DE2712631C3 - Gefedertes Schienenrad - Google Patents
Gefedertes SchienenradInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B17/00—Wheels characterised by rail-engaging elements
- B60B17/0027—Resilient wheels, e.g. resilient hubs
- B60B17/0031—Resilient wheels, e.g. resilient hubs using springs
- B60B17/0034—Resilient wheels, e.g. resilient hubs using springs of rubber or other non-metallic material
- B60B17/0048—Resilient wheels, e.g. resilient hubs using springs of rubber or other non-metallic material pair of elements arranged in V-form
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Description
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Die Erfindung betrifft ein gefedertes Schienenrad mit folgenden Merkmalen:
- zwischen einem Radkörper mit Spannring und einem Radreifen sind konzentrisch in zwei Ringen
elastische Formkörper angeordnet,
- der axial am Radkörper befestigbare Spannring weist an seinem Umfang die Anlagefläche für
den einen und der Radkörper die für den anderen Form körperring auf,
- der Spannring und der Radkörper sind anschließend an die jeweilige Anlagefläche an ihren axial
außenliegenden Rändern jeweils mit einer umlaufenden, als Widerlager für die anliegende
Kante des Formkörperrings dienenden Schulter versehen,
- der Radreifen weist zwischen den Anlageflächen für die Formkörperringe einen radial nach innen
ragenden, umlaufenden, ebenfalls als Widerlager bo für die anliegenden Kanten der Formkörperringe
dienenden Anschlag auf.
Gefederte Schienenräder dieser Art sind an sich bereits bekannt (Bericht über den XXV. Internationalen
Kongreß des »Internationalen Vereins der Stra- b5
ßenbahnen, Kleinbahnen und der öffentlichen Kraftfahrzeugunternehmen«,
Wien, vom 27. Juni bis 3. Juli 1937, Seite 21). Während des Zusammenfügen gleiten
der Radkörper und der Spannring mit ihren Anlageflächen über die benachbarten Kanten der im
Radreifen in zwei Ringen angeordneten elastischen Formkörper, wobei die beiden Formkörperringe gegen
einen nach innen ragenden umlaufenden, als Widerlager dienenden Anschlag anstehen. Während des
Zueinanderziehens von Radkörper und Spannring werden die beiden Formkörperringe zunächst in axialer
Richtung zusammengepreßt, wobei bei dem weiteren axialen Zusammenpressen Material der beiden
elastischen Formkörper in radialer Richtung verdrängt wird und hierdurch die radiale Vorspannung
erzeugt wird. Der Nachteil besteht darin, daß erst ein starkes Zusammenpressen in axialer Richtung ein
Verdrängen in radialer Richtung zur Folge hat und daß diese Kraft bzw. Vorspannung in radialer Richtung
nicht beliebig vorgebbar ist, da Radkörper und Spannring auf diesen elastischen Formkörpern gleiten
müssen.
Es ist weiterhin bekannt (DE-GM 1755 848), zwischen
konzentrisch zueinander angeordneten äußeren und inneren Metallringen jeweils einen ringförmigen
Ringkörper anzuvulkanisieren und diese Bauteile mit einem Radkörper und einem Radreifen derart zusammenzufügen,
daß nach Fertigstellung des gummigefederten Schienenrades die beiden Gummikörper zueinander
V-förmig unter Ausbildung eines umlaufenden Ringraumes angeordnet sind. Hierbei erfolgt
beim Zusammenfügen des Rades ein Zusammenpressen der Formkörper in axialer Richtung, wobei gleichzeitig
die äußeren Metallringe auf der kegelförmigen Fläche der Innenwandung des Radreifens bis zu einem
am Rande angeordneten Ansatz aufgeschoben werden.
Ferner ist es bekannt (FR-PS 735243), bei einem gummigefederten Schienenrad drei ringförmige
Formkörper vorzusehen, von denen zwei beidseitig eines von dem Radreifen ausgehenden umlaufenden
V-Profils angeordnet und mittels eines Spannringes unter Erzeugung der axialen Vorspannung verspannt
sind, während der dritte ringförmige Formkörper zwischen dem Spannring, dem Radkörper und dem umlaufenden
V-Prof il ohne Vorspannung eingelegt ist und die radiale Federung übernimmt.
Es ist weiterhin bekannt (FR-PS 750 892), ein gefedertes Schienenrad in der Weise auszubilden, daß zwischen
einem Radkörper und dem Radreifen konzentrisch angeordnete elastische Körper 3 und 4 vorzusehen.
Diese Körper sind in zwei Ringen angeordnet, die durch den an der Innenseite des Radreifens angeformten
Umlauf des Anschlags voneinander getrennt sind. Auch hier werden durch das axiale Verspannen
der den Radkörper bildenden beiden Teile die Gummikörper in axialer Richtung verspannt, wobei gleichzeitig
eine Verdrängung des Materials in radialer Richtung erfolgt. Durch axiales Vorspannen werden
ebenfalls zunächst die axialen Vorspannungen erzeugt, wobei erhebliche axiale Kräfte aufzubringen
sind, um eine radiale Vorspannung zu erzeugen.
