DE19633597C2 - Strombrücke an gummigefederten Schienenrädern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Strombrücke an gummigefederten Schienenrädern, bei denen eine Gummieinlage den Radreifen auf der Radfelge hält und der Radreifen mit der Radfelge über einen an einer Stirnseite des Rades angeordneten elektrischen Leiter verbunden ist.

Es ist bekannt, daß gummigefederte Schienenräder, deren Radreifen vom übrigen Rad durch die gummielastische Einlage elektrisch isoliert ist, aus verschiedenen Gründen eine Strombrücke zwischen Radreifen und übrigem Radkörper benötigen. Bei elektrischen Fahrzeugen erfolgt nämlich die Energieversorgung durch zwischen den beiden Polen Oberleitung und Schiene fließenden Strom. Bei nicht elektrisch betriebenen Schienenfahrzeugen dienen solche Strombrücken der Übertragung von Signal strömen von Rad zu Rad eines Radsatzes, wobei die Messung dann zwischen den beiden Schienen erfolgt. Schließlich können solche Strombrücken auch verhindern, daß es zu unerwünschten elektrischen Entladungen von im Fahrbetrieb zwischen Radreifen und Radkörper stattfindenden elektrischen Aufladungen kommt. In der Praxis, aber auch aus der Literatur, sind Strombrücken verschiedener Art zwischen Radreifen und Radfelge bekannt.

Bei einer bekannten Strombrücke (DE 43 42 906 A1), die sich in der Praxis bereits bewährt hat, sitzt in einer Ovalbohrung der Gummieinlage eine Litze, die auf der radialen Innenseite und Außenseite der Gummieinlage gegen die Peripherie der Felge und des Radreifens gepreßt wird. Der Vorteil einer solchen Strombrücke besteht darin, daß sie vor äußeren Beschädigungen weitgehend geschützt ist. Nachteilig ist jedoch, daß die Funktionstüchtigkeit dieser innenliegenden Strombrücken optisch nicht überprüft werden kann. Vereinzelt kann es nämlich zu Störungen aufgrund von elektrochemischen Korrosionen an den Kontaktstellen und infolge davon zu Lichtbögen kommen, die zu Aufhärtungen führen. Solche Korrosionsnarben und Aufhärtungen können dabei im Laufe des Fahrbetriebes zu Brüchen der immer dünner werdenden Reifen führen. Dies gilt insbesondere bei Fahrzeugen mit Gleichstromversorgung.

Bei anderen bekannten Ausführungen einer Strombrücke (DE 93 19 845 U1, EP 06 79 540 A1) ist die Strombrücke zumindest teilweise in einer Ausnehmung an einer Stirnseite der Radfelge so angeordnet, daß ihre Funktionstüchtigkeit optisch überprüfbar ist. Mindestens mit einem Ende ist sie mittels eines in einer Bohrung der Radfelge sitzenden Schraubenbolzen befestigt. Ihr anderes Ende kann entweder am Radreifen angeklebt oder mittels eines weiteren stirnseitig im Radreifen eingesetzten Schraubenbolzens befestigt. Solche Strombrücken haben einige Nachteile. Die Bohrungen in der Radfelge, insbesondere aber die im Radreifen führen in Folge ihrer Kerbwirkung zu einer Schwächung des Rades, insbesondere des hochbeanspruchten Radreifens, was wiederum die Gefahr von Brüchen zur Folge haben kann. Die Strombrücke mit ihren Befestigungsbolzen führt zu einer nicht unerheblichen Unwucht des Rades, die ausgeglichen werden muß. Schließlich liegt bei der einen Ausführung die Strombrücke ungeschützt an der äußeren Stirnseite des Rades.

