DE7624863U1 - Radsatz mit zentraler befestigung aller konstruktionsteile - Google Patents

Description

Erich Ranger " *^ 7080 Aalen

Fichtestraße 48

Titel;

Radsatz mit zentraler Befestigung aller Konstruktionsteile

Anwendung:

Radsätze für Schienenfahrzeuge werden bei privaten und öffentlichen Verkehrsträgern im Nah- und Fernverkehr und bei Fahrzeugen im Industriebereich verwendet.

Zweck:

Verbesserung der Abstandsgenauigkeit von den Scheibenbremsen EU den Rädern, Entlastung der Achse von Torsionsbeanspruchungen aus dem Antrieb- und Bremsvorgang, Werkstoff- und Cewxchtseinsparung, Schonung des Oberbaus, leichte und iüberfcichtliche Wartung.

Stand der Technik;

Die heute im Einsatz befindlichen Schienenradsätze bestehen aus einer Vollachse, die gelegentlich hohb/ebohrt und sehr schwer ist. Die Räder und Achsen, zum Teil auch die Bremsscheiben, werden über zylindrische Sitze, die in der Längsrichtung keinen Anschlag aufweisen, durch Pressitzpassung verbunden. Diese kraftschlüssig wirkenden Pressitze werden

durch Längspressung (halt) oder Querpressung (warm) hergestellt. Die Bremsscheiben bei Laufradaätzen werden zwischen den Rädern auf der Achse befestigt, bei Triebfahrzeugen aus Platzgründen an den Rädern direkt angeschraubt.

In der Offenlegungsschrift 2 306 650 in Bild 2 ist eine Verbindung über einen Flansch unter Verwendung einer Vollachse dargestellt.

Kritik des Standes der Technik;

Die heute gebräuchlichste Art der Befestigung von Bremsscheiben zwischen den Rädern durch Pressitz auf der Achse führt beim Bremsvorgang zu einer unerwünschten Torsionsbeanspruchung der Radachse und zu einer starken Beanspruchung der Pressverbindung Achse/Radscheibe und Achse/Scheibenbremse. Bei Triebradsätzen sind die Bremsscheiben direkt an den Rädern befestigt. Durch die erforderlichen Befestigungslöcher werden die Räder geschwächt und müssen deshalb im Befestigunqsbereich verstärkt werden. Dadurch werden sie schwer und unelaseiseher. Eine den Beanspruchungsverhältnissen angepaßte Hohlbohrung ist mit einer aus einem Stück geschmiedeten Achse nicht im vollen Umfang möglich/ weil die Durchmesser am Ende der Achse sehr klein sind und einer Bohrung mit größerem Durchmesser im Mittelbereich der Achse entgegenstehen. Die Montage und Demontage ist an eine stationäre Presse gebunden. Der Pressitz (kraftschlüssig) gewährt bei sehr hoher Beanspruchung nicht sicher genug die Verbindung und den Abstand der genannten Konstruktionsteile untereinander.

Aufgabe:

Der Erfindung liegt äie Aufgabe zugrunde, die Pressverbindungen zu vermeiden und die Befestigungen in einer einzigen zusammenzufassen, die Achse von Torsionsbeanspruchung aus dem Bremsvorgang zu entlasten und möglichst das Gewicht der Achse zu reduzieren.

Lösung:

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine gemeinsame zentrale Verbindung für Rad, Bremsscheiben und Radsatzantrieb mit einer leichten mehrteiligen Achse geschaffen wird, in der diese Teile über eine Verschraubung form- und kraftschlüssig und durch einen Anschlag in der Längsrichtung in einem Abstand fixiert werden.

Weitere Ausgestaltung:

Um die Spurweite und die Lage der einzelnen Konstruktionsteile zueinander zu gewährleisten, sind alle Teile in der Längsrichtung toleriert und die Anschlußmaße der Flanschen und ihrer Bohrungen austauschbar. Die zentrale Verbindung ist wartungsleicht und sicher zu gestalten. In die zentrale Verbindung können zur Verbesserung der Fahrqualität noch weitere zusätzliche Elemente, z.B. Stabilisatoren, einbezogen werden (Fig. 2 b).

Erzielbare Vorteile;

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind Entlastung der Achse von Torsionsbeanspruchungen, unveränderlicher Abstand

der Konstruktionsteile zueinander, dadurch Erhöhung der Betriebssicherheit, Austauschbarkeit der Konstruktionsteile mit einfachen Mitteln, Erleichterung der Wartung, Gewichtseinsparung und Einsparung von Werkstoffen.

