DE2610157C2 - Rail vehicle wheel - Google Patents
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- B23K2101/26—Railway- or like rails
Description
Die Erfindung bezieht sich auf c;n Sc'-<enenfahrzeugrad nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to c; n Sc '- <ene vehicle wheel according to the preamble of claim 1.
Der bei Schienenfahrzeugrädcrn ebenso wie bei der. Schienen vorkommende Abriebverschleiß tritt insbesondere bei Kurvenfahrt an der der Radbandage zugewendeten Stirn des Radspurkranzes auf. Bei Rillenschienen, wie sie für Straßenbahnen verwendet werden, unterliegt auch der der Radbandage abgekehrte Rücken des Radspurkranzes einem Verschleiß. Versuche, Schienenfahrzeugräder namentlich am Spurkranz dadurch verschleißfester zu machen, daß der Spurkranz durch normale Flächenauftragsschweißung auf Stirn, Rücken und Umfangsfläche mit einer ummantelnden Aufpanzerung aus einem hochverschleißfesten Schweiß-Werkstoff versehen wird, haben nicht der verlangten Betriebssicherheit genügt und sind in der Praxis erfolglos geblieben, weil die große Gefahr besteht, daß die den Spurkranz ummantelnde Aufpanzerungs-Flächenauftragsschweißung auf Grund der beim Fahrbetrieb insbesondere gegen den Umfang des Spurkranzes vorkommenden Stoßbeanspruchungen ausbricht oder ausbröckelt und dadurch eine hohe Entgleisungsgefahr entsteht. Aufwendig und kostspielig ist auch die notwendige Nacharbeitung solcher Spurkranzummantelungen mit einer flächenmäßig aufgebrachten Auftragsschweißung aus dem verschleißfesteren Werkstoff, um das genaue Profil des Spurkranzes wieder herzustellen.The one with rail vehicle wheels as well as with the. Abrasion wear occurring on rails occurs particularly when cornering on the one facing the wheel bandage Forehead of the wheel flange. For grooved rails, such as those used for trams, is subject to even the back of the wheel flange facing away from the wheel bandage is subject to wear. Attempts at rolling stock wheels in particular to make the wheel flange more wear-resistant that the wheel flange through normal surface overlay welding on the forehead, back and circumferential surface with an encased armor made of a highly wear-resistant welding material do not have the required operational reliability are sufficient and have remained unsuccessful in practice because there is a great risk that the Armouring surface deposition welding encased on the flange due to the particularly during driving against the circumference of the wheel flange occurring impact loads break out or crumble and this creates a high risk of derailment. The necessary one is also time-consuming and costly Reworking of such wheel flange sheathing with a surface-based build-up weld made of the more wear-resistant material in order to restore the exact profile of the wheel flange.
Aus der DE-PS 6 97 472 ist ein Schienenfahrzeugrad der eingangs genannten Art bekannt, bei dem auf der Verschleißzone des Radreifens eine im Querschnitt schwalbenschwanzförmige ringnutartige Aussparung vorgesehen ist, die durch ein eingewalztes Band aus einem verschleißfesten Stahlwerkstoff ausgefüllt ist. Bei dieser Methode der Verschleißfestigkeitserhöhung eines Schienenfahrzeugrades müssen die Aussparung und das Band, welches zunächst in der Profilbreits gekrümmt ist und beim Einwalzen in die Aussparung wieder plattgewalzt wird, im Profilquerschnitt genau hergestellt und aufeinander abgestimmt sein, um einerseits nach dem Einwalzen des Bandes eine spielfreie Schwalbenschwanzverbindung zwischen Band und Rad und einen festen formschlüssigen Halt des Bandes in der Aussparung zu erhalten und um andererseits das Band ohneFrom DE-PS 6 97 472 a rail vehicle wheel of the type mentioned is known in which on the Wear zone of the tire has a dovetail-shaped recess in cross section is provided, which is filled by a rolled-in band made of a wear-resistant steel material. at This method of increasing the wear resistance of a rail vehicle wheel must have the recess and the strip, which is initially curved in the profile width and again when rolled into the recess is flattened, precisely manufactured in the profile cross-section and matched to one another on the one hand after rolling in the belt, a backlash-free dovetail connection between belt and wheel and one to get firm positive hold of the tape in the recess and on the other hand to the tape without
ίο hohlgewölbte Lage in der Aussparung vollständig mit dem gesamten Querschnittsvolumen in die Aussparung einwalzen zu können.ίο the hollow arched position in the recess completely with to be able to roll the entire cross-sectional volume into the recess.
