Von besonderer Bedeutung ist der Werkstoff Metall für den Kern und die Außenschale, und zwar unter Bildung eines Metall-Gummi-Gelenkes (Megi@-Gelenk).

Zur Ermöglichung hoher Torsionswinkel in Gelenken werden häufig Konstruktionen mit nicht-elastomerartigen Werkstoffen verwendet. Dabei ist das Gelenk als kugelartige Gleitpaarung (Metall/Gleitwerkstoff) ausgebildet, so dass eine Beweglichkeit um alle Achsen gegeben ist.

In der Patentschrift DE 34 19 967 C2 wird ein elastisches Gelenk mit dem gattungsgemäßen Aufbau beschrieben. Dabei ist der Kern insbesondere mit einem umlaufenden Bauch versehen. Das ebenfalls umiaufende Polster aus elastomerem Werkstoff ist zwischen der zylindrischen Außenschale (Hülse) und dem Kern eingespannt. Das Gelenk ist radial und axial belastbar, wobei zusätzlich kardanische Auslenkungen und Verdrehwinkel ausgeführt werden können.

Für die Ermöglichung hoher Torsionswinkel um nur eine Achse soll nun ein gattungsgemäßes Gelenk bereit gestellt werden, das neben der Realisierung hoher Torsionswinkel um eine Achse auch hohe Kräfte senkrecht zur Rotationsachse X, die infolge des Rückstellmomentes bei der Torsionsbelastung auftreten, aufnehmen kann.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß Kennzeichen des Patentanspruches 1 dadurch, dass -der Kern mit zwei senkrecht um 180° zueinander angeordneten und in Richtung Rotationsachse X verlaufenden Zapfen versehen ist ; -die Außenschale aus zwei Halbschalen besteht, wobei jede Halbschale mit einem verstärkenden Segment versehen ist, wobei wiederum innerhalb jedes Segmentes eine Bohrung mit Bohrungsgrund vorhanden ist, wobei in die jeweilige Bohrung der korrespondierende Zapfen eindringt ; und dass -je ein Polster die Zapfen umschließt und dabei mit in die jeweilige Bohrung aufgenommen wird, wobei ferner die beiden Polster isoliert zueinander angeordnet sind.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gelenkes, das insbesondere in einer Drehzapfenmitnahme bei einem Schienenfahrzeug zur Anwendung kommt, sind in den Patentansprüchen 2 bis 16 genannt.

Zur Gewährleistung der dauerhaften Funktion ist es besonders zweckmäßig, das Polster aus elastomerem Werkstoff in Richtung der Zapfenenden gegen diese vorzuspannen. Dies wird durch die außenmittig angeordneten Halbschalen, die gegeneinander vorgespannt einen geschlossenen Ring ergeben, ermöglicht.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme von Zeichnungen erläutert. Es zeigen : Fig. 1 bis 3 ein Gelenk in drei verschiedenen Ansichten ; Fig. 4 bis 6 einen Kern mit Zapfen in drei verschiedenen Ansichten ; Fig. 7 bis 9 eine Halbschale mit Bohrung in drei verschiedenen Ansichten ; Fig. 10 ein Gelenk mit zusätzlicher Gleitbuchse.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Gelenk 1, dessen zylindrischer Kern 2 mit senkrecht um 180° zueinander angeordneten und in Richtung Rotationsachse X verlaufenden Zapfen 3 und 4 mit im wesentlichen kreisförmiger Querschnittsfläche versehen ist. Dabei umschließt je ein Polster 11 und 12 aus elastomerem Werkstoff becherförmig (topfförmig) nahezu vollständig die Zapfen (Fig. 1), wobei das Verhältnis von Zapfendurchmesser D und Schichtdicke S der Polster D : S = 2 : 1 bis6 : 1 beträgt. Die diesbezüglichen besonders zweckmäßigen Parameter sind : D : S = 3 : 1 bis 5 : 1, insbesondere 4 : 1 Ferner ist es zweckmäßig, wenn die Polster in Richtung des jeweils konvex ausgebildeten Zapfenendes 5 und 6 10 bis 15 %, insbesondere 14 %, ihrer Schichtdicke S vorgespannt sind.

Die beiden Polster 11 und 12 selbst sind isoliert zueinander angeordnet, und zwar im Unterschied zu der Polsterkonstruktion gemäß DE 34 19 967 C2.

Die neuartige Kernkonstruktion wird in den Fig. 4 bis 6 optisch nochmals besonders aufgezeigt.

Nach den Fig. 1 bis 3 besteht die Außenschale des Gelenkes 1 aus zwei Halbschalen 7 und 8, wobei deren Trennebene Y (Fig. 2) senkrecht zur Rotationsachse X verläuft.

Jede Halbschale ist dabei mit einem verstärkenden Segment 9 und 10 versehen.

Anhand der Halbschale 7 zeigen nun die Fig. 7 bis 9 die konstruktiven Details des verstärkenden Segmentes 9.

Innerhalb des Segmentes 9 der Halbschale 7 ist eine Bohrung 13 mit Bohrungsgrund 14 vorhanden, wobei der Bohrungsgrund die periphere Begrenzung der Außenschale ist. Die Bohrung ist dabei dem jeweiligen Zapfen korrespondierend angeordnet, wobei das entsprechende Polster in die Bohrung aufgenommen wird (Fig. 1).

Fig. 10 zeigt nun ein Gelenk 15, wobei im Innern des Kerns 2 senkrecht zur Rotationsachse X eine Gleitbuchse 16 zur in einer Richtung kraftfreien Aufnahme eines zylindrischen Bauteiles 17 eingesetzt ist. Der Kern 2 mit den beiden Zapfen 3 und 4 ist mittels eines Ringflansches 19 als integriertes Teil der Gleitbuchse verankert. Die Gleitfläche 20 befindet sich zwischen der Gleitbuchse und dem zylindrischen Bauteil.

Der Kern 2 mit den beiden Zapfen 3 und 4 kann auch kugelsegmentförmig ausgebildet sein.

Bezugszeichenliste 1 Gelenk (erstes Ausführungsbeispiel) 2 Kern 3 Zapfen 4 Zapfen 5 Zapfenende 6 Zapfenende 7 Außenschale (Halbschale) 8 Außenschale (Halbschale) 9 Segment der Halbschale 10 Segment der Halbschale 11 Polster aus elastomerem Werkstoff 12 Polster aus elastomerem Werkstoff 13 Bohrung 14 Bohrungsgrund (periphere Begrenzung) 15 Gelenk (zweites Ausführungsbeispiel) 16 Gleitbuchse 17 zylindrisches Bauteil 18 Verankerungselement (Verankerungsring) 19 Flansch (Ringflansch) der Gleitbuchse 20 Gleitflache D Zapfendurchmesser S Schichtdicke des Polsters X Rotationsachse Y Trennebene zwischen den beiden Halbschalen