DE400022C

DE400022C - Carriage axle arrangement

Info

Publication number: DE400022C
Application number: DET26735D
Authority: DE
Original assignee: Timken Roller Bearing Co
Current assignee: Timken Co
Priority date: 1921-08-01
Filing date: 1922-07-12
Publication date: 1924-07-31

Description

Wagenachsenanordnung. Die Erfindung bezieht sich auf eine Wagenachsenanordnung, insbesondere für Eisenbahnradachsen, bei denen in einem Gehäuse eine starre Achse eingeschlossen ist. Gegenüber bekannten Anordnungen gleicher Art zeichnen sich die gemäß der Erfindung dadurch aus, daß zwischen der Achse und deren Gehäuse konische Rollenlager angeordnet sind, deren auf der Achse sitzende Rollenlagerringe durch gegenseitige Längsverschiebung der auf die Enden der vollen Achse aufgepreßten Räder einstellbar sind zum Zwecke der Einstellung der Rollenlager.Carriage axle arrangement. The invention relates to a carriage axle arrangement, especially for railway wheel axles, where a rigid axle is in a housing is included. Compared to known arrangements of the same type are distinguished according to the invention in that between the axis and its housing conical Roller bearings are arranged, the roller bearing rings seated on the axis through mutual longitudinal displacement of the wheels pressed onto the ends of the full axle are adjustable for the purpose of adjusting the roller bearings.

Gegenüber bekannten Eisenbahnachsenanordnungen ähnlicher Art ergibt sich hieraus u. a. der Vorteil, daß es nicht notwendig ist, die Eisenbahnräder als Teile des Rollenlagers besonders auszubilden und daß die Anwendung besonderer Einstellmittel, wie einzutreibender Keile o. dgl., vermieden ist.Compared to known railway axle arrangements similar Type results from this, inter alia. the advantage of not needing the train wheels to be specially trained as parts of the roller bearing and that the application is special Adjustment means, such as wedges to be driven or the like., Is avoided.

Weitere Kennzeichen betreffen die kompakte und gegen Eindringen von Verunreinigungen und Staub gesicherte Ausbildung des Gehäuses als Ölbehälter sowie das Verfahren für den Zusammenbau.Other features concern the compact and anti-intrusion Impurities and dust secured design of the housing as an oil container as well the procedure for assembly.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, worin Abb. i eine Oberansicht eines Wagengestelles nach der Erfindung darstellt, Abb.2 eine Seitenansicht veranschaulicht. Abb.3 zeigt eine Seitenansicht und teilweise einen senkrechten Längsschnitt durch die Achse auf der Linie 3-3 der Abb. i, Abb. ¢ einen senkrechten Längsschnitt durch das äußere Ende einer Achse, in welcher das Rad auf das äußere Ende der Welle zum größten Teil heraufgeschoben, aber noch nicht in seine endgültige Lage gebracht ist, in welcher es die Teile des Lagers und den Ringverschluß desselben in die Schlußstellung bringt.The invention is illustrated in the drawing, wherein Fig. I a Shows a top view of a carriage frame according to the invention, Fig.2 is a side view illustrated. Fig.3 shows a side view and partly a vertical one Longitudinal section through the axis on the line 3-3 of Fig. I, Fig. ¢ a vertical Longitudinal section through the outer end of an axle in which the wheel is on the outer End of the wave pushed up for the most part, but not yet into its final Is placed in which it is the parts of the bearing and the ring closure of the same brings to the final position.

Abb.5 ist ein senkrechter Schnitt durch einen herausgebrochenen Teil und veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Lagerdichtung bzw. des Lagerverschlusses. Auf den Enden der vollen (d. h. nicht hohlen) Welle 12 sind die Wagenräder i i befestigt, z. B. dadurch, daß sie unter großem Druck heraufgepreßt werden. Auf der Achse ist neben jedem Rade ein konischer Ripg 13 befestigt, der -eine innere Lagerfläche für konisch angeordnete Lagerrollen bildet. Die Lagerrollen sind von einem äußeren Ring 1 4. umfaßt, der sich in der Fassung 15 befindet, die einen Endteil eines hohlen, rohrförmigen Gehäuses 16 bildet, welches die Achse 12 umschließt. Zwischen dem äußeren Ring 1 ¢ und dem inneren konischen Ring 13 befindet sich ein Kranz von konischen Rollen 17, die in einem Rollenkäfig 18 drehbar gelagert sind. Der Käfig 18 hält die Rollen in einer gewissen Entfernung voneinander. Die Rollen arbeiten mit dem äußeren und inneren Ring in bekannter Weise zusammen. Der Käfig i 8 besteht aus ringförmigen Endteilen und in der Längsrichtung verlaufenden, die Endringe verbindenden Brückengliedern, die alle aus einem Stück bestehen. Die konischen Rollen 17 besitzen achsiale Endzapfen i9, die in Lagerlöcher, welche sich in den ringförmigen Endteilen des Käfigs 18 befinden, hineinpassen.Fig.5 is a vertical section through a broken part and illustrates another embodiment of the bearing seal or closure. On the ends of the full (i.e. not hollow) shaft 12, the wagon wheels i i are mounted, z. B. by being pressed up under great pressure. Is on the axis next to each wheel a conical Ripg 13 attached, the -an inner bearing surface for forms conically arranged bearing rollers. The bearing rollers are of an outer ring 1 4., which is located in the socket 15, which has an end part of a hollow, tubular housing 16 which encloses the axis 12. Between the outer Ring 1 ¢ and the inner conical ring 13 is a wreath of conical Rollers 17 which are rotatably mounted in a roller cage 18. The cage 18 holds the roles at a certain distance from each other. The roles work with the outer and inner ring together in a known manner. The cage i 8 consists of annular end portions and extending in the longitudinal direction connecting the end rings Pontics that all consist of one piece. The conical rollers 17 have axial end pins i9, which are in bearing holes, which are in the annular end parts of the cage 18 are located, fit into it.

Die die Ringe des Käfigs verbindenden Brückenteile haben einen vollen Querschnitt ohne heraufgebogene Stücke oder Flügel, und die zwischen den Brückenteilen befindlichen Lücken sind so groß, da.ß Schmutz o. dgl. sich nicht in den Lücken ansammeln kann. Ein Käfig dieser Art hält die Rollen dauernd in ihrer richtigen Richtung und bietet die Sicherheit, daß sie sehr lange betriebsfähig bleiben und zu Betriebsstörungen Veranlassung gebende Verlagerungen nicht vorkommen.The bridge parts connecting the rings of the cage have a full one Cross-section without bent-up pieces or wings, and the one between the bridge parts The gaps located are so large that dirt or the like cannot get into the gaps can accumulate. A cage of this type keeps the roles in their correct position at all times Direction and offers the security that they will remain operational for a very long time and Relocations giving rise to operational disruptions do not occur.

Wie bereits beschrieben, sind die äußeren Ringe für die Rollenlager in den hohlen Endteilen 15 des Achsengehäuses 16 befestigt.As already described, the outer rings are for the roller bearings fixed in the hollow end portions 15 of the axle housing 16.

Das Endteil besteht aus einem dicken rohrförmigen Tei12o von dem Durchmesser des Endes des Rohres 16 und aus einem Teil 2 i, der eine Fassung bildet. Die Fassung 21 ist mit dem Tei12o konzentrisch und aus demselben Stück gemacht. Die Fassung 2 i bildet einen Sitz für den Ring 14. Der ringförmige Teil 2o ist durch Niete 22 oder andere passende Befestigungsmittel mit den Enden des Rohres 16 befestigt. Ein großer Vorteil, der sich durch diese Art des Zusammenbaues des Gehäuses ergibt, ist, daß die ganze Einrichtung sehr widerstandsfähig ist und gestattet, daß der Hauptteil des Gehäuses aus verhältnismäßig dünnem Metall hergestellt werden kann, besonders weil das Lager so dicht an die Ebene der Lauffläche des Rades herangerückt und das Biegung#-moment, welches auf das Gehäuse ausgeübt ist, klein ist. Mit einer Achse der beschriebenen Art können die Seitenrahmen 23 des Wagengestelles zwischen den Wagenrädern anstatt außerhalb derselben angeordnet werden.The end part consists of a thick tubular part of the diameter of the end of the tube 16 and from a part 2 i, which forms a socket. The version 21 is concentric with the part and made from the same piece. The version 2 i forms a seat for the ring 14. The annular part 2o is secured by rivets 22 or other suitable fasteners attached to the ends of the tube 16. A great advantage that results from this type of assembly of the housing, is that the whole facility is very robust and allows the Main part of the housing can be made of relatively thin metal, especially because the bearing has moved so close to the plane of the running surface of the wheel and the bending # moment applied to the housing is small. With a Axis of the type described, the side frames 23 of the carriage frame between instead of being placed outside the wagon wheels.

