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Rad mit exzentrischer Achslagerung. Es ist bekannt, bei Lagerung eines
Rades auf dessen Achse das Lager so auszuführen, daß das Rad sich um einen besonderen
Mittelteil oder einen Kern dreht, der exzentrisch an der Radachse angebracht und
ebenfalls an dieser drehbar ist. Bei dieser bekannten Anordnung hat indessen die
Achse, welche wie gewöhnlich die Last (den Wagenkorb usw.) trug, und welche .ünterhallS.
,der Mitte des Rades gelegen war, Gelegenheit gehabt, eine Schwingbewegung um die
Mitte des Rades auszuführen, die zwar in gewissem Maße durch die auf der Achse ruhende
Schwere hegrenzt war, innerhalb der gegebenen Grenzen jedoch ohne irgendwelche Kontrolle
vor sich gehen konnte. Diese freie Schwingbewegung hat den tielstand bewirkt, daß,
besonders beim Passieren von Unebenheiten des Weges, der Mittelteil oder Kern des
einen der beiden Räder einer Wagenachse nach der einen Seite hat schwingen können,
ohne daß der Kern des anderen ebensoviel schwingen konnte, vielleicht sogar nach
der anderen Seite geschwungen hat, wodurch sowohl ein Bruch der Wagenachse wie auch
andere schwere Beanspruchungen entstanden sind, und der Wagen unvorhergesehene Bewegungen
bald nach der einen, bald nach der anderen Seite ausgeführt hat.
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Die Erfindung hat den Zweck, obengenannten Übelständen abzuhelfen
und besteht aus diesem Grunde aus einer besonderen Anordnung des genannten Mittelteiles
nebst einer Vorrichtung zum Kontrollieren der Stellung derselben, so daß die Achse
nicht nur in die gewünschte Lage auf der einen oder anderen Seite der durch die
Mitte des Rades gehenden Vertikalen eingestellt und darin festgehalten, sondern
auch jederzeit (also auch während der Bewegung) umgestellt werden kann.
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Auf den Zeichnungen zeigen Abb. i und 2 schematisch einen nach der
Erfindung ausgeführten Mittelteil eines Rades in Seitenansicht und nach Entfernung
der vorderen Hälfte bzw. im Querschnitt. Abb. 3 bis i i zeigen verschiedene Ausführungsformen.
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In den Abb. i und 2 bezeichnet i das eigentliche Rad oder den äußeren
drehenden Teil desselben, in dem sich eine verhältnismäßig große mittlere Öffnung
befindet, deren Umkreis 2 einen Kreis und die Lauffläche für den Mittelteil oder
Kern des Rades bildet. An jeder Seite der Öffnung im Rade befindet sich eine Platte
oider ein Seitenstück 3, dessen Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser
der Öffnung im Rade, und dessen Mitte mit der Mitte des Rades zusammenfällt. Diese
beiden Platten werden mittels der Ab-
standstücke d. in einzeln Abstande voneinander
gehalten, welcher der Dicke des Rades i bei seiner mittleren Öffnung entspricht,
und welcher so abgepaßt ist, daß das Rad i. sich zwischen den Platten, welche als
Führungen für das. Rad dienen, frei drehen kann. Durch die Platten und Abstandstücke
.sind Schrauben oder Bolzen 5 .gezogen, welche die Platten in ihren bestimmtenLagen
festhalten, und welche ein Auseinandernehmen des Rades behufs Besichtigung und Ausbesserung
gestatten. Um das Rad r in seiner bestimmten Lage zu den Platten 3 festzuhalten,
so daß die kreisförmige Öffnung im Rade ständig mit den Platten konzentrisch ist,
und gleichzeitig dem Rade ein Lager zu geben, auf welchem es sich drehen kann, ist
zwischen den Platten eine Anzahl Rollen angebracht, deren Wellen von den Platten
getragen werden, und von denen eine Rolle G zur Aufnahme des auf dem Rade ruhenden
Druckes bestimmt ist, während die übrigen Rollen 7, welche ani Zahl zwei oder mehr
sein können, nur als Führungen dienen. Die Rolle 6, welche also idie .eigentliche
Tragrolle ist, kann jede beliebige zweckmäßige Konstruktion haben und ist mit einer
in den Platten 3 gelagerten Welle f; versehen. Das ganze Rad wird von auf den Patteil
3 befiirdlichen Wellenzapfen io getragen.
