轨道车轮和用于这种轨道车轮的弹性体制造技术

本发明专利技术涉及一种多部件轨道车轮(1)，具有轮胎(3)，轮辋(2)和至少两个布置在轮胎(3)和轮辋(2)之间的弹性体(4)，轮胎(3)通过该弹性体弹簧弹性地支撑在轮辋(2)上并且沿圆周方向(UR)围绕轨道车轮(1)的转轴(X)分布地布置，其中，弹性体(4)张紧在轮胎(3)的内圆周面(17)和轮辋(2)的外圆周面(20)之间并且在此以其对应于轮胎(3)的外侧面(9)贴靠在轮胎(3)的内圆周面(17)上并且以其对应于轮辋(2)的内侧面(10)贴靠在轮辋(2)的外圆周面(20)上，以及涉及一种用于轨道车轮(1)中的弹性体(4)。根据本发明专利技术的以单环概念设计的轨道车轮(1)得到最优的低弹性系数并且弹性体(4)作为对于弹性特性关键的组件实现了具有最优的使用特性的单环轨道车轮的制造。这由此实现，即，通过分别设置在轮胎(3)的内圆周面(17)和/或设置在轮辋(2)的外圆周面(20)上的形状元件(19,21,26,27)使弹性体(4)针对圆周方向(UR)的运动锁止。

Track wheels and elastomers for such track wheels

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轨道车轮和用于这种轨道车轮的弹性体
本专利技术涉及一种多部件轨道车轮，具有轮胎，轮辋和至少两个布置在轮胎和轮辋之间的弹性体，轮胎通过该弹性体弹簧弹性地支撑在轮辋上并且围绕轨道车轮的转轴的圆周方向分布地布置，其中，弹性体张紧在轮胎的内圆周面和轮辋的外圆周面之间并且在此以其对应于轮胎的外侧面贴靠在轮胎的内圆周面上并且以其对应于轮辋的内侧面贴靠在轮辋的外圆周面上。本专利技术同样涉及一种用于轨道车轮中的弹性体，该轨道车轮包括轮胎和轮辋以及至少两个弹性体，轮胎通过该弹性体弹簧弹性地支撑在轮辋上，其中，弹性体具有块状的基本形状，其包含：端侧正面，其分别对应于轨道车轮的正面；长侧，其在正面之间横向地延伸；对应于轮胎的同样在正面之间延伸并且在其长折角上与长侧相遇的外侧；以及与外侧相对的内侧，该内侧对应于轨道车轮的轮辋。
技术介绍
弹簧弹性的轨道车轮，在专业术语中经常也称作“橡胶回弹的”轨道车轮，其已知为不同的构造形式。这种轨道车轮的所谓单环的设计，其中在轮胎和轮辋之间布置由橡胶元件制成的形成弹性的环，例如在DE829603C和在DE3328321A1中说明。在这种轨道车轮中，橡胶元件在径向作用在车轮上的车轮支撑力的力导入区域内主要受压力。该压力载荷与在装配期间产生的橡胶元件的压力载荷叠加。另一种橡胶回弹的轨道车轮例如由EP0733493B1已知。这种已知的轨道车轮由钢锻造或轧制而成的轮胎和由铝合金或其他轻金属材料制成的轮体构成，轮体包括轮毂，轨道车轮在使用时通过其支承在相应轨道车辆的轴上。在轮胎中具有空隙并且在轮辋中具有槽以在轮胎和轮体的圆周之间放入橡胶环。橡胶环形成弹性体，轮胎通过其弹性地支撑在形成于轮体圆周上的轮辋上。橡胶环通过设置为张紧元件的楔形张紧环张紧在轮体和轮胎之间。为了该目的，由轮体的正面起构造在其外圆周上环绕的圆周凸肩，张紧环推到其上。分布在其圆周上的、用作张紧装置的固定螺栓朝环绕在相对的正面上的轮辋的圆周区段牵拉张紧环。固定螺栓为此咬合到轮体上，方式是其平行于轨道车轮的转轴取向地通过成型在张紧环中的通孔引导，并旋入成型在轮体的圆周区段内的螺纹孔中。不管轨道车轮的各个具体的实施方式如何，在安装状态下需要橡胶体的高的预紧(压力载荷)，从而可靠地传递在实际使用中在行驶运行期间出现的驱动和制动力矩，即在轨道车轮的橡胶元件和轮胎或轮辋之间无滑动运动。在此要注意的是，对于在此提及的类型的传统的轨道车轮中，作为弹性体安装在轮胎和轮辋之间的橡胶元件仅通过力配合，即仅通过摩擦力在弹性的元件和轮辋的相对应的外圆周面和轮胎的内圆周面之间传递在使用中出现的力矩。同时需要弹性体的预紧的一部分补偿在弹性元件多年运行使用期间的蠕变和下沉现象。如果“n”个单体沿轮辋的圆周布置并且在未预紧状态下具有沿圆周方向测量为40mm至70mm的宽度，则橡胶元件总共所需的预紧根据本专利技术为相应弹性体总高度的20％至35％。取决于车轮的直径，所使用的弹性体(橡胶元件)的宽度和弹性体之间通常设置的间距，由此对于短途交通的轨道车辆常见的400mm-800mm的车轮直径需要9-34个布置在圆周上的弹性体。然而传统的轨道车轮所需的弹性体的预紧强烈地影响车轮的径向弹性刚度。高的预紧因此导致车轮的径向刚度也提升。对于在此所提及类型的传统的橡胶回弹的轨道车轮，径向的弹性刚度相应地在80-240kN/mm范围内。然而出于舒适性原因期望尽可能低的车轮径向刚度。以此方式实现轨道车轮最优的减震特性。为了实现这一点，提出了以所谓双环设计的不同的车轮构造，如例如在US2,328,660A或EP1896274B1中所说明的。这样设计的轨道车轮具有15kN/mm至30kN/mm的弹性刚度。然而这在相同的负载能力下需要比单环设计的轨道车轮明显更大的用于橡胶弹力的结构空间。
技术实现思路
在此现有技术的背景下，本专利技术的目的在于，提出一种按照单环概念设计的、具有最优的低弹性系数潜力的轨道车轮。此外还给出一种弹性体(“橡胶体”)，其作为对于弹性特性关键的组件实现了具有最优的使用特性的单环轨道车轮的制造。本专利技术的目的通过具有至少权利要求1所述特征的轨道车轮和具有至少权利要求14所述特征的弹性体实现。根据本专利技术的多部件轨道车轮因此具有轮胎、轮辋和至少两个布置在轮胎和轮辋之间的弹性体，轮胎通过该弹性体弹簧弹性地支撑在轮辋上并且沿围绕轨道车轮的转轴的圆周方向分布地布置，其中，弹性体张紧在轮胎的内圆周面和轮辋的外圆周面之间并且在此以其对应于轮胎的外侧面贴靠在轮胎的内圆周面上并且以其对应于轮辋的内侧面贴靠在轮辋的外圆周面上。根据本专利技术，在此通过分别设置在轮胎的内圆周面和/或设置在轮辋的外圆周面上的形状元件使弹性体针对圆周方向的运动锁止。一种用于轨道车轮中的弹性体，该轨道车轮包括轮胎和轮辋以及至少两个弹性体，轮胎通过该弹性体弹簧弹性地支撑在轮辋上，该弹性体具有块状的基本形状，其包含：端侧正面，其分别对应于轨道车轮的正面；长侧，其在正面之间横向地延伸；对应于轮胎的、同样在正面之间延伸的并且在其长折角上与长侧相遇的外侧；以及与外侧相对的内侧，该内侧对应于轨道车轮的轮辋。在此根据本专利技术，弹性体在其对应于轮胎的外侧上具有形状元件，其设计用于与轮胎的内圆周面上相应成形的成型件形状配合地共同作用。根据本专利技术的弹性体相应地如此构造，使其尤其适合用于根据本专利技术的轨道车轮。设置在根据本专利技术的轨道车辆中的弹性体由此优选以在此针对弹性体单独阐述的方式设计。通过根据本专利技术的轨道车轮的设计实现了按照单环车轮构造的轨道车轮的节省空间的构造方式，其中，目的的实现与轨道车轮是否仅包括轮胎和轮辋，相应的弹性体张紧在二者之间(“双部件设计”)还是在轮胎和轮辋之外还设置额外的单独的张紧元件，从而有针对性地张紧弹性体(三部件设计)无关。在此，通过在根据本专利技术的轨道车轮中将弹性体沿圆周方向的运动通过弹性体的形状配合的连接至少锁止在轮胎上，使用于将弹性体固定在轮胎和轮辋之间所需的径向作用的压力相对于传动的轨道车轮显著降低。同时，根据本专利技术的车轮的功能可靠性在轴向和切向的弹性特性方面与传统的轨道车轮至少一致。不同于其中仅借助于通过布置在轮胎和轮辋之间的弹性体的力配合进行轮胎在轮辋上连接并且其中弹性体必须相应地高压缩的轨道车轮，在根据本专利技术的弹簧弹性的轨道车轮的设计中，为了补偿蠕变和下沉现象不可避免地所需的弹性体的预紧与针对在运行使用中出现的沿圆周方向上的载荷的可传递性的措施功能上分离。由此在行驶运行中作用在圆周方向上的力基本上一方面通过轮胎和弹性体之间或者另一方面通过轮辋和弹性体之间形状配合的、至少作用在圆周方向上的连接传递。为此，对于根据本专利技术的车轮在轮胎或轮辋以及弹性体上具有合适的形状元件。以此方式在圆周方向上产生橡胶元件和所包围的由金属材料构成的部件之间的形状配合，借助其确保了在运行使用中对所有出现的载荷的可靠承接。对于根据本专利技术的轨道车轮，弹性体的预紧由此仅还需要用于通过充足的安全系数补偿不可避免的蠕变和下沉现象。通过相比于传统轨道车轮以此方式明显降低的预紧使在根据本专利技术的轨道车轮中在车轮支撑力情况下的径向弹性相应地显著提高。在此显示，此外对于结构类型相同的根据本专利技术的车轮设计的径向弹性刚度c车轮，新与传统的车轮设计的弹性刚度c车轮，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多部件轨道车轮，具有轮胎(3)，轮辋(2)和至少两个布置在轮胎(3)和轮辋(2)之间的弹性体(4)，轮胎(3)通过该弹性体弹簧弹性地支撑在轮辋(2)上并且沿圆周方向(UR)围绕轨道车轮(1)的转轴(X)分布地布置，其中，弹性体(4)张紧在轮胎(3)的内圆周面(17)和轮辋(2)的外圆周面(20)之间并且在此以其对应于轮胎(3)的外侧面(9)贴靠在轮胎(3)的内圆周面(17)上并且以其对应于轮辋(2)的内侧面(10)贴靠在轮辋(2)的外圆周面(20)上，其特征在于，通过分别设置在轮胎(3)的内圆周面(17)和/或设置在轮辋(2)的外圆周面(20)上的形状元件(19,21,26,27)使弹性体(4)针对圆周方向(UR)的运动锁止。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.15 DE 102017103015.81.一种多部件轨道车轮，具有轮胎(3)，轮辋(2)和至少两个布置在轮胎(3)和轮辋(2)之间的弹性体(4)，轮胎(3)通过该弹性体弹簧弹性地支撑在轮辋(2)上并且沿圆周方向(UR)围绕轨道车轮(1)的转轴(X)分布地布置，其中，弹性体(4)张紧在轮胎(3)的内圆周面(17)和轮辋(2)的外圆周面(20)之间并且在此以其对应于轮胎(3)的外侧面(9)贴靠在轮胎(3)的内圆周面(17)上并且以其对应于轮辋(2)的内侧面(10)贴靠在轮辋(2)的外圆周面(20)上，其特征在于，通过分别设置在轮胎(3)的内圆周面(17)和/或设置在轮辋(2)的外圆周面(20)上的形状元件(19,21,26,27)使弹性体(4)针对圆周方向(UR)的运动锁止。2.根据权利要求1所述的轨道车轮，其特征在于，多个弹性体(4)在其外侧(9)或内侧(10)上具有至少一个形状元件(16)，其至少在圆周方向(UR)上形状配合地与在轮胎(3)内圆周面(17)或轮辋(2)外圆周面(20)上设置的形状元件(19)共同作用。3.根据权利要求2所述的轨道车轮，其特征在于，沿圆周方向(UR)观察，在两个设置有权利要求2所述的形状元件(16)的弹性体(4)之间分别布置至少一个缺少这种形状元件的弹性体。4.根据权利要求2或3中任意一项所述的轨道车轮，其特征在于，至少20％的弹性体(4)在其外侧(9)上具有根据权利要求2所述的形状元件(16)。5.根据前述权利要求中任意一项所述的轨道车轮，其特征在于，设置在轮胎(3)的内圆周面(17)上的形状元件(19)是成形在内圆周面(17)中的凹槽，并且至少一个形状配合地分别与这些凹槽(19)中的一个共同作用的凸起(16)作为外侧(9)上的形状元件具有设有这种形状元件(16)的弹性体(4)。6.根据前述权利要求中任意一项所述的轨道车轮，其特征在于，在轮辋(2)的外圆周面(20)上构造用于弹性体(4)的支撑面(21)。7.根据权利要求6所述的轨道车轮，其特征在于，通过连接片(26)限定支撑面(21)，该连接片与轨道车轮(1)的转轴(X)轴平行地取向。8.根据权利要求7所述的轨道车轮，其特征在于，通过固定在轮辋(2)上的限位元件(27)形成连接片(26)。9.根据权利要求6至8中任意一项所述的轨道车轮，其特征在于，支撑面(21)布置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗茨·穆拉瓦，托本·舒尔茨，
申请(专利权)人：波鸿交通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE