DE3318617A1 - Gummigefedertes schienenrad - Google Patents

Description

KLöCKNER-WERKE Aktiengesellschaft Klöcknerstraße 29
4100 Duisburg 1

Gummigefedertes Schienenrad

Die Erfindung betrifft ein gummigefedertes Schienenrad mit zwischen dem Radreifen und der Radfelge zu mindestens einem Ringkörper angeordneten Gummikörpern, wobei die Radfelge zwei Schenkel aufweist, der einen Schenkel von der Radscheibe und der andere Schenkel von einem geschlitzten Felgenring gebildet ist, der einen umlaufenden geschlitzten Ansatz aufweist und die Radscheibe eine Auflagefläche für den umlaufenden geschlitzten Ansatz hat«

Derartige Schienenräder sind bereits bekannt (DE-OS 24 206). Die Gummikörper können zwischen den Radreifen und der Radfelge zu zwei Ringkörpern angeordnet sein, die durch einen umlaufenden, in Richtung der Radscheibe zeigenden Steg voneinander getrennt sind. Derartige gummigefederte Schienenräder werden als Zweiringräder bezeichnet. Zwischen dem Radreifen und der Radfelge können die Gummikörper auch zu einem einzigen Ringkörper angeordnet sein, wobei dann der Steg des Radreifens entfällt. Derartige gummigefederte Schienenräder werden als Einringräder bezeichnet.

Die Gummikörper stehen nach dem Zusammenbau des Schienenrades unter Vorspannungen, die während des Zusammenbaus der Schienenräder erzeugt werden. Der große Vorteil dieser gummigefederten Schienenräder (DE-OS 24 06 206) besteht darin, daß sowohl die axiale als auch die radiale Vorspannung unabhängig voneinander vorgebbar sind.

Da unter Belastung sich die Gummikörper verformen und ihre Volumenänderung null ist, sind Verformungsbereiche vorzusehen, in die sie sich verformen können. Derartige Verformungsbereiche sind die benachbarten Zwischenräume zwischen den Gummikörpern der Ringe bzw. des Ringes. Gleiches gilt auch für die Zwischenräume zwischen den Ringen. Weitere Verformungsbereiche sind dadurch gegeben, daß die Gummikörper seitlich von den Schenkeln des Radreifens und/oder der Radfelge unter Bildung freifedernder Seitenflächen übergriffen sind, d.h., daß diese Schenkel in axialer Richtung betrachtet die Seitenflächen nur im Bereich der anliegenden Kanten übergreifen, so daß nicht übergriffene Zonen geschaffen sind, die als freifedernde Seitenflächen bezeichnet sind. In diese nicht übergriffenen Bereiche kann sich das Gummimaterial zwischen die Schenkel verformen. Diese bekannten Schienenräder sind derart ausgebildet, daß die Anlagezonen der Gummikörper an den Schenkeln konstant sind und die Federkennlinien im wesentlichen linear verlaufen.

Die Anmeldung P 32 01 503.8 der Anmelderin (älteres Recht zur vorliegenden Anmeldung) befaßt sich damit, gummigefederte Schienenräder der eingangs erwähnten Art derart auszubilden, daß beim Durchfahren von Weichen der Verschleiß vermindert und das Anfahren der Herzstückspitze verhindert wird und schlägt zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß die freifedernden Seitenflächen der Gummikörper und die Schenkel der Radfelge (und/oder des Radreifens) umlaufende, in Richtung zum Radreifen (der Radfelge) sich öffnende Verformungsbereiche für die Gummikörper begrenzen.

Durch diese Maßnahmen wird eine progressive Federung des Schienenrades erreicht, das die oben erwähnten Eigenschaften aufweist. Eine progressive Federung bei Gummifederungen ist an sich bereits seit langem bekan t (FR-PS 1 225 243). Es handelt sich hierbei um eine progressive Abfederung der Achslager gegenüber den Drehgestellrahmen und somit um eine andere Problematik.

Die obengenannte Aufgabe wird in der vorliegenden Anmeldung dadurch gelöst, daß die Gummikörper unter Bildung von sich aneinander anschließenden Ringzonen am Boden des Radreifens und auf der Innenseite der Schenkel abgeschrägt sind. Durch diese Maßnahmen ergab sich noch eine weitere, und zwar überraschende Verbesserung des Sinuslaufs der Räder.