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Bei der Benutzung der vorliegenden Räder ist der eine Teil, nämlich
derjenige, welcher aus den Platten 3 und den zwischen ihnen befindlichen Rollen
besteht, dazu bestimmt, stillzustehen, während der andere Teil, das Außenrad i,
sich allein zwischen den Platten 3 dreht. Die Wellenzapfen io, welche die Achse
des Rades bilden und die Ladung tragen sollen, sind exzentrisch angebracht, wie
aus
Abb. z hervorgeht, wo die Mitte der Platten 3 bei i liegt. Auf den von dieser Mitte
ausgehenden Halbmesser, welcher durch den Mittelpunkt des Wellenzapfens to hindurchgeht,
ist der Mittelpunkt der Rolle 6 und deren Zapfen 8 verlegt. Diese Rolle wird am
1-esten so groß wie möglich ausgeführt, d. h. die Zapfen B werden so nahe an die
Zapfen to wie möglich verlegt. .Hierbei ist auch darauf Rücksicht zu nehmen, daß
Raum für genügend große Abstandstücke q. geschaffen wird, so daß das von diesen
Stücken und den Platten 3 gebildete Gestell sowohl für die darin angeordneten Rollen
wie auch für das Rad i die erforderliche Stärke erhält. Die Rollen 6 und 7 müssen
jedenfalls so angebracht sein, daß sie alle gleichzeitig gegen die Fläche 2 am Rade
i anliegen.
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Zum Tragen der auf dem Rade ruhenden Last ist über demselben eine
Gabel 16 angebracht, welche von beliebiger für diesen Zweck passender Konstruktion
sein kann, und welche mit ihren Schenkeln die Wellenzapfen to umfaßt. Diese Zapfen
brauchen nicht in Lagern solcher Art; wie sie für -rotierende-Wellen benutzt werden,
angebracht sein,-da die Zapfen während der Drehung des Rades stillstehen, weshalb
sie nur in den Schenkeln der Gabel drehbar zu sein brauchen, so daß die Platten
3 und die zwischen ihnen angeordneten Rollen 6 und 7 innerhalb gewisser Grenzen
umgestellt werden können. Die Anordnung für diese Umstellung, welche je nach der
Verwendung; die das Rad haben soll, von verschiedener Ausführungsform sein kann,
ist deshalb vorgenommen worden, `weil der Druck von dem-Räde i gegen die Rolle 6
durch den einzigen Berührungspunkt zwischen der Rolle und der Fläche 2 geht. Wenn
also dieser P.tuikt sich auf :der vertikalen Linie befindet, die durch die Mitte
des Zapfens 8 und den Berührungspunkt des Rades i mit dem Boden geht und der Wagen
in Bewegung ist, und wenn während dieser Bewegung das Rad an Punkten., welche vor
der genannten Vertikallinie liegen, Stößen ausgesetzt wird, kann der durch einen
solchen Stoß entstehende, von dem Zapfen 8 aufzunehmende - Druck nicht, wie es-
am vorteilhaftesten sein würde, längs der geraden Linie, welche zwischen dem Stoßpunkte
gegen den- Boden und der Mitte des Zapfens 8 liegt, übertragen werden. In dein in
Abb. i gezeigten Rade sind die in demselben angeordneten Rollen nach der Seite -hin
unigestellt gezeigt, ivie es erforderlich ist, wenn das Rad sich in der Richtung
nach links in dieser Abbildung bewegt. Natürlich gibt es auch noch :andere Umstände;
welche bei der Bewegung des Rades -einen solchen Einfluß ausüben, z. B. die von
dem Fuhrwerk oder anderen direkten Kräften -ausgeübte Zugwirkung, die Reibung gegen
den Boden usw., daß die vorgenannte. Umstellung mehr oder weniger notwendig ist,
damit die im Rade entstehenden Beanspruchungen so .wenig -wie möglich unvorteilhaft
wirken. In welchem Grade die Umstellung stattfinden muß, ist injedem Falle nach
der Erfahrung zu beurteilen.
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Räder, welche: in Übereinstimmung mit dieser Erfindung ausgeführt
und mit Anordnung zur -Vornahme der erwähnten Umstellung versehen sind, können je
nach der Verwendung, für die sie bestimmt sind, verschiedene. Ausführungsformen
erhalten. Einige dieser Ausführungsformen sind beislaielsweise in Abb. 3 bis i i
gezeigt, wo die in Abib. i und 2 benutzten Bezeichnungen ebenfalls für die entsprechenden
Teile verwendet worden sind.
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Ein nach dieser Erfindung angeordnetes Rad, welches mit Hilfe eines
kegelförmigen Zahnradgetriebes in Drehung versetzt wird, ist in Abb. 3 von der Seite
und nach Entfernung der vorderen Seitenplatte sowie in Abb. q: im Querschnitt dargestellt.
Abb. 5 zeigt das eine Lager des Rades von der Seite gesehen. Das Rad i ist hier
mit einem Zahnradkranz 17 versehen, mit welchem ein Kegelgetriebe 18 in Eingriff
steht, und welcher dicht um die eine Seitenplatte 3- angeordnet ist: Die zwischen
den Platten 3 angeordneten Rollen 6 und 7 sind nm Umkreis mit einer Führungsspur
rg versehen, in welche eine von der Fläche 2 ausstehende Nase eingreift,
wodurch die Rollen -eine Führung erhalten, so daß ihre Seiten während der Drehung
nicht mit den .Innenseiten der Platten 3 in Berührung kommen. Zur Umstellung dieser
letzteren und der zwischen ihnen angebrachten Rollen ist bei dieser Ausführungsform
eine Vorrichtung gezeigt, die aus einem an jeder (gegebenenfalls nur an der einen)
Seite des Rades angeordneten Hebel 2o besteht, welcher mit e.inerBüchse -2i verbunden
ist, deren Mitte mit der Mitte i i des Rades i und der Platten 3 zusammenfällt und
welche in einem Lagerbock 22 gelagert ist. Diese Büchsen nehmen die an den Platten
3 exzentrisch angebrachten Wellenzapfen to auf; welche also exzentrisch in den Büchsen
liegen. Die Vorrichtung ist derart, daß, wenn der Hebel 'je nach den Anforderungen
nach der einen oder anderen Seite gedreht wird, die Platten sich dabei ebenfalls
nach derselben Seite drehen.
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In Abb. 6 und 7 ist ein Straßenbahn- oder Eisenbahnrad, gezeigt, welches
als Triebrad angeordnet und von der Seite und im Querschnitt dargestellt ist. In
dieser Ausführungsform ist der eine Wellenzapfen zo-des Rades als für ein Radpaar
gemeinsame Achse 1o angeordnet, von welcher das Untergestell a3 des Wagens getragen
wird. An jedem der Tragpunkte ist (ebenso wie in Abb. 4 und s) an
der
Achse eine Büchse 21 angebracht, deren Mitte mit der Mitte i i des Rades. i und
der Platten 3 zusammenfällt, und welche in solcher Verbindung mit einem Hebel 2o
steht, daß, wenn diese j e nach den Umständen nach der einen oder anderen Seite
umgestellt wird, dabei auch die Platten 3 und die zwischen ihnen angeordneten Rollen
6 und 7 zu dem obengenannten Zwecke umgestellt werden. In dieser Ausführungsform
ist ein Bogen 2.1. dargestellt, an welchem entlang sich der Hebel bei der Umstellung
bewegt, und an welchem der Hebel in der eingestellten Lage mittels einer Vort:ichtung
befestigt werden kann. :Die Treibvorrichtung hat auch bei diesem Rade die Form einer
kegelförmigen Zahnradübertragung mit einem Getriehe 18, welches auf einen auf dem
Rade i angeordneten Zahnradkranz i 7 wirkt.
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In Abb. 8 und 9 ist ebenfalls ein Straßenballa- oder Eisenbahnrad
von der Seite und im Ouerschnitt dargestellt. Das in diesen Abbildungen gezeigte
Rad unterscheidet sich von dem in Abb. 6 und 7 angegebenen hauptsächlich darin,
daß es mit einer Anordnung versehen ist, welche dazu dient, die durch Unebenheiten
der Bahn hervorgerufenen aufwärts gerichteten Stöße, denen die Rollen 7 ausgesetzt
werden würden, anstatt dessen von dem Rade i aufnehmen zu lassen. Zu diesem Zwecke
besteht die Anordnung aus einem Hebel 25, welcher eine Rolle 26 trägt, die an einer
auf dem Rade befindlichen Bahn läuft. Die Rolle wird gegen diese Bahn mit Hilfe
von Gliedern gehalten, von denen zwei, 27 und 28, mit ihrem einen Ende mit einem
an (lein einen Ende des Hebels befindlichen Zapfen a9 und mit ihrem anderen Ende
mit zwei verschiedenen, in dem Untergestell des Wagens oder einen damit in Verbindung
stehenden: Teil angebrac@llten Zapfen 30 und: 31 verl-unden sind. Die drei
Zapfen 29, 30 und 31 bilden .die Endpunkte in einem Dreieck, wo-=,lurch,der
Zapfen 29 als ein fester Drehpunkt für den Hebel 25 zu betrachten ist, so
daß dieser sich nicht in seiner Längsrichtung verschieben kann. Mit dem anderen
Ende des Hebels ist das eine Ende eines Gliedes 32 drehbar verbunden, dessen anderes
Ende mit einem Absatz o. dgl. versehen ist, der an einer Feder 33 ruht, von welcher
die Rolle 26 gegen ihre Bahn am Rade gepreßt gehalten wird.
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In den vorstehend beschriebenen Beispielen verschiedener Ausführungsformen
hat die Rolle 6 mit dein abwärts gewandten Teile ihres Umkreises an dem unteren
Teile der Fläche :2 geruht, es ist jedoch klar, daß man, ohne von der Erfindung
abzuweichen, die Rolle 6 auch in solcher Weise anordnen kann, daß sie sozusagen
hängend wird. Das kann dadurch erreicht werden, daß man dem Umkreis derselben die
Form von nach den Seiten ausstehenden Flanschen gibt, und für sie an dem Rade i
entsprechende Laufflächen anordnet, mit denen die der Mitte zugewandten Flächen
der Flanschen an der Rolle 8 in Berührung kommen. Ein Beispiel einer solchen Ausführungsform
ist in Abb. io und ii gezeigt, von denen Abb. io ein Radpaar zu einer Lokomotive
in Seitenansicht und Abb. I i dasselbe in der Längsrichtung des Gleises, teilweise
im: Schnitt, zeigt. Das Rad i, dessen Form im Schnitt deutlich aus Abb. i i hervorgeht,
ist an seiner mittleren Öffnung mit einem nach der Seite ausstehenden Flansch 34
versehen, an welchem die Fläche :2 sich in diesem Falle auf der von der Mitte des
Rades abgewandten Seite befindet. Die Rolle 6 ist an ihrem Umkreis mit entsprechenden,
nach den Seiten der Rolle gewandten Flanschen 35 versehen, von denen die eine an
der Flansche 34 aufgehängt ist. Für die andere Flansche 35 ist an einem Ring 37
eine Flansche 36 angegeordnet, welche in beliebiger zweckmäßiger Weise in bestimmter
L_ age an dein Rade i festgehalten wird. Für den Körper 38 an der Rolle 6 ist ein
passender Raum zwischen den Flanschen 34 und 36 vorgesehen, so daß, wenn das Rad
i sich dreht und die Flanschen 35 dabei auf den Flächen :2 der Flanschen 34 und
36 rollen, der Körper 38 sich ungehindert zwischen den letztgenannten Flanschen
bewegen kann. Gegen beide Seiten des Körpers 38 und an. den Flanschen 34 und 36
ist ein Dich tungsschmierring 39 vorgesehen, welcher auf beliebige zweckmäßige Weise
an seinem Platze festgehalten wird. Wie aus der .Zeichnung -hervorgeht, ist die
Rolle 6 von solcher Größe, daß die kreisförinige Fläche, welche von den der Mitte
der Rolle zugewandten Flächen der Flanschen 35 gebildet wird; von größerem Durchmesser
ist als der Durchmesser der kreisförmigen Flächen 2, infolgedessen die Radachse
io, welche in der Rolle 6 zentral gelagert ist, zu dem Rad i exzentrisch liegt.
Um eine Umstellung der Achse zo zu ermöglichen, so daß, nach dieser Erfindung, die
Mitte derselben jederzeit nach der einen oder anderen Seite der durch die Mitte
des Rades i gehenden Vertikalen geführt und in der eingestellten Lage festgehalten
werden kann, ist die Lagerbüchse 4o derselben in eine für sie abgepaßte Öffnung
in einer Platte 41 vorgesehen, welche um eine Rolle 42 @an einer mit dem Rahmen
der Lokomotive verbundenen Welle 43 drehbar ist. Durch die genannte Rolle wird derjenige
Teil des Gewichtes der Lokomotive, welcher vom Rade getragen werden soll, auf die
Platte 41 und von dieser durch eine zweckmäßige Federanordnung auf die Radachse
io übertragen, so,daß die vertikalen Kanten der eben erwähnten
'Öffnung
in der Platte 41, welche die LagerBüchse umfassen, bei entstehender Federung an
dieser gleiten. Die Platte 4, ist mit zwei ausstehenden Zipfeln oder Aussprüngen
44,4' versehen, welche mit dem einen Ende je eines Gliedes 46, 47 drehbar verbunden
sind, `nährend jedes dieser Glieder mit seinem. anderen Ende einen an einer Welle
5o, 51 befestigten Exzenter 48, 49 umfaßt. An jeder der letztgenannten Wellen ist
ein Sektor 52, 53 mit gezahnten- Bogen befestigt, die einander zugewandt sind und
in ein gemeinsames Getriebe 54. an einer in dem Rahmen gelagerten Welle 55 eingreifen.
Diese Welle ist mit einem Schraubenrad 56 versehen, in das eine Schraube 57 an einer
Welle 58 eingreift, die von dem Rahmen getragen wird und mittels einer Übersetzung
,59, 6o mit einer Manövrierwelle 61 in Verbindung, steht, durch welche die Vorrichtung
eingestellt werden kann. Indem man die letztgenannte.Welle in Drehung versetzt,
wird augenscheinlich das Schraubenrad 56 und das Getriebe 54 gedreht und also der
eine Sektor erhöht und der andere gesenkt, wobei die Exzenter 48 und 49 eine entsprechende
Bewegung ausführen, welche zur Folge hat, daß das eine der Glieder 46, 47 erhöht
und das andere gesenkt wird, wodurch die Platte 41 uni die Welle 43 gedreht und
gleichzeitig die Achse io nach der Seite der durch die Mitte des Rades r gehenden
Vertikalen verlegt wird: Bei dieser Verlegung der -Achse zo wird augenscheinlich
auch der Anliegepunkt der Rolle 6 gegen die Fläche :2 verlegt.
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In dieser zuletzt beschriebenen Ausführungsform .sind, wie leicht
-einzusehen, die Platten 3 entbehrlich; da (die Rolle 6 von: den Flansch en 34;
36 an ihrem Platze festgehalten wird.
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Die auf der Achse io ruhende Last hängt, wie aus Abb. i i ersichtlich,
in der Rolle 6 und wird von den Flanschen 35 an. der Fläche 2 getragen. Bei der
Bewegung des Rades i auf der Bahn= führt die Rolle 6 eine rollende Bewegung auf
der Fläche 2, aus, indem der Durchmesser dieser kreisförmigen Fläche und der Durchmesser
der an derselben anliegenden kreisförmigen Fläche der Flanschen 3:5 ungleich sind,
damit die Rolle 6 sich auf der stillstehenden Achse io drehen kann, wird sie am
zweckmäßigsten auf einem Kugel- oder Rolläger 62 angebracht.