Bei einem anderen bekannten gummigefederten Schienenrad (US 42 12 491) ist die Gummieinlage zwischen einem inneren Felgenteil und einem äußeren Felgenteil mit aufgeschrumpftem Radreifen angeordnet. In einer seitlichen Ausnehmung der beiden Felgenteile ist eine Strombrücke angeordnet, die mittels in entsprechenden Bohrungen eingreifenden Schraubenbolzen an den beiden Teilen befestigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strombrücke für gummigefederte Schienenräder zu schaffen, die ohne Schwächung des Reifenquerschnittes am Radreifen befestigbar ist, die vor äußeren mechanischen Beschädigungen weitgehend geschützt ist und die einen einfachen Unwuchtausgleich erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Strombrücke der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß an der äußeren Stirnseite des Radreifens ein in Umfangsrichtung verlaufender Vorsprung angeformt ist, in dessen Verlauf eine Aussparung mit einem darin angeordneten, axialen Stiftansatz vorgesehen ist, an dem der elektrische Leiter der Strombrücke angeschlossen ist.

Bei einer solchen Strombrücke kommt dem in Umfangrichtung verlaufenden angeformten Vorsprung eine Mehrfachfunktion zu:

Aus dem Material des Vorsprungs ist durch entsprechende Aussparung der Stiftansatz für den Anschluß des elektrischen Leiters gebildet. Anders als bei bekannten gummigefederten Schienenrädern ist mit der Schaffung eines solchen Befestigungspunktes keine Schwächung des Radreifens verbunden, von der mit zunehmender Betriebszeit und damit einhergehendem dünner werdenden Radreifen eine gefährliche Kerbwirkung ausgehen könnte und damit eine Bruchgefährdung des Radreifens mit sich bringen würde. Auch wird das mit der Bildung der Aussparung entfernte Material des Vorsprungs durch die Strombrücke teilweise ersetzt, so daß anders als bei den anderen Schienenrädern, wo eine Strombrücke zusätzlich angebracht wird, mit dem Anbringen der Strombrücke keine wesentliche Unwucht am Rad geschaffen wird. Durch mehr oder weniger Wegnahme von Material vom Vorsprung auch an anderen Umgangsstellen läßt sich eine eventuelle Unwucht leicht beheben. Schließlich liegt die Strombrücke in der Aussparung des Vorsprungs und ist damit weitgehend gegen von außen einwirkende mechanische Beschädigungen geschützt.

Die Erfindung kann in mehrerer Weise vorteilhaft ausgestaltet werden.

Nach einer ersten Ausgestaltung erstreckt sich der Vorsprung über den gesamten Umfang des Radreifens. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, weil sie die Anbringung der Strombrücke oder der Strombrücken an frei wählbaren Stellen des Umfangs erlaubt. Auch läßt sich dabei durch Wegnahme von mehr oder weniger Material des Vorsprungs eine Unwucht leicht beseitigen.

Der Vorsprung kann als Steg ausgebildet sein, der dann eine geringere radiale Höhe als der Radreifen hat. Der Vorsprung kann sich aber auch über die gesamte radiale Höhe des Radreifens erstecken.

Auch für den Stiftansatz gibt es mehrere alternative Ausführungen. Nach einer ersten Ausführung kann der Stiftansatz als Schraubenbolzen ausgebildet sein. Nach einer zweiten alternativen Ausführung kann er als Zapfen für eine Steck-, Schrumpf- oder Klebverbindung ausgebildet sein.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Vorsprung als Referenz zur Messung der Rundheit des Rades herangezogen werden kann.

Im folgendem wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 ein gummigefedertes Schienenrad ausschnittweise in Stirnansicht,

Fig. 2 einen Radreifen des Schienenrades gemäß Fig. 1 im Radialschnitt.

Ein gummigefedertes Schienenrad besteht aus einem Radkörper mit einer Radfelge 1 und einem Radreifen 2. Der Radreifen 2 wird auf der Felge 1 über unter radialer Vorspannung stehende Gummikörper gehalten, die in äußeren und inneren peripheren Nuten der Radfelge 1 und des Radreifens 2 liegen. In Fig. 2 ist die Nut 3 des Radreifens 2 zu erkennen.

Der Radreifen 2 trägt an seiner äußeren Stirnseite einen Vorsprung 4 in Form eines umlaufenden Steges. An einer oder mehreren in Umfangsrichtung versetzten Stellen weist der Steg 4 eine Aussparung 5 auf. In dieser Aussparung 5 liegt ein axialer Stiftansatz 6. Die Aussparung 5 und der Stiftansatz 6 sind durch Wegnahme des Stegmaterials, z. B. durch Fräsen hergestellt. Der Stiftansatz 6 kann als Schraubenbolzen oder als zylindrischer Stift ausgebildet sein. Auf diesem Stiftansatz 6 sitzt ein Kupplungselement 7 eines elektrischen Leiters 8, der mit einem zweiten gleichen Kupplungselement 9 versehen ist, das mit einer Schraube 10 an der Felge 1 befestigt ist. Die Befestigung des ersten Kupplungselementes 7 auf dem Stiftansatz 6 kann entweder eine Klemmverbindung, eine Klebverbindung oder eine Schraubverbindung sein. Im Falle einer Schraubverbindung ist der Stiftansatz 6 als Schraubenbolzen ausgebildet, auf dem eine Mutter 11 das aufgesteckte Kupplungselement 7 hält.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Vorsprung 4 als schmaler Steg ausgebildet. Er kann sich aber auch, wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet, über die gesamte radiale Höhe des Radreifens 2 erstrecken. In jedem Fall ist die Strombrücke durch den Vorsprung 4 weitgehend abgeschirmt und so gegen Beschädigungen geschützt.

Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen gummigefederten Schienenrades mit Strombrücke bestehen darin, daß von den Befestigungsmitteln der Strombrücke am Radreifen keine Kerbwirkung ausgeht, daß durch das Anbringen der Strombrücke sich keine großen Unwuchten ergeben und sich ergebende Unwuchten leicht durch Entfernen von Material aus dem umlaufendem Vorsprung beseitigt werden können, daß sich der umlaufende Vorsprung als Referenz für Rundheitsmessungen eignet, insbesondere wenn in dem radialverbreiterten Vorsprung, wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist, eine Prüfrille 12 angeordnet ist, und daß schließlich die Funktionstüchtigkeit der Strombrücke auf einfache Art und Weise optisch überprüfbar ist. Die Prüfrille 12 ist deshalb besonders gut als Referenz für Rundheitsmessungen geeignet, weil sie im Fahrbetrieb unverändert bleibt. Bisher wurde als Referenz der äußere Spurkranzdurchmesser benutzt, der sich im Fahrbetrieb allerdings ändern konnte, insbesondere durch Abnutzung beim Befahren von Weichen.

Claims (8)

1. Strombrücke an gummigefederten Schienenrädern, bei denen eine Gummieinlage den Radreifen (2) auf der Radfelge (1) hält und der Radreifen (2) mit der Radfelge (2) über einen an einer äußeren Stirnseite des Rades angeordneten, elektrischen Leiter (9) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der äußeren Stirnseite des Radreifens (2) ein in Umfangsrichtung verlaufender Vorsprung (4) angeformt ist, in dessen Verlauf eine Aussparung (5) mit einem darin angeordneten, axialen Stiftansatz (6) vorgesehen ist, an dem der elektrische Leiter (9) angeschlossen ist.

2. Strombrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (4) sich über den gesamten Umfang des Radreifens (2) erstreckt.

3. Strombrücke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vorsprung (4) mehrere über den Umfang verteilte Aussparungen (5) mit Stiftansätzen (6) für elektrische Leiter (9) vorgesehen sind.

4. Strombrücke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (4) als Steg ausgebildet ist.

5. Strombrücke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung sich über die gesamte radiale Höhe des Radreifens (2) erstreckt.

6. Strombrücke einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiftansatz (6) als Schraubenbolzen ausgebildet ist.

7. Strombrücke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stiftansatz (6) als Zapfen für eine Steck-, Schrumpf- oder Klebverbindung ausgebildet ist.

8. Strombrücke nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Vorsprung (4) eine konzentrische Prüfrille (12) vorgesehen ist.