Wegen möglicher temperaturbedingter Umfangslängenveränderungen des nur durch eine formschlüssige mechanische Verbindung in der Aussparung befestigten Bandes ist an wenigstens einer Bandumfangsstelle eine Dehnungsfuge zu belassen, die aber beim Fahrbetrieb Stöße verursachtBecause of possible temperature-related changes in circumference attached only by a positive mechanical connection in the recess An expansion joint must be left at at least one point on the circumference of the tape, but this is not possible when the vehicle is in motion Causes shocks
Die auch bei diesem Schienenfahrzeugrad in erster Linie zur Verschleißfestigkeitserhöhung des Radspurkranzes
an dessen der Radbandage zugewendeten Flanke beziehungsweise Stirn vorgesehene, mit dem einzuwalzenden
Band auszufüllende ringnutartige Aussparung erstreckt sich über den Bogenbereich der Ausrundung
zwischen der Radspurkranzstirn und der Radbandage. Durch die Ausarbeitung der Aussparung aus dem
Radreifengrundmaterial in dieser Ausrundung geht aber deren auf das Schienenkopfprofil abgestimmte und
für die Führungseigenschaften des Rades bedeutungsvolles Krümmungsprofil verloren, und die Wiederherstellung
des erforderlichen genauen Krümmungsprofils der Ausrundung beim Einwalzen des Bandes in die Aussparung
ist mit erhöhtem Aufwand verbunden.
Bei Verschleißfestigkeitserhöhung des Spurkranzes auch auf seinem der Radbandage abgekehrten Rücken
ist ein von der Spurkranzstirn bis zum SpurkranzrückenThe annular groove-like recess, which is also provided in this rail vehicle wheel, primarily to increase the wear resistance of the wheel flange on its flank or forehead facing the wheel bandage and to be filled with the band to be rolled, extends over the arched area of the fillet between the wheel flange face and the wheel bandage. By working out the recess from the wheel tire base material in this rounding, its curvature profile, which is matched to the rail head profile and which is significant for the guidance properties of the wheel, is lost, and the restoration of the required precise curvature profile of the rounding when rolling the strip into the recess is associated with increased effort.
If the wheel flange increases in wear resistance, even on its back facing away from the wheel drum, there is a change from the wheel flange face to the wheel flange back
Ummantelung des Spurkranzumfanges vorgesehen und durch Einwalzung und Schwalbenschv/anzverbindung seiner Ränder in einer ringnutai iigen «assparung auf dem Spurkranzrücken und in einer ringnutartigen Aussparung im Bereich der Spurkranzstirn oder Radbandage befestigt Da hierbei Radreifengrundmaterial am Umfang des Spurkranzes abgearbeitet wird und durch den verschleißfesteren, härteren Stahlwerkstoff des ummantelnden Bandes ersetzt wird, besteht die Gefahr, daß aufgrund von Stoßen während des Fahrbetriebes gegen den Spurkranz an dessen Umfang Ausbrüche oder Ausbröckelungen des Ummantelungswerkstoffs auftreten.Sheathing of the wheel flange circumference provided and by rolling and dovetail connection its edges in a ring groove the back of the flange and in a groove-like recess in the area of the flange face or wheel bandage attached Because the basic material for the wheel tires is processed on the circumference of the wheel flange and through the more wear-resistant, harder steel material of the wrapping tape is replaced, there is a risk of that due to bumps while driving against the flange on its circumference breakouts or crumbling of the sheathing material occurs.
