DE4405861C2 - Radsatz mit verschiebbaren Rädern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Radsatz mit verschiebbaren Rädern und einer Radsatzachse, auf der die Räder verschiebbar gelagert sind, wobei verlän­ gerte Nabenteile der Räder auf der Radsatzachse sich gegenüberliegend angeordnet und je mit im Querschnitt trapezförmigen Ringnuten versehen sind, welche auf den verlängerten Nabenteilen verlaufen und denen in axi­ aler Richtung ein äußeres Vielnutprofil folgt, welches je mit einem anderen Vielnutprofil einer starren Nabe kämmt und wobei auf den starren Na­ ben Sperrhülsen angeordnet sind, in deren Innerem eine Anzahl von Schraubendruckfedern montiert sind.

Radsätze der oben beschriebenen Art sind zum einen bekannt geworden durch den Artikel "Radsätze mit veränderlichen Spurweiten" in der Zeit­ schrift Schienen der Welt, Heft 4, 1982, Seite 119-128 und zum anderem durch das Buch von W. Gasowski unter dem Titel "Wagony konlejowe. Konstruktja i badania" WKiL, Warszawa 1988, Seite 140.

Auch in der Druckschrift DD 41590 ist ein gattungsgemäßer Spurwechsel­ radsatz für Schienenfahrzeuge beschrieben.

Radsätze der bekannten Art haben jedoch den Nachteil, daß viel zusätzli­ che Handarbeit mit Spezialeinrichtungen zum Verschieben der Bremsein­ richtungen durchgeführt werden müssen. Außerdem wird bei diesen bekannten Konstruktionen die Festigkeit der Achsen zwischen den Lagerge­ häusen und den Rädern nachteilig beeinflußt und die bekannten Konstruk­ tionen weisen eine nicht befriedigende Betriebssicherheit der Kopplung der Räder mit der Radsatzachse auf.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, einen Radsatz der ein­ gangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß für eine Änderung des Radabstandes alle Handarbeiten und die Verwendung von zusätzlichen Spezialwerkzeugen zur Regulierung der Bremsanordnung entfallen kön­ nen. Auch soll die nachteilige Beeinflussung der Festigkeit vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe, ausgehend von einem Radsatz der eingangs beschriebenen Art, dadurch gelöst, daß jede starre Nabe aus zwei koaxial ineinander gelagerten Hülsen besteht, wobei auf der inneren Ober­ fläche der inneren Hülse das andere Vielnutprofil ausgebildet ist und wo­ bei die äußere Hülse als Spreizhülse ausgebildet ist mit einem in Richtung des zugeordneten Rades frei überstehenden, radial nach innen verdickten Rand mit trapezförmigem Querschnitt und mit einer Reihe sich axial erstreckender Einschnitte, wobei der trapezförmige Querschnitt des ver­ dickten Randes in seinen Abmessungen dem Querschnitt der trapezförmi­ gen Ringnuten des verlängerten Nabenteils entspricht, und daß die Außen­ fläche des verdickten Randes sich kegelig in Richtung des zugeordneten Rades verjüngt und mit der Oberfläche einer entsprechenden Kegelboh­ rung zusammenwirkt, die entsprechend koaxial im Boden einer Sperrhülse, die von den Schraubendruckfedern mit einer Kraft in Richtung vom zugeordneten Rad weg beaufschlagt wird, angebracht ist, und daß die Radsatzachse des Radsatzes zwei Nabensitze aufweist, die zwischen den starren Naben angeordnet sind und gleiche Abstände von einer Symmetrie- Querachse aufweisen, wobei auf den Nabensitzen Bremsscheiben unver­ schiebbar gelagert sind. Eine weiterbildende Ausgestaltung dieser erfin­ dungsgemäßen Lösung findet sich im Unteranspruch 2.

Das Wesen der Erfindung besteht somit darin, daß die starre Nabe jeweils als zwei ineinander gelagerte Hülsen ausgebildet ist, wobei auf der inneren Oberfläche der inneren Hülse ein Vielnutprofil ausgeführt ist, während die zweite, äußere Hülse als Spreizhülse ausgebildet ist, deren in Richtung des zugeordneten Rades frei überstehender Rand verdickt ist, wobei diese Ver­ dickung die Querschnittsform eines Trapezes aufweist, dessen Quer­ schnittsabmessungen den Abmessungen der trapezförmigen Ringnuten der verlängerten Nabenteile entsprechen. Eine Reihe von sich in axialer Rich­ tung erstreckenden Einschnitten machen diese äußere Hülse zur spreizba­ ren Hülse und damit zur Spreizhülse. Eine solche Spreizbarkeit ist erfor­ derlich bei einem Wechsel von einer trapezförmigen Ringnut des verlän­ gerten Nabenteils in eine benachbarte trapezförmige Ringnut, wie er bei einem Spurweitenwechsel, also bei einer Verschiebung der Räder des Rad­ satzes, auftritt. Außen ist der verstärkte Rand der Spreizhülse sich in Rich­ tung des zugeordneten Rades kegelig verjüngend ausgebildet und bildet daher dort eine Kegelfläche, die mit der Oberfläche einer Kegelbohrung zusammenarbeitet, die koaxial zur genannten Kegelfläche im Boden einer zugeordneten axial verschiebbaren Sperrhülse angeordnet ist. Außerdem weist die Achse des Radsatzes zwei Nabensitze auf, die zwischen den star­ ren Naben vorgesehen sind und gleichen Abstand zu einer zwischen ihnen befindlichen Spiegelquerachse der Achse des Radsatzes aufweisen. Auf diesen Nabensitzen sind Bremsscheiben axial unverschiebbar und drehfest befestigt. Es sei ergänzend darauf hingewiesen, daß es vorteilhaft ist, wenn die gen. Druckfedern jeweils an ihren stirnseitigen Anlageflächen zentriert sind, so daß eine seitliche Verlagerung der Druckfeder parallel zu ihren stirnseitigen Auflageflächen verhindert werden kann.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann vorteilhafter Weise eine automa­ tische Änderung des Radabstandes an den Radsätzen durchgeführt und aufwendige Handarbeit und Zusatzeinrichtungen zum Verschieben der Bremseinrichtungen vollkommen vermieden werden. Dies ist hier eine Folge der ortsfest vorgesehenen Bremsscheiben auf den Radsatzachsen und der Verwendung der starren Naben. Es wird mit der erfindungsgemä­ ßen Losung eine hohe Betriebssicherheit und ein großer Verwendungsbe­ reich erreicht, was allerdings unabhängig von den auf dem Radsatz mon­ tierten Bremseinrichtungen ist. Eingriffe in die Radsatzachse, die deren Festigkeit nachteilig beeinflussen könnten, werden vermieden.

Die Erfindung soll nun anhand eines in der beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungs­ beispiels näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Radsatzes in Gebrauchslage,

Fig. 2 eine Achsenuntergruppe mit auf der Radsatzachse montierten Elementen und

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Hälfte eines Radsatzes.

Auf der Radsatzachse 1 eines Radsatzes sind die Räder 2 verschiebbar ge­ lagert. Jedes Rad 2 weist eine in Radsatzmitte sich erstreckende verlänger­ te Nabe 3 auf. Auf der äußeren Oberfläche jeder verlängerten Nabe 3 be­ finden sich mindestens drei trapezförmige Ringnuten 4, denen sich zum Ende dieser Oberflächen hin Vielnutprofile 5 anschließen, die mit anderen Vielnutprofilen 6 kämmen, welche je auf einer inneren Oberfläche einer starren Nabe 7 ausgeführt sind. Die starren Naben 7 sind auf der Radsatz­ achse 1 des Radsatzes unverschiebbar und undrehbar gelagert. Die starren Naben 7 bestehen aus zwei ineinander gelagerten Hülsen, wobei auf der inneren Oberfläche jeder inneren Hülse das Vielnutprofil 6 ausgebildet ist. Am anderen Ende jeder starren Nabe 7 - dies ist im Ausführungsbeispiel das anderen Ende der inneren Hülse - ist ein Außengewinde vorgesehen, dem vom Ende nach hinten gesehen ein glatter Absatz folgt, wobei auf die­ sen glatten Absatz eine Spreizhülse 9 aufgeschoben ist bis gegen eine ring­ förmige Planfläche der inneren Hülse, die den im Außendurchmesser klei­ neren Teil der inneren Hülse, bestehend aus dem Außengewinde und dem glatten Absatz, mit dem im Außendurchmesser größeren übrigen Teil der inneren Hülse verbindet. Diese Spreizhülse 9 ist am frei überstehenden Ende offen, wobei dieses frei überstehende Ende einen verstärkten Rand aufweist. Weiter weist die Spreizhülse 9 eine Reihe sich axial erstrecken­ der und vom frei überstehenden Ende ausgehender Einschnitte auf, die aus einer Hülse die Spreizhülse 9 machen. Der gen. verstärkte Rand entspricht in seinem Querschnitt dem Querschnitt der Ringnuten 4 jeder verlängerten Nabe 3. Von außen liegt dieser verstärkte Rand der Spreizhülse 9 in Sperr­ stellung an der Oberfläche einer Kegelbohrung an, die koaxial im Boden jeder Sperrhülse 10 angeordnet ist, die gegen Federkraft axial verschiebbar ist. Im Inneren jeder Sperrhülse 10 sind Schraubendruckfedern 8 angeord­ net, die zwischen einer Kragenoberfläche eines Kragens einer Mittelhülse 11 und der Oberfläche einer Scheibe 12 zentriert sind, welche an einer Sperrhülse 10 befestigt ist. Jede Mittelhülse 11 ist ebenfalls koaxial auf dem glatten Absatz der starren Nabe 7 aufgeschoben und kann daher zu­ sammen mit der Spreizhülse 9 mittels einer auf das Gewinde aufgeschraub­ ten Mutter 15 in Position gehalten werden.

Die Radsatzachse 1 des Radsatzes weist zwei weitere Nabensitze 13 auf, die zwischen den Nabensitzen mit den starren Naben 7 angeordnet sind und gleiche Abstände von einer Symmetriequerachse haben. Auf den Na­ bensitzen 13 sind Bremsscheiben 14 unverschiebbar befestigt.

Zwischen den Oberflächen der verlängerten Naben 3 und der Radsatzachse 1 eines Radsatzes sind die Reibung vermindernde Einlagen 16 eingebaut. Schmutzempfindliche Bereiche sind mit Hilfe elastischer Abdeckungen nach Art einer Manschettendichtung 17, 19, geschützt, wobei die Dichtun­ gen 17 auf der Seite der Lagergehäuse 1 vorgesehen sind, wogegen der Bereich der Ringnuten 4 und der Spreizhülsen 9 mittels der Dichtungen 19 geschützt sind. Bei Änderung des Radabstandes der Räder 2 wird unter Mitwirkung der Vielnutsysteme 5 und 6 eine Verschiebung der Räder 2 längs der Radsatzachse 1 ermöglicht. Die nachfolgende Verschiebung der Sperrhülsen 10 unter der Wirkung der Schraubendruckfedern 8 bewirkt ein Verklemmen der Spreizhülsen 9, deren verstärkte Ränder dann an den O­ berflächen einer Ringnut 4 anliegen, damit ein bestimmter Abstand der Räder 2 in Abhängigkeit von der Gleisbreite arretiert wird. Während einer Bremsung wird das Bremsmoment durch die Vielnutsysteme 5 und 6 auf die Räder 2 übertragen. Die Anwendung der Schraubendruckfedern 8 zur Verschiebung der Sperrhülsen 10 vergrößert die Betriebssicherheit der er­ findungsgemäßen Losung, da ein Bruch einer oder zweier dieser Federn keinen Einfluß auf die Wirkung der Spreizhülsen 9 ausübt.

Claims (2)

1. Radsatz mit verschiebbaren Rädern und einer Radsatzachse, auf der die Räder verschiebbar gelagert sind, wobei verlängerte Nabenteile (3) der Räder auf der Radsatzachse sich gegenüberliegend angeord­ net und je mit im Querschnitt trapezförmigen Ringnuten (4) verse­ hen sind, welche auf den verlängerten Nabenteilen (3) verlaufen und denen in axialer Richtung ein äußeres Vielnutprofil (5) folgt, wel­ ches je mit einem anderen Vielnutprofil (6) einer starren Nabe (7) kämmt und wobei auf den starren Naben (7) Sperrhülsen (10) ange­ ordnet sind, in deren Innerem eine Anzahl von Schraubendruckfe­ dern (8) montiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede starre Na­ be (7) aus zwei koaxial ineinander gelagerten Hülsen besteht, wobei auf der inneren Oberfläche der inneren Hülse das andere Vielnutpro­ fil (6) ausgebildet ist und wobei die äußere Hülse als Spreizhülse (9) ausgebildet ist mit einem in Richtung des zugeordneten Rades (2) frei überstehenden, radial nach innen verdickten Rand mit trapez­ förmigem Querschnitt und mit einer Reihe sich axial erstreckender Einschnitte, wobei der trapezförmige Querschnitt des verdickten Randes in seinen Abmessungen dem Querschnitt der trapezförmigen Ringnuten (4) des verlängerten Nabenteils (3) entspricht, und daß die Außenfläche des verdickten Randes sich kegelig in Richtung des zugeordneten Rades (2) verjüngt und mit der Oberfläche einer ent­ sprechenden Kegelbohrung zusammenwirkt, die entsprechend koaxial im Boden einer Sperrhülse (10), die von den Schraubendruck­ federn (8) mit einer Kraft in Richtung vom zugeordneten Rad (2) weg beaufschlagt wird, angebracht ist, und daß die Radsatzachse (1) des Radsatzes zwei Nabensitze (13) aufweist, die zwischen den star­ ren Naben (7) angeordnet sind und gleiche Abstände von einer Symmetrie-Querachse aufweisen, wobei auf den Nabensitzen (13) Bremsscheiben (14) unverschiebbar gelagert sind.

2. Radsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrau­ bendruckfedern (8) zwischen einer Kragenoberfläche einer Mittel­ hülse (11) und der Oberfläche einer Scheibe (12) angeordnet und zentriert sind, wobei die Scheibe (12) an der dem Boden gege­ nüberliegenden Seite der Sperrhülse (10) befestigt ist.