DE3208978C2 - Gummigefedertes Schienenrad - Google Patents
Gummigefedertes SchienenradInfo
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- DE3208978C2 DE3208978C2 DE19823208978 DE3208978A DE3208978C2 DE 3208978 C2 DE3208978 C2 DE 3208978C2 DE 19823208978 DE19823208978 DE 19823208978 DE 3208978 A DE3208978 A DE 3208978A DE 3208978 C2 DE3208978 C2 DE 3208978C2
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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
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein gummigefedertes Schienenrad, bei dem zwischen einer inneren Ringnut eines Radreifens und einer äußeren Ringnut der Radscheibe eine Vielzahl von Gummikörpern mit im wesentlichen rechteckigem Grundriß unter hoher Vorspannung eingebettet sind. In mindestens einer der Basisflächen eines jeden Gummikörpers ist eine zentrale, sich in axialer Richtung des Rades erstreckende muldenförmige Vertiefung vorgesehen, die im eingesetzten Zustand des Gummikörpers flachgedrückt ist. Bei einem derartigen Schienenrad ergibt sich ein gutes radiales Federvermögen bei hoher axialer Härte, weil nicht nur die Gummikörper im Bereich der Aufstandsfläche des Rades, sondern auch die benachbarten Gummikörper einen erheblichen Beitrag für die Federung leisten.
Description
2. Gummigefedertes Schienenrad nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Erstreckung der
Vertiefung (12) In axialer Richtung größer ist als die
in Umfangsrichtung.
3. Gummigefedertes Schienenrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (12) in
die beiden axialen Stirnflächen (13 und 14) des Gummikörpers (9) mündet und über Ihre Länge einen konstanten
Querschnitt hat.
4. Gummigefedertes Schienenrad nach Anspruch 2. jo
dadurch geksnnzelchnci. daß t--r Abstand (a) der Vertiefung
(12) von dsn axi&Ier. Stirnflächen (13. 14) größer
ist als der Abstand (b) der Vc. .iefung (12) von den
seitlichen Stirnflächen (15. 16) des Gummikörpers (9).
5. Gummigefedertes Schienenrad nach einem der J5
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die neben der Vertiefung (12) verbleibende Restflüche
(llo und 116) etwa 60 bis 75"n der Baslsfläche (M)
ausmacht.
6. Gummigefedertes Schienenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gummikörper (9) im eingebauten Zustand ganzflächig mit ihrer Basisfliiche (11). d. h. unter Einschluß der
die Vertiefung (12) bildenden Teilfläche. auf der Radfelge
(6) aufliegen.
7. Gummigefedertes Schienenrad nach Anspruch I. bei dem der von den beiden einander zugekehrten
Ringnuten gebildete Ringspalt durch eine umlaufende, sattelförmige Erhebung in der Mitte der äußeren
Ringnut eine über seine Breite unterschiedliche Einbauhöhe hat und die Gummikörper Im entspannten
Zustand eine mit der sattelförmigen Erhebung korrespondierende, damit in Umfangsrichtung verlaufende
und quer zur Achsrichtung angeordnete Mulde aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die der
Basisfläche (11) gegenüberliegende Korrespondenzfläche (17) des entspannten Gummikörpers (9) eine in
Umfangsrichlung zentrale, sich beidseits in axialer
Richtung erstreckende Senke (18) aufweist, und daß die neben der Senke (18) verbleibenden Restflächen
mindestens 50% der Korrespondenzfläche (17) ausmachen.
8. Gummigefedertes Schienenrad nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kontur der Im Bereich der Mulde (19) Hegenden Rest- i>5
flächen der Kontur der sattelförmigen Erhebung entspricht.
9. Gummigefedertes Schienenrad nach Anspruch 7.
dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde (19) von der bis zu den axialen Stirnflächen (13 bzw. 14) des Gummikörpers
(9) durchgehenden Senke (18) gekreuzt wird (Fig. 5).
10. Gummigefedertes Schienenrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Senke (18) eine
geringere Tiefe aufweist als die Mulde /19) und dadurch durch die Mulde (19) in zwei miteinander
fluchtende Abschnitte (18a und 186) geteilt ist (Fig. 5).
11. Gummigefedertes Schienenrad nach einem der
Ansprüche 7 bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß die Senke (18 bzw. 21) mit der Vertiefung (12) über einen
zentralen Durchbruch verbunden ist.
12. Gummigefedertes Schienenrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch im
Querschnitt länglich, etwa 1 bis 4 mm breit und etwas kürzer ist als die axiale Erstreckune der Vertiefung.
20 Die Erfindung betrifft ein gummigefedertes Schienenrad gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die gattungsgemäßen Schienenrüder zeichnen sich jeweils durch eine bestimmte axiale Feaerhürte und eine
bestimmte Fähigkeit des radialen Stoßabbaues aus. Bekannt sind derartige gummigefederte Schienenräder
durch die DE-PS 12 06 006 und die DE-PS 23 53 221.
Der mit den gattungsgemäßen Schienenrädern erzielbare Fahrkomfort, zu dem auch möglichst niedere Fahrgeräusche
zählen, läßt sich durch weichere Gummimischungen und damit größere Federwege zwar verbessern,
doch gehl diese Verbesserung zu Lasten einer Einbuße in der dxialen Steifigkeit, die die Betreiber von StraUenbahnen
und dgl. als ein wesentliches Kriterium ansehen. So sind Bestrebungen darauf gerichtet, gummigefederte
Schienenräder mit einer verbessert^ axialen Federhiirte
zu schaffen, bei denen die Fähigkeit des radialen SioUabbaues
nicht wesentlich gemindert ist. Als eine Maßnahme hierfür schlägt die DE-PS 23 53 221 vor. in einen
sich jeweils zur Mitte hin erweiternden Ringspalt in ihrer Kontur nicht korrespondierende Gummikörper einzubringen,
um die Gummikörper einzubringen, um die Gummikörper von der Mitte zu den Rundem hin unter
zunehmende Vorspannung zu setzen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist der eben geschilderten Aufgabenstellung teilweise ähnlich und
besteht darin, das radiale Federverniögen der gattungsgemäßen
Schienenräder zu erhöhen, ohne daß die axiale Hüne in gleichem Maße absinkt. Dabei ist weiterhin darauf
zu achten, daß möglichst viele der insgesamt vorhandenen
Gummikörper zu den von der Gummifederung zu
übernehmenden Funktionen wirkungsvoll herangezogen werden.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die guttungsgemäßen
Schienenräder entsprechend den im Anspruch I niedergelegten Merkmalen auszubilden.
Aul Weiterentwicklungen gemäß den I nteransprüehen
wird verwiesen.
Durch die Erfindung wird einmal eine Erhöhung des Federvermögens bei in bezug auf diese Erhöhung nur
unwesentlicher Verminderung der axialen Härte und. über die Erhöhung des Federweges ausgelöst, eine bessere
Verteilung der insgesamt aufzunehmenden Beanspruchung auf die dem jeweils nur auf Druck beanspruchten
Gummikörper benachbarten Gummikörper erreicht. Dies Ist darauf zurückzuführen, daß nunmehr
die Gummikörper nicht nur In radialer Richtung von tier
Mitte zu den Rändern hin unter zunehmender Vorspannung stehen, sondern daß im Bereich der Vertiefung der
einzelne Gummikörper auch in Umfangsrichtung unter zunehmender Vorspannung gehalten ist.
Obgleich bei nur einer sich in axialer Richtung erütrekkenden,
muldenförmigen Vertiefung diese bevorzugt in der der Radfelge zugekehrten Basisfläche des Gummikörpers
angeordnet ist, kann sie auch in der dem Radreifen zugekehrten Basisfläche des Gummikörpers vorgesehen
sein. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Ausgestaltung nach Anspruch 7, bei der neben der muldenförmigen
Vertiefung in der der Radfelge zugekehrten Basisfläche in der dem Radreifen zugekehrten Basisfläche eine
zentrale, sich beidseits in axialer Richtung erstreckende Senke vorgesehen ist. Besonders günstig ist diese Ausgestaltung
bei einem Radreifen, der in der Ringnut eine sattelförmige Erhebung aufweist, mit der eine in
Umfangsrichtung verlaufende und quer zur Achsrichtung angeordnete Mulde in der zugeordneten Basisfliiche
des Gummikörpers korrespondiert. Bei dieser Ausgestaltung
ist die Härte der Gummikörper in Um^angsricr.iung
relativ groß, so daß auch die nur auf Schub beanspruchten Gummikörper hier in besonderem Maße «linen
wesentlichen Beitrag zur Gesamtfunktion der Federung
leisten. Überraschenderweise ist bei einem solchen Schienenrad auch die Grundschwingung in hervorragender
Weise gedämpft.
Mit den in den Ansprüchen 2 bis S niedergelegten Maßnahmen läßt sich die Charakteristik der Gummikörper
auf Ihre im Schienenrad gewünschten Eigenschaften abstimmen. Anspruch 6 enthält ein Merkmal, welches
regelmäßig zur Anwendung kommt bzw. sich unter den Vorspannungsbedingungen regelmäßig einstellt. Ei ist
eine Dimensionierungshllfe zur Festlegung der maximalen Tiefe der Vertiefung.
Die Maßnahmen der Ansprüche 8 bis 10 werden Im Zuge der Beschreibung der Abbildungen näher erläutert.
Durch den die Senke mit der Vertiefung verbindenden zentralen Durchbrach läßt sich die Spannungsverteilung
im Gummikörper beeinflussen, gegebenenfalls kam er der Aufnahme eines gegenüber dem Gummi härteren
Kernkörpers dienen. Die Einbettung von härteren ICisrnkörpem
in die Gummikörper für Schienenräder lsi an sich bekannt (DE-OS 30 12 378).
Die Größenordnung des durch ü«e Erfindung Erreichbaren
wird Im Vergleich zweier Räder mit einem Durchmesser von 670 mm deutlich. Einem Federveg von
1 mm beim gattungsgemäßen Rad stand als Versuchsergebnis bei gleicher Raulast von 5 t ein Federweg von
mm ohne nennenswerte Beeinträchtigung der axinlen Steifigkeit gegenüber.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind In den beigefügten
Figuren dargestellt. Es zeigt
Flg. 1 ein gummigefedertes Schienenrad In belastciem
Zustand,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Radreifen mit angesetzten Gummikörpern,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem gummigefederten Schienenrad mit vorgespannten Gummikörpern,
Das in Fig. 1 dargestellte gummigefederte Schienenrad besteht aus einem Radreifen 1 mit einem Spurkranz 2
und einer Radscheibe 4 mit einer Nabe 5 und einer Radfelge 6. Im Radreifen 1 ist eine äußere Ringnut 3, In der
Radfelge 6 eine innere Ringnut 7 vorgesehen. Zwischen Radreifen I und Radfelge 6 ist ein teilweise von den
Ringnuten 3 und 7 gebildeter Ringraum 8 vorhanden, in dem vorgespannte Gummikörper 9, 9a bis 9/angeordnet
sind. Durch einen Pfeil 10 ist ein Belastungszustand κι angedeutet, bei dem die unteren Gummikörper 9a, 9b, 9c
zusätzlich auf Druck, die seitlichen Gumrnikörper 9d
und 9/ auf Schub, beansprucht sind, während der Gummikörper 9e und die ihm benachbarten teilweise entspannt
sind. Dazwischen liegen Gummikörper, die je nach ihrer Lage eine zusätzliche Druck-Schubbeanspruchung
erfahren.
FI g. 2 könnte auch Ausschnitt aus einer Einbauphase
sein, In der Gummikörper 9 in die äußere Ringnut 3 eingesetzt,
jedoch noch nicht verspsrnt sind. Die Gummikörper
9 in Fig. 2 haben in ihrer, -Her dort nicht dargestellten Radfelge 6 zugeordneten, Basisfläche 11 eine In
Umfangsrichtung zentrale, sich beidseits in axialer Richtung durchgehend erstreckende, muldenförmige Vertiefung
12, wobei die neben der Vertiefung 12 verbleibenden Restflächen 11a und 116 mindestens 50% der
Basisfläche 11 ausmachen. Die dem Radreifen zugeordnete, der Basisdäche 11 gegenüberliegende Korrespondenzfläche
17 weist jeweils eine durchgehende Senke 1 8 auf.
jo In Flg. 3 sind die in Fig. 2 schon dargestellten Gummikörper 9 verspannt. Indem nun die Radscheibe 4 eingesetzt
ist. Durch die Verspannung werden die Gummikörper 9 so verformt, daß die Profilierungen, d. h. die
Vertiefung 12 und die Senke 18, nicht mehr zu sehen sind.
Fig. 4 zeigt einen Gummikörper 9 in perspektivischer Darstellung mit Blick auf eine axiale Stirnfläche 13, die
Basisfläche 11 und eine radiale Stirnfläche 16. Die ergänzenden
Flächen des Gummikörpers 9 sind nur durch L'nien zu sehen, nämlich die Korrespondenzfläche 17,
die weitere axiale Stirnfläche 14 und die weitere, seitliche Stirnfläche 15. Auch dieser Gummikörper hat eine bis zu
den axialen Stirnflächen 13 und 14 durchgehende Vertiefung 12, wie auch durchgehende Senke 18.
In Flg. 5 Ist ein Gummikörper dargestellt, der in der
Korrespondenzfläche 17 eine Mulde 19 aufweist, wobei diese Mulde 19 mit einer entsprechenden, umlaufenden,
muldenförmigen Erhebung in der äußeren Ringnut 3 eines Radreifens korrespondiert. Die Mulde 19 wird von
der Senke 18 gekreuzt, ist aber tiefer als diese, so daß die Senke 18 In zwei axiale Abschnitte 18a und 186 unterteilt
ist.
In den Fig. 6 bis 8 lsi eine bevorzugte Ausführungsform des Gummlhörpers 9, Insbesondere bezüglich der
Gestaltung der Vertiefung 12, dargestellt. Die Vertiefung 12, die In Flg. 8 nicht direkt zu sehen, aber gestrichelt
eingezeichnet Ist, hat eine ovale Form und nimmt etiva
35% der Baslsfläci.e ein, wobei der Abstand α der Vertiefung
12 von den axialen Stirnflächen 13 und 14 größer Ist
Fig. 4 einen Gummikörper mit durchgehender Vertle- 60 als der Abstand b der Vertiefung 12 von den seitlichen
Stirnflächen 15 und 16.
Die gerade Linie 20 In Flg. 8 stellt den Übergang der
äußeren, ebenen Flächen in der Korrespondenzfläche 17 zur Mulde 19 hin da/. In der Mulde 19 Ist hler eine eben-
Fig. 5 einen Gummikörper mit einer Mulde,
flg. 6 einen Gummikörper In der Seltenansicht, tillweise
im Schnitt,
Flg. 7 den Gummikörper nach Flg. 6 in der Stimm- 65 falls muldenförmige Senke 21 eingearbeitet.
sieht, teilweise Im Schn.,1 und
Flg. 8 den Gummikörper nach Flg. 6 In der Draufsicht.
Bei einem Schienenrad für Güterwagen wurden gute Ergebnisse mit Gummikörpern 9 folgender Abmessungen
und Werte erzielt:
5 6
Abmessungen Im nicht komprimierten Zustand: Kompressiorssgrad der eingebauten Gummikörper:
Dicke: 30 bis 50 mm, 1A bis V2, Insbesondere 1A.
ff 7nMon Die Vertiefungen 12 und Mulden 19 bzw. 21 haben
Länge. /u bis w mm. 5 g|ne T|efe d|e be| de(. elngesle,|ten Kompression gerrde
Shorehärte: 70 bis 90, Insbesondere 80. flachgedrückt ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- ■■■■<■)Patentansprüche:I. Gummigefedertes Schienenrad mit einer am Radreifen durch seitliche Schultern gebildeten inneren Ringnut und einer an der Radscheibe durch seitliche Schultern gebildeten äußeren Ringnut und im Raum zwischen beiden Ringnuten angeordneten, unter Vorspannung stehenden, etwa quaderförmlgen Gummikörpern, dadurch gekennzeichnet, daßa) die entspannten Gummikörper in Abweichung von den Anlageflächen des durch die Ringnuten (3 und 7) gegebenen Einbauraumes in der der Radscheibe (6) zugeordneten Basisfläche (11) mittig eine sich in axialer Richtung erstreckende, muldenförmige Vertiefung (12) aufweisen undb) die neben der Vertiefung (12) verbliebenen Restflächer» UIo: 116) mindestens 5(K der Basisflache (ti) ausmachen.15
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823208978 DE3208978C2 (de) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | Gummigefedertes Schienenrad |
JP3935083A JPS58218401A (ja) | 1982-03-12 | 1983-03-11 | ゴム弾性軌条車輪 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823208978 DE3208978C2 (de) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | Gummigefedertes Schienenrad |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3208978A1 DE3208978A1 (de) | 1983-09-29 |
DE3208978C2 true DE3208978C2 (de) | 1984-03-29 |
Family
ID=6158039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823208978 Expired DE3208978C2 (de) | 1982-03-12 | 1982-03-12 | Gummigefedertes Schienenrad |
Country Status (2)
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---|---|
JP (1) | JPS58218401A (de) |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2106488T3 (es) * | 1994-04-27 | 1997-11-01 | Lucchini Siderurgica S P A | Rueda elastica mejorada. |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
DE3012378A1 (de) * | 1980-03-29 | 1981-10-08 | Continental Gummi-Werke Ag, 3000 Hannover | Gummigefedertes schienenrad |
-
1982
- 1982-03-12 DE DE19823208978 patent/DE3208978C2/de not_active Expired
-
1983
- 1983-03-11 JP JP3935083A patent/JPS58218401A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3208978A1 (de) | 1983-09-29 |
JPS58218401A (ja) | 1983-12-19 |
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