DE637924C - Radsatz mit Losraedern fuer Foerderwagen - Google Patents

Description

Für Fahrzeuge, insbesondere Förderwagen, gibt es bis jetzt zwei grundsätzlich verschiedene Bauarten von Radsätzen, und zwar die eine Art mit festen Rädern auf umlaufender Achse und die andere Art mit losen Rädern auf feststehender Achse. Hierbei verwendet man vielfach Kegelrollenlager. Für Fahrzeuge, die kleine Kurven durchlaufen müssen, wird bei der ersteren Bauart mit umlaufender Achse ein Rad lose für die Relativbewegung angeordnet. ·

Die erstere bekannte Bauart, die der Regel nach als Fetthülsenradsatz bezeichnet wird, trägt in den beiden Stirnbohrungen der Fetthülse je ein Kegelrollenlager, in denen die Achse drehbar ruht. Die Achse ist auf Durchbiegung beansprucht und muß entsprechend kräftig ausgeführt werden. Der innere Laufring der beiden Kegelrollenlager muß dabei mit Festsitz auf der Achse angebracht sein, während die äußeren Laufringe für die Einstellung auf den richtigen Laufsitz mit Gleitsitz in den Stirnbohrungen der Fetthülse angeordnet sind. Hierbei macht sich der Nachteil bemerkbar, daß der eine Innenring erst nach Einbringen der Achse in die Fetthülse aufgesetzt werden kann. Beim Ausbau der Achse zeigt sich derselbe Nachteil noch empfindlicher, weil bei Ausbesserungen in den Gruben nicht die geeigneten Werkstätten und Fachleute zur Verfügung stehen. Außerdem sind hierzu besondere Werkzeuge erforderlich. Es hat sich auch im Betrieb gezeigt, daß der Verschleiß des Losrades auf der Achse durch die Relativbewegung und durch die axialen Schübe verhältnismäßig groß ist, weil eine einwandfreie Schmierung aus dem Fettraum der Fetthülse nicht erfolgen kann. Die Verwendung einer Fetthülse ist aber deswegen vorteilhaft, weil sie einen Schmiermittelbedarf für die beiden Kegelrollenlager für mehrere Jahre Betriebszeit aufnehmen kann. Ein besonderer Vorteil für die Lebensdauer der beiden Kegelrollenlager besteht darin, daß sich der äußere, mit Gleitsitz eingesetzte Laufring langsam in der Stirnbohrung der Fetthülse mitdreht, so daß eine einseitige Abnutzung bzw. Materialermüdung der Innenfläche in der Druckzone durch Abwälzen der Kegelrollen nicht erfolgen kann. Ein Verschleiß in der Druckzone der Fetthülsenbohrung ist durch das langsame Mitdrehen nicht zu befürchten und konnte auch bei Dauerversuchen nicht festgestellt werden, da die Bewegung zwischen Fetthülse und Laufring nur geringfügig ist und der spezifische Flächendruck infolge des großen Durchmessers sehr klein ausfällt. Die einwandfreie Schmierung trägt hierzu wesentlich bei.

Bei der zweiten bekannten Bauart, der Regel nach als Losradsatz bezeichnet, ist die Achse feststehend mit dem Untergestell des Fahrzeuges verbunden und ebenfalls auf Durchbiegung beansprucht. Auf den beiden Achsschenkeln sind die beiden Laufräder mit je zwei Kegelrollenlagern angebracht. Entgegengesetzt der ersten Bauart ist hierbei die