Aus der GB-PS 43 58/1903 ist ein Schienenfahrzeugrad bekannt, bei dem zur Erhöhung der Haftreibung auf einer Schiene, beispielsweise zur Erhöhung der Anfahrkräfte einer Lokomotive, auf der zylinderförrr.igen Radbandage eine oder mehrere ringnutartige Aussparungen mit schwalbenschwanzförmig hinterschnittenem Querschnitt vorgesehen sind, die durch gleichartig im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Einlagenkörper aus einem Material mit erhöhtem Reibungskoeffizienten, wie zum Beispiel Korund, Schmirgel oder weißes Gußeisen, ausgefüllt sind.From GB-PS 43 58/1903 a rail vehicle wheel is known in which to increase the static friction a rail, for example to increase the starting forces of a locomotive, on the cylinder-shaped wheel bandage one or more ring groove-like recesses with dovetail undercut Cross-section are provided, which by similar in cross-section dovetail-shaped insert body made of a material with an increased coefficient of friction, such as corundum, emery or white Cast iron, are filled.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Lösung zu finden, mit der die Verschleißfestigkeit der bislang in der Praxis angewendeten Schienenfahrzeug^1 der bedeutend erhöht werden kann und mit der dennoch die großen Schwierigkeiten und hohen Gefahren vermieden werden können, die den vorerwähnten Verschleißfestigkeitserhöhungen durch flächige Auftrags-The invention has the task of finding a solution to the wear resistance of the previously applied in practice rail vehicle ^ 1 can be significantly increased and can be avoided with the still the great difficulties and high risks caused by the aforementioned wear resistance increases flat order
schweißung einer Aufpanzerungsummantelung oder durch Einwalzen von verschleißfesteren Stahlbändern in schwalbenschwanzförmige Ringnuten auf der Verschleißzone des Radreifens anhaften.Welding of an armor cladding or by rolling in more wear-resistant steel strips Adhere in dovetail-shaped annular grooves on the wear zone of the wheel tire.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen und Zusatzmaßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Ausarbeitung einer ringnutartigen Aussparung an dem Rad, die zur Ausfüllung mit einem eingeschweißten verschleißfesten Schweiß-Werkstoff einfachen rechteckigen Querschnitt haben kann, und die Nachbearbeitung nur des die ringnutartige Aussparung ausfüllenden Schweiß-Werkstoffs ist einfacher und billiger als die Herstellung einer schwalbenschwanzförmig hinterschnittenen ringnutartigen Aussparung beziehungsweise die profilgerechte Nacharbeitung einer die Verschteißzone des Radreifens ummantelnden flächigen Auftragsschweißung.This object is achieved according to the invention by what is contained in the characterizing part of claim 1 Features solved. Advantageous developments and additional measures are set out in the subclaims specified. The elaboration of an annular groove-like recess on the wheel, which is to be filled with a welded-in wear-resistant welding material can have a simple rectangular cross-section, and the Post-processing only of the welding material filling the annular groove-like recess is simpler and cheaper than the production of a dovetail-shaped undercut annular groove-like recess or respectively the correct reworking of a flat surface covering the tire's wear zone Build-up welding.
Der ausschlaggebende und bedeutende Vorteil des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugrades liegt in seiner Betriebssicherheit Die Befestigung der verschleißfesten Einlage in der Aussparung durch Einschweißen und Verschmelzen mit dem Radreifengrundmaterial beseitigt die betrieblichen Gefahren und Nachteile der Einlagenbefestigung durch Einwalzen eines vorgefertigten Bandes in eine Ringnut und durch formschlüssige, festklemmende Schwalbenschwanzverbindung des eingewalzten Bandes mit dem Rad.The decisive and significant advantage of the rail vehicle wheel according to the invention lies in its Operational safety The attachment of the wear-resistant insert in the recess by welding and fusing with the tire base material eliminates the operational hazards and disadvantages of the Insert fastening by rolling a prefabricated tape into an annular groove and by form-fitting, Clamping dovetail connection of the rolled-in strip with the wheel.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der auf der Spurkranzstirn und vorzugsweise zusätzlich auf der Radbandage vorgesehenen ringnutartigen Aussparung außerhalb der Ausrundung zwischen Spurkranz und Radbandage bleibt diese für die Führungseigenschaften des Rades wichtige Ausrundung im Radreifengrundmaterial mit ihrem ursprünglich hergestellten und auf das Schienenkopfprofil abgestimmten KrümmungsproFiI erhalten und werden Nacharbeitungen im Bogenbereich dieser Ausrundung vermieden.The inventive arrangement of the on the flange face and preferably also on the Wheel bandage provided ring groove-like recess outside the fillet between the flange and Wheel bandage remains this important rounding in the wheel tire base material for the guidance properties of the wheel with their originally produced curvature profile matched to the rail head profile and reworking in the arch area of this fillet is avoided.
Mit der lußerhalb der Ausrundung auf der Spurkranzstirn angeordneten und den Abriebverschleiß an der Spurkranzslirn vermindernden Ringnut mit eingeschweißter verschleißfester Ausfüllung kann vor allem in Verbindung mit wenigstens einer außerhalb der Ausrundung auf der Radbandage angeordneten und den Abriebverichleiß an der Radband^ge vermindernden Ringnut mit eingeschweißter verschleißfester Ausfüllung einem betrieblichen Abriebverschleiß des Radreifengrundmaterials im Bogenbereich der Ausrundung und einer verschleißbeciingten nachteiligen Veränderung des Krümmungsprofils der Ausrundung entgegengewirkt worden.With the outside of the fillet arranged on the flange face and the abrasion wear Above all, the flange-reducing ring groove with welded-in wear-resistant filling can in connection with at least one arranged outside the fillet on the wheel bandage and the Reduce wear on the wheel belt Annular groove with welded-in wear-resistant filling an operational abrasion of the wheel tire base material in the arch area of the fillet and a wear-related disadvantageous change of the curvature profile of the fillet has been counteracted.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der auf der Spurkranzstirn wie auch der auf dem Spurkranzrücken vorgesehenen Ringnut mit eingeschweißter Ausfüllung mit einem radialen Abstand vom Umfangsrand des Spurkranzes bleibt bei den schlagbeanspruchten Zonen des Spurkranzes das Radreifengrundmaterial in der Ursprungsqualität unverändert, und es bleibt am Spurkranzumfang radial außerhalb der Flanken der Rjngnulen und des eingeschweißten Schweiß-Werkstoffs eine Schicht aus Radreifengrundmaterial erhalten, die den hochverschleißfesten Schweiß-Werkstoff gegen Stoßeinwirkungen schützt und damit gegen die Gefahr eines Ausbröckeins oder Ausbrechens sichert.Due to the arrangement according to the invention on the face of the flange as well as on the back of the flange provided annular groove with welded filling with a radial distance from the peripheral edge of the With the wheel flange, the wheel tire base material remains in its original quality in the impact-stressed zones of the wheel flange unchanged, and it remains on the flange circumference radially outside of the flanks of the Rjngnulen and the welded-in welding material received a layer of wheel tire base material, which the highly wear-resistant welding material protects against impacts and thus against the risk of a Breaking out or breaking out secures.
Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeugrad kann auf längere Zeit als ein r.ormales Rad und mit höherer, zuverlässigerer Betriebssicherheit als ein mit bisherigen Maßnahmen verschleißfester gemachtes Rad das gewünschte und verlangte optimale Verhältnis in den Wechselbeziehungen zwischen Rad und Schiene erhalten, was für die Praxis von großer wirtschaftlicher Bedeutung ist.The rail vehicle wheel according to the invention can be used for a longer time than a normal wheel and with a higher, more reliable operational safety than a wheel made more wear-resistant with previous measures the desired and maintain the required optimal relationship in the interrelationships between wheel and rail, which is of great economic importance in practice.
In der Zeichnung ist im Schnitt ein Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeugrades nach der Erfindung dargestellt Der Spurkranz 1 des Rades ist auf seiner der Bandage 2 des Rades zugewendeten Stirn 3 mit einer ausgearbeiteten ringnutartigen Aussparung 4 versehen. Die Aussparung 4 ist durch Einschweißen eines gegenüber dem Radreifengrundmaterial verschleißfesteren Schweiß-Werkstoffs 5 ausgefüllt. Nach dem Ausfüllen der Aussparung 4 braucht nur der Ring aus eingeschweißtem Schweiß-Werkstoff bis auf die Oberfläche der Stirn 3 des Spurkranzes 1 nachgearbeitet zu werden.The drawing shows an exemplary embodiment of a rail vehicle wheel according to the invention in section The flange 1 of the wheel is shown on its face 3 facing the bandage 2 of the wheel with a elaborated annular groove-like recess 4 provided. The recess 4 is opposite by welding one the wheel tire base material more wear-resistant welding material 5 filled. After filling in the recess 4 only needs the ring made of welded-in welding material down to the surface the front 3 of the flange 1 to be reworked.
Die Aussparung 4 ist einerseits außerhalb des Bogenbereichs der Ausrundung zwischen Spurkranz 1 und Bandage 2 und andererseits mit einem radialen Abstand vom Umfangsrand des Spurkranzes 1 angeordnet. Dadurch bleibt das Radreifengrundmü-rial in der Ausrundung stehen und deren Krümmungspro.ll unberührt, so daß keine Nachbearbeitungen an der die Aussparung 4 ausfüllenden verschleißfesten Einlage zur Wiederherstellung des Krümmungsprofils der Ausrundung erforderlich sind, und es bleibt ferner radial außerhalb der Aussparung 4 Radreifengrundmaterial am Umfang des Spurkranzes 1 erhalten, so daß die die Aussparung 4 ausfüllende verschleißfeste Einlage gegen Stoßeinwirkungen auf den Spurkranzumfang und gegen die Gefahr eines Abplatzens geschützt istThe recess 4 is on the one hand outside of the arch area the fillet between flange 1 and drum 2 and on the other hand with a radial distance arranged from the peripheral edge of the flange 1. As a result, the basic tire material remains in the fillet stand and their curvature pro.ll unaffected, so that no reworking of the wear-resistant insert filling the recess 4 for restoration of the curvature profile of the fillet are required, and it also remains radially outside of the Recess 4 wheel tire base material received on the circumference of the wheel flange 1, so that the recess 4 Filling, wear-resistant insert against impacts on the flange circumference and against the risk is protected from chipping
Für Rillenschienen, die bei Straßenbahnen überwiegend angewendet werden, ist auch der der Bandage 2 abgekehrte Rücken 6 des Spurkranzes 1 mit einer gleichartigen, der Ausspaiting 4 entsprechenden Ringnut 7 versehen, die durch eingeschweißten verschleißfesten Schweiß-Werkstoff 8 ausgefüllt ist und gleichartig wie die Aussparung 4 zum Schütze der Ausfüllung gegen Stoßbeanspruchungen auf den Spurkranzumfang in einem radialen Abstand vom Umfangsrand des Spurkrrnzes 1 angeordnet ist.For grooved rails, which are mainly used in trams, the bandage 2 facing away back 6 of the flange 1 with a similar, the Ausspaiting 4 corresponding annular groove 7 provided, which is filled by welded-in wear-resistant welding material 8 and similar like the recess 4 to protect the filling against impact loads on the flange circumference in a radial distance from the peripheral edge of the wheel flange 1 is arranged.
Zur Verminderung eines Abriebverschleißes auch an der Bandage 2 ist diese bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei gleichartigen Ringnuten 9 versehen, die durch eingeschweißten verscnlelßfesten Schweiß-Werkstoff 10 ausgefüllt sind und die gleichartig wie die Aussparung 4 an der Stirn 3 des Spurkranzes 1 außerhalb des Bogenbereichs der Ausrundung zwischen der Bandage 2 und dem Spurkranz 1 angeordnet sind, um die Ausrundung nicht durch eine Ringnutausarbeitung und Einschweißung von Schweiß-Werkstoff zu verändern und nicht profilgerecht nacharbeiten zu müssen. Indem die verschleißfeste Ausfüllung der Aussparung 4 den Abriebverschleiß der Stirn 3 des Spurkranzes 1 vermindert und die verschleißfeste A usfüllung der Aussparung 4 Nuten 9 den Abriebverrchleiß der Bandage 2 vermindern, entsteht auch eine Verminderung des Abriebverschleißes an dem zwischen der Ausspa rung 4 und der Ri ignut 9 im Bogenbereich der Ausrundung vorh?ndenen Radreifengrundmaterial.To reduce abrasion wear on the bandage 2, this is provided in the illustrated embodiment with two similar annular grooves 9 which are filled with welded-in, sealing-proof welding material 10 and which are similar to the recess 4 on the end 3 of the flange 1 outside the arch area of the Rounding are arranged between the bandage 2 and the flange 1 in order not to change the rounding by machining an annular groove and welding in welding material and not to have to rework it in accordance with the profile. By the wear-resistant filling in the recess 4 reduces abrasive wear of the end 3 of the flange 1 and the wear-resistant A recess usfüllung 4 grooves 9 reduce the Abriebverrchleiß the drum 2, is also produced a reduction in the abrasion wear on the tion between the Ausspa 4 and Ri ignut 9 in the arch area of the fillet existing wheel tire base material.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition |