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An der Profilfläche dem Verschleiß ausgesetzter Drehkörper, insbesondere
Schienenrad Die Erfindung betrifft einen an der Profilfläche dem Verschleiß ausgesetzten
Drehkörper, insbesondere ein Schienenrad.
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Um die dem Verschleiß ausgesetzte Profilfläche von Drehkörpern, vor
allem von Schienenrädern, bei eingetretener Abnutzung schnell und leicht berichtigen
zu können, hat der Erfinder früher vorgeschlagen, zum mindesten einen Teil der Profilfläche
als verschleißfeste, auswechselbare Auflage auszubilden, die aus einem offenen Ring
von profiliertem Querschnitt besteht und im kalten Zustand in eine unterschnittene,
in Umfangsrichtung des Radkörpers verlaufende Haltenut derart eingelegt ist, daß
sie sich in Umfangsrichtung ausdehnen, jedoch nicht abgeschleudert werden kann.
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Die verschleißfeste Auflage wird nach dem bekannten Vorschlag auf
dem eigentlichen Umdrehungskörper durch eine lösbare Flanke der unterschnittenen
Haltenut festgehalten. In manchen Fällen ist es nun nicht erwünscht, die Festlegung
der verschleißfesten Auflage durch vom Umdrehungskörper abnehmbare
Teile
erfolgen zu lassen. So wird man bei Schienenrädern von dieser Befestigungsart Abstand
nehmen wollen, weil man den Radkranz ungern durch Schraubgewinde schwächt, die etwa
zum Anschrauben der lösbaren Nutenflanke nötig werden.
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Es ist demgemäß vorteilhafter, die Halteflanken für die verschleißfeste
Auflage nicht abnehmbar zu gestalten, sondern fest am Drehkörper auszubilden. Bei
der Festlegung der verschleißfesten Auflage mittels fester Halteflanken ergeben
sich indessen Schwierigkeiten hinsichtlich der Verspannung des verschleißfesten
Auflageringes in axialer Richtung. Diese Schwierigkeiten werden gemäß Erfindung
auf zweierlei Weise überwunden.
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Nach der einen Erfindungsanordnung ist am Drehkörper nur eine unterschnittene
feste Flanke vorhanden, und der verschleißfeste, im Querschnitt einstückig ausgeführte
Ring überlappt eine Stirnfläche des Drehkörpers. Er wird mittels einer Anzahl zwischen
die IJberlappung und die Drehkörperstirnfläche eingetriebener Keilringsegmente,
wie sie für die Befestigung von Radreifen auf Radkörpern an sich bekannt sind, axial
verspannt.
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Bei dem anderen Lösungsweg sind am Drehkörper zwei unterschnittene
feste Flanken vorhanden, und die verschleißfeste Auflage besteht aus zwei axial
nebeneinander angeordneten Ringen, von denen jeder eine der festen Flanken des Drehkörpers
unterfaßt und deren benachbarte, im eingebauten Zustand einander nicht berührende
Stirnflächen gleichfalls unterschnitten sind, so daß die beiden verschleißfesten
Ringe in axialer Richtung durch Ausfüllen der sie trennenden Ringnut mittels an
sich bekannter ringförmiger Verspannungsmittel, z. B. Keilringstücke, Splintringstücke
oder eines plastisch verformbaren Werkstoffes, in axialer Richtung verspannt werden
können.
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Durch eine solche Ausbildung der Befestigung der verschleißfesten
Auflage wird einmal jede Schwächung des vollen Drehkörperteils vermieden und zum
anderen eine unbeabsichtigte Lösung der Verbindung der verschleißfesten Ringe mit
dem Drehkörper während des Betriebes verhindert, weil die Keilringeinlagen od. dgl.
infolge der Fliehkraft und der auf ihnen ruhenden Last nach außen drängen und dadurch
die axiale Verspannung selbsttätig aufrechterhalten.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen
dargestellt. Die Abbildungen zeigen Teilschnitte durch Schienenräder als Werkstücke.
Der Erfindungsgedanke kann natürlich sinngemäß auch auf andere geeignete Drehkörper
übertragen werden.
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Fig. i zeigt einen Teilquerschnitt durch die Felge eines Straßenbahnrades,
wobei die Laufflächen sich in Vorbereitungsstellung vor ihrer Festlegung am Radkörper
befindet; Fig. -2 zeigt in gleicher Darstellung wie Fig. i die am Radkörper befestigte
Lauffläche; Fig. 3 ist ein Teilgrundriß eines Straßenbahnrades, das gemäß der Erfindung
gestaltet ist; Fig. q. veranschaulicht die Anwendung der Erfindung bei einem Kranrad;
Fig. 5 zeigt eine Einzelheit des Verfahrens bei einem Kranrad; Fig. 6 stellt eine
abgeänderte Ausführungsmöglichkeit des Verfahrens gemäß Fig. q. dar, während Fig.
7 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 5 das Vorgehen bei der Ausführungsmöglichkeit
nach Fig. 6 erkennen läßt; Fig. 8 zeigt die Anwendung des Verfahrens in weiterer
Abwandlung bei einem Eisenbahnrad; Fig. 9, io und i i zeigen - andere Befestigungsmöglichkeiten
der Laufflächenschalen im Teilquerschnitt bzw. in Seitenansicht an einem Straßenbahnrad.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. i bis 3 weist der Radreifen
i eine Nut 2 mit den beiden unterschnittenen festen Flanken 3 und .I auf. Die verschleißfesten.
zweckmäßig in Querrichtung zweimal unterteilten Ringe 5 und 6 werden nach der Fig.
i in Richtung des Pfeiles I aufgelegt und dann in Richtung der Pfeile II nach rechts
und links verschoben, bis sie mit den Unterschneidungen zum Eingriff kommen. Es
entsteht dann zwischen den beiden Schalenpaaren eine an den Stellen 7 und 8 unterschnittene
Ringnut 9, die in geeigneter Weise ausgefüllt wird, um die . Ringe 5, 6 in Stellung
zu halten. Wegen der Beanspruchung durch das beiderseitige Anlaufen des Spurkranzes
io kann die Nut 9, z. B. durch eine Anzahl doppelter Keilringsegrnente i i und 12,
ausgefüllt werden, wie in der Fig. 2 im Schnitt und in der Fig. 3 im Grundriß dargestellt
ist. Hierdurch wird eine sichere Verspannung der Ringe 5 und 6 erzielt. Die Keilringsegmente
bestehen zweckmäßig aus gehärtetem Stahl und bilden einen bis auf eine Schlußlücke
13 geschlossenen Ring. Wenn die Lücke 13 in geeigneter Weise, etwa durch Vergießen
oder durch ein passend geformtes Verschlußstück, ausgefüllt wird, ist ein unbeabsichtigtes
Lösen der Keilringsegmente ausgeschlossen. Die schrägen Stoßfugen 1.:f und 15 der
Ringpaare werden zweckmäßig gegeneinander versetzt angeordnet, wie die Fig. 3 veranschaulicht.
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Die Fig..I und 5 zeigen ein Rad oder eine Scheibe mit zwei Spurkränzen.
Die verschleißfeste Schicht wird hierbei aus vier Hall)-ringen
2o
und 22 gebildet, die nacheinander in radialer Richtung (Pfeil I) auf den Radkörper
16 aufgelegt und dann axial verschoben werden (Pfeil II), wie in der Fig. 5 dargestellt
ist. Hierdurch fügen sich die Flansche 21 und 23 in die entsprechenden, nicht unterschnittenen
Ringnuten der Radflanschen ein, wodurch die Halbringe auf dem Radkörper 16 festgelegt
werden. Die zwischen den Halbringen verbleibende Ringnut 24 mit unterschnittenen
Flanken wird dann in geeigneter Weise ausgefüllt, wodurch ein unbeabsichtigtes Lösen
der Ringe 20, 22 mit Sicherheit verhindert wird. Das Ausfüllen der Ringnut 24 kann
etwa durch Eintreiben eines Profilbandes 25 aus weichem Werkstoff, z. B. Aluminium,
Blei, Kupfer oder rotwarmem Stahl, erfolgen, das beim Eintreiben den Querschnitt
der Nut 24 annimmt. Die Nut 24 kann aber auch etwa mit Blei ausgegossen werden.
Nach Verschleiß der Halbringe wird die Ringnut 24, z. B. durch Ausmeißeln oder Ausbrennen
des ausfüllenden Werkstoffes, frei gemacht, worauf die Halbringe nach der Mitte
hin verschoben und dann abgehoben werden können.
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Dieses Berichtigen des Radumrisses kann ausgeführt werden, ohne das
Rad auszubauen oder von der Laufschiene abzuheben.
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In den Fig. 6 und 7 ist ein Rad mit zwei Spurkränzen dargestellt,
bei dem die verschleißfeste Schicht aus vier Halbringen 26 und 27 sowie vier kreisringförmigen
Halbschalen 28 und 29 gebildet wird. Die Fig. 7 zeigt das Einlegen dieser Teile.
Zuerst werden die Halbscheiben 28 und 29 in die Flankennuten 30 und 31 eingelegt;
dann werden die Halbringe 26 und 27 auf den Radkörper 16 aufgelegt (Pfeil I) und
axial gegen die Scheiben 28 und 29 geschoben (Pfeil II), wodurcfi diese festgelegt
sind. Die offene Ringnut wird in ähnlicher Weise wie in der Fig.4 geschlossen. In
der Fig. 6 sind statt des Profilbandes 25 zwei Bänder 33 und 34 von gezeichnetem
Querschnitt ge-#vählt, die leichter herstellbar sind. Die Stöße der Ringe 26 und
27 und der Scheiben 30 und 31 können offen bleiben und werden zweckmäßig
gegeneinander versetzt. Das Auswechseln der Bänder und Scheiben erfolgt wieder durch
Freilegen der Ringnut 32.
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Bei der Ausführungsform nach der Fig. 8 ist die Befestigung der verschleißfesten
Halbringe durch eine auszufüllende Ringnut für ein Eisenbahnrad mit einem Spurkranz
gezeigt. In die Radfelge 35 ist eine Nut 36 mit drei unterschnittenen Flanken 37,
38 und 39 eingedreht, welche die gesamte Abnutzungszone der Radlauffläche umfaßt.
Die vier verschleißfesten Halbschalen 4o und 41 werden durch radiales Auflegeh und
axiales Verschieben zum Eingriff in die unterschnittenen Nutflanken 37, 38 und 39
gebracht. Die unterschnittene offene Ringnut 42 wird wieder in der vorher angegebenen
Weise geschlossen, wodurch. die Halbringe 4o und 41 sicher befestigt sind. Der Werkstoff
der Halbringe kann der ungleichen Abnutzung angepaßt werden, z. B. kann 40 verschleißfester
als 41 gewählt werden. Das Auswechseln erfolgt wie oben angegeben. Auch hierbei
ist eine Berichtigung des Radprofils möglich, ohne das Rad auszubauen.
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Die Fig. 9, io und i i stellen ein Straßenbahnrad dar. Der Radreifen
4.4 mit dem gezeichneten Profil hat nur eine unterschnittene Nut 46. Die zwei verschleißfesten
Halbringe 47 werden nach der Fig. io in Richtung des Pfeiles I aufgelegt und dann
in Pfeilrichtung II verschoben, bis die unterschnittene Flanke 48 in die Schwalbenschw
anznut 46 eingreift. Hierbei entsteht zwischen der inneren Keilfläche des Flansches
49 und der Radprofilfläche 45 eine konische Ringnut, in welche der Keilring 5o eingetrieben
wird. Der Keilring 5o besteht nach der Fig. i i aus mehreren Segmenten, die nacheinander
eingefügt werden und dadurch die Halbringe 47 sicher befestigen.
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Von dem Keilring braucht nur das Schlußstück 51 gegen Herausfallen
gesichert zu werden, etwa durch Einsetzen eines Füllstückes 52, das durch Heftschweißung
oder Anschrauben befestigt wird. Hierdurch sind die übrigen Keilringsegmente
50 und damit die Halbringe 47 gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert. Die
beiden schrägen Stoßfugen 53 der Halbringe 47 können offen bleiben.
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Nach Verschleiß werden die Halbringe 47 durch Entfernen des Füllstückes
52 und Herausschlagen der Keilringsegmente 51 und 5o abgehoben und ausgewechselt.
Dies ist ohne Ausbau des Radsatzes möglich, weil zuerst die oberen Ringhälften und
nach einer halben Radumdrehung die anderen Ringhälften erneuert werden.