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Einrichtung an Laufrädern mit federndem Radkörper
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung an Laufrädern insbesondere für Strassen-und Eisenbahnwagen mit federndem Radkörper, bei welchem die Flanschenscheiben der Nabe und des Radreifens durch elastische Körper, z. B.
Gummiblöcke oder Gummiringe, miteinander federnd verbunden sind.
Bei bekannten Ausführungen von Rädern dieser Art sind die elastischen Körper mit ihren Stirnflächen gewöhnlich unmittelbar in passende Ausnehmungen der Radscheibe eingesetzt, wobei die Stirnflächen bei einigen dieser Bauarten mit schalenförmigen Beschlägen ausgestattet sind.
Durch scharfes oder andauerndes Bremsen eines solchen Rades mittels an den Radreifen angepresster Bremsklötze entsteht Reibungswärme, die nicht nur den Radreifen erwärmt, sondern auch auf die elastischen Körper übergeht, so dass der Gummi örtlich zum Schmelzen gebracht oder in seiner Elastizität beeinträchtigt werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung an Laufrädern, bei welchen die Federung des Radkörpers gleichfalls durch Verbindung der Flanschenscheiben der Nabe und des Radreifens durch elastische Körper, z. B. Gummiblöcke oder Gummiringe erfolgt, wobei die angeführten Mängel der bekannten Bauarten dadurch behoben werden, dass die den Flächen des Felgenflansches bzw. der Felgenflanschen zugewandten Stirnflächen der elastischen Körper mit steifen Beschlägen ausgestattet sind, die durch ihre Formgebung einen axialen Abstand der Beschläge von den Felgenflanschen gewährleisten und von der Kühlluft durchströmte Zwischenräume bilden.
Auf der Zeichnung ist die Einrichtung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Radialschnitt durch ein vereinfacht gezeichnetes Rad bekannter Bauart, Fig. 2 und 3 eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Rades im Radialschnitt bzw. im Querschnitt nach der Linie lU-lU der Fig. 2, Fig. 4 und 5 eine weitere Ausführungsart des Rades im Radialschnitt bzw. im Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 4 und schliesslich Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel des Rades im Radialschnitt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der Radkörper federnde, nichtmetallische Glieder 1 in Form von Zwischenlageringen oder besser Blöcken kreisförmigen Querschnitts, vorzugsweise aus Gummi, auf, die zwischen den Flanschen 2 und 4 der Nabe 3 bzw. des Radreifens 5 angeordnet sind. In solchen Rädern wurden die Gummiblöcke 1 gewöhnlich unter einem hohen axialen Druck zwischen den Nabenund Felgenflanschen 2 und 4 eingespannt und waren mit ihren Enden entweder in flachen Ausnehmungen in den einander zugewandten Seiten der Flanschen oder in flachen Metallschalen gefasst, welche durch Schweissen oder in einer anderen zweckmässigen Weise an den Flanschen befestigt waren, so dass die Gummiblöcke 1 lediglich durch die Dicke der Schalenböden von den Flanschen getrennt waren.
Daraus folgte, dass die Beschläge der Gummiblöcke in gut wärmeleitender metallscher Verbindung mit dem oder den Felgenflanschen standen.
Gemäss der Ausführungsform des Rades nach Fig. 2 und 3 weist das Rad zwei auf der Nabe 8 angebrachte äussere Flanschen 6 und 7 und einen im axialen Abstand zwischen diesen gelegenen Felgenflansch 11 des Radreifens 12 sowie zwei Sätze von auf beiden Seiten des Flansches 11 angebrachten und zwischen demselben und den beiden äusseren Nabenflanschen 6 und 7 axial eingespannten Gummiblöcken 9 und 10 auf. Innerhalb derselben sind von der Nabe 8 radial abstehende Querwände 13, 14 zwischen den beiden Nabenflanschen 6 und 7 vorgesehen, welche nach aussen offene Kammern 15 ergeben. Die Nabenflanschen 6, 7 sind mit Lufteintrittsöffnungen 16 versehen, die in die radialen Kammern 15 an deren Innenenden einmünden.
Die Gummiblöcke 9, 10 sind zwischen scheiben-oder schalenförmigen Beschlägen 17 aus Metall oder einem anderen steifen Material eingespannt, die an den Gummiblockenden festvulkanisiert oder festgeklebt und an den Naben-und Felgennanschen ss, 7 vorzugsweise derart angebracht sind, dass jeder der Beschläge einen zentralen, nach aussen abstehenden Zapfen 17 a hat, der in ein Loch im Flansch eingreift.
Der Zapfen 17 a eines jeden Beschlages 17 für die demFelgenflansch 11 zugewandten Gummiblockenden weist einen Absatz 17 b oder eine aufgesteckte Distanzhülse auf, die den Beschlag 17 von dem Flansch 11 in axialem Abstand hält,
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so dass sich ein freier Luftraum zwischen Halter 17 und Flansch 11 bildet und die metallische Be- rührungsfläche zwischen Flansch 11 und Halter 17 praktisch auf ein Minimum herabgesetzt wird.
Dadurch wird eine beträchtliche Herabsetzung der Wärmeleitung von dem beim Bremsen erhitzten Radreifen 12 auf die Gummiblöcke 9, 10 erzielt. Ferner wirkt das Rad bei seiner Umdrehung ähnlich wie ein Zentrifugalventilator mit den Querwänden 13, 14 und den Gummiblöcken 9, 10 als Ventilatorflügel, wodurch Luft durch die Öffnungen 16 in das Rad eingesaugt und durch die Kammern 15, die zwischen den Gummiblöcken 9, 10 befindlichen Zwischenräume und auch durch die zwischen dem Felgenflansch 11 und den Beschlägen 17 der Gummiblöcke 9, 10 gebildeten Zwischenräume nach aussen geschleudert wird, wie die in Fig. 2 eingezeichneten Pfeile erkennen lassen.
Die auf diese Weise durch das Rad strömende Luft kühlt nicht nur die Gummiblöcke selbst ab, sondern auch die Beschläge 17, wodurch jede Gefahr einer Überhitzung der Gummiblöcke und ihrer inneren
Stirnflächen wegfällt.
Die Beschläge 17 können nicht nur scheibenförmig, sondern auch als flache Schalen ausgebildet sein, in denen die Enden der Gummiblöcke 9, 10 in bekannter Weise gefasst sind. Anstatt Beschläge 1 7für die Aussenenden der Gummiblöcke 9, 10 zu verwenden, können diese Enden in bekannter Weise in Ausnehmungen der Innenseiten der Nabenflanschen 6 und 7 gefasst sein. Um die Gummiblöcke mit dem erwünschten hohen axialen Druck einspannen und das Rad zur Kontrolle und Reparatur der Gummiblöcke leicht zerlegen zu können, kann die Nabe 8 in zwei lösbar miteinander zu verbindenden Teilen hergestellt sein. Es ist aber auch in an sich bekannter Weise möglich, den einen Nabenflansch lösbar in seiner Lage auf der Nabe zu befestigen. Die leichte Zerlegbarkeit des Rades ist ausserdem durch die Ausbildung der Beschläge mit Ansätzen bedingt.
Die in Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der nach Fig. 2 und 3 hauptsächlich dadurch, dass die federnden, nichtmetallischen Glieder 18, 19 die Form von zur Radachse konzentrischen Ringen, vorzugsweise aus Gummi, haben. Die Stirnflächen dieser Gummiringe 18, 19 können in flachen, ringförmigen Ausnehmungen 20 an den Innenseiten der auf der Nabe 8 sitzenden Flanschen 6 und 7 gefasst sein. Die Gummiringe 18, 19 sind zwischen den Nabenflanschen 6, 7 und ringförmigen Beschlägen 21 eingespannt.
Die Beschläge 21 sind auf beiden Seiten und in axialem Abstand von dem Flansch 11 des Radreifens 12 angeordnet, zu welchem Zwecke die Beschläge 21 mit einer Anzahl von gleichmässig verteilten Zapfen 21 a versehen sind, die in Löcher im Flansch 11 eingreifen und die mit als Distanzstücke zwischen den Beschlägen 21 und dem Flansch 11 dienenden Ansätzen 21 b ausgebildet sind und die wärmeleitende metallische Verbindung dieser Teile auf ein Minimum herabsetzen. Auch bei dieser Ausführungsform wird ein Kühlluftstrom erzeugt, der eine wirksame Abkühlung der Gummikörper mit ihren Beschlägen wie auch des Felgenflansches hervorruft.
In der aus Fig. 6 ersichtlichen Ausführungsform der Erfindung sind die nichtmetallischen federnden Glieder 22, 23, die die Form von Blöcken vorzugsweise kreisförmigen Querschnitts oder die Form von Ringen haben können, zwischen einem einzigen radialen Flansch 24 per Nabe 8 und zwei auf beiden Seiten und in axialem Abstand von diesem Flansch 24 angeordnete Flanschen 25 und 26 des Radreifens 12 angebracht.
Zur Ermöglichung des Zusammenbaues des Rades wird einer der Felgenflanschen 25, 26 abnehmbar am Radreifen befestigt. Die inneren Stirnflächen der Glieder 22, 23 können z. B. in Ausnehmungen auf beiden Seiten des Nabenflansches 24 gefasst sein, während die äusseren Stirnflächen der genannten Glieder 22, 23 mit Beschlägen 27 ausgestattet sind und befestigt werden können, wobei der axiale Abstand der Innenseiten der Felgenflanschen 25, 26 von den äusseren Stirnflächen der Gummikörper mittels der Absätze 27 b hergestellt wird und die Befestigung der Gummikörper an den Felgenflanschen 25, 26 durch in dessen Löcher eindringende Zapfen 27 a erfolgt. Hiedurch wird gleichfalls die Wärmeüberleitung vom Radreifen auf die elastischen Körper weitgehend verringert.
Ebenso tritt auch bei dieser Ausführungsform des Rades die Wirkung eines Zentrifugalventilators auf, wobei die Luft an der Nabe eingesaugt und nach Durchspülung der Zwischenräume zwischen dem Nebenflansch 24 und den Felgenflanschen 25, 26 durch die Öffnungen 28 wieder ins Freie ausgeschleudert wird.
Zwecks Regelung der Luftkühlung der nichtmetallischen federnden Glieder und besonders der aus Metall hergestellten Beschläge können die Lufteintrittsöffnungen 16 in den Ausführungsformen nach Fig. 2 und 4 und die Luftaustritts- öffnungen 28 in der Ausführungsform nach Fig. 6 in geeigneter Weise einstellbar gemacht werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung an Laufrädern mit federndem Radkörper, bei welchen die Flanschenscheiben der Nabe und des Radreifens durch elastische Körper, z. B. Gummiblöcke oder Gummiringe miteinander federnd verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die den Flächen des Felgenflansches bzw. der Felgenflanschen (11, 25, 26) zugewandten Stirnflächen der elastischen Körper mit steifen Beschlägen (17, 21, 27) ausgestattet sind, die durch ihre Formgebung einen axialen Abstand der Beschläge (17, 21, 27) von den Felgenflanschen gewährleisten und von der Kühlluft durchströmte Zwischenräume bilden.