DE1041520B

DE1041520B - Rubber-sprung rail vehicle wheel

Info

Publication number: DE1041520B
Application number: DES35162A
Authority: DE
Inventors: Nils Gunnar August Malmquist
Original assignee: Bromsregulator Svenska AB
Current assignee: Haldex AB
Priority date: 1953-05-13
Filing date: 1953-09-07
Publication date: 1958-10-23

Description

Gummigefedertes Schienenfahrzeugrad Eine große Anzahl bekannter Bauarten von federnden Rädern haben das gemeinsam, daß ihre untereinander beweglichen Teile mittels dazwischen eingespannter Gummiblöcke miteinander federnd verbunden sind, wobei die Gummiblöcke an ihren den genannten Teilen zugewandten Flächen mit fest anvulkanisierten Beschlägen aus Blech oder anderem hartem Material versehen sind. Diese Gummiblöcke können kreisförmigen oder segmentförmigen Querschnitt haben und sind um die Achse des Rades verteilt. Es kommen auch ringförmige Scheiben vor, die koaxial zur Achse des Rades angebracht sind.Rubber-sprung rail vehicle wheel A large number of known types one thing that resilient wheels have in common is that their parts move with one another are resiliently connected to each other by means of rubber blocks clamped in between, wherein the rubber blocks on their surfaces facing said parts with fixed vulcanized fittings made of sheet metal or other hard material are provided. These rubber blocks can have circular or segment-shaped cross-sections and are distributed around the axis of the wheel. There are also ring-shaped disks that are mounted coaxially to the axis of the wheel.

Bei der Verwendung eingespannter Gummiblöcke als federnde Elemente zwischen den untereinander beweglichen Teilen federnder Schienenfahrzeugräder, bei denen die zwischen den untereinander beweglichen Teilen eingespannten Gummiblöcke an Größe und Richtung oft wechselnde Beanspruchungen, die hohe Werte erreichen können, zu übertragen haben, hat es sich am schwierigsten erwiesen, den Gummiblöcken hinreichende Haltbarkeit zu geben oder, mit anderen Worten ihnen eine praktisch und wirtschaftlich befriedigende Lebensdauer zu verleihen. Die üblichen Blechbeschläge an denjenigen Flächen der Gummiblöcke, die den untereinander beweglichen Teilen zugewandt sind, dienen unter anderem dem Zweck, den Gummi gegen eine schnelle Zerstörung zu schützen, indem sie den Gummi davor bewahren, gegen die untereinander beweglichen Teile, zwischen denen die Gummiblöcke eingespannt sind, zu reiben. Es hat sich aber herausgestellt, daß man oft eine beginnende und danach mit zunehmender Geschwindigkeit vor sich gehende Zerstörung des Gummis ziemlich bald an den Kanten der mit den Blechbeschlägen versehenen Flächen der Gummiblöcke beobachten kann. Die somit eintretende Zerstörung des Gummis ist gemäß den Untersuchungen, die der Erfindung zugrunde liegen, in erster Linie dadurch bedingt, daß der Gummi leicht von den Blechbeschlägen gerade an den Kanten derselben als Folge der dort auftretenden Zugbeanspruchungen losgerissen wird.When using clamped rubber blocks as resilient elements between the mutually movable parts of the resilient rail vehicle wheels where the rubber blocks clamped between the moving parts Stresses that often change in size and direction and can reach high values, to transfer, it has proven to be the most difficult to get enough rubber blocks To give durability or, in other words, to give them a practical and economical one to give satisfactory service life. The usual sheet metal fittings on those Surfaces of the rubber blocks facing the mutually moving parts, serve, among other things, to protect the rubber against rapid destruction, by protecting the rubber against the moving parts between to which the rubber blocks are clamped to rub. But it turned out that there is often a beginning and then with increasing speed in front of you going destruction of the rubber pretty soon on the edges of the metal fittings can observe the provided surfaces of the rubber blocks. The destruction that ensues of the rubber is, according to the studies on which the invention is based, in the first place Line due to the fact that the rubber is slightly from the sheet metal fittings straight to the Edges of the same torn loose as a result of the tensile stresses occurring there will.

Es ist bei Gummikörpern allgemeiner Verwendung zu Federungszwecken bekannt, durch Einschnürung der Gummikörper an den meist gefährdeten Kanten die an diesen Stellen auftretenden Kerbbeanspruchungen zu verringern. Mit anderen Worten, man hat versucht, durch entsprechende Abnahme der Dicke des Gummikörpers im Gebiet der Randzonen nach Art einer dünnen Lippe das gefürchtete Einreißen an dieser Stelle zu vermeiden. Diese Maßnahme hat zwar bei schwach oder mäßig belasteten Gummikörpern Erfolg, die zum Beispiel für Gelenkverbindungen, Motorlagerungen und Radabstützungen leichter Fahrzeuge ausreichen mag. Für gummigefederte Schienenräder, die wesentlich größere Lasten zu übertragen haben, können diese bekannten Anordnungen keine Anregung dafür geben, wie mit einfachen Mitteln das Einreißen der Gummikörper an den Randzonen infolge wechselnder Schubbeanspruchung sicher vermieden wird.It is common in rubber bodies for suspension purposes known by constriction of the rubber body on the edges that are mostly at risk to reduce notch stresses occurring at these points. In other words, attempts have been made by decreasing the thickness of the rubber body in the area accordingly the edge zones in the manner of a thin lip the dreaded tearing at this point to avoid. This measure has to be true for lightly or moderately stressed rubber bodies Success, for example for articulated connections, engine mountings and wheel supports lighter vehicles may be sufficient. For rubber-sprung rail wheels that are essential have to transmit larger loads, these known arrangements cannot provide any stimulus give it, as with simple means, the tearing of the rubber body at the edge zones due to alternating shear stress is safely avoided.

Schließlich ist eine Abfederung einer Fahrzeugachse mit einer Blattfeder bekannt, deren Enden über Gutninikörper zur Dämpfung der Schwingungen und Geräuschminderung gegenüber dem Rahmen abgestützt sind. In den Stirnseiten der Gummikörper sind HartgUmmischeiben in Verbindung mit Blechscheiben angeordnet, wobei die Hartguminischeiben ausschließlich zur Befestigung an den Rändern wulstartig abgebogen sind und in entsprechende Vertiefungen im Gummi eingreifen, so daß die Wulste von einer dünnen Lippe umschlossen werden. Da die Schubbeanspruchungen, zum Beispiel beim Anfahren und -Bremsen, gegenüber den Hauptbeanspruchungen auf Zug und Druck zurücktreten, hat bei dieser bekannten Anordnung das der Erfindung zugrunde liegende Problem keine entscheidende Rolle gespielt und ist auch nicht erkannt worden.Finally, there is a suspension of a vehicle axle with a leaf spring known, the ends of which via Gutnini body to dampen vibrations and reduce noise are supported against the frame. There are hard rubber washers in the end faces of the rubber bodies arranged in connection with sheet metal disks, the hard rubber disks exclusively are bent in a bead-like manner for fastening at the edges and in corresponding depressions engage in the rubber so that the beads are enclosed by a thin lip. Since the thrust loads, for example when starting and braking, are opposite the main stresses on train and pressure recede, has known in this case Arrangement the problem underlying the invention does not play a decisive role played and was not recognized either.

Die Erfindung besteht darin, daß die Schutzblechscheiben eine ringsum laufende, ringförmige, nach innen vorspringende Randwulst aufweisen, die in an sich bekannter Weise in entsprechende Ausnehmungen an den Rändern der Stirnseite der Gummikörper eingreift und von einer dünnen Lippe außen umschlossen wird.The invention consists in the fact that the fender washers have an all around have running, annular, inwardly projecting edge bead, which in itself known manner in corresponding recesses on the edges of the face of the Rubber body engages and is enclosed by a thin lip on the outside.

Durch die Wulst wird mit einfachen Mitteln eine ringförmige Stützfläche gebildet, die imstande ist, einen beträchtlichen Teil der Schubkräfte aufzunehmen und die Adhäsion zwischen dem Gummikörper und der Blechscheibe in den gefährdeten Randzonen entprechend zu entlasten. Dadurch wird außerdem eine Versteifung der Blechscheiben bewirkt, so daß diese aus dünnerem Blech als bisher hergestellt werden können. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 im Axialschnitt ein federndes Eisenbahnrad mit um die Radnabe verteilten Gummiblöcken als federnde Elemente zwischen den untereinander beweglichen Teilen des Rades, Fig.2 dasselbe Rad in einer geschnittenen Seitenansicht, Fig. 3 und 4 eines dieser Elemente in zwei zueinander senkrechten Rissen, Fig. 5 im Schnitt durch den Rand der Blechbeschläge und den angrenzenden Teil des Gummis ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ausbildung dieses Randes und des sich daran anschließenden Gummis.The bead creates an annular support surface with simple means formed, which is able to absorb a considerable part of the thrust forces and the adhesion between the rubber body and the sheet metal disc in the endangered edge zones to relieve accordingly. This also stiffens the sheet metal disks causes so that these can be made from thinner sheet metal than before. In the drawing shows Fig. 1 in axial section a resilient railway wheel with around the Wheel hub distributed rubber blocks as resilient elements between them moving parts of the wheel, Fig. 2 the same wheel in a sectional side view, 3 and 4 one of these elements in two mutually perpendicular cracks, FIG. 5 in section through the edge of the sheet metal fittings and the adjacent part of the rubber an embodiment of the inventive design of this edge and the itself adjoining rubbers.

Das in Fig.1 und 2 zur Veranschaulichung der Verwendungsgebiets des Erfindungsgegenstandes gezeigte Rad ist von der Art, bei der Kränze aus Gummiblöcken 1 zwischen zwei nach außen gerichteten Flanschen 2 und 3 der Radnabe 4 und einem nach innen gerichteten Flansch 5 des Radreifens 6 eingepannt sind. damit man eine Federungsbewegung zwischen Radnabe und Radreifen in axialem Sinne, senkrecht zur Radachse und im Drehsinne erzielt.The in Fig. 1 and 2 to illustrate the area of use of the The subject of the invention shown wheel is of the type in which wreaths are made of rubber blocks 1 between two outwardly directed flanges 2 and 3 of the wheel hub 4 and one inwardly directed flange 5 of the wheel tire 6 are clamped. so that one Suspension movement between the wheel hub and the wheel tire in the axial sense, perpendicular to the Wheel axis and achieved in the direction of rotation.

Die den Flanschen 2, 3 und 5 zugewandten Stirnflächen der im Querschnitt kreisförmigen Gummiblöcke 1 sind mit daran fest anvulkanisierten Blechcheiben 7 beschlagen, mit denen die Gummiblöcke gegen die Flansche 2, 3 und 5 anliegen, zwischen denen die Gummiblöcke eingespannt sind. Die Blechscheiben 7 haben im mittleren Bereich zentral aufgepreßte Vorsprünge 8, mit denen sie in entsprechende Ausnehmungen der Flansche 2, 3 und 5 eingreifen. Die Blechscheiben 7 sind an den dem Flansch 5 des Radreifens 6 zugewandten Enden der Gummiblöcke 1 außerdem mit z. B. in einem Kranz angeordneten, ebenfalls aus Aufpressungen bestehenden Vorsprüngen 9 versehen, die als Distanzglieder zum Schaffen von Luftkühlungszwischenräumen zwischen den fraglichen Blechscheiben 7 und dem Flansch 5 des Radreifens 6 dienen. Soweit stimmt die Ausführung des Rades mit dem bereits Bekannten überein.The end faces facing the flanges 2, 3 and 5 in cross section circular rubber blocks 1 with sheet metal disks 7 firmly vulcanized onto them with which the rubber blocks rest against the flanges 2, 3 and 5, between where the rubber blocks are clamped. The sheet metal disks 7 have in the middle area centrally pressed projections 8, with which they are in corresponding recesses of the Engage flanges 2, 3 and 5. The sheet metal disks 7 are attached to the flange 5 of the Wheel tire 6 facing ends of the rubber blocks 1 also with z. B. in a wreath arranged, also provided from press-fit projections 9, the as spacers to create air cooling spaces between the ones in question Sheet metal disks 7 and the flange 5 of the wheel tire 6 are used. So far the execution is correct of the wheel matches what is already known.

Die fest anvulkanisierte Scheibe 7 nach Fig. 5 ist auf ihrer dem Gummi zugewandten Seite unmittelbar innerhalb ihres Randes mit einer ringsum laufenden, ringförmigen, nach innen vorspringenden Randwulst 11 versehen, die in eine entsprechende Vertiefung am Rand der Stirnfläche des Gummikörpers eingreift und so dem Gummi eine konvex gekrümmte Befestigungsfläche am Rande der Scheibe bietet. Die Randwulst 11 der Blechscheibe ist von einer an Dicke ganz oder annähernd bis zu Nichts allmählich abnehmenden, ringförmigen Lippe 10 des Gummikörpers umschlossen. Diese Wulst 11 nimmt zum großen Teil die im Gummi nahe der Blechscheibe 7 auftretenden Schubbeanspruchungen auf und entlastet in hohen Grade die ringförmige Lippe 10 des Gummis von diesen Beanspruchungen. Die Folge ist, daß die ringförmige Lippe 10 des Gummis ganz besonders an ihrem Rande keinen nennenswerten Zugbeanspruchungen ausgesetzt wird. Demzufolge tritt hier auch keine Neigung zu einem Losreißen des Gummis von der Blechscheibe am Rande der an der Blechscheibe fest anvulkanisierten Stirnfläche des Gummiblockes auf.The firmly vulcanized disc 7 according to FIG. 5 is on its rubber facing side directly within its edge with an all-round, annular, inwardly projecting edge bead 11 provided, which in a corresponding Recess engages at the edge of the end face of the rubber body and so the rubber one Offers convexly curved mounting surface on the edge of the disc. The bead 11 of the sheet metal disc is gradual from a thickness to wholly or approximately to nothing decreasing, annular lip 10 of the rubber body enclosed. This bead 11 takes the shear stresses occurring in the rubber near the sheet metal disk 7 to a large extent and to a large extent relieves the annular lip 10 of the rubber therefrom Stresses. The result is that the annular lip 10 of the rubber is very special is not exposed to any significant tensile stresses at its edge. As a result there is also no tendency for the rubber to tear loose from the sheet metal disc on the edge of the end face of the rubber block that is firmly vulcanized onto the sheet metal disk on.

Die in Fig.5 gezeigte Ausbildung des Randes der Blechscheibe 7 ist vorteilhaft nicht nur für den schon geschilderten Hauptzweck der Erfindung, sondern auch aus dem Gesichtspunkte der Materialersparnis, indem die rundherum reichende Wulst 11 eine Versteifung der Blechscheibe mit sich bringt und dadurch eine Ausführung der Blechscheibe aus dünnerem Blech als sonst gestattet. Mit der durch die rundherum reichende Wulst 11 erzielten Ausbildung der Blechscheibe 7 ist es ferner äußerst leicht - gleichzeitig beim Pressen der Blechscheibe 7 - ein paar an sich bekannte Ohren 13 (Fig. 3 und 4) mit anzupressen, die die Blechscheibe durch ein paar durch je ein Ohr gesteckte Befestigungsschrauben 14 (Fig. 2) festhalten.The formation of the edge of the sheet metal disc 7 shown in FIG advantageous not only for the main purpose of the invention already described, but also from the point of view of material savings by adding the all around Bead 11 brings a stiffening of the sheet metal disc with it and thereby an execution the sheet metal disc made of thinner sheet metal than otherwise permitted. With the through the all around Reaching bead 11 achieved formation of the sheet metal disc 7, it is also extremely easily - at the same time when pressing the sheet metal disc 7 - a few known per se Ears 13 (Fig. 3 and 4) with pressing that the sheet metal disc through a couple Hold fastening screws 14 (Fig. 2) inserted into one ear.

Claims

PATENT CLAIM: Rubber-sprung rail vehicle wheel with rubber bodies in the form of disc-shaped rubber blocks arranged around the wheel axle, which serve for the resilient transmission of all forces occurring between wheel hubs and wheel tires and are clamped between mutually movable flanges perpendicular to the wheel axle on the wheel hub and the wheel tire and on theirs Flanges facing end faces are provided with firmly all-vulcanized protective plate disks, characterized in that the protective plate disks (7) have an all-round, annular, inwardly protruding edge bead (11) which in a known manner in corresponding recesses on the edges of the end face of the rubber body (1) engages and is enclosed on the outside by a thin lip (10). Considered publications: German Patent Nos. 70,1756, 846110, 846 111; Austrian patent specification No. 151822, 154034-, Swiss patent specification No. 250719; British Patent Nos. 463,627, 614,836; USA. Patent Nos. 1735 982, 2482488.