Es ist ferner ein gefedertes Schienenrad bekannt (DE-OS 2406206), bei dem der Felgenring so ausgebildet
ist, daß er einen den Boden der Radfelge bildenden Ansatz hat und der Felgenring und der Ansatz
einen durchgehenden radialen Schlitz aufweisen. Beim Zusammenbau des Schienenrades werden zunächst
die Gummikörper auf der Innenseite des Felgenringes angeordnet, anschließend der Felgenring
mit dem umlaufenden Ansatz zusammengepreßt, so
daß der durch den radialen Schlitz gebildete Spalt sich
schließt. Anschließend wird der Felgenring eingeschoben, dann auseinandergepreßt, so daß der radiale
Schlitzsich wieder öffnet, wobei durch die ausgeübten Kräfte der Felgenring geweitet wird und hierdurch auf
die Gummikörper in radialer Richtung eine Kraft ausgeübt wird, so daß gleichzeitig sowohl in radialer als
auch in axialer Richtung vorgebbare Vorspannungen erzeugt werden. Der wesentliche Nachteil besteht
darin, daß beim Zusammenbau komplizierte Einrichtungen unter anderem zum Weiten des geschlitzten
Felgenringes vorhanden sein müssen und daß hierfür Vorsorge getragen werden muß, daß kein Gummikörper
im Bereich des Schlitzes zu liegen kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gefedertes Schienenfahrzeugrad der eingangs erwähnten
Gattung so auszubilden, daß in den Form körperringe η die axialen und radialen Vorspannungen beim Zusammenfügen
des Schienenrades gleichzeitig für alle Betriebsbedingungen in ausreichendem Maße aufgebracht
werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im unverspannten Zustand bei Anlage der
Formkörper an den Anlageflächen und an den Widerlagern an jedem Formkörper der Winkel zwischen seiner
axialen außenliegenden Fläche und der Anlagefläche am Spannring bzw. am Radkörper sowie sein
Gegenwinkel kleiner als 90° sind und daß diese Winkel durch die Axialverschiebung des Spannrings beim
Zusammenspannen mit dem Radkörper vergrößerbar sind.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß nach Einlegen der elastischen Formkörper
zwischen dem Radreifen und dem Spannring bzw. dem Radreifen und dem Radkörper diese Schultern
Widerlager bilden, gegen die die Formkörper anstehen. Beim Zusammenfügen des Rades werden Radkörper
und Spannring aufeinander zubewegt und miteinander verschraubt. Hierbei stützen sich die elastischen
Formkörper an diesen Widerlagern ab und werden beim Annähern von Radkörper und Spannring in
axialer Richtung einer Schubspannung unterworfen, derzufolge eine Änderung der Querschnittsfläche der
elastischen Formkörper so stattfindet, daß hierdurch gleichzeitig die Erzeugung der axialen und radialen
Vorspannung erzielt wird. Der Zusammenbau des erfindungsgemäßen Rades ist problemlos und kann mit
einfachen Mitteln durchgeführt werden. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt daher in der sehr einfachen
Montage und Demontage des Radreifens.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel, wobei lediglich die obere Hälfte vor
dem Zusammenbau dargestellt ist, und
Fig. 2 einen Ausschnitt des radialen Schnittes nach Fig. 1 nach dem Zusammenbau mit den schematisch
dargestellten Spannungen in den elastischen Formkörpern der Radkörper.
In Fig. 1 ist mit 1 der Radkörper, mit 2 der Spannring und mit 3 der konzentrisch zu ihnen angeordnete
Radreifen bezeichnet, der auf seiner Innenwandung 4 in Richtung zu dem Spannring und dem Radkörper
einen umlaufenden Anschlag 5 hat. Der Radkörper und der Spannring weisen an ihren freien Rändern
jeweils eine umlaufende Schulter 6 bzw. 7 auf. Der ϊ Radkörper weist zur Aufnahme des Spannringes einen
umlaufenden Absatz 8 mit einer als Anschlag dienenden Ringfläche 9 auf. In den umlaufenden Ringraum,
der radial von dem Radkörper mit dem Spannring und dem Radreifen begrenzt ist, sind in zwei Ringen elasti-ο
sehe Formkörper 10 bzw. 11 angeordnet. Diese elastischen Formkörper eines jeden Ringes sind unter Bildung
von Zwischenräumen angeordnet Der Winkel α der elastischen Formkörper 10 bzw. 11 zwischen der
außenliegenden Freifläche 12 bzw. 13 und der AnIa- >
gefläche 14 bzw. 15 auf dem Radkörper 1 bzw. dem Spannring 2 ist im unverspannten Zustand der Formkörper
kleiner als 90°. Auch der zugeordnete Gegenwinkel ist kleiner als 90°.
Die elastischen Formkörper haben in Fig. 1 im un-
2i) verspannten Zustand im radialen Schnitt des Schienenrades
den Querschnitt eines Parallelogramms. Sie sind Parallelepipede. Sie werden in der aus Fig. 1 ersichtlichen
Weise eingelegt und stehen dann mit den betreffenden Kanten gegen die Schultern 7 bzw. 6 und
.?5 den umlaufenden Anschlag 5 an. Beim Zusammenfügen des Schienenrades wird der Radreifen mittels einer
nicht dargestellten Vorrichtung in seiner Stellung fixiert und der Radkörper und der Spannring werden
in Richtung der Pfeile 16 und 17 gegeneinander ange-
jo zogen. Anschließend werden Spannring und Radscheibe
miteinander verschraubt, mittels nicht dargestellter, in die miteinander fluchtenden Bohrungen 18,
19 einzuführender Schrauben. Der Spannring steht dann gegen die als Anschlag dienende Ringfläche 9
J5 an.
Infolge der durch den umlaufenden Anschlag 5 und die Schultern 6 bzw. 7 gebildeten Widerlager bleiben die
Formkörper auf dem Radkörper bzw. dem Spannring und der Radscheibe in der in Fig. 1 dargestellten Slellung
fixiert. Während der anschließenden weiteren gegenläufigen Bewegung von Radkörper und Spannringwerden
auf die Gummikörper in axialer Richtung Schubspannungen ausgeübt. Hierdurch werden die
Winkel größer und die Querschnitte der Formkörper
gehen aus der in Fig. 1 dargestellten Form (Parallelepipede) in Rechtecke über. In der Endlage nehmen
die Formkörper die in Fig. 2 dargestellte Form an, wobei gleichzeitig zwischen ihnen ein umlaufender
Luftspalt 20 gebildet ist, in den sie sich bei Belastung
so verformen können.
In Fig. 2 sind schematisch die Spannungen eingetragen. Mit 5 sind die Schubspannungen, mit N die
Normalspannungen und mit D die Diagonalspannungen bezeichnet.
In der Fig. 1 ist der Gegenwinkel genaus groß wie der Winkel α und deshalb ebenfalls mit α bezeichnet.
Die gleichzeitige Erzeugung von axialen und radialen Vorspannungen erfolgt durch Schubspannungen.
Hierdurch wird vermieden, daß radiale oder axiale Vorspannungen durch extrem hohe Verformungen
der elastischen Formkörper in axialer oder radialer Richtung erzeugt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Gefedertes Schienenfahrzeugrad mit folgenden Merkmalen: '>- zwischen einem Radkörper mit Spannring und einem Radreifen sind konzentrisch in zwei Ringen elastische Formkörper angeordnet,— der axial am Radkörper befestigbare Spann- |0 ring weist an seinem Umfang die Anlagefläche für den einen und der Radkörper die für den anderen Formkörperring auf,— der Spannring und der Radkörper sind anschließend an die jeweilige Anlagefläche an ihren axial außenliegenden Rändern jeweils mit einer umlaufenden, als Widerlager für die anliegende Kante des Formkörperrings dienenden Schulter versehen,- der Radreifen weist zwischen den Anlageflä- ^o chen für die Fortnkörperringe einen radial nach innen ragenden, umlaufenden, ebenfalls als Widerlager für die anliegenden Kanten der Formkörperringe dienenden Anschlag auf, ^5dadurch gekennzeichnet, daß im unverspannten Zustand bei Anlage der Formkörper (10 bzw. 11) an den Anlageflächen (4, 14, 15) und an den Widerlagern (Schultern 6 und 7, Anschlag 5) an jedem Formkörper der Winkel (α) so zwischen seiner axial außenliegenden Fläche (12 bzw. 13) und der Anlagefläche (14 bzw. 15) am Spannring (2) bzw. am Radkörper (1) sowie sein Gegenwinkel kleiner als 90° sind und daß diese Winkel durch die Axialverschiebung des Spann- J5 rings beim Zusammenspannen mit dem Radkörper vergrößerbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2712631A DE2712631C3 (de) | 1977-03-23 | 1977-03-23 | Gefedertes Schienenrad |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2712631A DE2712631C3 (de) | 1977-03-23 | 1977-03-23 | Gefedertes Schienenrad |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2712631A1 DE2712631A1 (de) | 1978-10-05 |
DE2712631B2 DE2712631B2 (de) | 1979-09-06 |
DE2712631C3 true DE2712631C3 (de) | 1982-10-28 |
Family
ID=6004362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2712631A Expired DE2712631C3 (de) | 1977-03-23 | 1977-03-23 | Gefedertes Schienenrad |
Country Status (1)
Country | Link |
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AT139502B (de) * | 1932-06-10 | 1934-11-26 | Continental Gummi Werke Ag | Elastische Räder für Schienenfahrzeuge. |
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DE1206006B (de) * | 1959-10-08 | 1965-12-02 | Bochumer Ver Fuer Gussstahlfab | Gummigefedertes Schienenrad mit etwa quadratischen, einen radialen Abstand zwischen Radreifen und Radfelge ueberbrueckenden Gummiplatten |
DE2406206C3 (de) * | 1974-02-09 | 1981-05-07 | Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg | Gummigefedertes Schienenrad |
-
1977
- 1977-03-23 DE DE2712631A patent/DE2712631C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2712631A1 (de) | 1978-10-05 |
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Legal Events
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OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SCHMIEDEWERKE KRUPP-KLOECKNER GMBH, 4630 BOCHUM, D |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |