DE1052436B

DE1052436B - Spring-loaded wheel, especially for rail vehicles

Info

Publication number: DE1052436B
Application number: DES46767A
Authority: DE
Inventors: Nils Gunnar August Malmquist
Original assignee: Bromsregulator Svenska AB
Current assignee: Haldex AB
Priority date: 1955-12-19
Filing date: 1955-12-19
Publication date: 1959-03-12

Description

Federndes Rad, insbesondere für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein federndes Rad, insbesondere für Schienenfahrzeuge, bei dem Radkörper und Radreifen durch einen vorzugsweise in radial vorgespanntem Zustand zwischen ihnen eingelegten, ungeteilten oder in Stücke aufgeteilten Ring aus Gummi oder ähnlichem Material hauptsächlich rechteckigen Querschnitts miteinander radial, axial und in Umfangsrichtung federnd verbunden sind. Ein derartiges Rad ist z. B. in der französischen Patentschrift 1 042 650 beschrieben.Spring-loaded wheel, in particular for rail vehicles The invention relates on a resilient wheel, especially for rail vehicles, with the wheel body and wheel tires by a preferably radially pretensioned condition between Inlaid, undivided or divided into pieces ring made of rubber or the like Material mainly rectangular cross-section with each other radially, axially and in Circumferential direction are resiliently connected. Such a wheel is z. B. in the French Patent Specification 1,042,650.

Ein solches Rad ist verhältnismäßig einfach aufgebaut. Die Federung zwischen Radkörper und Radreifen ist in Umfangsrichtung verhältnismäßig gut, in radialer Richtung ziemlich steif, in axialer Richtung aber recht weich. Die weiche axiale Federung kann z. B. beim Fahren über Weichen zum Entgleisen führen.Such a wheel has a relatively simple structure. The suspension between wheel body and tire is relatively good in the circumferential direction, in rather stiff in the radial direction, but quite soft in the axial direction. The soft axial suspension can, for. B. lead to derailment when driving over switches.

Zur Behebung dieses Nachteils wurden Axialanschläge vorgesehen, die direkt mit dem Radreifen zusammenwirken. Bei seitlichen Bewegungen ergeben sich dann aber harte Schläge, die sehr bald die Anschläge zerstören. Außerdem wird hierdurch die Radkonstruktion verteuert und der Zusammenbau erschwert.To remedy this disadvantage, axial stops were provided that interact directly with the wheel tire. With sideways movements result but then hard blows that very soon destroy the attacks. It also makes the wheel construction becomes more expensive and the assembly more difficult.

Die Begrenzung kann auch indirekt durch die Gummikörper selbst erfolgen, welche hierzu von weit vorstehenden Flanschen gehalten werden. Auch hierdurch lassen sich die schon erwähnten Nachteile nicht beseitigen. Die Abnutzung wird dabei in verstärktem Maße auf die Gummikörper verlagert.The limitation can also be done indirectly by the rubber body itself, which for this purpose are held by protruding flanges. Let this also do not eliminate the disadvantages already mentioned. The wear is thereby in increasingly shifted to the rubber body.

Es ist auch schon bekannt, in die Gummistücke parallele Metallscheiben einzuvulkanisieren, die eine härtere Federung in axialer Richtung bewirken. Metallische Verstärkungseinlagen bewirken aber nicht nur eine härtere Federung in axialer, sondern auch in radialer und in Umfangsrichtung, was nicht erwünscht ist.It is also already known to have metal disks parallel to the pieces of rubber vulcanize, which cause a harder suspension in the axial direction. Metallic Reinforcement inserts do not only cause a harder suspension in the axial, but also in the radial and in the circumferential direction, which is not desirable.

Gummireifen für Straßenfahrzeuge sind üblicherweise mit Gewebeeinlagen versehen. Diese sind zum Erhöhen des Innendrucks und zum Halten des Reifens in der Felge erforderlich. An eine Begrenzung der Seitenbewegung ist dabei nicht gedacht.Rubber tires for road vehicles are usually with fabric inserts Mistake. These are to increase the internal pressure and to keep the tire in the Rim required. Limiting the lateral movement is not intended.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne wesentliche Änderung des Aufbaus des Rades eine harte Federung in axialer Richtung mit einer weichen Federung sowohl in radialer als auch in Umfangsrichtung zu vereinigen.The invention is based on the object without substantial change the structure of the wheel has a hard suspension in the axial direction with a soft one Unite suspension both in the radial and in the circumferential direction.

Die Erfindung besteht darin, daß die Verstärkungseinlage eine nichtmetallische Kordeinlage ist, die hauptsächlich längs wenigstens der einen oder der beiden Diagonalen des uerschnitts verläuft.The invention is that the reinforcing insert is a non-metallic Cord insert is that mainly along at least one or both diagonals of the cut runs.

Die Erfindung wird- im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, nach der Linie I-I in Fig. 2, eines Rades mit in Stücke aufgeteiltem Gummiring, Fig. 2 einen Axialschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig.3 eine Seitenteilansicht, teilweise im Schnitt, eines Rades mit ungeteiltem Gummiring, Fig.4 in der gleichen Weise wie in Fig. 1 und 3 eine abgeänderte Ausbildung der Gummisegmente und Fig. 5 und 6 im Axialschnitt verschiedene Ausbildungen der in den Gummiring oder in die Ringstücke eingebetteten Kordeinlage.The invention is illustrated below with reference to in the drawing Embodiments explained in more detail. 1 shows a partial side view in section, along the line I-I in Fig. 2, of a wheel with divided into pieces Rubber ring, FIG. 2 an axial section along the line II-II in FIG. 1, FIG. 3 a Partial side view, partly in section, of a wheel with an undivided rubber ring, Fig.4 in the same way as in Fig. 1 and 3, a modified embodiment of the Rubber segments and FIGS. 5 and 6 in axial section different configurations of the in the rubber ring or the cord insert embedded in the ring pieces.

Gemäß der in der Zeichnung dargestellten Bauart besteht das Rad aus einem mit der Radnabe 1 versehenen Radkörper 2, einem diesen mit Zwischenraum umgebenden Radreifen 3 und einem in diesen Zwischenraum eingepreßten, ringförmigen, federnden Körper aus Gummi oder ähnlichem Material hauptsächlich rechteckigen Querschnitts, der in flache Ringnuten 4 in den einander zugewandten Umfangsflächen des Radkörpers 2 und des Radreifens 3 eingreift. Der Gummikörper kann, wie allgemein bekannt, aus einem ungeteilten Ring 5 bestehen, wie Fig. 3 zeigt, oder in mehrere Stücke 6 aufgeteilt sein, wie aus Fig. 1 und 4 ersichtlich ist. Da der Gummi zusammendrückbar ist, muß er, wie bekannt, um in radialer Richtung elastisch nachgeben zu können, Gelegenheit haben, sich in gewissem Umfang zwischen Radkörper und Radreifen axial auszudehnen. Zur Verbesserung der radialen Federung des in Stücke aufgeteilten Gummiringes können die Ringstücke in ihren aneinanderstoßenden Stirnflächen ausgehöhlt oder auch durch Zwischenglieder 7 voneinander getrennt sein, wodurch Zwischenräume entstehen, in die sich der Gummi in Umfangsrichtung elastisch verdrängen läßt.According to the design shown in the drawing, the wheel consists of one provided with the wheel hub 1 wheel body 2, one surrounding this with a gap Wheel tires 3 and an annular, resilient one pressed into this space Body made of rubber or similar material, mainly of rectangular cross-section, in flat annular grooves 4 in the mutually facing peripheral surfaces of the wheel body 2 and the tire 3 engages. As is generally known, the rubber body can be made of consist of an undivided ring 5, as shown in FIG. 3, or divided into several pieces 6 as can be seen from FIGS. 1 and 4. Since the rubber is compressible, it must he, as is known, in order to be able to yield elastically in the radial direction, opportunity have to expand axially to a certain extent between the wheel center and the wheel tire. To improve the radial resilience of the rubber ring, which is divided into pieces, you can the ring pieces hollowed out in their abutting end faces or through Intermediate members 7 can be separated from each other, creating spaces develop, in which the rubber can be displaced elastically in the circumferential direction.

Erfindungsgemäß sind im Gummiring bzw. in mehreren oder allen seiner Stücke nichtmetallische Kordeinlagen 8 eingebettet, die hauptsächlich längs einer oder beider Diagonalen des axialen Querschnitts des Gummikörpers verlaufen. Falls bei Schienenrädern die Einlagen 8 nur längs der einen Diagonale des Querschnitts des Gummikörpers verlegt sind, wird, wie z. B. in Fig. 2 dargestellt, diejenige Diagonale gewählt, die sich bei der Axialfederung des Rades unter der Wirkung einer von der Schiene auf den Flansch des Radreifens ausgeübten Seitenkraft zu längen sucht. Die Einlage 8 widersetzt sich einer solchen Verlängerung und führt hierdurch zu einer Versteifung der Federung des Rades in der erwünschten seitlichen Richtung. Dagegen wird bei der radialen Federung des Rades keine der Diagonalen des Querschnitts gestreckt; diese Federung wird also nicht durch die Einlage 8 behindert.According to the invention are in the rubber ring or in several or all of its Pieces of non-metallic cords 8 embedded, mainly along a or both diagonals of the axial cross section of the rubber body. If in the case of rail wheels, the inserts 8 only along one diagonal of the cross section the rubber body are laid, such. B. shown in Fig. 2, the one Diagonal chosen, which is in the axial suspension of the wheel under the action of a Lengthen the side force exerted by the rail on the flange of the wheel tire seeks. The insert 8 opposes such an extension and thereby leads to a stiffening of the suspension of the wheel in the desired lateral direction. On the other hand, with the radial suspension of the wheel, none of the diagonals of the cross-section will be stretched; this suspension is therefore not hindered by the insert 8.

Die Einlage 8 ist eine nichtmetallische Kordeinlage von der z. B. in der Kraftwagenreifenherstellung benutzten Art, d. h. sie besteht vorzugsweise aus einer oder mehreren Schichten von nicht miteinander verflochtenen Verstärkungsfäden in lichter Verteilung. Solche Schichten können einander kreuzweise durchlaufen, um den Gummikörper in beiden Diagonalen des Querschnitts des Gummikörpers zu verstärken, wie in Fig.5 dargestellt. Das Ausmaß der Versteifung der Axialfederung des Rades kann ferner dadurch beherrscht werden, daß die sich zwischen den Enden der Diagonale erstreckende Länge der diagonalen Verstärkungsfäden ein wenig größer gewählt wird als die Gerade zwischen diesen Enden. Dadurch haben die Fäden in unbelastetem Zustand des Rades einen von der Geraden ein wenig abweichenden, vorzugsweise schwach wellenförmigen Verlauf, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der diagonalen Einlage 8 ist deren Aufteilung in voneinander getrennte, rund um den Radkörper bzw. längs jedem Ringstück verteilte Gruppen 9, wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist. Durch diese Ausbildung verringert man die Einwirkung der diagonalen Einlage 8 auf die Federung im Drehsinn.The insert 8 is a non-metallic cord insert from the z. B. Type used in the manufacture of automobile tires, d. H. it preferably consists from one or more layers of non-interwoven reinforcement threads in clear distribution. Such layers can cross each other, to reinforce the rubber body in both diagonals of the cross section of the rubber body, as shown in Fig.5. The amount of stiffening of the wheel's axial suspension can also be controlled by the fact that the distance between the ends of the diagonal extending length of the diagonal reinforcing threads is chosen a little larger than the straight line between these ends. This means that the threads are in an unloaded condition of the wheel is one that deviates slightly from the straight line and is preferably slightly undulating Course as shown in FIG. 6. Another advantageous embodiment of the diagonal insert 8 is their division into separate, around the Wheel bodies or groups 9 distributed along each ring piece, as can be seen from FIGS. 3 and 4 is. This training reduces the effect of the diagonal insert 8 on the suspension in the direction of rotation.

Beim Beispiel nach Fig. 1 können die je mit einer diagonalen Einlage 8 versehenen Ringstücke derart angebracht werden, daß sie in bezug auf die Einlage 8 kreuzweise zueinander liegen.In the example of FIG. 1, each with a diagonal insert 8 provided ring pieces are attached so that they with respect to the insert 8 cross each other.

Zwecks zuverlässiger Befestigung der Enden der diagonalen Einlage 8 des axialen Gummiquerschnitts kann man die Einlage von den Enden der Diagonale aus in hauptsächlich axial im Gummi verlegte Verlängerungen 10 auslaufen lassen. Es können auch die zum Festhalten des Gummis dienenden Ringnuten 4 z. B. wellenförmigen Axialschnitt aufweisen, wie in Fig. 6 gezeigt ist.For the purpose of reliable fastening of the ends of the diagonal insert 8 of the axial rubber cross-section you can see the insert from the ends of the diagonal let out in extensions 10 laid mainly axially in the rubber. It can also serve to hold the rubber ring grooves 4 z. B. wavy Have an axial section, as shown in FIG. 6.

Die diagonale Einlage 8 ermöglicht die Verwendung eines wesentlich weicheren Gummis, als es sonst in Anbetracht der erwünschten Axialversteifung des Rades zulässig ist, und gewährleistet somit eine entsprechende Verbesserung der erwünschten Radial-und Verdrehfederung des Rades.The diagonal insert 8 enables the use of an essential softer rubbers than is usually the case in view of the desired axial stiffening of the Wheel is permissible, and thus ensures a corresponding improvement in the Desired radial and torsional suspension of the wheel.

Anspruch 1 schützt ausschließlich die Gesamtkombination s: iner sämtlichen Merkmale.Claim 1 only protects the overall combination s: in all Characteristics.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Spring-loaded wheel, especially for rail vehicles, in the case of the wheel body and wheel tire by a (preferably in a radially pretensioned State) between them inserted (undivided or divided into pieces) ring made of rubber or similar material mainly rectangular cross-section with each other are radially, axially and resiliently connected in the circumferential direction, in this ring a reinforcement insert is embedded, which mainly provides the axial suspension stiffened between wheel tire and wheel body (in one or both directions), thereby characterized in that the reinforcing insert is a non-metallic cord insert (8) is that mainly along at least one or both diagonals of the Cross-section runs.

2. Spring-loaded wheel according to claim 1, characterized in that that the non-metallic cord insert (8) extends along that of the diagonals, which, with axial suspension of the wheel tire (3), is opposite to the wheel body (2) the effect of a side force exerted by the rail on the flange of the wheel tire seeks too long.

3. Springy wheel according to claim 1 or 2, characterized in that that the non-metallic cord core (8) made of non-interlaced reinforcing threads consists in light distribution.

4. resilient wheel according to claims 1 and 3, characterized characterized in that the cords extending along both of the diagonals (8) cross each other.

5. Resilient wheel according to claims 1 to 4, characterized in that the cord insert (8) from the ends of the diagonal runs out in extensions (10), which are mainly laid axially in the rubber.

6. Spring end Wheel according to claims 1 to 5, characterized in that the cord insert (8) in separate ones, either around the wheel center (2) or along each ring piece (6) distributed groups (9) is divided.

7. Spring-loaded wheel according to claim 6, characterized in that the separate groups (9) lie crosswise to one another. B. A spring-loaded wheel according to claims 1 to 7, characterized in that the length of the cord insert (8) extending between the ends of the diagonal is slightly greater than the straight line between these ends and consequently one of the straight lines in the unloaded state of the wheel has a slightly different, preferably very slightly undulating course. Documents considered: German Patent No. 822 096; Austrian Patent No. 2132; Swiss Patent No. 165 696; French Patent Nos. 738 768, 1042 650; British Patent No. 597,284; USA. Patent Nos. 1,421,755, 1,436,366, 1462891st