Befestigung der Achse an dem Untergestell und die der Räder, auf der Achse denkbar, einfach, wozu keine geschulten Fachleute und keine Spezialwerkzeuge'" erforderlich sind. Der Fettraum in der Radnabe fällt dagegßiK, bedeutend kleiner aus. Da bei dieser Bauart^ die äußeren Laufringe der Kegelrollenlager!:-; mit Festsitz in der Radnabe und die inneren Laufringe mit Gleitsitz für die Einstellung ίο auf der Achse angeordnet sind, macht sich der große Nachteil bemerkbar, daß sich der kleinere Innenring verhältnismäßig schnell auf der Achse mitdreht, daß also hier ein Gleitlager entsteht, bei dem in der Bohrung des Innenringes und in der Druckzone auf der feststehenden Achse schnell ein Verschleiß eintritt, der durch die Fliehkraft, die das Schmiermittel ständig nach außen treibt, und durch den spezifisch größeren Flächendruck infolge der kleinen Bohrung in dem bedeutend kleineren Innenring noch begünstigt wird. Für die Lebensdauer der Kegelrollenlager ist auch hier das Mitdrehen des Innenringes auf der Achse von Vorteil, da dadurch ein einseitiger Verschleiß auf der Oberfläche des Innenringes in der Druckzone nicht eintreten kann. - Es besteht aber die Gefahr des Platzens für den Innenring durch das Spiel infolge eingetretenen Verschleiß in der Bohrung und auf der Achse. Es ist bereits bekannt, den Innenring der Kegelrollenlager nach oder während der Einstellung auf den Lauf sitz so mit der Achse zu verbinden, daß ein Mitdrehen unmöglich wird. Dieses wirkt sich jedoch auf den Lauf der Räder nachteilig aus und besonders auf den Innenring selbst, weil dadurch eine einseitige Abnutzung bzw. Materialermüdung auf der Außenfläche nur in der Druckzone erfolgt, wodurch die Lebensdauer bedeutend herabgemindert wird. Die Erfindung ist nun ein Radsatz mit Losrädefn für Förderwagen, bei dem abweichend von den bisherigen Losradsätzen die Achse frei drehbar in einer Fetthülse bzw. in +5 Lagergehäusen gelagert ist. In an sich bekannter Weise steht jedes Losrad durch ein Lager, das axiale und radiale Kräfte aufnehmen kann, mit der Fetthülse in drehbarer Verbindung. Die Radnabe ist außerdem durch ein zweites Lager, das ebenfalls zur Aufnahme von axialen und radialen Kräften geeignet ist, mit der drehbeweglichen Achse verbunden. Durch diese Anordnung wird die Achse von Biegungsbeanspruchungen befreit; sie wird vielmehr nur auf Zug beansprucht. Für Radsätze, an denen zwischen den beiden Rädern Mitnehmer, Aufhalte- und Aufschiebevorrichtungen angreifen, wird eine geschlossene Fetthülse als Lagergehäuse gewählt, damit die sich drehende Achse in ihrem Lauf nicht gehindert wird und um die entstehenden Stöße von der Achse und somit auch von den Lagern fernzuhalten. Alle anderen Ausführungen erhalten getrennte Lagergehäuse, die nicht untereinander durch eine Efjthülse verbunden sind. Die Anstellung viBfe|der Kegelrollen für jedes Rad erfolgt zui:gieich entweder von der Stirnseite der Achse mittels Schraubengewinde oder vom Lagergehäuse aus mittels einer Feder. Es kann auch die Anstellung aller vier Kegelrollenlager für beide Räder durch eine in der Mitte getrennte Achse erfolgen, die durch eine Muffe zusammengeschraubt bzw. -gezogen wird, wobei die Achse im Verhältnis zu den bisher gebräuchlichen Achsen im Hinblick auf die Zugbeanspruchung einen bedeutend kleineren Durchmesser erhalten kann.

In der Zeichnung ist der Radsatz in der beispielsweisen Ausführungsform veranschaulicht. Die

Abb. ι zeigt auf der linken Seite einen Teil eines Radsatzes mit geschlossener Fetthülse und federnd angestellten Kegelrollenlagern, während auf der rechten Seite ein solcher Teil mit getrenntem Lagergehäuse und starr angestellten Kegelrollenlagern dargestellt ist.

Abb. 2 ist ein Radsatz gemäß der rechten Seite von Abb. 1 mit Muffenverbindung für die Achse.

Bei dem Radsatz nach Abb. 1, linke Seite, ist eine geschlossene Fetthülse α als Achsund Lagergehäuse benutzt, die mit den Trägern b des Fahrzeuges in fester Verbindung steht. Alle Mitnehmer-, Aufhalte- und Aufschiebevorrichtungen greifen in bekannter Weise an der geschlossenen Fetthülse an und übertragen die Schübe und Stöße auf die fest mit dem Fahrzeug verbundenen Träger b. Die geschlossene Fetthülse nimmt auf der linken Seite in einer Stirribohrung α¹ eine Feder h, den Druckring i und den äußeren Kegelrollenlagerring / auf, die alle mit Gleitsitz eingebaut werden. Auf dem Ansatz c¹ der Radnabe c ist der innere Kegelrollenlagerring e mit Festsitz angebracht, der in bekannter Weise die Rollen g trägt. Für die Fettabdichtung zwischen Radnabe und Fetthülse ist ein in sich geschlossener Ring d vorgesehen, der mit radialem Spiel gegenüber der Radnabe und mit der äußeren Umfangsfläche gegenüber der Fetthülse abdichtet. In der Bohrung der Radnabe ist der äußere Kegelrollenlagerring k mit Festsitz eingebracht. Auf der Büchsenmutter η ist der innere Kegelrollenlagerring 0 ebenfalls mit Festsitz aufgebracht, der die Rollen- trägt. Die Buchsenmutter wird auf das mit Gewinde versehene Achsende fest bis zum Anschlag aufgeschraubt, wodurch die Feder gespannt und das Laufrad in die richtige Laufstellung

gebracht wird. Die Büchsenmutter wird durch einen Stift m auf der Achse gesichert. Die äußere Nabenbohrung wird durch einen Deckel q fettdicht geschlossen. Die gespannte Feder h bringt unter Ausnutzung des Gleitsitzes des äußeren Kegelrollenlagerringes / beide Kegelrollenlager auf den richtigen Laufsitz. Wird der Radsatz von oben durch den Fahrzeugkasten belastet, wobei sich bekanntlich die Räder auf den Schienen stützen, so ergibt sich für das Achsende ein Biegungsmoment, dessen Hebelarm gleich dem Abstand des Laufkreises am Rad von der Mitte des inneren Kegelrollenlagers ist. Dieses Biegungsmoment kann dann in eine in die Längsrichtung der Fahrzeugachse fallende Zugkraft umgewandelt werden, wenn die Kegelspitzen beider Kegelrollenlager nach innen gerichtet sind. Bei Inbetriebsetzung des Fahrzeuges drehen sich die mit Festsitz versehenen Ringe e und k mit dem umlaufenden Rade zwangsläufig, so daß die Belastung der Ringe in der Druckzone jeden Augenblick wechselt und somit eine einseitige Abnutzung bzw. Materialermüdung nicht eintreten kann. Der äußere Ring f wird sich dabei entsprechend der Abwälzung der Kegelrollen langsam mitdrehen, so daß auch bei diesem eine einseitige Abnutzung in der Druckzone nicht eintritt.

Durch das langsame Mitdrehen kann an dem äußeren Umfange des Ringes f und in der Stirnbohrung der Fetthülse in der Druckzone infolge der großen Umfangsfläche und vollständigen Fetteinbettung kein Verschleiß entstehen. Da nun der Ring ο ebenfalls mit Festsitz auf der Büchsenmutter η angebracht und die letztere mit der Achse fest verbunden ist, dreht sich die Achse entsprechend der Abwälzung der Kegelrollen ρ mit. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liegt die Achse mit Spiel in der Ausdrehung e³ des Radnabenansatzes. Über der Ausdrehung c⁸ steht die Ausdrehung c² mit der Fetthülse für die Schmierung in Verbindung. Es ist ein so großer Raum zur Aufnahme des Schmiermaterials vorhanden, daß eine einmalige Füllung für mehrere Jahre reicht. Wenn nun ein axialer Schub von außen durch Anlaufen des Sperrkranzes gegen die Schiene oder durch Kippen des Wagens oder sonst dergleichen auftritt, so werden diese Schübe unter Zusammendrückung der Feder, bis der Ring f fest am Fetthülsengehäuse anliegt, von dem inneren größeren Kegelrollenlager aufgenommen. Das kleinere äußere Kegelrollenlager wird dabei immer auf seinem richtigen Laufsitz verbleiben, weil die Feder in dem Rade auf der entgegengesetzten Seite die Achse entsprechend ziehen wird. Tritt ein axialer Schub von innen durch Anlaufen des Spurkranzes gegen Zwangsschienen o. dgl. auf, so wird dieser Schub von kleineren äußeren' Kegelrollenlagern auf der betreffenden Schubseite und von beiden Kegelrollenlagern auf der entgegengesetzten Seite aufgenommen. Das innere größere Kegelrollenlager auf der Schubseite wird dabei durch die Feder immer auf seinem richtigen Laufsitz verbleiben.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 1 ist die rechte Seite mit starr angestellten Kegelrollenlagern dargestellt. Die Büchsenmutter η dient hierbei noch mittels des Gewindes zum genauen Anstellen der Kegelrollenlager auf den Laufsitz. Danach wird die Büchsenmutter η ebenfalls wie auf der linken Seite auf der Achse gesichert. An Stelle einer Fetthülse wird hier ein Gehäuse?· benutzt, das gegenüber der Achse und der Radnabe durch einen federnden Dichtungsring s bekannter Ausführung fettdicht abgeschlossen wird.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 findet ebenfalls an jedem Achsende ein Gehäuse r Verwendung. Die starre Anstellung der Kegelrollenlager in beiden Rädern erfolgt hierbei durch eine zweiteilig ausgebildete Achse, die in der Mitte durch eine Spannmutter t mit Links- und Rechtsgewinde zusammengeschraubt wird, bis der richtige Laufsitz aller Kegelrollenlager erreicht ist. Die Spannmutter ί wird dann durch Gegenmuttern oder Stifte gesichert. Die zweiteilige Achse trägt auf den äußeren Stirnseiten Bunde P, die mit den Achshälften aus einem Stück bestehen. Vor jedem Bund I² ist der Innenring ο des äußeren Kegelrollenlagers mit Festsitz, angebracht. Im übrigen ist die Wirkungsweise dieselbe wie vorher beschrieben.

In der vorstehenden Beschreibung und in der Zeichnung sind Kegelrollenlager behandelt, weil diese in besonders guter Weise zur gleichzeitigen Aufnahme von axialen und radialen Kräften geeignet sind. In den Rahmen der Erfindung fallen aber auch solche Lagerkonstruktionen, bei denen die Aufnahme des radialen Druckes und axialen Schubes in anderer Weise erfolgt, als dies bei Kegelrollenlagern der Fall ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Radsatz mit Losrädern für Förderwagen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Losräder infolge Anordnung eines Schräglagers zwischen ihm und der Fetthülse und eines weiteren Schräglägers zwischen ihm und der auf Zug beanspruchten und drehbeweglichen Achse sowohl gegenüber der Fetthülse als auch gegenüber der Achse drehbeweglich ist.

2. Radsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerinnenring

(ο) der beiden außenliegenden Lager mit Preßsitz auf einer auf dem Achsende verschraubbaren und gegen selbständige Verdrehung gesicherten Büchse («) ruht.

3. Radsatz nach den Ansprächen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugachse (I) zweiteilig ausgebildet ist, an den äußeren Enden ihrer axialen Schenkel je einen Bund (l^l) trägt und daß die nach innen gerichteten Enden (Z²) zwecks Nachstellens der Schräglager mit Rechts- und Linksgewinde versehen und durch eine Spannmutter (I) verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen