office
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pin
ribs
base body
pivot
longitudinal axis
Prior art date
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Application number
EP09720399A
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English (en)
French (fr)
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EP2250064B1 (de
Inventor
Alexander Fege
Marcin Jacob-Puchalski
Manuel Kroiß
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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Publication of EP2250064A1 publication Critical patent/EP2250064A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2250064B1 publication Critical patent/EP2250064B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/16—Centre bearings or other swivel connections between underframes and bolsters or bogies

Definitions

  • the invention relates to a pivot for longitudinal and transverse force transmission between a bogie and a car body with - a main body longitudinal axis having base body at one end of the base body for the arrangement of Drehzap ⁇ fens on the bogie pin is formed, the longitudinal ⁇ axis with the main body longitudinal axis is aligned, and - ribs, which are arranged to support the car body on the base body.
  • the invention also relates to a method for producing a pivot pin for longitudinal and transverse force transmission between a bogie and a wagon body having a basic body having a longitudinal base body, at one end of the main body for arranging the Drehzap ⁇ fens on Bogie provided pin is formed and arranged on the base body and provided for supporting the car body ribs.
  • Object of the present invention is to provide a generic pivot and a generic method, which is cost-effective and at the same time ensures high stability of the pivot.
  • the object is achieved in a pivot of the type mentioned fact that the ribs are attached to the body cohesively.
  • the shape of the main body, the ribs and the pin is not essential to the invention.
  • the longitudinal axis of the main body and the longitudinal axis of the pin do not have to be the longitudinal axis.
  • th axis of the main body or the pin correspond.
  • the main body and the pin may consist of a solid material or be formed as a hollow body.
  • the pivot further components - such as flanges - have.
  • the shape of the pin is according to an embodiment ke ⁇ gel-shaped. According to a further embodiment, the pin is spherical. Essential to the shape of the pin is only that the pin can be arranged in a suitable manner on the bogie.
  • the pin may for example be formed integrally with the base body or after the manufacturing process of the body with the body ver ⁇ tied.
  • the pin is arranged on the one base body end, that the pivot pin can be arranged by means of the pin on the bogie.
  • the pin is arranged surrounded by rubber springs in a storage of the bogie. It is essential that over the pivot, the longitudinal and transverse forces between the bogie and the car body are transferable.
  • the ribs are welded to the base body. This cohesive connection ensures a particularly high stability.
  • the pin can also be considered advantageous for the pin to be attached to the base body and / or to at least one rib end of a rib in a materially bonded manner.
  • the main body is thus not formed integrally with the pin.
  • the pins and the Basic element separate manufacturing processes which are particularly suitable for the shape of the pin or the shape of the base ⁇ body.
  • the manufacturing processes can be simplified thereby.
  • the cohesive Ver ⁇ bond between pin and body can be realized for example by a weld.
  • the pin can be arranged by direct welding of the pin with the one basic ⁇ body end on the base body.
  • ⁇ te of the pins but also welded to a rib end, which to the one base end extends to ER, wherein the ribs in turn are cohesively attached again to the base body.
  • the normal to the body longitudinal axis extending cross section of the body may be round or square.
  • a basic body with a round cross-section is particularly simple and inexpensive to produce.
  • the body is made of a prefabricated standard DIN steel tube.
  • a quadrangular cross-section of the basic body has the advantage that it can be arranged in a form-fitting manner on the car body in a particularly stable manner.
  • Such a base body can for example be cut out of a sheet of suitable thickness.
  • the four- angular cross section two side lengths corresponding to the thickness of the sheet.
  • He ⁇ that the cross section is at a 90 degree angle to the base body longitudinal axis.
  • cross-section of the pin which runs normally relative to the longitudinal axis of the pin, is round or quadrangular.
  • a pin having a round cross-section is particularly simple to determine ⁇ forth.
  • the cross-section, as well as the cross-section of the base body described in the above embodiment, along the longitudinal axis of the pin zoom in or out.
  • the pin may have an annular bead, with which the pin is held in a bearing of the bogie.
  • a pin with a round cross-section can be made for example by means of a turning process from a rod.
  • the cross section of the pin may be quadrangular.
  • Such a pin can be arranged, for example, non-rotatably about its longitudinal axis on the bogie.
  • the normal to the longitudinal axis of the pin extending cross section of the pin widens in the direction of the main body.
  • This embodiment is particularly suitable for pins with a round cross-section. Due to the broadened cross-section, the contact surface between the pin and the main body can be increased, whereby a more stable material conclusive joint connection between pins and body or between pin and rib ends is possible.
  • the ribs are flat and flat and bounded by side edges, wherein each rib in the longitudinal direction of the base body is integrally attached to the base body.
  • Such ribs can be produced inexpensively by cutting out of a steel sheet, for example.
  • the flat, integrally attached to the main body ribs have by the orientation in the longitudinal direction of the body relative to the longitudinal and transverse forces on a high rigidity.
