DE655836C - Rad fuer Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

) a Ii β »J. s—

!2FBB. 1938

AUSGEGEBEN AM
24. JANUAR 1938

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 655836 KLASSE 2Od GRUPPE 25

W 84846 IIJ20 d Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 6. Januar 193S

Waggonfabrik A.-G. in Uerdingen, Niederrhein*) Rad für Schienenfahrzeuge

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Januar 1931 ab

Es bestehen viele Radkonstruktionen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, bei denen zwischen dem Radreifen und dem Radkörper elastische, also vor allem aus Gummi bestehende Körper angeordnet sind. Diese sollen einmal dazu dienen, die aus Unebenheiten des Schienenstranges herrührenden sowie die infolge Anlaufens an eine Schiene erzeugten Stöße an der Ursprungsstelle aufzunehmen, und weiter sollen sie geräuschdämpfend wirken. Der in das Rad eingebaute Gummi muß nicht nur das Gewicht des Fahrzeugs zu tragen vermögen, ~ sondern er muß die aus dem Antrieb und aus der Verzögerung herrührenden Umfangskräfte ebenfalls übertragen. Die bisher gemachten Vorschläge genügten diesen Anforderungen jedoch nicht. Es war wohl bereits bekanntgeworden, den Gummi unter Druckvorspannung in das Rad

ao einzubauen und ihn gleichzeitig an den nicht in der Vorspannungsrichtung liegenden Seiten so weit freizulegen, daß er unter dem Einfluß der Stöße zu arbeiten vermochte. Hierbei wurden zwar die aus den Antriebs- und Drehmomenten herrührenden schädlichen Zug-• beanspruchungen vermieden; es gelang aber nur infolge der Einseitigkeit der Lagerung, die in einer der Hauptstoßrichtungen auftretenden (axialen) Kräfte aufzunehmen, während die in senkrechter Richtung dazu wirkenden (radialen) Kräfte keine genügende Federung .gegenüber dem Wagenkasten erfuhren. Andererseits" boten Räder mit dieser Art von Gummifederungen kehle genügend hohe Kraftaufnahme, so daß sie lediglich für leichtere Fahrzeuge, bei denen die Stoßbeanspruchungen nicht allzu große Werte erreichen, Anwendung finden konnten. Dies weiteren ist bei Rädern für Schienenfahrzeuge der Vorschlag gemacht worden, zwischen Radscheibe und Radreifen mehrere, in diesem Falle drei, ringförmige Gummikörper einzubauen, die jedoch von den Radkörperteilen allseitig eingeschlossen sind, so daß, da Gummi ein nicht zusammendrückbarer Stoff ist, eine Federung des Rades durch diese Gummireifen nicht zu erwarten ist. Die Gummikörper wirken allein geräuschdämpfend, doch ist auch dieser Erfolg dadurch in Frage gestellt, daß die inneren und äußeren metallischen Radkörperteile aneinanderliegen. Bei einem anderen gummigefederten Rad ist der Felgenkranz der. Radscheibe .mit T-förmigem Querschnitt ausgebildet und dieser Kranz auf drei Seiten von Gummi umkleidet. Hierdurch sollen sowohl radiale als auch axiale Stöße gedämpft werden. Eine zufriedenstellende Lebensdauer ist bei diesem Rade jedoch nicht zu erwarten, da infolge starken Arbeitens des nicht vorgespannten Gummis eine schnelle Zerstörung eintreten muß. Ferner wird jeweils nur ein Teil des Gummiquerschnitts zur Aufnahme

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Rudolf Ahrens in Uerdingen, Niederrhein.

der Kräfte ausgenutzt, wobei mit jeder Umdrehung des Rades eine Änderung hinsichtlich der zur Aufnahme der Kräfte herangezogenen Querschnittsteile erfolgt.

Die Erfindung bezieht sich auf solche Räder für Schienenfahrzeuge, bei denen zwischen Radreifen und Radkörper auf Druck vorgespannte elastische Einlagen eingeschaltet sind, denen die Arbeitsfähigkeit durch Freiliegen an den nicht in der Vorspannungsrichtung liegenden Seiten erhalten ist. Erfindungsgemäß sind zwei Arten von Einlagen vorgesehen, deren Lagerflächen zwischen Einlage und Radteil bei der einen Art im wesentlichen parallel zur Radachse und bei der anderen Art im wesentlichen senkrecht dazu liegen. Es sind somit bei einem Rade getrennte Gummikörper zur Aufnahme der radialen und der axialen Kräfte vorgesehen, wobei der zur Aufnahme der radialen Kräfte bestimmte Gummikörper radial auf Druck vorgespannt ist und an seinen beiden Seitenflächen freiliegt, während die zur Aufnahme der vor allem axial gerichteten Kräfte bestimmten Gummikörper axial auf Druck vorgespannt sind und ihre äußeren und inneren I ^rmfangsflächen mindestens zvmi Teil freiliegen. Darüber hinaus unterstützen sich naturgemäß beide Arten von Gummikörpern, so daß auch die zur Aufnahme der vor allem axial gerichteten Kräfte bestimmten Gummikörper infolge ihrer axialen Vorspannung zur Aufnahme der Radialkräfte mit herangezogen werden. Die Lagerungsflächen der beiden Arten von Gummikörpem auf den Radteilen stehen senkrecht aufeinander. Die Lagerungsflächen des zur Aufnahme der radialen Kräfte bestimmten Gummikörpers verlaufen im wesentlichen parallel zur Achse des Rades, während die Lagerungsflächen der axial auf Druck vorgespannten Gummikörper senkrecht zur Achse stehen und im wesentlichen parallel zur Radscheibenebene liegen.

Der Einbau dieser verschiedenen Gummiringe in das Rad erfolgt unter Zuhilfenahme eines an sich bekannten, mit dem Radreifen verbundeneu Zwischenringes, der von dem Felgenkranz der Radscheibe und einem besonderen Gegenring unter Freilassung der zur Aufnahme der Gummiringe dienenden Kammern umschlossen -wird. Dem mit dem Radreifen verbundenen Zwischenring wird am zweckmäßigsten I-förmiger Querschnitt gegeben, so daß auf seinem Außenflansch der Radreifen aufgepreßt bzw. aufgeschrumpft wird, während an seinem inneren Umfang der zur Aufnahme der radialen Kräfte dienende Gummiring anliegt. Sein Gegcnlagcr findet dieser Gummiring am Felgenkranzmantel des Radkörpers. Die beiden Lagerflächen des die radialen Kräfte aufnehmenden Gummiringes können Ausschnitte aus Zylindermänteln sein, also parallel zur Achse verlaufen, oder, um die Lage des Gummiringes besser zu sichern und seine radiale Vorspannung leichter erzielen zu können, die eine oder auch beide Lagerflächen können Doppelkegelmanterflächen bilden.- Beiderseits auf dem Steg des I-förmigen Zwischenringes werden die zur Aufnahme der axialen Kräfte bestimmten Gummiringe gelagert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, an dem der Erfindungsgedanke näher erläutert werden soll. Die Abbildung zeigt ein Rad für Schicncnfahrzeuge im axialen Querschnitt.

Der Radkörper besteht aus der Radscheibe α und einem damit verschraubten Gegenring b. Die auf der Radachse i in üblicher Weise befestigte Radnabe c bildet mit der Radscheibe« ein Stück. Die äußeren Kränze der Scheibe.« und des Gegenringes b bilden eine Kammer, in der die Gummireifen und ein besonderer, zur Aufnahme der Gummireifen dienender, am Radreifen k befestigter Gegenringe gelagert sind bzw. hineinragen. Auf dem Grund der Kammer lagert der innere Gummiring d, welcher sich nach außen gegen die inneren Flanschen des I-förmigen Ringes c abstützt. In den seitlichen Ausnehmungen des I-förmigen Ringes e sind die beiden Gummiringe/ xintcrgebracht, deren Außenseiten an den Kränzen der Radscheiben und des Gegenringes b anliegen.

Bei dieser Radausführung werden die radialen 'Kräfte zur Hauptsache von dem Gummiring d aufgenommen, während die axialen Kräfte durch die beiden Reifen/ abgefangen werden. Hierbei ist von wesentlicher Bedeutung, daß alle drei Gximmiringe erhebliehe Torsionsbeanspruchungen aufzunehmen haben, die aus den Antriebs- bzw. den Bremsmomenten resultieren. Um die aus. der Torsionsbeanspruchung herrührenden überaus schädlichen Zugbeanspruchungen nicht eintreten zu lassen, sind der Reifen d radial auf Druck und die Reifen/ axial auf Druck vorgespannt. Die Druckvorspannung des Reifens d wird in der Weise erreicht, daß beim Zusammenbau der Radkörperteile a. und b die einen Doppelkegel bildenden Lagerflächen/;/, der inneren Radteile α und b einen radialen Druck auf den Ring d ausüben, der im uneingebauten Zustand einen etwas größeren Innendurchmesser besitzt. Die Gummiringe/ werden durch das Anziehen der die Radkörperteile α und b verbindenden Schraubeng" in axialer Richtung unter Druck gesetzt. Für besonders hohe Beanspruchungen ist es möglich, den Ring*/ auch in tangentialer Richtung auf Druck vorzuspannen. Zum Entlasten der Schrauben g ist der Gegenring b

mit einem Kranz Λ versehen, der in eine entsprechende Ausdrehung der Scheibe α paßt. Um dem Gummi das Arbeiten zu ermöglichen, liegt der radial auf Druck vorgespannte Gummireifen d an den beiden äußeren Stirnseiten frei, so daß er sich bei der Belastung axial in beiden Richtungen auszudehnen vermag. Die beiden Gummireifen/ liegen an ihren inneren und äußeren Umfangsflächen zum Teil frei, so daß sie Formveränderungen in Richtung der Radscheibenebcnc vollführen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Rad für Schienenfahrzeuge mit zwischen Radreifen und Radkörper geschalteten, auf Druck vorgespannten elastischen Einlagen, die durch Freilegen an den nicht in der Vorspannungsrichtung liegenden Seiten arbeitsfähig sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Arten von Einlagen vorgesehen sind, deren Lagerflächen zwischen Einlage und Radteil bei der einen Art (d) im wesentlichen parallel zur Radachse (/') und bei der anderen Art (f) im wesentlichen senkrecht dazu liegen.
2. 2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (d) mit parallel zur Radachse (I) liegenden LagcrrJächcn radial und die Einlagen (/) mit senkrecht dazu angeordneten Lagerflächen axial auf Druck vorgespannt sind.
3. 3. Rad nach, den Ansprüchen 1 und 2, bei dem der Radkörper aus Radscheibe und damit verschraubtem Gegenring besteht, deren äußere Kränze einen den Radreifen tragenden Zwischenring mit den Einlagen einschließen, gekennzeichnet durch einen Zwischenring (e) von I-förmigem Querschnitt, dessen Außenflansch am Radreifen. \fi) anliegt und dessen Innenflanscli eine zur Radachse (/) parallele Lagerfläche für die eine Einlage (d) und dessen Steg senkrecht dazu Lagerflächen für die andere Art von Einlagen (/) bildet.
4. 4. Rad nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den die radial vorgespannte Einlage (d) zwischen sich aufnehmenden Lagerflächen entweder eine oder beide Doppclkcgelmantclflächjni (//?) sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen