用于轨道车辆的轮盘的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种按在权利要求1的前序部分中详细限定的类型的用于轨道车辆 的轮盘。
【背景技术】
[0002] 用于轨道车辆的轮盘由普遍的现有技术所公知。它们典型地由绕转动轴线运行的 轮毂以及专门用于在轨道上滚动的轮缘组成。位于中间的轮毂和位于外圆周上的轮缘在此 经由所谓的轮辐彼此连接。沿径向方向直地、斜地或弯曲地实施的轮辐典型地构造为环绕 的盘。该轮辐尤其在很大程度上可以旋转对称的构建，并且因此在每个径向截面中都具有 同样的或类似的轮廓。在本发明的意义下，轮廓在此可以理解为轮盘在径向截面中侧向限 定出的表面形状。因此，直的轮盘具有由直线构成的轮廓，弯曲的轮盘具有由S形或C形的 弧部构成的轮廓。
[0003] 因此现在，尤其是从轮毂至轮辐的过渡曲线（尤其是在较小的轮盘的情况下）以 及作为对此的替选在轮辐与轮缘之间的过渡曲线承受很高的负载。为了对抗该高负载，需 要相应的材料厚度或适当的加工步骤以强化在关键区域内的材料。这是耗费且昂贵的，并 且在使用很大的材料厚度的情况下使得轮盘相应地变重。
[0004] 为了解决该问题，由EP 0 794 872 Al公知的是，通过用于过渡部的复杂的结构预 定使在轮盘中的应力协调，从而可以以较少的材料厚度实现较高的强度。在此，该结构特别 复杂，并且使用了五次（抛物线）函数用于过渡部的结构。这一方面在结构设计上并且另 一方面在制造中在编程方面是很耗费的。
【发明内容】
[0005] 现在，本发明的任务在于，提出一种用于轨道车辆的轮盘，其可以实现进一步改进 的强度，并且此外，其可以简单且高效地设计和制造。
[0006] 根据本发明，该任务通过具有在权利要求1的特征部分中的特征的轮盘来解决。 有利的设计方案由其余与之相关的从属权利要求得出。
[0007] 在根据本发明的用于轨道车辆的轮盘中规定，在至少一个轴向侧上，轮辐与轮毂 之间和/或轮辐与轮缘之间的其中至少一个过渡曲线在轮盘的每个径向截面中被构造成 能够满足下面的三个条件。原则上，过渡曲线通过贝塞尔曲线构成。这种贝塞尔曲线是简单 且高效的并且可以实现非常均匀的过渡部，该过渡部具有高强度并且在过渡部的整个区域 上具有非常好的应力分布。该贝塞尔曲线在其一个端部上切线连续地（tangentenstetig) 过渡成轮辐的轮廓。此外，根据其构成其中哪种过渡曲线，贝塞尔曲线在其另一端部上切线 连续地过渡成轮毂的轮廓和/或轮缘的轮廓。通过贝塞尔曲线切线连续地联接到轮毂的 轮廓和/或轮缘的轮廓上，形成了可以非常简单且高效地设计以及针对制造进行编程的结 构。该结构可以以最小的材料投入通过使应力分布均匀来实现轮盘的非常高的强度。
[0008] 在此，根据本发明的轮盘的一个有利的改进方案设置的是，贝塞尔曲线构造为二 次或三次的贝塞尔曲线。在此，这种二次或三次的贝塞尔曲线具有如下优点，即，其仅需要 三个或四个支撑点（主点和控制点），并且因此在计算方面特别简单且高效。通过更高次的 贝塞尔曲线并没有改进或仅不明显地改进在机械负载性方面的效果，从而对于根据本发明 的轮盘来说，具有相应的减少的计算耗费的二次或三次的贝塞尔曲线是特别有利的。
[0009] 此外，根据本发明的轮盘的一个特别有利的设计方案可以规定，贝塞尔曲线具有 两个主点和一个或两个控制点，其中，主点位于贝塞尔曲线切线连续地过渡成轮辐以及轮 毂或轮缘的轮廓的区域中，并且其中，两个控制点位于切线连续的过渡部中在主点处的两 条切线上。也就是说，根据本发明的形式为贝塞尔曲线的过渡曲线的这个特别有利的设计 方案是具有四个支撑点的三次贝塞尔曲线。在此，两个主点刚好位于如下点中，在这些点 中，联接轮廓终止并且贝塞尔曲线开始，或者贝塞尔曲线终止并且联接轮廓开始。于是，两 个控制点位于如下切线上，这些切线使切线连续的过渡部在两个主点处相应地延长。优选 的是，控制点在此位于两条切线的典型地始终出现的交点与主点之间。因此，以最小的计算 耗费可以实现具有轮辐与轮毂之间或轮辐与轮缘之间的非常稳固的过渡部的轮盘。
[0010] 现在，在另一非常有利的设计方案中还规定，切线上的两个控制点在切线的交点 中重合为一个控制点。通过以两个控制点构成刚好位于切线的交点上的共同的控制点的方 式直接选择两个控制点，进一步简化了计算耗费，由此使结构设计、编程和制造再次变得更 加高效。
[0011] 此外，在轮盘的另一非常有利的设计方案中规定，轮毂的紧接着贝塞尔曲线的轮 廓具有形式为直线的联接轮廓，其相对于轴向方向以不为零的角度，尤其是大于5°的角度 延伸。因此，在这个非常有利的设计方案中，轮盘被构造成使轮毂和轮缘并不居中地彼此相 叠，而是由斜地延伸的轮辐彼此连接，该轮辐在其整体形状方面类似于截棱锥的周侧面。这 对于可能要固定在轮辐上的附装件来说在导入的力和/或结构空间方面是重要的优点。
[0012] 此外，在根据本发明的轮盘的一个有利的改进方案中规定，轮辐的紧接着贝塞尔 曲线的轮廓具有形式为弧部的联接轮廓，这种切线连续地过渡成贝塞尔曲线的弧部尤其是 出现在弯曲的轮辐中，也就是在径向截面中S形或C形延伸的轮辐中。而在其替选的设计 方案中规定，轮辐的紧接着贝塞尔曲线的轮廓具有形式为直线的外轮廓。
[0013] 在一个有利的设计方案中，轮辐沿轮缘的方向逐渐变细。不依赖于轮辐的例如经 由直地或弧形地延伸的外轮廓的具体的设计方案，轮辐可以沿从轮毂至轮缘的方向逐渐变 细。该逐渐变细部相对于轮辐的中轴线的角度在此优选可以大于0.5°。通常，该角度小 于20°，优选小于15°。因此，在该范围内适当选定的角度可以实现从贝塞尔曲线至轮辐 的轮廓的非常均匀的切线连续的过渡部，并且因此减少了在轮辐的区域内的应力峰值，从 而可以以最小的材料投入进一步提高强度。
[0014] 在一个非常有利的改进方案中，不依赖于联接轮廓是构造为直线还是构造为弧 部，规定将贝塞尔曲线构造成，在其中至少一个径向截面中将用于容纳元件和/或附装元 件的联接区域布置在轮辐上之前，使过渡成联接轮廓的切线连续的过渡部结束。作为过渡 成轮辐的联接轮廓的过渡曲线的贝塞尔曲线在其径向延展方面选择成，在设置附装元件和 /或容纳元件，例如用于制动盘的容纳元件或其他要联接在轮盘上的元件之前，在每种情况 下都使该贝塞尔曲线结束。这确保这种会干扰假想的贝塞尔曲线的走向的附装元件和/或 容纳元件不出现在贝塞尔曲线的区域内。也就是说，贝塞尔曲线在其径向延展方面被匹配 成使得由贝塞尔曲线实现的具有最好的强度特性的协调的过渡部不会被这种"干扰部位" 中断。这确保了最好的强度。但是，也可以规定，在轮辐的足部区域中、在轮毂的材料中设 置有油挤出孔的或润滑油孔，用以润滑车桥上的轮毂。在此，这种孔在本发明的意义下不理 解为干扰部位。
【附图说明】
[0015] 根据本发明的轮盘的其他有利设计方案由下面参照附图详细描述的实施例得出。 其中：
[0016] 图1示出轮盘的侧视图；
[0017] 图2示出径向穿过半个轮盘的径向截面；
[0018] 图3以类似于图2中的图示的图示示出轮盘的多个可行的设计方案；以及
[0019] 图4示出根据本发明的在轮毂与轮辐之间的过渡部的设计方案。
【具体实施方式】
[0020] 在图1的图示中可以纯示例性地看出轮盘1的侧视图。这种轮盘1作为用于轨道 车辆的车轮使用。由在图1中以II-II标记的可以在图2中看出的截面详细示出了该结构。 图2所示的结构在此可以纯示意性地用于说明轮盘的元件。根据本发明的结构稍后借助图 4还将详细阐述。在图2的径向截面中可以看出的是，轮盘1由包围转动轴线2的轮毂3组 成