  • the ribs on a connection side edge and are attached to the ⁇ ser in the longitudinal direction of the body on the body materially conclusive.
  • the ribs attached to the connecting side edge on the main body form a ninety degree angle between the main body and its side surfaces. As a result, on both sides of the ribs sufficient space for attaching a weld or other cohesive joining methods.
  • the ribs extend from the pin starting over the entire length of the main body.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the ribs attached to the base body in a material-locking manner have a right angle to the longitudinal axis of the base body. running edition side edge to support the car body.
  • the ribs can also be considered advantageous for the ribs to have a contour side edge which runs in a contour according to the desired rigidity of the rib.
  • each case two ribs are arranged opposite one another on the base body.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that transverse stops are cohesively joined to the pivot on ⁇ .
  • the object is achieved in a method of the type mentioned in the fact that the base body and the ribs are made independently of each other and then the ribs are attached to the main body cohesively.
  • body and ribs Due to the separate production of body and ribs can be selected for both different manufacturing processes, which are particularly well adapted to the requirements of geometry and Sta ⁇ stability of the two parts. Be chosen as ⁇ regulatory procedure by can particularly simple and inexpensive manufacture. By the material fit attached to the body ribs a high stability of the pivot is guaranteed. It can be advantageously provided that the ribs are cut out of egg ⁇ nem sheet.
  • the sheet may be, for example, steel sheet.
  • the cutting of the ribs from a sheet is particularly well adapted to this part of the pivot due to the flat geometry of the ribs.
  • Body and pin are made independently.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the base body is made by separating a piece of pipe from a standard DIN tube.
  • the base body is made of egg ⁇ nem particularly inexpensive material.
  • the basic body is produced by cutting out of a metal sheet.
  • the base body is flat and flat, wherein the base body is bounded by side edges.
  • the ribs may be integrally attached to the side edges or the side surfaces of the body.
  • the main body itself form a part of the ribs.
  • the pin is made in a turning process from a rod. It may also be considered advantageous that the ribs are welded to the base body.
  • the ribs can be welded to the base body by means of a Y-weld.
  • the separated Herge ⁇ presented ribs and the base body are connected thereto in a manner which ensures a particularly high stability of the Drehzap ⁇ fens.
  • Spigot for partially receiving the body is introduced in Rich ⁇ tion of the longitudinal axis extending recess.
  • the assembled with the body pin can be arranged by means of the partial inclusion of the body in a more stable manner to the body to add the pin then to the body.
  • the pin must arranged on the base body and is added in the range ⁇ the side facing the base end face of the pin on the basic body and / or at least one rib end is cohesively.
  • Figure 1 shows a pivot according to the invention in a perspective view in a schematic representation
  • Figure 2 shows another embodiment of an inventions ⁇ to the invention pivot in a perspective view in a schematic representation.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a pivot 1 according to the invention.
  • the pivot 1 consists of a base body 2, on which four ribs 5, which face one another in pairs, are arranged.
  • the ribs 5 are flat and flat and are bounded by side edges 6, 7, 8, 9.
  • Each rib 5 is provided with a connecting side edge 6 extending in the direction of the main body longitudinal axis 10
  • connection side edge 6 may both sides ent ⁇ long their longitudinal edges 6a, 6b to be welded by means of a Y-weld seam.
  • the main body 2 has a base end 3, on which a pin 4 is formed.
  • the arranged on the base ⁇ body end 3 pin 4 has an on Grund Economics- abutting end 3 end face 11 and extends ent ⁇ long its longitudinal axis 12 to a pin header 13.
  • the pin 4 can on the base body end 3 and / or on the rib ends in the region of the side edges welded 9 may be, for example, by means of a Y-weld seam in the region of the longitudinal edges 9a, 9b of the side edge 9 and sections along the beveled
  • the pin 4 has, according to the illustrated embodiment, a round cross-section, which hereby means the normal to the longitudinal axis 12 of the pin 4 extending cross-section.
  • a zap fen 4 with round cross-section is particularly simple herzustel ⁇ len, for example by the pin 4 is produced by means of turning process of a rod.
  • the cross section of the Zap ⁇ fens 4 increases in the direction of the main body 2 towards. Together with the arcuate contour of the ribs 5, which will be ⁇ acts through the arc-shaped contour-side edge 8 of the ribs 5, thus an overall from the head portion 13 of the pin 4 starting widening shape of the rotary ⁇ pin 1.
  • the rigidity of the ribs 5 can be adjusted.
  • the widening shape of the pivot 1 is advantageous for Wei ⁇ tertechnisch of forces, which in the head portion 13 in the pivot 1 and the pivot 1 in a resting on the support side edges 7 element (not shown), for example, a car body of a Rail vehicle, be ⁇ leads. To forward these forces, the welded together at the side edges 6 trunnions 1 from ⁇ reaching stability. The ribs 5 and the main body 2 are separated from each other and thus the pivot 1 made inexpensively.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a further exemplary embodiment of a pivot pin 16 according to the invention.
  • the pivot pin 16 has a base body 2, at the base body end 3 of which a square pin 4 is formed.
  • the pin 4 can be particularly safe because of its square cross-section with respect to rotations about said longitudinal axis of the pivot pin 16 to a component of the environment (not Darge ⁇ represents) are arranged - in addition, the feather key groove can serve 15 of the position securing the pin.
  • the main body 2 of the pivot pin 16 is flat and planar and is bounded by side edges 17, 18, 3, wherein along the two extending in the longitudinal direction of the main body 2 side edges 17 to the main body 2, two ribs 5 are added.
  • the Rip pen 5 are flat and flat and border with their side surfaces of the side edges 17, wherein the attached ribs 5 on both sides of the side edges 17 each form a ninety degree angle to the base body 2.
  • the pivot pin 16 has a high stability compared to introduced in the pin 4 and on the side edges 7 to an environment (not shown) forwarded longitudinal and transverse forces. This is effected inter alia by the arranged on the base body 2 at ninety degrees angle ribs 5, which together with the main body 2 form a stable H-shaped structure.
  • the narrow body end 3 and / or the rib ends 9 may be materially connected to the end face 11 of the pin 4.
  • the rib ends 9 and the base ⁇ body end 3 thereby form a stable H-shaped basic crack on the end face 11 of the pin 4. Due to the course of the contour side edges 8 and the side edges 17, the pivot pin 16 widens in the direction the support side edges 7 out.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehzapfen (1) zur Längs- und Querkraftübertragung zwischen einem Drehgestell und einem Wagenkasten mit - einem eine Grundkörper-Längsachse (10) aufweisenden Grundkörper (2), an dessen einem Grundkörper-Ende (3) zur Anordnung des Drehzapfens (1) am Drehgestell ein Zapfen (4) ausgebildet ist, dessen Längsachse (12) mit der Grundkörper-Längsachse (10) fluchtet, - und Rippen (5), die zum Stützen des Wagenkastens an dem Grundkörper (2) angeordnet sind. Der erfindungsgemäße Drehzapfen und das erfindungsgemäße Verfahren sind kostengünstig und gewährleisten eine hohe Stabilität des Drehzapfens. Hierzu sind die Rippen (5) am Grundkörper (2) stoffschlüssig angefügt.

Description

Beschreibung
Drehzapfen zur Längs- und Querkraftübertragung zwischen einem Drehgestell und einem Wagenkasten und Verfahren zur Herstel- lung eines Drehzapfens
Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehzapfen zur Längsund Querkraftübertragung zwischen einem Drehgestell und einem Wagenkasten mit - einem eine Grundkörper-Längsachse aufweisenden Grundkörper, an dessen einem Grundkörper-Ende zur Anordnung des Drehzap¬ fens am Drehgestell ein Zapfen ausgebildet ist, dessen Längs¬ achse mit der Grundkörper-Längsachse fluchtet, - und Rippen, die zum Stützen des Wagenkastens an dem Grund- körper angeordnet sind.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Drehzapfens zur Längs- und Querkraftübertra¬ gung zwischen einem Drehgestell und einem Wagenkasten mit ei- nem eine Grundkörper-Längsachse aufweisenden Grundkörper, an dessen einem Grundkörper-Ende ein zur Anordnung des Drehzap¬ fens am Drehgestell vorgesehener Zapfen ausgebildet ist und mit an dem Grundkörper angeordneten und zum Stützen des Wagenkastens vorgesehen Rippen.
Gattungsgemäße Drehzapfen aus Stahlguss und Verfahren zu de¬ ren Herstellung sind allgemein bekannt. Diese herkömmlichen Drehzapfen sind aufwendig in der Herstellung und teuer.
Ferner sind aus der DE 2343121 Al Drehzapfen mit einer gegenüber dem gattungsgemäßen Drehzapfen vereinfachten, säulenförmigen Geometrie bekannt. Diese Drehzapfen bestehen nur aus Grundkörper und Zapfen, wobei der Zapfen an den Grundkörper angeschraubt ist. Die Kraftübertragung über einen derartigen säulenförmigen Drehzapfen erfolgt jedoch ausschließlich über das stabförmige Übertragungsglied und ist daher insbesondere bei Längs- und Querkräften ungünstig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Drehzapfen und ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, der bzw. das kostengünstig ist und gleichzeitig eine hohe Stabilität des Drehzapfens gewährleistet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Drehzapfen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Rippen am Grundkörper stoffschlüssig angefügt sind.
Bisher wurde nach herrschender Meinung davon ausgegangen, dass mit Rippen ausgerüstete Drehzapfen nur als einstückig aus Stahlguss gegossene Drehzapfen eine ausreichende Stabili¬ tät aufweisen. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass entgegen der herrschenden Meinung Drehzapfen herkömmlicher Geometrie - also mit am Grundkörper angeordneten Rippen und einem an einem Grundkörper-Ende angeordneten Zapfen - auch dann eine ausreichende Stabilität aufweisen, wenn die Rippen an den Grundkörper stoffschlüssig angefügt sind. Diese Erkenntnis ermöglicht eine vereinfachte und kostengünstigere Herstellung eines gattungsgemäßen Drehzapfens, wobei eine ho- he Stabilität des Drehzapfens gewährleistet ist. Stoffschlüs¬ sige Fügeverfahren umfassen erfindungsgemäß Schweißen, Löten, Kleben oder dergleichen. Bei der Auswahl der Stoffe für das Zusammenfügen, also beispielsweise der Klebemittel, ist zu beachten, dass eine ausreichend hohe Stabilität der Fügever- bindung gewährleistet ist.
Die Form des Grundkörpers, der Rippen und des Zapfens ist nicht erfindungswesentlich. Die Längsachse des Grundkörpers und die Längsachse des Zapfens müssen zudem nicht der längs- ten Achse des Grundkörpers bzw. des Zapfens entsprechen. Der Grundkörper und der Zapfen können aus einem Vollmaterial bestehen oder als Hohlkörper ausgebildet sein. Auch kann der Drehzapfen weitere Bestandteile - beispielsweise Flansche - aufweisen.
Die Form des Zapfens ist gemäß einem Ausführungsbeispiel ke¬ gelförmig. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Zapfen kugelförmig ausgebildet. Wesentlich an der Form des Zapfens ist nur, dass der Zapfen in geeigneter Weise am Drehgestell anordnenbar ist. Der Zapfen kann beispielsweise einstückig mit dem Grundkörper ausgebildet sein oder nach dem Herstellungsprozess des Grundkörpers mit dem Grundkörper ver¬ bunden werden. Der Zapfen ist so an dem einen Grundkörper- Ende angeordnet, dass der Drehzapfen mittels des Zapfens am Drehgestell anordnenbar ist. Beispielsweise ist der Zapfen umgeben von Gummifedern in einer Lagerung des Drehgestells angeordnet. Wesentlich hierbei ist, dass über den Drehzapfen die Längs- und Querkräfte zwischen dem Drehgestell und dem Wagenkasten übertragbar sind. Längskräfte treten beispiels¬ weise bei einem angetriebenen Drehgestell während einer Be¬ schleunigung des Schienenfahrzeugs auf. Querkräfte zwischen dem Drehgestell und dem Wagenkasten treten beispielsweise beim Durchfahren von Kurven auf, welche über den Drehzapfen in den Wagenkasten eingeleitet werden. Die am Grundkörper angeordneten Rippen dienen der verbesserten Krafteinleitung in den Wagenkasten. Die Erfindung umfasst hierbei auch alle Ausführungsbeispiele, bei denen die Anordnung der Rippen am Grundkörper sich teilweise oder ganz entlang des Zapfens er- streckt. Erfindungswesentlich hierbei ist nur, dass die Rippen stoffschlüssig angefügt sind.
Vorteilhafter Weise sind die Rippen am Grundkörper angeschweißt . Diese Stoffschlüssige Verbindung gewährleistet eine besonders hohe Stabilität.
Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass der Zap- fen am Grundkörper und/oder an mindestens einem Rippen-Ende einer Rippe stoffschlüssig angefügt ist.
Der Grundkörper ist somit nicht einstückig mit dem Zapfen ausgebildet. Dadurch können für den Zapfen und den Grundkör- per getrennte Herstellungsverfahren gewählt werden, welche für die Form des Zapfens beziehungsweise die Form des Grund¬ körpers besonders geeignet sind. Die Herstellungsverfahren können dadurch vereinfacht werden. Die Stoffschlüssige Ver¬ bindung zwischen Zapfen und Grundkörper kann beispielsweise durch eine Schweißnaht realisiert sein. Dabei kann der Zapfen durch direktes Verschweißen des Zapfens mit dem einen Grund¬ körper-Ende am Grundkörper angeordnet sein. Genauso gut könn¬ te der Zapfen aber auch an einem Rippen-Ende angeschweißt sein, welches sich bis zu dem einen Grundkörper-Ende er- streckt, wobei die Rippen ihrerseits wieder am Grundkörper stoffschlüssig angefügt sind.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann der zur Grundkörperlängsachse normal verlaufende Querschnitt des Grundkörpers rund oder viereckig sein.
Ein Grundkörper mit rundem Querschnitt ist besonders einfach und kostengünstig herzustellen. Beispielsweise indem der Grundkörper aus einem vorgefertigten Standard DIN Stahlrohr hergestellt ist. Ein viereckiger Querschnitt des Grundkörpers hat den Vorteil, dass er auf besonders stabile Art und Weise formschlüssig am Wagenkasten anordnenbar ist. Ein derartiger Grundkörper kann beispielsweise aus einem Blech geeigneter Dicke ausgeschnitten werden. In diesem Fall weist der vier- eckige Querschnitt zwei Seitenlängen auf, welche der Dicke des Blechs entsprechen. Unter einem normal verlaufenden Querschnitt zur Grundkörper-Längsachse sei im Rahmen dieser Er¬ findung verstanden, dass der Querschnitt in einem 90 Grad Winkel zur Grundkörper-Längsachse verläuft.
Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass der zur Längsachse des Zapfens normal verlaufende Querschnitt des Zapfens rund oder viereckig ist.
Ein Zapfen mit rundem Querschnitt ist besonders einfach her¬ zustellen. Dabei kann sich der Querschnitt, genauso wie der im obigen Ausführungsbeispiel beschriebene Querschnitt des Grundkörpers, entlang der Längsachse des Zapfens vergrößern oder verkleinern. Beispielsweise kann der Zapfen eine ringförmige Wulst aufweisen, mit der der Zapfen in einer Lagerung des Drehgestells gehalten wird. Ein Zapfen mit rundem Querschnitt kann beispielsweise mittels Drehverfahren aus einer Stange hergestellt werden.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann der Querschnitt des Zapfens viereckig sein. Ein derartiger Zapfen kann beispielsweise drehsicher um seine Längsachse am Drehgestell anordnenbar sein.
Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der zur Längsachse des Zapfens normal verlaufende Querschnitt des Zapfens sich in Richtung des Grundkörpers hin verbreitert.
Dies ermöglicht eine verbesserte Krafteinleitung in den Wa¬ genkasten. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich besonders für Zapfen mit rundem Querschnitt. Durch den verbreiterten Querschnitt kann die Anlagefläche zwischen dem Zapfen und dem Grundkörper vergrößert werden, wodurch eine stabilere Stoff- schlüssige Fügeverbindung zwischen Zapfen und Grundkörper beziehungsweise zwischen Zapfen und Rippen-Enden ermöglicht ist .
Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Rippen flächig und eben und von Seitenkanten begrenzt sind, wobei jede Rippe in Längsrichtung des Grundkörpers am Grundkörper stoffschlüssig angefügt ist.
Derartige Rippen können beispielsweise kostengünstig durch Ausschneiden aus einem Stahlblech hergestellt werden. Die flächigen, am Grundkörper stoffschlüssig angefügten Rippen weisen durch die Ausrichtung in Längsrichtung des Grundkörpers gegenüber den Längs- und Querkräften eine hohe Steifig- keit auf.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weisen die Rippen eine Verbindungs-Seitenkante auf und sind mit die¬ ser in Längsrichtung des Grundkörpers am Grundkörper stoff- schlüssig angefügt.
Die mit der Verbindungs-Seitenkante am Grundkörper angefügten Rippen bilden zwischen dem Grundkörper und ihren Seitenflächen einen neunzig Grad Winkel aus. Dadurch ist beidseitig der Rippen ausreichend Platz zum Anbringen einer Schweißnaht oder anderer stoffschlüssiger Fügeverfahren.
Weiter kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Rippen vom Zapfen ausgehend sich über die gesamte Länge des Grundkörpers erstrecken.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die an den Grundkörper stoffschlüssig angefügten Rippen eine rechtwinklig zur Längsachse des Grundkörpers ver- laufende Auflage-Seitenkante zur Auflage des Wagenkastens aufweisen .
Über die Auflage-Seitenkante werden Längs- oder Querkräfte in den Wagenkasten eingeleitet.
Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass die Rippen eine Kontur-Seitenkante aufweisen, welche entsprechend der gewünschten Steifigkeit der Rippe in einer Kontur ver- läuft.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass jeweils zwei Rippen gegenüberliegend am Grundkörper angeordnet sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass Queranschläge Stoffschlüssig an den Drehzapfen an¬ gefügt sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der ein- gangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Grundkörper und die Rippen unabhängig voneinander hergestellt und anschließend die Rippen Stoffschlüssig an den Grundkörper angefügt werden .
Durch die getrennte Herstellung von Grundkörper und Rippen können für beide unterschiedliche Herstellungsverfahren gewählt werden, welche den Erfordernissen an Geometrie und Sta¬ bilität der beiden Teile besonders gut angepasst sind. Da¬ durch können besonders einfache und kostengünstige Herstel- lungsverfahren gewählt werden. Durch die Stoffschlüssig am Grundkörper angefügten Rippen wird eine hohe Stabilität des Drehzapfens gewährleistet. Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Rippen aus ei¬ nem Blech ausgeschnitten werden.
Dieses Herstellungsverfahren ist besonders einfach und kos- tengünstig. Bei dem Blech kann es sich beispielsweise um Stahlblech handeln. Das Ausschneiden der Rippen aus einem Blech ist aufgrund der flächigen Geometrie der Rippen besonders gut an diesen Teil des Drehzapfens angepasst.
Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass der
Grundkörper und der Zapfen unabhängig voneinander hergestellt werden .
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörper durch Abtrennen eines Rohrstücks aus einem Standard DIN Rohr hergestellt wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Grundkörper aus ei¬ nem besonders preiswerten Material hergestellt.
Es kann auch als vorteilhaft betrachtet werden, dass der Grundkörper durch Ausschneiden aus einem Blech hergestellt wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Grundkörper eben und flächig, wobei der Grundkörper von Seitenkanten begrenzt ist. Die Rippen können stoffschlüssig an die Seitenkanten oder die Seitenflächen des Grundkörpers angefügt sein. Hierbei kann der Grundkörper selbst einen Teil der Rippen ausbilden.
Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass der Zapfen im Drehverfahren aus einer Stange hergestellt wird. Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass die Rippen an dem Grundkörper angeschweißt werden.
Beispielsweise können die Rippen mittels einer Y-Schweißnaht an den Grundkörper angeschweißt werden. Die getrennt herge¬ stellten Rippen und der Grundkörper sind damit auf eine Weise verbunden, welche eine besonders hohe Stabilität des Drehzap¬ fens gewährleistet.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass in dem
Zapfen zur teilweisen Aufnahme des Grundkörpers eine in Rich¬ tung der Längsachse verlaufende Ausnehmung eingebracht wird.
Der mit dem Grundkörper zusammengefügte Zapfen kann mittels der teilweisen Aufnahme des Grundkörpers in stabilerer Weise an dem Grundkörper angeordnet werden um den Zapfen anschließend an den Grundkörper anzufügen.
Es kann auch als vorteilhaft angesehen werden, dass der Zap- fen am Grundkörper angeordnet und im Bereich der dem Grundkörper zugewandten Stirnseite des Zapfens am Grundkörper und/oder an mindestens einem Rippen-Ende Stoffschlüssig ange¬ fügt wird.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin¬ dung sind Gegenstand der Beschreibung von Ausführungsbeispie¬ len der Erfindung unter Bezug auf die Figur der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile ver¬ weisen .
Dabei zeigt die Figur 1 einen erfindungsgemäßen Drehzapfen in perspektivischer Ansicht in schematischer Darstellung, und
Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin¬ dungsgemäßen Drehzapfens in perspektivischer Ansicht in schematischer Darstellung.
Die Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht einen erfin- dungsgemäßen Drehzapfen 1. Der Drehzapfen 1 besteht aus einem Grundkörper 2, an dem vier sich paarweise gegenüberstehende Rippen 5 angeordnet sind. Die Rippen 5 sind eben und flächig ausgebildet und sind von Seitenkanten 6, 7, 8, 9 begrenzt. Jede Rippe 5 ist mit einer sich in Richtung der Grundkörper- Längsachse 10 erstreckenden Verbindungs-Seitenkante 6 am
Grundkörper 2 angeschweißt. Beispielsweise kann die am Grund¬ körper 2 anliegende Verbindungs-Seitenkante 6 beidseitig ent¬ lang ihrer Längskanten 6a, 6b mittels einer Y-Schweißnaht angeschweißt sein. Der Grundkörper 2 weist ein Grundkörper-Ende 3 auf, an welchem ein Zapfen 4 ausgebildet ist. Der am Grund¬ körper-Ende 3 angeordnete Zapfen 4 weist eine am Grundkörper- Ende 3 anliegende Stirnseite 11 auf und erstreckt sich ent¬ lang seiner Längsachse 12 bis zu einem Zapfen-Kopfbereich 13. Die am Grundkörper 2 angeschweißten Rippen 5 setzen mit ihren Rippen-Enden auf die Stirnseite 11 des Zapfens 4 auf. Zur Be¬ festigung des Zapfens 4 am Grundkörper 2 kann der Zapfen 4 am Grundkörper-Ende 3 und/oder an den Rippen-Enden im Bereich der Seitenkanten 9 angeschweißt sein, beispielsweise mittels einer Y-Schweißnaht im Bereich der Längskanten 9a, 9b der Seitenkante 9 und abschnittsweise entlang des abgeschrägten
Randes 3a um das Grundkörper-Ende 3 herum. Der Zapfen 4 weist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen runden Querschnitt auf, wobei hiermit der normal zur Längsachse 12 des Zapfens 4 verlaufender Querschnitt gemeint ist. Ein Zap- fen 4 mit rundem Querschnitt ist besonders einfach herzustel¬ len, beispielsweise indem der Zapfen 4 mittels Drehverfahren aus einer Stange hergestellt wird. Der Querschnitt des Zap¬ fens 4 vergrößert sich in Richtung des Grundkörpers 2 hin. Zusammen mit der bogenförmigen Kontur der Rippen 5, welche durch die bogenförmige Kontur-Seitenkante 8 der Rippen 5 be¬ wirkt wird, ergibt sich somit insgesamt eine vom Kopfbereich 13 des Zapfens 4 ausgehend sich verbreiternde Form des Dreh¬ zapfens 1. Über den Verlauf der Kontur-Seitenkanten 8 kann die Steifigkeit der Rippen 5 eingestellt werden. Die sich verbreiternde Form des Drehzapfens 1 ist vorteilhaft zur Wei¬ terleitung von Kräften, welche im Kopfbereich 13 in den Drehzapfen 1 und über den Drehzapfen 1 in ein auf den Auflage- Seitenkanten 7 aufliegendes Element (nicht dargestellt) , bei- spielsweise einen Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs, einge¬ leitet werden. Zur Weiterleitung dieser Kräfte weist der an den Seitenkanten 6 zusammengeschweißte Drehzapfen 1 eine aus¬ reichende Stabilität auf. Die Rippen 5 und der Grundkörper 2 sind getrennt voneinander und damit der Drehzapfen 1 kosten- günstig hergestellt.
Die Figur 2 zeigt in perspektivischer Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drehzapfens 16. Der Drehzapfen 16 weist einen Grundkörper 2 auf, an dessen Grundkörper-Ende 3 ein viereckiger Zapfen 4 ausgebildet ist. Der Zapfen 4 kann aufgrund seines viereckigen Querschnitts besonders sicher gegenüber Drehungen um die Längsachse des Drehzapfens 16 an einem Bauteil der Umgebung (nicht darge¬ stellt) angeordnet werden - zusätzlich kann die Passfeder-Nut 15 der Lagesicherung des Zapfens 4 dienen. Der Grundkörper 2 des Drehzapfens 16 ist eben und flächig ausgebildet und wird von Seitenkanten 17, 18, 3 begrenzt, wobei entlang der beiden in Längsrichtung des Grundkörpers 2 verlaufenden Seitenkanten 17 an den Grundkörper 2 zwei Rippen 5 angefügt sind. Die Rip- pen 5 sind eben und flächig ausgebildet und grenzen mit ihren Seitenflächen an die Seitenkanten 17 an, wobei die angefügten Rippen 5 beidseitig der Seitenkanten 17 jeweils einen neunzig Grad Winkel zum Grundkörper 2 bilden.
Trotz des flachen Grundkörpers 2 weist der Drehzapfen 16 eine hohe Stabilität gegenüber in den Zapfen 4 eingeleiteten und über die Seitenkanten 7 an eine Umgebung (nicht dargestellt) weitergeleiteten Längs- und Querkräften auf. Dies wird u.a. durch die am Grundkörper 2 im neunzig Grad Winkel angeordneten Rippen 5 bewirkt, welche zusammen mit dem Grundkörper 2 einen stabilen H-förmigen Aufbau bilden. Je nach Ausführungsbeispiel kann das schmale Grundkörper-Ende 3 und/oder die Rippen-Enden 9 mit der Stirnseite 11 des Zapfens 4 stoff- schlüssig verbunden sein. Die Rippen-Enden 9 und das Grund¬ körper-Ende 3 bilden dabei einen stabilen H-förmigen Grund- riss auf der Stirnseite 11 des Zapfens 4. Durch den Verlauf der Kontur-Seitenkanten 8 sowie der Seitenkanten 17 verbreitert sich der Drehzapfen 16 in Richtung der Auflage- Seitenkanten 7 hin. Dies erhöht zusätzlich die Stabilität des Drehzapfens 16 gegenüber auf den Drehzapfen 16 einwirkenden Längs- und Querkräften. Durch die flache Ausgestaltung des Grundkörpers 2 kann dieser besonders kostengünstig herge¬ stellt werden, beispielsweise indem der Grundkörper 2 aus ei- nem Blech ausgeschnitten wird. Auf die gleiche Art und Weise können die flachen Rippen 5 kostengünstig hergestellt werden. Zum stoffschlüssigen Zusammenfügen des Drehzapfens 16 können Schweißnähte vorgesehen sein, beispielsweise im Bereich der Seitenkanten 17, des Grundkörper-Endes 3 sowie der Rippen- Enden 9. Bezugszeichenliste
1 Drehzapfen
2 Grundkörper 3 Grundkörper-Ende
3a abgeschrägter Rand des Grundkörper-Endes
4 Zapfen
5 Rippe
6 Verbindungs-Seitenkante der Rippe 5 6a Längskante der Verbindungs-Seitenkante 6
6b Längskante der Verbindungs-Seitenkante 6
7 Auflage-Seitenkante der Rippe 5
8 Kontur-Seitenkante der Rippe 5
9 Seitenkante der Rippe 5 9a Längskante der Seitenkante 9
9b Längskante der Seitenkante 9
10 Grundkörper-Längsachse
11 Stirnseite des Zapfens 4
12 Längsachse des Zapfens 4 13 Kopfbereich des Zapfens 4
14 Queranschlag
15 Passfeder-Nut
16 Drehzapfen
17 Seitenkante des Grundkörpers 2 18 Seitenkante des Grundkörpers 2

Claims

Patentansprüche
1. Drehzapfen (1) zur Längs- und Querkraftübertragung zwischen einem Drehgestell und einem Wagenkasten mit - einem eine Grundkörper-Längsachse (10) aufweisenden Grund¬ körper (2), an dessen einem Grundkörper-Ende (3) zur Anordnung des Drehzapfens (1) am Drehgestell ein Zapfen (4) ausge¬ bildet ist, dessen Längsachse (12) mit der Grundkörper- Längsachse (10) fluchtet, - und Rippen (5), die zum Stützen des Wagenkastens an dem Grundkörper (2) angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Rippen (5) am Grundkörper (2) stoff schlüssig angefügt sind.
2. Drehzapfen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Rippen (5) am Grundkörper (2) angeschweißt sind.
3. Drehzapfen nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Zapfen (4) am Grundkörper (2) und/oder an mindestens ei¬ nem Rippen-Ende einer Rippe (5) stoffschlüssig angefügt ist.
4. Drehzapfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der zur Grundkörper-Längsachse (10) normal verlaufende Quer¬ schnitt des Grundkörpers (2) rund oder viereckig ist.
5. Drehzapfen nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der zur Längsachse (12) des Zapfens (4) normal verlaufende Querschnitt des Zapfens (4) rund oder viereckig ist.
6. Drehzapfen nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der zur Längsachse (12) des Zapfens (4) normal verlaufende Querschnitt des Zapfens (4) sich in Richtung des Grundkörpers (2) hin verbreitert.
7. Drehzapfen nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Rippen (5) flächig und eben und von Seitenkanten (6, 7, 8, 9) begrenzt sind, wobei jede Rippe (5) in Längsrichtung des Grundkörpers (2) am Grundkörper (2) stoffschlüssig ange¬ fügt ist.
8. Drehzapfen nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Rippen (5) eine Verbindungs-Seitenkante (6) aufweisen und mit dieser in Längsrichtung des Grundkörpers (2) am Grundkör¬ per (2) stoffschlüssig angefügt sind.
9. Drehzapfen nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Rippen (5) vom Zapfen (4) ausgehend sich über die gesamte
Länge des Grundkörpers (2) erstrecken.
10. Drehzapfen nach einem der Ansprüche 7 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die an dem Grundkörper (2) stoffschlüssig angefügten Rippen (5) eine rechtwinklig zur Längsachse des Grundkörpers (10) verlaufende Auflage-Seitenkante (7) zur Auflage des Wagenkas- tens aufweisen.
11. Drehzapfen nach einem der Ansprüche 7 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Rippen (5) eine Kontur-Seitenkante (8) aufweisen, welche entsprechend der gewünschten Steifigkeit der Rippe (5) in ei¬ ner Kontur verläuft.
12. Drehzapfen nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s jeweils zwei Rippen (5) gegenüberliegend am Grundkörper (2) angeordnet sind.
13. Drehzapfen nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s Queranschläge (14) stoffschlüssig an den Drehzapfen angefügt sind.
14. Verfahren zur Herstellung eines Drehzapfens (1) zur
Längs- und Querkraftübertragung zwischen einem Drehgestell und einem Wagenkasten mit einem eine Grundkörper-Längsachse (10) aufweisenden Grundkör¬ per (2), an dessen einem Grundkörper-Ende (3) ein zur Anord- nung des Drehzapfens (1) am Drehgestell vorgesehener Zapfen
(4) ausgebildet ist und mit an dem Grundkörper (2) angeordne¬ ten und zum Stützen des Wagenkasten vorgesehen Rippen (5) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Grundkörper (2) und die Rippen (5) unabhängig voneinander hergestellt und anschließend die Rippen stoffschlüssig an den Grundkörper angefügt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Rippen (5) aus einem Blech ausgeschnitten werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Grundkörper (2) und der Zapfen (4) unabhängig voneinander hergestellt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Grundkörper (2) durch Abtrennen eines Rohrstücks aus ei¬ nem Standard-Din-Rohr hergestellt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Grundkörper (2) durch Ausschneiden aus einem Blech herge¬ stellt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Zapfen (4) im Drehverfahren aus einer Stange hergestellt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Rippen (5) an den Grundkörper (2) angeschweißt werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s in den Zapfen (4) zur teilweisen Aufnahme des Grundkörpers
(2) eine in Richtung der Längsachse (12) verlaufende Ausnehmung eingebracht wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Zapfen (4) am Grundkörper (2) angeordnet und im Bereich der dem Grundkörper zugewandten Stirnseite (11) des Zapfens am Grundkörper (2) und/oder an mindestens einem Rippen-Ende [9) stoffschlüssig angefügt wird.
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