Um dies zu ermöglichen, wird die obere Fläche des Endteiles 15 des Gehäuses in der Querrichtung verbreitert und flach gestaltet, wie in der Abb.2 durch punktierte Linien angedeutet ist. Der z obere verbreiterte Flächenteil bildet einen Sitz bzw. eine Lagerfläche 2,4 für das Ende des Seitenrahmens 23 des Wagengestelles. Das Ende des Seitenrahmens wird mit der so gebildeten Lagerfläche durch Bolzen 25 befestigt, die durch den Seitenrahmen und durch die seitlich herausragenden Teile 2.1 des Sitzes hindurchgehen. Ein vierräderiges Wagengestell besteht aus zwei Seitenrahmen 23, die in der obenbeschriebenenWeise auf den Endteilen der Gehäuse zweier Achsenanordnungen befestigt sind, wobei die Räder sich außerhalb der Seitenrahmen der Wagengestelle befinden. Durch diese Anordnung sind die Seitenrahmen der Wagengestelle im wesentlichen in die Ebene des Rollenlagers gebracht und befinden sich dicht neben der Ebene der Lauffläche des Rades. Infolgedessen sind die Biegungsmomente auf ein 1Iindestmal:; gebracht, und es kann eine viel schwächere Achse wie bei den übrigen Anordnungen verwendet werden; außer der Gewichtsersparnis durch den kleineren Querschnitt der Achse wird eine weitere Ersparnis durch die Verkürzung der Achse erzielt, die sich dadurch ergibt, daß die Seitenrahmen sich zwischen den Rädern, anstatt außerhalb derselben befinden.To make this possible, the upper surface of the end portion 15 of the Housing widened in the transverse direction and made flat, as shown in Figure 2 dotted lines is indicated. The z upper widened surface part forms one Seat or a storage surface 2, 4 for the end of the side frame 23 of the carriage frame. The end of the side frame is secured to the bearing surface thus formed by bolts 25 attached by the side frame and by the laterally protruding parts 2.1 go through the seat. A four-wheel wagon frame consists of two side frames 23 mounted in the manner described above on the end portions of the housings of two axle assemblies are attached, with the wheels outside the side frames of the trolley racks are located. With this arrangement, the side frames of the cart racks are essentially brought into the plane of the roller bearing and are located close to the plane of the Tread of the wheel. As a result, the bending moments are at least :; brought, and it can be a much weaker one Axis as with the rest Arrangements are used; except for the weight savings due to the smaller cross-section the axis, further savings are achieved by shortening the axis as a result, the side frames are between the wheels rather than outside same are located.

Das Gehäuse dient als Reservoir für das Schmiermittel, in dem das Innere des Gehäuses unmittelbar in das Rollenlager mündet. Um ein Austreten des Schmiermittels zu verhindern, wird ein ringförmiges Blechstück 26, das außen mit einem Flansch 27 versehen ist, in das hohle Ende der Fassung 15 des Achsengehäuses hineingedrückt, so daß ein öldichter Verschluß entsteht.The housing serves as a reservoir for the lubricant in which the Inside the housing opens directly into the roller bearing. To prevent the To prevent lubricant, an annular piece of sheet metal 26, the outside with a flange 27 is provided into the hollow end of the socket 15 of the axle housing pressed in so that an oil-tight seal is created.

Ein zweites ringförmiges Blechstück 28 mit winkelförmigem Querschnitt wird an das zuerst genannte ringförmige Blechstück festgenietet, und auf diese Weise wird eine nach innen offene Ringnut gebildet, in welche Dichtungsmaterial 29 hineingebracht wird.A second annular piece of sheet metal 28 with an angular cross-section is riveted to the first-mentioned annular piece of sheet metal, and in this way an inwardly open annular groove is formed, into which sealing material 29 is introduced will.

Die beiden ringförmigen Blechteile werden tellerartig ausgebildet bzw. schräg gestellt, so daß sie mit der anstoßenden Umfangsfläche 3o der Radnabe- richtig zusammen arbeiten. Die Ringfläche 3o der Radnabe ist konisch gestaltet, um den Austritt des Schmiermittels zu verhindern. Da eine Abnutzung zwischen der äußeren Ringfläche des Verschlußstückes 26 und dem Endteil 15 des Gehäuses nicht vorhanden ist, bildet der untere Teil der Kammer unterhalb der Innenkante des Verschlußringes ein Reservoir, welches den Austritt des Schmiermittels aus dem Lager verhindert, falls die Dichtung an der Radnabe nicht vollkommen ist. Die in der Abb.5 dargestellte Anordnung weist einen breiteren Verschlußring 26a auf. Der innere Rand desselben ist zwischen der Endfläche des konischen Lagerringes 13 und der Stirnfläche der Radnabe festgeklemmt. Ein zweiter Verschlußring 26G legt sich gegen die Außenfläche des Versch,lußringes 26a und hat an seinem Umfang einen Flansch, der in den hohlen Endteil bzw. in die Fassung 15 des Achsengehäuses bineingepreßt ist. Bei dieser Konstruktion ist die Verwendung von Dichtungsmaterial erübrigt, und es wird gleichzeitig ein größeres Reservoir gebildet. Wagenräder werden für gewöhnlich dadurch auf ihren Achsen befestigt, daß sie in der Längsrichtung unter hohem Druck heraufgedrückt werden, und es soll dieses Verfahren bei dem Zusammenbau der vorliegenden Achsenanordnung Anwendung finden. Es sei angenommen, daß die Endteile 15 bereits an das Gehäuse 16 angenietet und daß ein Wagenrad und ein Lager bereits auf der Achse befestigt sind. Der Verschlußring 26 wird dann über den inneren Teil der Radnabe geschoben, ferner werden die in ihrem Käfig r B angeordneten Rollen 17 auf den konischen Ringr3 geschoben, dann der äußere Ring 14 in die Fassung 2 i des Endteiles des Gehäuses hineingeschoben, darauf das Gehäuse über die ganze Achse herübergeschoben und in eine solche Lage gebracht, daß der äußere Flansch 27 des Verschlußringes 16 fest in das Ende der Fassung 2 1 des Gehäuses hineinpaßt. Am anderen Ende wird der äußere Ring in die Fassung am Ende des Gehäuses hineingeschoben, dann die in ihrem I-,äfig angeordneten Rolleis in den Ring bineingebracht, ferner der konische Lagerring auf die Achse gestreift, der Verschlußring in das Ende der Fassung am Gehäuseende hineingeschoben und das andere Wagenrad auf das Ende der Achse gestreift. Die Teile sind nun lose zusammengestellt, wie in der Abb. q. durch ausgezogene Linien angedeutet ist. Der Bär der Presse wird nun in Anwendung gebracht und drückt das Rad in der Längsrichtung auf die Achse herauf und verschiebt dabei das Rad von der durch A angedeuteten Stellung in die durch die gebrochene Linie D (Abb. q.) gezeigte Stellung. Sämtliche Teile sind dann in ihre richtigen gegenseitigen Lagen gebracht, und das Rad sitzt dann fest auf der Achse. Da die Endteile des Gehäuses getrennte, mit dem Hauptteil des Gehäuses verbundene Teile bilden, können diese Teile selbst nicht nur in einfacher Weise mit großer Genauigkeit hergestellt werden, sondern es ist auch dadurch die genaue Abpassüng der genannten Gehäuselänge, die für das richtige Arbeiten der fast reibungslosen Lager erforderlich ist, ermöglicht. Da ferner die Räder durch Rufpressen auf die Achse befestigt sind und als Widerlager für die konischen Lagerringe dienen, ist es leicht, eine richtige Einstellung des Lagers dadurch zu erhalten, daß eines der Räder in der Längsrichtung der Achse in die richtige Lage geschoben wird, die sich leicht durch Beobachtung des Spiels des Gehäuses in der Längsrichtung der Achse feststellen läßt. Sind die Lager verschlissen, so daß sie eine neue Einstellung erfordern, (was an dem Spiel des Gehäuses in der Längsrichtung leicht feststellbar ist), so kamt eine solche Einstellung dadurch bewirkt werden, daß die Achse festgehalten und auf eines der Räder so viel Druck- ausgeübt wird, daß das Rad in eine Lage kommt, in welcher das übermäßige Spiel des Gehäuses beseitigt ist. Eine solche Einstellung könnte natürlich auch dadurch erzielt werden, daß das Rad festgehalten und dann die Achse verschoben wird.The two ring-shaped sheet metal parts are designed in the manner of a plate or placed at an angle so that they work properly together with the abutting peripheral surface 3o of the wheel hub. The ring surface 3o of the wheel hub is conical in order to prevent the lubricant from escaping. Since there is no wear between the outer annular surface of the locking piece 26 and the end part 15 of the housing, the lower part of the chamber below the inner edge of the locking ring forms a reservoir which prevents the lubricant from escaping from the bearing if the seal is on the wheel hub is not perfect. The arrangement shown in Figure 5 has a wider locking ring 26a. The inner edge of the same is clamped between the end face of the conical bearing ring 13 and the end face of the wheel hub. A second sealing ring 26G bears against the outer surface of the MOVE, lußringes 26a and has a flange on its circumference that is bineingepreßt into the hollow end part or in the socket 1 5 of the axle housing. This construction eliminates the need for sealing material and creates a larger reservoir at the same time. Cartwheels are usually secured to their axles by being pushed up lengthways under high pressure, and this method is intended to be used in the assembly of the present axle assembly. It is assumed that the end portions 15 are already riveted to the housing 16 and that a wagon wheel and bearing are already attached to the axle. The locking ring 26 is then pushed over the inner part of the wheel hub, furthermore the rollers 17 arranged in their cage r B are pushed onto the conical ring r3, then the outer ring 14 is pushed into the socket 2 i of the end part of the housing, then the housing over pushed over the entire axis and brought into such a position that the outer flange 27 of the locking ring 16 fits tightly into the end of the socket 2 1 of the housing. At the other end, the outer ring is pushed into the socket at the end of the housing, then the Rolleis arranged in their I-, äfig are brought into the ring, the conical bearing ring is slid onto the axle, and the locking ring is pushed into the end of the socket at the end of the housing and the other wagon wheel slipped onto the end of the axle. The parts are now put together loosely, as shown in Fig. Q. is indicated by solid lines. The bear of the press is now brought into use and pushes the wheel in the longitudinal direction up on the axle and thereby shifts the wheel from the position indicated by A into the position shown by the broken line D (Fig. Q.). All parts are then brought into their correct mutual positions, and the wheel is then firmly seated on the axle. Since the end parts of the housing form separate parts connected to the main part of the housing, these parts themselves can not only be manufactured in a simple manner with great accuracy, but it is also the exact Abpassüng of the said housing length that is necessary for the correct working of the almost smooth warehouse is required, enables. Furthermore, since the wheels are attached to the axle by ruffling and serve as an abutment for the conical bearing rings, it is easy to obtain a correct setting of the bearing by sliding one of the wheels into the correct position in the longitudinal direction of the axle can easily be determined by observing the play of the housing in the longitudinal direction of the axis. If the bearings are worn out so that they require a new adjustment (which can easily be determined from the play of the housing in the longitudinal direction), such an adjustment can be effected by holding the axle and applying so much pressure to one of the wheels. is exercised that the wheel comes into a position in which the excessive play of the housing is eliminated. Such an adjustment could of course also be achieved by holding the wheel and then shifting the axle.

In der Zeichnung ist kein. Zugang zu dem Innern des Gehäuses angedeutet, weil in erster Linie beabsichtigt ist, das Gehäuse während des Zusammenbaues der Teile mit einem Schmiermittel auszufüllen, das ausreichen wird, bis sich die Notwendigkeit ergibt, die Achse zur Reparatur in die Werkstatt zu bringen. Es könnte jedoch in dem oberen Teil des Gehäuses ein durch eine Schraube verschlossenes Loch vorgesehen sein, durch welches ein neues Schmiermittel nachgefüllt werden kann. Die obenbe.schriebene Anordnung ist nicht nur einfach im Aufbau und leicht herzustellen, sondern es sind auch keine Teile vorhanden, die beim Gebrauch schadhaft werden können. Das Lager ist so eingerichtet, daß eine Verlagerung der Rollen ausgeschlossen ist und Vorkehrungen gegen Schub- und Radialbeanspruchungen getroffen sind. Wegen der Kürze der Achse und seines geringen Querschnittes wird viel Metall gespart und eine große Verminderung des mitzuführenden Gewichtes erreicht.There is no in the drawing. Access to the Inside the Housing indicated because the housing is primarily intended during Before assembling the parts, fill them with a lubricant that is sufficient will take the axle to the workshop for repair until the need arises bring to. However, there could be a screw in the upper part of the case closed hole can be provided through which a new lubricant is refilled can be. The above-described arrangement is not only simple in structure and easy to manufacture, but there are also no parts that are necessary when in use can be damaged. The warehouse is set up in such a way that the Rolling is excluded and precautions against shear and radial loads are hit. Because of the shortness of the axis and its small cross-section, Saved a lot of metal and achieved a great reduction in the weight to be carried.

Die Anordnung kann auch für Kugel- oder Zylinder- anstatt für konische Lagerrollen Verwendung finden.The arrangement can also be for spherical or cylindrical instead of conical Find bearing rollers use.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Car axle arrangement, especially for railway wheel axles with a rigid axle enclosed by a housing, characterized in that Conical roller bearings are arranged between the axis and the housing, the Roller bearing rings seated on the axle for the purpose of setting the roller bearings mutual longitudinal displacement of the wheels pressed onto the ends of the full axle are adjustable.

2. carriage axle arrangement according to claim i, characterized in that that the on the axis displaceable conical rings (i3) on which the conical Bearing rollers (17) run, directly adjoining the impeller, while the outer Roller bearing ring (i: 1) in a socket (21) that is moved close to the wheel plane is housed, on the one hand on the tubular housing part enclosing the axis (16) is attached, and on the other hand with a bearing foot-like widening (2 ¢) against the side frame (23) of the 'carriage frame.

3. Carriage axle arrangement according to claim i with sealing device for the conical roller bearings, thereby characterized in that to form an oil container for the roller bearing in the outer At the end of the bearing mount (21) a conical sheet metal ring (26) is pressed in, which is provided on the inner edge with a packing (29) surrounding the wheel hub. q ..

Car axle arrangement according to claim i with a sealing ring for the conical roller bearings, characterized in that a conical sheet-metal ring (26b) is pressed into the outer end of the bearing mount (2i) to form an oil container for the roller bearing while avoiding a special packing ring surface applying sealingly against a second conical ring (26a) which is clamped between the wheel (ii) and the inner roller race (1 3).

5. Procedure for the assembly of an axle assembly with roller bearings according to claim i, characterized in that characterized in that attached to one end of the axis of a conical bearing ring is then brought the associated wreath of conical rollers on the conical ring and then a housing common to both roller bearings is pushed over the axle which is the hollow conical bearing rings for the bearing rollers in its two ends carries, whereupon the associated wreath of conical bearing rollers is brought into the bearing ring which sits in the free end of the housing, and finally on the free end the axle of the second conical inner bearing ring and the other wagon wheel so far pressed that the two roller bearings are continuously set without play.

6. Procedure according to claim 5, characterized in that before the housing is slipped over the axis when the second wheel is pressed into the end of the Housing to be pressed in, oil-tight seal on the one attached to the axle Wheel pushed open. and then before pressing the second wheel onto the other axle i end a second, similar closure @ inserted into the second end of the housing will.