DE20114948U1

DE20114948U1 - Losrad-Anordnung für Schienenfahrzeuge

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Publication number: DE20114948U1
Application number: DE20114948U
Authority: DE
Original assignee: Gutehoffnungshutte Radsatz GmbH
Current assignee: Gutehoffnungshutte Radsatz GmbH
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2001-12-13
Anticipated expiration: 2011-05-09

Description

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Gutehoffnungshütte Radsatz GmbH Steinbrinkstraße 170, 46145 Oberhausen

"Losrad-Anordnung für Schienenfahrzeuge'

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Losrad-Anordnung für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einem auf einem Achsstummel einer Achse, insbesondere einer starren, gekröpften Portalachse, drehbar gelagerten Rad mit einer der Achse zugekehrten Innenseite und einer gegenüberliegenden Außenseite sowie aus Haltemitteln für drei Funktionseinrichtungen, und zwar für eine Erdungskontaktanordnung, für eine Geberanordnung einer Gleitschutzeinrichtung und für eine Bremseinrichtung.

Bei bekannten Losrad-Anordnungen der genannten Art können - ja nach speziellem Einsatzfall und abgesehen von eventuellen Antriebsmitteln bei einer angetriebenen Version - bis zu drei Funktionseinrichtungen vorgesehen sein, und zwar eine Erdungskontaktanordnung und/oder eine Geberanordnung einer Gleitschutzeinrichtung (nach Art eines Antiblockiersystems) und/oder eine Bremseinrichtung. Die Anordnung dieser drei Funktionseinrichtungen war bisher bei bekannten Losrad-Anordnungen insofern problematisch, als wenigstens eine Einrichtung aus Platzgründen immer auf der Rad-Innenseite angeordnet werden mußte. Dies führte zu einer sehr schlechten Zugänglichkeit beispielsweise für Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten, aber auch bezüglich der (ersten) Montage.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Losrad-Anordnung der genannten Art zu schaffen, bei der (zumindest) die genannten drei Funktionseinrichtungen mit einer deutlich verbesserten Zugänglichkeit platzsparend und übersichtlich angeordnet werden können.

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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Haltemittel ein zentrales, auf der Außenseite des Rades stirnseitig mit dem Achsstummel ortsfest verbundenes Trägerelement aufweisen, wobei das Trägerelement Aufnahmemittel für ortsfeste Komponenten aller drei genannten Funktionseinrichtungen aufweist, und wobei dem Rad Aufnahmemittel für entsprechend zugehörige, mit dem Rad rotierende Komponenten der drei Funktionseinrichtungen in Anpassung an die Anordnung der ortsfesten Komponenten zugeordnet sind.

Über das zentrale, allen drei Funktionseinrichtungen gemeinsam zugeordnete Trägerelement können vorteilhafterweise die ortsfesten Komponenten der Funktionseinrichtungen gut zugänglich und übersichtlich auf der Außenseite des Fahrwerks angeordnet werden, was zu wesentlichen Vorteilen bei der Montage und bei Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten führt. Vorzugsweise kann für alle in der Praxis vorkommenden Anwendungsfälle das gleiche Trägerelement verwendet werden, wobei dann wahlweise wenigstens eine der genannten Funktionseinrichtungen - oder eventuell sogar gar keine - montiert werden kann. Dies gilt entsprechend sowohl für die ortsfesten Komponenten als auch für die dem Rad zugeordneten Aufnahmemittel für die jeweiligen rotierenden Funktionskomponenten.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.

Anhand eines bevorzugten, in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung genauer erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig.1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Losrad-Anordnung in einer

Ebene l-l gemäß Fig. 2,

Fig. 2 eine Stirnansicht in Pfeilrichtung Il gemäß Fig. 1 der wesentlichen Haltemittel und

Fig. 3 einen Teilschnitt in der Ebene III gemäß Fig. 2.

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In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Wie sich zunächst aus Fig. 1 ergibt, weist eine erfindungsgemäße Losrad-Anordnung ein Rad 2 auf, welches auf einem Achsstummel 4 einer starren Achse 6, insbesondere einer gekröpften Portalachse, drehbar gelagert ist. Zur drehbaren Lagerung sitzt das Rad 2 mit einer Radnabe 8 über Drehlager 10 auf dem Achsstummel 4. Zur Bildung einer ganzen Losradachse trägt die Achse 6 auf ihrer gegenüberliegenden, in Fig. 1 nicht dargestellten Seite über einen weiteren Achsstummel in spiegelsymmetrischer Ausgestaltung ein entsprechendes Rad 2. Das Rad 2 weist eine der Achse 6 zugekehrte Innenseite 12 und eine axial, d. h. in Richtung einer Rotationsachse 14, gegenüberliegende Außenseite 16 auf. Zudem weist die Losrad-Anordnung Haltemittel für (mindestens) drei Funktionseinrichtungen auf, und zwar für eine Erdungskontaktanordnung 18, eine Geberanordnung 20 (Impulsgeber) einer Gleitschutzeinrichtung nach Art eines Antiblockiersystems sowie eine Bremseinrichtung 22. Die Bremseinrichtung 22 ist nur in Fig. 1 gestrichelt angedeutet, und die Geberanordnung 20 ist hauptsächlich in Fig. 3 zu erkennen.

Erfindungsgemäß ist als Haltemittel ein zentrales, auf der Außenseite 16 des Rades 2 stirnseitig mit dem Achsstummel 4 ortsfest verbundenes Trägerelement 24 vorgesehen. Dieses Trägerelement 24 weist Aufnahmemittel für ortsfeste Komponenten 18a, 20a, 22a aller drei Funktionseinrichtungen 18, 20 und 22 auf. Dabei sind dem Rad 2 Aufnahmemittel für entsprechend zugehörige, zusammen mit dem Rad 2 rotierende Komponenten 18b, 20b, 22b der drei Funktionseinrichtungen 18, 20, 22 in Anpassung an die Anordnung der ortsfesten Komponenten 18a, 20a, 22a zugeordnet.

In der dargestellten, bevorzugten Ausgestaltung ist das Trägerelement 24 im wesentlichen kreisscheibenförmig ausgebildet sowie senkrecht und insbesondere koaxial zu der Rotationsachse 14 des Rades 2 angeordnet. Dabei ist das Trägerelement 24 unmittelbar mit dem Achsstummel 4 starr verbunden, insbesondere verschraubt, verstiftet und/oder aufgepreßt. Im dargestellten Beispiel sitzt das Trägerelement 24 selbstzentrierend mit einem axialen Umfangsringbund 26 spielfrei auf dem Stirnenende des Achsstummels 4 und wird über beispielsweie vier achsparallele Schrauben 28 gehal-

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ten, indem sich die Schrauben 28 durch Durchgangslöcher des Trägerelementes 24 hindurch in Gewindebohrungen des Achsstummels 4 erstrecken. Die Schrauben 28 sitzen mit ihren Köpfen, insbesondere Sechskant-Köpfen, zweckmäßigerweise versenkt in Vertiefungen des Trägerelementes 24.

Gemäß Fig. 1 und 3 ist zwischen dem Trägerelement 24 und der Radnabe 8 ein ringkanalartiger, koaxialer und insbesondere nach außen abgedichteter Aufnahmeraum 30 gebildet, der zur Aufnahme eines als rotierende Komponente der Erdungskontaktanordnung 18 mit der Radnabe 8 zu verbindenden Schleifringes 18b und/oder eines als rotierende Komponente der Geberanordnung 20 mit der Radnabe 8 zu verbindenden Geberringes 20b dient. In dem dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel sind beide genannten Komponenten 18b und 20b innerhalb des gleichen Aufnahmeraums 30 unterbringbar bzw. untergebracht, wobei sie konzentrisch mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet sind. Dabei ist vorzugsweise der Aufnahmeraum 30 über Dichtmittel 32, wie dargestellt nach Art ein Labyrinthdichtung, in zwei Teilringkammern unterteilt. Der Schleifring 18b und der Geberring 20b können mit Vorteil gemeinsam mit der Radnabe 8 verbunden sein, wozu sie im dargestellten Beispiel flanschartige, sich überlappende Abschnitte mit Durchgangslöchern aufweisen, durch die hindurch sich Befestigungsschrauben 34 erstrecken.

An dem Trägerelement 24 ist als ortsfeste Komponente der Erdungskontaktanordnung 18 mindestens ein Schleifkontakt 18a befestigbar. Wie dargestellt sind aber mehrere, insbesondere vier über einen bestimmten Umfangswinkel verteilt angeordnete Schleifkontakte 18a vorgesehen, die jeweils mit einer radialen, ebenen Oberfläche des Schleifrings 18b zusammenwirken (siehe Fig. 1). Das Trägerelement 24 weist als Aufnahmemittel für den bzw. jeden der Schleifkontakte 18a eine achsparallele, im Kreisumfangsbereich des Schleifringes 18b diesem axial benachbart liegende Montageöffnung 36 auf. Der bzw. jeder Schleifkontakt 18a ist beispielsweise als übliche Kohlebürste ausgebildet. Daher entsteht im Zusammenwirken mit dem Schleifring 18b zwangsläufig ein Abrieb. Vorteilhafterweise wird aber durch die Dichtmittel 32 verhindert, dass dieser Abrieb in die andere Teilkammer und somit in den Bereich der Geberanordnung 20 gelangen kann. Als Dichtmittel 32 ragt ein Ringstegansatz 32a des Trägerelementes 24 axial in den etwa radial zwischen dem Schleifring 18b und dem Geberring 20b

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liegenden Bereich des Aufnahmeraums 30 derart hinein, dass ein labyrinthartiger Dichtspalt gebildet ist.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn alle Schleifkontakte 18a auf einem gemeinsamen, plattenförmigen Bürstenhalter 38 befestigt sind, wobei sie mittelbar über den Bürstenhalter 38 gemeinsam an dem Trägerelement 24 befestigbar sind. Gemäß Fig. 1 liegt zwischen dem Bürstenhalter 38 und dem Trägerelement 24 eine Dichtung 40. Zudem können die Schleifkontakte 18a insbesondere paarweise zu je zwei von einer kappenartigen Abdeckung 42 abdeckbar sein.

Wie sich aus Fig. 3 ergibt, ist an dem Trägerelement 24 in^einem dem Geberring 20b axial benachbarten Bereich ein Impulsaufnehmer 20a befestigbar. Dazu weist das Trägerelement 24 als Aufnahmemittel eine insbesondere achsparallele und im Kreisumfangsbereich des Geberringes 20b liegende Montageöffnung 44 auf (siehe dazu auch Fig. 2). Der Geberring 20b ist mit Mitteln zur Erzeugung von rotationsbedingten Impulsen im Zusammenwirken mit dem Impulsaufnehmer 20a ausgebildet, beispielsweise mit einer Verzahnung oder einer Lochung.

Das Trägerelement 24 weist schließlich als Aufnahmemittel für einen ortsfesten Bremssattel 22a der Bremseinrichtung 22 (siehe Fig. 1) in einem bestimmten, außerhalb der übrigen Aufnahmemittel liegenden Umfangsbereich Halteöffnungen 46 auf, siehe insbesondere Fig. 2. Als rotierende Komponente der Bremseinrichtung 22 ist insbesondere eine Bremsscheibe 22b an dem Rad 2 befestigbar, wobei die Bremsscheibe 22b gemäß Fig. 1 in dem radial vom dem Trägerelement 24 abstehenden Bremssattel 22a läuft. Die Bremsscheibe 22b ist als sog. Flansch-Bremsscheibe ausgebildet, die über einen radialen Befestigungsflansch an dem Rad 2 befestigt ist, und die eigentliche Bremsscheibe 22b ist mit dem Befestigungsflansch über einen hohlzylindrischen, die Radnabe 8 umschließenden Abschnitt verbunden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Schleifring 18b über einen Strompfad unter Umgehung der Drehlager 10 des Rades 2 direkt elektrisch leitend mit dem Rad 2 und mit einem insbesondere elastisch gelagerten Radreifen 48 verbunden ist. Dazu können einerseits die Drehlager 10 gegen das Rad 2 bzw. die

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Radnabe 8 elektrisch isoliert sein. Andererseits können elektrische Leitungen 50, die in Fig. 1 lediglich gestrichelt eingezeichnet sind, von dem Schleifring 18b durch Bohrungen der Radnabe 8 isoliert ausgeführt verlaufen und mit dem Rad 2 und dem Radreifen 48 verbunden sein.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das rotierende Rad 2 gegen das ortsfeste Trägerelement 24 über eine Umfangsdichtung 52 nach innen und außen abgedichtet ist. Bei der dargestellten, bevorzugten Anordnung sitzt das Trägerelement 24 mit einem äußeren axialen Umfangsringsteg auf einem hohlzylindrischen Ansatz der Radnabe 8, und dazwischen liegt eine erste Umfangsdichtung aus beispielsweise zwei Dichtringen. Weiterhin greift das Trägerelement 24 mit einem inneren zylindrischen Ansatz in den mit dem Rad 2 verbundenen Geberring 20b, und dazwischen liegt eine zweite Dichtung beispielsweise ebenfalls aus zwei Dichtringen. Ergänzend sei hierzu bemerkt, dass natürlich auch eine radial umgekehrte Anordnung von Geberring 20b und Schleifring 18b möglich ist, wobei dann die innere Dichtung zwischen dem Trägerelement 24 und dem Schleifring 18b angeordnet wäre.

Darüber hinaus können auch der Schleifring 18b und/oder der Geberring 20b von einstückig innerhalb der Radnabe 8 vorgesehenen Ringflächenbereichen gebildet sein.

Im übrigen ist die Erfindung ohnehin nicht auf das konkret dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungsformen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.

Claims

1. Losrad-Anordnung für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einem auf einem Achsstummel (4) einer Achse (6), insbesondere einer gekröpften Portalachse, drehbar gelagerten Rad (2) mit einer der Achse (6) zugekehrten Innenseite (12) und einer gegenüberliegenden Außenseite (16) sowie aus Haltemitteln für drei Funktionseinrichtungen, und zwar für eine Erdungskontaktanordnung (18), eine Geberanordnung (20) einer Gleitschutzeinrichtung und eine Bremseinrichtung (22), dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel ein auf der Außenseite (16) des Rades (2) stirnseitig mit dem Achsstummel (4) ortsfest verbundenes Trägerelement (24) aufweisen, wobei das Trägerelement (24) Aufnahmemittel für ortsfeste Komponenten (18a, 20a, 22a) aller drei Funktionseinrichtungen (18, 20, 22) aufweist, und wobei dem Rad (2) Aufnahmemittel für entsprechend zugehörige, mit dem Rad (2) rotierende Komponenten (18b, 20b, 22b) der drei Funktionseinrichtungen (18, 20, 22) in Anpassung an die Anordnung der ortsfesten Komponenten (18a, 20a, 22a) zugeordnet sind.

2. Losrad-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (24) im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet sowie senkrecht und insbesondere koaxial zu einer Rotationsachse (14) des Rades (2) angeordnet ist.

3. Losrad-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass daslrägerelement(24 )unmittelbar mit dem Achsstummel (4) starr verbunden, insbesondere verschraubt, verstiftet und/oder aufgepresst ist.

4. Losrad-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Trägerelement (24) und einer Radnabe (8) des Rades (2) ein ringkanalartiger, koaxialer und insbesondere nach außen abgedichteter Aufnahmeraum (30) gebildet ist zur Aufnahme eines als rotierende Komponente der Erdungskontaktanordnung (18) mit der Radnabe (8) zu verbindenden Schleifringes (18b) und/oder eines als rotierende Komponente der Geberanordnung (20) mit der Radnabe (8) zu verbindenden Geberringes (20b).

5. Losrad-Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifring (18b) und der Geberring (20b) konzentrisch und mit unterschiedlichen Durchmessern gemeinsam in dem gleichen Aufnahmeraum (30) untergebracht bzw. unterbringbar sind, wobei vorzugsweise der Aufnahmeraum (30) über Dichtmittel (32) insbesondere nach Art einer Labyrinthdichtung unterteilt ist.

6. Losrad-Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (24) als Aufnahmemittel für einen ortsfesten Impulsaufnehmer (20a) der Geberanordnung (20) eine insbesondere achsparallele, im Kreisumfangsbereich des Geberringes (20b) diesem axial benachbart liegende Montageöffnung (44) aufweist.

7. Losrad-Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (24) als Aufnahmemittel für mindestens einen ortsfesten Schleifkontakt (18a) der Erdungskontaktanordnung (18) mindestens eine insbesondere achsparallele, im Kreisumfangsbereich des Schleifringes (18b) diesem axial benachbart liegende Montageöffnung (36) aufweist.

8. Losrad-Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement(24) mehrere, insbesondere vier über einen bestimmten Umfangswinkel verteilt angeordnete Montageöffnungen (36) für mehrere Schleifkontakte (18a) aufweist.

9. Losrad-Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch mindestens eine lösbar befestigbare, kappenartige Schleifkontakt-Abdeckung (42), wobei vorzugsweise jeweils zwei Schleifkontakte (18a) mit einer gemeinsamen Abdeckung (42) abdeckbar sind.

10. Losrad-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (24) als Aufnahmemittel für einen ortsfesten Bremssattel (22a) der Bremseinrichtung (22) in einem bestimmten, außerhalb der übrigen Aufnahmemittel liegenden Umfangsbereich insbesondere achsparallele Halteöffnungen (46) aufweist.

11. Losrad-Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als rotierende Komponente der Bremseinrichtung (22) eine Bremsscheibe (22b) an dem Rad (22) befestigbar ist, wobei die Bremsscheibe (22b) in dem radial von dem Trägerelement (24) abstehenden Bremssattel (22a) läuft.

12. Losrad-Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifring (18b) über einen Strompfad unter Umgehung einer Drehlagerung (10) des Rades (2) direkt elektrisch leitend mit dem Rad (2) und mit einem insbesondere elastisch gelagerten Radreifen (48) verbunden ist.

13. Losrad-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Rad (2) gegen das ortsfeste Trägerelement (24) über eine Umfangsdichtung (52) abgedichtet ist.

14. Losrad-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (24) selbstzentrierend mit dem Achsstummel (4) verbunden ist, wozu vorzugsweise das Trägerelement (24) mit einem axialen Umfangsringbund (26) spielfrei auf dem Stirnende des Achsstummels (4) sitzt.