Diese Maßnahme können sowohl bei einem Einringrad als auch bei einem Zweiringrad vorgesehen sein. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind bei einem Zweiringrad der eingangs erwähnten Art, wobei die Gummikörper zu zwei Ringkörpern angeordnet sind, die durch einen umlaufenden, in Richtung der Radscheibe zeigenden Steg des Radreifens getrennt sind, die Gummikörper unter Bildung von seitlichen Ringzonen an der Stirnkante des Steges und unter Verbreiterung der der Stirnkante gegenüberliegenden Ringzone am Boden der Felge abgeschrägt. Durch diese Maßnahmen werden die Eigenschaften beim Durchfahren von Weichen und von Kurven verbessert, wobei das Anfahren der Herzstückspitze ebenfalls verhindert wird. Durch diese Maßnahmen wird gewissermaßen eine überlagerung einer axialen progressiven Federung und einer radialen progressiven Federung erreicht.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert: Es zeigen:

Figur 1 einen axialen Durchschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einringrades (Teilschnitt),

Figur 2 einen axialen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zweiringrades (Teilschnitt) und

Figur

3a und 3b einen Gummikörper des Ausführungsbeispieles nach Figur. 1 bzw. Figur 2 vor dem Einbau.

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Das in Figur 1 dargestellte Einringrad weist einen Radreifen 1 sowie eine Radfelge 2 auf, deren Schenkel 3 von dem Schenkel der Radscheibe 4 und deren anderer Schenkel 4 von dem Schenkel des geschlitzten Felgenringes 5 gebildet wird. Dieser Felgenring hat einen umlaufenden Ansatz 6. Der Felgenring und der umlaufende Ansatz 6 zeigen einen durchgehenden Schlitz auf (nicht dargestellt). Die Radscheibe hat eine Auflagefläche 7 für den umlaufenden geschlitzten Ansatz des Felgenringes und steigt in Richtung des Schenkels konisch an. Der geschlitzte Felgenring weist Bohrungen 8 zur Aufnahme von Schraubbolzen 9 auf, die in Bohrungen 10 der Radscheibe nach dem Zusammenfügen des gummigefederten Schienenrades eingedreht werden. Der umlaufende Ansatz des Felgenringes weist einen umlaufenden in Richtung des Radreifens zeigenden Steg 10 auf. Auf diesem Steg sind die Gummikörper 11 aufgesteckt, die zu diesem Zwecke, wie aus Fig.*3a hervorgeht, einen Einschnitt 13 aufweisen. Diese Gummikörper bilden zusammen einen einzigen Ringkörper.

Die Gummikörper weisen weiterhin Bohrungen 13 auf, die im Bereich des Steges verlaufen und die ein einheitliches Federungsverhalten der einzelnen Gummikörper bewirken, d.h. den Einfluß des Steges im Betrieb kompensieren. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, sind die Gummikörper derart abge-'schrägt, daß ihr Querschnitt einem Rechteck mit aufgesetztem Trapez entspricht, wobei die Basis des Trapezes von der einen Rechteckseite gebildet wird, während die kürzere Basisseite den Boden des Radreifens derart berührt, daß außerhalb der Sitzfläche der Gummikörper auf dem Boden des Radreifens beidseitig in Richtung seiner Kanten zwei Ringzonen 15 und 16 ausgebildet sind. Hierbei ist die Höhe des Trapezes in bezug auf die Gesamthöhe des Gummiklotzes zu bemessen, daß die Höhe des Rechteckes geringer ist als die Schenkellänge, so daß an den Schenkeln umlaufende Ringzonen 17 und 18 ausgebildet sind, d.h. die Gummikörper sind unter Bildung von sich aneinander anschließenden Ringzonen am Boden des Radreifens und auf der Innenseite der Schenkel abgeschrägt. ßy\p ORIGINAL

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Zur Montage des gummigeferten Schienenrades werden die Radscheibe und der Radreifen zueinander in der aus Fig. 1 ersichtlichen Position gebracht, während der Felgenring außer Eingriff mit der Anlagefläche der Schulter ist. Auf dem umlaufenden geschlitzten Ansatz des geschlitzten Felgenringes werden auf den umlaufenden Steg 10 die Gummikörper des Ringkörpers gesteckt. Anschließend wird der Felgenring koaxial zu Radscheibe und Radreifen ausgerichtet, auf die Radscheibe in Richtung auf den Schenkel 3 bewegt, wobei der umlaufende geschlitzte Ansatz auf der Auflagefläche 7 gleitet und aufgrund in Richtung zum Schenkel 3 ausgebildeten Konizität gespreizt wird. Während dieses Züsammenfügens werden sowohl axiale als auch radiale Vorspannungen erzeugt. In der Endposition fluchten die Bohrungen 8 mit den Bohrungen 9 und die Schraubbolzen 9 können eingedreht werden. In Abwandlung dieses Ausführungsbeispieles der Fig. 1 kann anstelle des umlaufenden Ansatzes der Boden des Radreifens einen umlaufenden, in Richtung des Radreifens zeigenden Steg haben, auf den einen entsprechenden Schlitz aufweisenden und entsprechende Bohrungen aufweisende Gummikörper aufgeschoben sind, wie dies strichliert aus Fig. 1 hervorgeht.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Zweiringrades.

Mit 20 ist der Radreifen bezeichnet, der in Richtung zur Radfelge einen umlaufenden Steg 21 aufweist. Der eine Schenkel 22 wird von der Radscheibe 23 gebildet, der andere Schenkel von dem Schenkel 23 des geschlitzten Felgenringes 24, der einen umlaufenden geschlitzten Ansatz 25 aufweist. Dieser umlaufende geschlitzte Ansatz 25 liegt gegen die Auflagefläche 26 der Radscheibe an, die ebenfalls konisch in Richtung zum Schenkel 22 ansteigt. Der Felgenring weist Bohrungen 27 und die Radscheibe Bohrungen 28 auf, die in der dargestellten Endposition miteinander fluchten, so daß Schraubbolzen 29 in die Bohrungen 28 eingedreht werden können. Beiderseits des Steges 21 sind Gum-

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mikörper 30 bzw.. 31 unter Bildung von zwei Ringkörpern angeordnet. Die Querschnittsfläche des Ringkörpers 30 entspricht dem Querschnitt eines Rechteckes, auf dessen Richtung zum Radreifen gerichteten Seite ein einseitiges Trapez gleicher Basislänge angesetzt ist, dessen kürzere Basis gegen den Boden des Radreifens 21 ansteht, wobei die Höhe dieses Trapezes so bemessen ist, daß einerseits die Ringzone 34 an der Innenkante des Radreifens und andererseits die Ringzone 35 auf der Innenseite am freien Ende des Schenkels gebildet ist. Entsprechend ist ein weiteres einseitiges Trapez an der in Richtung zur Radscheibe weisenden längeren Seite des Rechteckes angesetzt, wobei die Trapezlinie derart verläuft, daß im Bereich der freien Stirnkante des Steges die seitliche Ringzone 35 und die umlaufende Ringfläche 36 gebildet ist. Der Gummikörper 31 ist in der gleichen Weise abgeschrägt wie der Gummikörper 30, jedoch spiegelsymmetrisch zum Steg 21 angeordnet, so daß am Radreifen die umlaufende Ringlfäche 38 und am freien Ende des Schenkels 23 die Ringfläche 39 und im Bereich des Steges an dem umlaufenden Ansatz die Ringzonen 40 ausgebildet sind. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, ist durch die Ringzonen 36 und 40 der der Stirnkante gegenüberliegende von Gummimaterial freibleibende Bereich erheblich verbreitert. Der Gummikörper 30 bzw. 31 im unverspannten Zustand ist in Fig. 3b dargestellt. Die Gummikörper sind zusätzlich im Bereich der Stirnkante des Steges und des umlaufenden geschlitzten Ansatzes abgeschrägt, so daß die in Fig. 2 ersichtlichen Ringzonen 36 und 40 nach dem Zusammenbau des gummigefederten Schienenrades gebildet sind. Der Zusammenbau erfolgt analog des in Fig.1 dargestellten Einringrades, wobei lediglich die Gummikörper zu Beginn des Zusammenbaus zu beiden Seiten des Steges im Reifen angeordnet werden. Die Gummikörper können im Bereich des Steges zusätzlich Bohrungen 41 aufweisen, um den Einfluß des Steges im Betrieb zu kompensieren,so daß die Gummikörper insgesamt ein einheitliches Federungsverhalten aufweisen. Durch die Erfindung ist ein gummigefedertes Schienenrad geschaffen, das erheblich verbesserte Laufeigenschaften auf-

Claims (2)

331^617 KLÖCKNER-WERKE Aktiengesellschaft ° Klöcknerstraße 29 Duisburg 1 Gummigefedertes Schienenrad Patentansprüche

1.) Gummigefedertes Schienenrad mit zwischen dem Radreifen und der Radfelge zu mindestens einem Ringkörper angeordneten Gummikörpern, wobei die Radfelge zwei Schenkel aufweist, der eine Schenkel von der Radscheibe und der andere Schenkel von einem geschlitzten Felgenring gebildet ist, der einen umlaufenden geschlitzten Ansatz aufweist und die Radscheibe eine Auflagefläche für den umlaufenden geschlitzten Ansatz hat,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Gummikörper 11) unter Bildung von sich aneinander anschließenden Ringzonen ( 15, 17 und 16, 18) am Boden des Radreifens (1) und auf der Innenseite (4, 3) der Schenkel abgeschrägt sind.

2. Gummigefedertes Schienenrad nach Anspruch 1, wobei der Radreifen in Richtung, zur Radfelge einen umlaufenden Steg hat, die Gummikörper zu beiden Seiten des Steges jeweils einen Ring bilden,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Gummikörper zur Bildung von seitlichen Ringzonen (36, 40) an der Stirnkante des Steges (21) und unter Verbreiterung der der Stirnkante gegenüberliegenden Ringzone zum Boden der Felge abgeschrägt sind. COPY

BAD ORIGINAL