FI105794B - Kääntöteli kiskoajoneuvoja varten - Google Patents

Description

105794 v Kääntöteli kiskoajoneuvoja varten, - Boggie för rälsfordon.

w 5

Keksinnön kohteena on kääntöteli kiskoajoneuvoja varten patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan tunnusmerkkien mukaan.

10 Tällaisilta kääntöteleiltä odotetaan sitä, että pyöräparit voidaan säätää vapaasti raiteen kaarteessa riippuen primaarisesta pyöräparin nivelkytkennän tai jousituksen pitkittäisjäykkyydestä.

Tällaisille kääntöteleille, joissa on radiaali-15 sesti säädettävät pyöräparit, tunnetaan joukko ratkaisuja. 'Näiden ratkaisujen enemmistömäärän toiminta perustuu enemmän tai vähemmän jäykästi nivelöidysti kytkettyihin kytkentämekanismeihin, jotka voivat olla asetetut pyörä-parien välille tai niiden ja ajoneuvonkorin välille (DE 20 31 19 164 C2; WO/O2068; DE 32 32 289 AI). Myöskin tunne taan pyöräparin mekaaninen kytkentä käyttöyksikköön, joka mahdollistaa kytkentäelementtien sijoituksen perusteella pyöräparin kääntymisliikkeen ajosuunnassa katsoen tämän edessä tai takana olevan ideaalisen tai reaalisen 25 kääntöpisteen ympäri. Edelleen tunnetaan pyöräparikyt-kentäelementin kanssa kytkennässä olevien akseliredukto-rien epäsuora vastakkaissuuntainen tuenta (EP 0 072 535 AI).

Nämä tunnetut ratkaisut ovat moniosaisuudestaan . 30 johtuen kalliita asennuksessa sekä ylläpidossa ja ne vaativat tiukkojen toleranssien säilymisen.

’ Jotkut ratkaisut mahdollistavat pyöräparien laa jasti vapaan säädön johtuen primaarisessa nivelkytken-nässä olevista sangen alhaisista pitkittäisjäykkyyksis-35 tä. Koska näiden on siirrettävä liikkeelle lähdettäessä « 105794 2 ja jarrutettaewssa syntyvät vetovoimat, keskittyvät tai kompensoituvat pyöräparia säätävät voimat. Tästä resul-toivaa pyöräparin yhdensuuntaissiirtymää on rajoitettava, johtuen käytön ja jarrujen rakennusgeometriasta, 5 mistä on seurauksena pyöräparin säätöön tarpeellisten toisiaan vasten suunnattujen primaarisen nivelkytkennän pitkittäisliikkeiden rajoitus.

Mikäli pyöräparit saavat käyttövoimansa ajoneu-vonkoriin kiinnitetyistä ajomoottoreista tai jakovaih-10 teistoista nivelakselien ja akselireduktorien välityksellä, vaatii kääntötelin kääntymisliike ajoneuvokorin ja kääntötelin välissä olevan nivelakselin pituuden muuttumisen (EP 0 072 535).

Mikäli kaarteeseen menossa tai kaarteesta tulossa 15 välitetään käyttömomenttia eteenpäin, tarvitaan pituu-denmuuttamiseen ve-tovoimia, jotka voivat nostaa kääntö-telin kääntövastuksen moninkertaisiksi ja erityisesti suurilla käyttötehoilla voivat estää tai tehdä mahdottomiksi kääntötelin vapaan säädön kaarteissa.

20 Keksinnön tavoitteena on aikaansaada kääntöteli ja erityisesti vetävä kääntöteli, jossa vetovoimien siirto tapahtuu siten, että pyöräpareille mahdollistuu vain yksi pyörä-kisko-geometrian voimien määräämä säätö-käyttäytyminen, ja kääntötelin rungolle jää vain toi-.' 25 minnot "kantaa" ja "ohjata". Keksinnön tavoitteena on edelleen aikaansaada sen tyyppinen kääntöteli, joka on yksinkertainen asentaa ja huoltaa, ja joka ei aseta erityisen suuria vaatimuksia säilytettäville toleransseille.

30 Tämä tavoite saavutetaan päävaatimuksen tunnus- * merkkiosassa esitettyjen tunnusmerkkien mukaan. Keksin nön erityisiä suoritusmuotoja ja kehitelmiä selitetään muissa patenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisesti sijoitetaan ainakin yhden 35 pyöräparin tai ainakin yhteen pyöräpariin kytketyn käyt- 3 105794 töyksikön ja/tai jarruyksikön ja ajoneuvonkorin väliin jäykkä ohjaustanko. Ohjaustanko sijoitetaan edullisesti f nivelöidysti-kulumattorniin, kardaaniominaisuudet täyttäviin elastomeerielementteihin, jolloin pitkittäisvoimat Ψ 5 voidaan siirtää ilman pakkovoimia.

Kulkumekanismin puoleisen nivelkytkennän täytyy tapahtua mahdollisimman lähellä pyöräparin tai käyttö-yksikön hitausnapaa, tai massan hitausmomentin pystyakselissa, jotta voidaan välttää vetovoimien vallitessa 10 raiteen kaarteessa häiriömomenttien ilmeneminen, ja joiden surauksena^ olisi pyöräparin väärä säätö. Mikäli ohjaustanko on kiinnittyneenä ulkopuolisessa pisteessä, syntyy kääntötelin kääntyessä ja samanaikaisten vetovoimien ilmetessä häiriömomentti, joka johtaa 15 pyöräparin väärään säätöön kiskon suhteen.

Pyöräpariin-kohdistuva nivelkytkentä voi tapahtua juoksupyöräpareissa keskelle sijoitetun laakerin tai pyöräparin laakereihin nivelöidysti kytketyn haarukan-muotoisen kytkintangon avulla. Vetävissä pyöräpareissa 20 voidaan ohjaustanko kytkeä nivelöidysti elastisesti tai jäykästi pyöräpariin kytketyn käyttöyksikön painopisteen lähelle.

Pyöräparien nivelkytkentä voi tapahtua yksilöllisesti tai sellaisessa muodossa, jossa kääntötelin si-25 säpuolella molemmat pyöräparit kytketään toisiinsa ja jossa vain yksi yhteinen nivelkytkentä vallitsee ohjaustangon kautta ajoneuvonkoriin.

Esim. kahden pyöräparin kytkentä voi tapahtua tällöin siten, että yksittäisten pyöräparien säätökäyt-30 täytymiseen ei tässä vaikuteta tai että voidaan saavuttaa molemman pyöräparin suunnattu radiaalinen säätö esim. yhteisen keskeisen nivelkytkentäpisteen kautta.

Keksinnön mukainen nivelkytkentä mahdollistaa, erityisesti käytettäessä käpälälaakerimoottoreita tai 35 molemminpuolisesti pyörään tai pyöräparinakseliin jou- . . · 105794 4 sitetusti tuettuja moottoreita, niiden vetomomenttien neutraloimisen, jotka syntyvät liikkeelle lähdettäessä tai jarrutettaessa. Jotta jäykästi tai poikittaiselas-tisesti asennettuihin käyttö- tai jarruyksiköihin lii-5 tettyjen pyöräparien kääntöliikkeitä ei estettäisi, kiinnitetään edellämainitut edullisesti heilurin avulla kääntotelin pääpoikkikannattimeen.

Yhteisesti keskeisen nivelkytkentäpisteen lateraalisen karakteristikan sekä primaarisen pyöräparin 10 nivelkytkennän riittävän pehmeä asennus mahdollistaa pyöräpareille yksilöllisesti välttää lateraalisia häiriöitä, ja ilman että niitä tarvitsisi siirtää molemman pyöräparin välillä huomattavia määriä.

Mikäli yhden ainoan keskeisen nivelkytkentäpis-15 teen sijoittelu ei riitä pyöräparinlaakerissa olevan nivelkytkennän pitkittäisjäykkyyksien liitännässä, stabiilissa kulussa tapahtuvaan suuremman nopeuden saavuttamiseen, voidaan se korvata parittaisesti, halutulla tavalla ulossiirrettävien kytkentäpisteiden tai -ele-20 menttien avulla. Toinen rajanopeuden nosto on toteutettavissa keksinnön mukaisen nivelkytkennän ja kaikkiin pyöränlaakereihin erikseen määritellyin elastisuuksin liitettyjen kytkentäkehikoiden yhdistelmän avulla, mikä mahdollistaa silloin täysin jousitettujen putkiakseli-25 moottorien käyttämisen.

Niissä ajoneuvoissa, joissa voimansiirto tapahtuu nivelakselin välityksellä akselireduktoriin, sijoitetaan nivelkytkentä yhdensuuntaiseksi nivelakselin suhteen, jolloin ohjaustangolla on sama pituus kuin nivel-30 laakerien keskikohtien välissä olevalla nivelakselilla.

: Kääntötelin kääntyessä ei tapahdu enää mitään pituuden- muutosta. Akselireduktoreissa tarpeellinen momentintuen-ta integroidaan tarkoituksenmukaisesti haarukanmuotoiseksi rakennettuun ohjaustankoon; kahta viereistä akse-35 lireduktoria yhdistävä ohjaustanko rakennetaan analogi- 5 105794 sesti.

Seuraavansa selitetään keksintöä lähemmin muutamiin piirustuksiin viitaten, joissa • kuvio 1 esittää kaavamaisesti kääntöteliä, jossa 5 ohjaustanko on sijoitettu toiseen kahdesta pyöräparista, kuvio 2 esittää kaavamaisesti kääntöteliä, jossa ohjaustanko on sijoitettu yhteen, kaikki pyöräparien laakerit yhdistävään kytkentäkehikkoon, kuvio 3 esittää kaavamaisesti kääntötelin toista 10 suoritusmuotoa, jossa ohjaustanko on sijoitettu toiseen kahdesta pyöräparista, kuvio 4 esittää kaavamaisesti kääntöteliä, jossa kahdesta pyöräparista on kumpaankin sijoitettu ohjaustanko , 15 kuvio 5 esittää kaavamaisesti kääntöteliä, jossa ohjaustanko on sijoitettu konsolin ja keskitappiin liitetyn vääntiön väliin, kuvio 6 esittää kaavamaisesti kytkentäkehikolla varustettua kääntöteliä, jossa ohjaustanko on sijoitettu 20 kytkentäkehikon ja keskitappiin liitetyn vääntiön väliin, kuvio 7 esittää kaavamaisesti kääntötelin toista suoritusmuotoa, jossa ohjaustanko on sijoitettu konsolin ja keskitappiin liitetyn vääntiön väliin, 25 kuvio 8 esittää kaavamaisesti kääntöteliä, jossa voimansiirto tapahtuu nivelakselin välityksellä, ja jossa ohjaustanko on sijoitettu yhteen pyöräpariin, kuvio 9 esittää kaavamaisesti kääntöteliä, jossa voimansiirto tapahtuu nivelakselin välityksellä kumpaan- , 30 kin pyöräpariin, ja jossa ohjaustanko on sijoitettu yhteen pyöräpariin, .. kuvio 10 esittää päällyskuvana kuvion 3 mukaisen kääntötelin suoritusmuotoa, kuvio 11 esittää sivukuvana kuvion 10 mukaista 35 kääntöteliä.

105794

Kuvion 1 mukaan koostuu keksinnön mukainen kään-töteli kahdesta pyöräparista 1, 2, sekä niihin liite tyistä käyttöyksiköistä 3, 4, jotka ovat liitetyt yhteen sisäänpäin suunnattujen konsolien 5, 6 ja jäykän liitin-5 tangon 7 avulla vetovoimien siirtämiseksi. Ohjaustanko 8 on sijoitettu käyttöyksikön 3 ja esittämättä jätetyn ajoneuvonkorin väliin. Vakauttamisen vuoksi ovat käyttö-yksiköt 3, 4 kiinnitetyt esittämättä jätettyyn kääntöte-linrunkoon konsoleihin 5, 6 nivelöidysti kytkettyjen 10 heilureiden 9, 10, 11, 12 avulla. Kaikki nivelkytkennät on suoritettu kardaanimaisesti. Tässä kaavamaisesti esitetyt käyttöyksiköt voivat olla myös jarruyksiköitä tai molempien yhdistelmiä.

Kuvio 2 esittää kääntöteliä, jossa on kytkentä-15 kehikko 13, ja joka yhdistää molemman pyöräparin 1, 2 pyöräparien laakerit. Käyttöyksiköissä 3, 4 on paitsi sisäänpäin suunnatut konsolit 5, 6 myös ulospäin suunnatut konsolit 17, 18, ja ne ovat liitetyt paitsi sisä- konsoleihin 5, 6 nivelöidysti kytkettyjen heilureiden 20 9, 10, 11, 12 avulla myöskin ulkokonsoleihin nivelöidysti kytkettyjen heilureiden 15, 16 avulla esittämättä jätettyyn kääntötelinrunkoon. Kytkentäkehikossa 13 on sillä alueella, johon yksittäisten pyöräparien laakerei-den liitännät yhtyvät, ylöspäin suunnattu niveltanko 25 14, johon ohjaustanko 8 on nivelöidysti kytketty, ja joka toisesta päästään on liitetty esittämättä jätettyyn ajoneuvonkoriin.

Kuvion 3 mukaisessa suoritusmuodossa on kaksi käyttöyksiköin 3, 4 varustettua pyöräparia 1, 2, sekä 30 sisäänpäin suunnatut konsolit 5, 6. Tässä ovat konsolit 5, 6 kytketty sisäpuolella toisiinsa nivelöidysti siten, että nyt ei tarvita mitään yhdystankoa vetovoimien siirtämiseen. Tässä suoritusmuodossa on vain kaksi heiluria 9, 11 konsolien 5, 6 ja esittämättä jätetyn kään-35 totelin rungon välissä. Ohjaustanko 8 on sijoitettu pyö- [ 7 105794 räparin 1 käyttöyksikön ja esittämättä jätetyn ajoneu-vonrungon väliin.

Kuvios~sa 4 esitetään suoritusmuoto, jossa on , kaksi erillistä nivelkytkentää. Kumpikaan käyttöyksiköin 5 3, 4 varustettu pyöräpari 1, 2 sekä sisäänpäin suunnatut konsolit 5, 6 sekä näiden konsolien 5, 6 ja esittämättä jätetyn kääntötelin välissä olevat heilurit 9, 10, 11, 12 eivät ole liitetyt toisiinsa. Koska tässä ei ole mahdollista siirtää vetovoimia pyöräparien 1, 2 välillä, 10 on kumpaankin käyttöyksikköön sijoitettu aina yksi ohjaustanko 8, 19, jotka ovat liitetyt esittämättä jätettyyn ajoneuvonkoriin. Niissä kääntöteleissä, joissa kussakin on vain yksi pyöräpari varustettu käyttö- tai jar-ruyksiköllä, jäisi silloin, kuten tässä, kummankin pyö-15 räparin välinen liitos sekä vetämättömään tai jarrutto-maan pyöräpariin liittyyvä ohjaustanko pois.

Kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen ohjaustangon toista järjestelyä. Kummatkin pyöräparit 1, 2 ovat tällöin varustetut käyttöyksiköin 3, 4 ja niissä on sisään-20 päin suunnatut konsolit 5, 6, joihin on, kuten on jo selitetty, nivelöidysti kytketty heilurit 9, 10, 11, 12, ja jotka ovat liitetyt esittämättä jätettyyn kään- tötelinrunkoon. Molemmat konsolit 5, 6 ovat liitetyt yhdystangon 7 avulla toisiinsa. Ohjaustanko 20 on kyt- 25 ketty nivelöidysti"toisesta päästään pyöräparin 1 konsoliin 5 ja toisesta päästään vääntiöön 21, joka on liitetty ajoneuvonkorinkeskitappiin 22.

Kuvio 7 esittää kahdella pyöräparilla 1, 2 varustettua kääntöteliä, joissa on käyttöyksiköt 3, 4, jotka 30 ovat liitetyt toisiinsa sisäänpäin suunnattujen konso- • - ·----------— lien 5, 6 avulla. Tässä on ohjaustanko 20 kytketty nive- ’ löidysti konsoliin 5 ja toisesta päästään ajoneuvonkorin keskitapin 22 vääntiöön 21. Käyttöyksiköiden 3, 4 kiinnittäminen tapahtuu tässä yhden ainoan heilurin 9 avul-35 la, joka on sijoitettu ylöspäin suunnatun ohjaustangon 105794 8 20 jatkoksen 23 ja esittämättä jätetyn kääntötelinrungon väliin.

Kuvio 8 esittää kahdesta pyöräparista 1, 2 koostuvaa kääntöteliä, jolloin toinen pyöräpari 1 saa käyt-5 tövoimansa nivelakselin 24 ja akselireduktorin 27 välityksellä. Ohjaustanko 23 on kytketty nivelöidysti vetävään pyöräpariin 1 ja se kulkee suunnilleen yhdensuuntaisena nivelakselin 24 suhteen. Akselireduktori 27 on kiinnitettynä ohjaustangon 23 haarukanmuotoiseen piden-10 nykseen 28 ylhäältä ja alhaalta aisamaisesti, jolloin ohjaustanko 23 on kytketty nivelöidysti ylhäältä ja alhaalta akselireduktoriin 27, ja joka on tällä tavoin integroitu yhteen akselireduktorin 27 vääntömomentti-tuen kanssa. Ohjaustanko 23 on kytketty nivelöidysti 15 toisesta päästään esittämättä jätettyyn ajoneuvonkoriin.

Kuvio 9 esittää kuvion 8 mukaista kääntöteliä sillä erotuksella, että myös toinen pyöräpari 2 on vetävä toisen nivelakselin 26 avulla, joka sijaitsee pyö-räparin 1 akselireduktorin 27 ja toisen pyöräparin ak-20 selireduktorin 30 välissä. Ohjaustanko 23 on liitetty ensimmäisen pyöräparin 1 akselireduktoriin 27 siten, kuin kuviosta 8 ilmenee. Ensimmäisen pyöräparin 1 akselireduktorin 27 ja toisen pyöräparin 2 akselireduktorin 30 välillä on yhdystanko 25 vetovoimien siirtämiseksi, 25 jolloin tähän yhdystankoon 25 kuuluu toinen akselireduktori 30 käsittäen myöskin haarukanmuotoisen pidennyksen 29, kuten kuvion 8 ohjaustangon kohdalla on toteutettu.

Kuviot 10 ja 11 esittävät erään kääntötelin suoritusmuotoa, joka vastaa kuvion 3 kaavamaista esitystä, 30 jolloin tässä on vain yksi heiluri 9. Kääntöteliin kuu-! luu kaksi pyörillä 33 varustettua pyöräparia 1, 2, jolloin pyöräparit ovat liitetyt kääntötelinrunkoon 37 pyöräparien laakerien 42 ja primaarijousten 38 avulla. Kääntötelinrungon 37 ja esittämättä jätetyn 35 ajoneuvonkorin välissä on edelleen sekundaarijouset 39.

9 105794

Kummassakin pyöräparissa 1, 2 on käyttöyksiköt, nimit- , täin käpälälaakerimoottorit 32 ja jarruyksiköt 31- Kä- pälälaakerimoljttorien 32 kuorissa on kääntötelin keskikohtaan suunnatut konsolit 5, 6, jotka ovat liitetyt 5 toisiinsa kardaanimaisen nivelkytkennän 34 avulla. Toisen käpälälaakerimoottorin 4 toinen konsoli 6 on varustettu kardaanimaisella nivelkytkennällä 35, johon on nivelöidysti kytketty heiluri 9. Heiluri 9 on kytketty toisesta päästään jälleen kardaanimaisen nivelkytkennän 10 36 avulla nivelöidysti kääntötelirunkoon 37. Ohjaustanko 8 on kytketty nivelöidysti lopuksi toisesta päästään pyöräparin 1 käpälälaakerimoottoriin 32 kardaaninivelen 40 avulla ja toisesta päästään kardaaninivelen 43 avulla ajoneuvonkoriin. Näin saadaan ilmenevät vetovoimat siir-15 retyksi pyöräpareista niitä yhdistävien konsolien 5, 6 ja ohjaustankojen 8 avulla suoraan ajoneuvonkoriin. Pyöräpareille mahdollistuu siten vain yksi pyörä-kisko-geometrian voimien määräämä säätökäyttäytyminen ja kääntötelinrungoille jää vain toiminnot "kantaa" ja 20 "ohjata" .

«

Claims (7)

105794 10

1. Kääntöteli kiskoajoneuvoja varten, erityisesti vetävä kääntöteli, koostuen pitkittäis- ja poikittais-5 kannattimin varustetusta kääntötelinrungosta, jossa on kaksi tai useampi pyöräpari, jolloin pyöräparit ovat liitetyt kääntötelinrunkoon primaarijousituksen tai ni-velkytkennän ja primaarijousituksen avulla, ja jolloin kääntötelinrunkoon on liitetty ajoneuvonkori sekundaari-1CL jousituksen tai keskitapin tai vastaavan ja sekundaari-jousituksen avulla, jolloin ainakin yhden pyöräparin (1, 2) tai ainakin yhteen pyöräpariin (1, 2) kytketyn käyttöyksikön (3, 4, 27, 32) ja/tai jarruyksikön ja ajo-neuvonkorin väliin on sijoitettu jäykkä ohjaustanko 15 (8, 19, 20, 23), t "u n n e t tu siitä, että ohjaustan ko (8, 19, 20, 23) on kytketty kardaanimaisesti nivelöi-dysti pyöräparin (1, 2) hitausnapaan tai mahdollisimman lähelle sitä, pyöräpariin (1, 2), käyttöyksikköön (3, 4, 27, 32) tai jarruyksikköön ja 'ajoneuvonkoriin aina 20 kumielastisen tuen (40, 43) avulla, ja että ohjaustanko (8, 19, 20, 23) on sijoitettu kulloinkin pyöräparista (1, 2) tai käyttöyksiköstä (3, 4, 27, 32) tai jarruyk- siköstä lähtien kääntötelin suhteen ulospäin ja sopivim-min lähinnä olevan ajoneuvonkytkimen suuntaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kääntöteli, tunnettu siitä, että pyöräpareissa (1, 2) tai niihin liittyvissä käyttöyksiköissä (3, 4, 27, 32) on horisontaalisesti kääntötelin keskustaan suunnatut ja/ V tai kääntötelistä ajosuuntaan olevat konsolit (5,6) 30 ja/tai yksi tai useampi yhdystanko (7, 13, 25).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kääntöteli, tunnettu siitä, että konsolien (5, 6) tai yh- dystankojen (7, 13, 25) ja kääntötelinrungon (37) tai ajoneuvonrungon välissä on ainakin yksi heiluri (9, 10, 11 105794 11, 12, 15, 16).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kääntöteli, tunnettu siitä, että konsolit (5, 6) tai yhdys-tangot (7, 13, 25) ovat liitetty yhteen kahden tai 5 useamman pyöräparin (1, 2) tai niihin liitettyjen käyt-töyksiköiden (3, 4, 27, 32) kanssa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kääntöteli, tunnettu siitä, että konsolien (5, 6) tai yh-dystankojen (7, 13, 25) liitokset ovat kardaaniniveliä 10 (34) .

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kääntöteli, tunnet tu siitä, että ohjaustanko (20) on sijoitettu pyöräparin (1, 2) tai siihen liitetyn käyttöyk sikön (3, 4) ja ajoneuvonkorin kääntötelin yläpuolella 15 olevan keskitapin (22) väliin.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kääntöteli, tunnettu siitä, että ohjaustanko (8) on sijoitettu toisaalta konsolin (5, 6) tai yhdystangon (7, 13) avulla pyöräparin (1, 2) tai siihen liitetyn käyttöyk- 20 sikön (3, 4) ja ajoneuvonkoriin liitetyn heilurin (9), ja toisaalta kääntötelin yläpuolella olevan ajoneuvonkorin keskitappiin "(22) liitetyn vääntiön (21) väliin. 1 9 · . 12 105794