Beschreibung:

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Hälfte des Radsatzes, bei dem die Bremsscheiben zwischen den Rädern angeordnet sind, bestehend aus dem Rad 1, Achse. 2. Zur Aufnahme der Scheibenbremse 16 dient der Bremsscheibenträger 4 mit der Flansche

5 und seinem Verstärkungsrand 18. über den Gegenring

6 und den Befestigungsschrauben 7 wird die zentrale Verbindung zusammengespannt. In Fig. 1 untere Hälfte ist noch eine andere Verbindung mittels Ringmutter angedeutet. Bei dieser Art der Verbindung sind radial angeordnete Mitnehmer 16 zur Sicherung gegen radiale Verdrehung erforderlich. Die Beilagescheiben 8 sind mit der Radscheibe 1 durch Klebung verbunden. Sie dienen zur Herstellung genauer Anlageflächen, ohne die Radscheibe 1 zu schwächen, und sind aus einem gegen Korrosion wenig empfindlichen Werkstoff hergestellt. Die Achse 2 besteht aus zwei Achsköpfen 11 mit Flansch 3, die innen nach 14 ausgearbeitet sind, und einem Zwischenstück 12. Letzteres ist über den Achskopf gepreßt und an seiner Nahtstelle 17 verschweißt. Die Teile 1, 4 und 6 sind über ihre Bohrung durch den Haftsitz 9 zentriert.

Fig. 2 die Hälfte eines Radsatzes mit nahe dem Rad 1 oder an ihm anliegenden Bremsscheiben 21. Achse und Rad sonst wie in Fig. 1. Die Bremsscheiben 21, das Red 1 und der Bremsscheibenträger 4 sind mit Flansch über den Haftsitz 29 zentriert und bilden eine zentral gespannte Einheit. Die Bremsscheibe- 21 sind radial elastisch konstruiert und mit Passitz 26 mit dem Rad 1 durch Pressung verbunden. Diese Elastizität stabilisiert bei hoher Beanspruchung das Rad und hat einen dämpfenden Einfluß auf die Schwingungen.

Fig. 2a einen Zahnradträger 23, der über den Haftsitz 29 mit der zentralen Spannung verbunden ist und das Zahnrad 25 für den Antrieb des Radsatzes aufnimmt.

Fig. 2b eine Achse 2 mit Achskopf 11, zwei Stabilisierungsscheiben 24, die anstelle der Bremsscheiben 21 eingesetzt werden und unter einer geringen Vorspannung in der Radscheibe 1 in einer Rille 26 gehalten sind, Die Bremsscheibe nach 22 liegt voll im Luftstrom und kann von beiden Seiten beaufschlagt werden.

Fig. 3 eine Achse 31 mit Achskopf 32, der nach 34 eine axiale Wellung aufweist, über die das Zwischenstück 37 geschoben und in die Wellung 36 eingerollt und an der Nahtstelle 35 verschweißt wird.

Fig. 4 eine Achse 43, einen Achskopf 42 mit einer Innenbohrung 48, die in eine Schulter 46 ausläuft, an der das Zwischenstück 41 anliegt. Das Zwischenstück hat eine Rille 47, in welche die Schweißverbindung 45 hineinragt.

Fig. 5 eine Achse 55 mit einem Achskopf 52, einer Passung 53, auf welche das Zwischenstück 51 mit hochgestelltem Rand 54 aufgepreßt wird. Bei dieser Konstruktion wird die Befestigung des Zwischenstücks 51 in die zentrale Verbindung miteinbezogen.

Fig. 6 eine Achse 55 mit Achskopf 52, jedoch mit zweiteiligem Zwischenstück 61 und 64 und der Schweißverbindung 65.

Fig. 7 eine Achse 76 mit Achskopf 72, Verstärkungen 73 am Achskopf und 74 am Zwischenstück 71 und der Schweißverbindung 75.

Claims (15)

Ansprüche;

1. Radsatz für Schienenfahrzeuge, bestehend aus 2 Achsköpfen, einem Zwischenstück, Rädern, Bremsscheiben, Zahnradträgern, Stabilisatoren, die einzeln oder insgesamt in einer zentralen Verbindung zusanmengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet,, daß genannte Konstruktionsteile, mit einemBefestigungsflansch ausgestattet, zueinander in Axialrichtung, durch einen Längsanschlag fixiert, durch einen gemeinsamen Haftsitz zentriert und mittels einer form- und kraftschlüssigen Verbindung gegen radiale und axiale Verschiebungen gesichert sind, wobei die Achsköpfe mit Flanschen zu zentral tragenden Konstruktionsteilen werden.

2. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 1 und 2), dadurch gekennzeichnet, daß die Konstruktionsteile 1, 4, 6, 21, 22>und 24 durch Haftsitz auf der Achse 9 bzw. 29 zentriert und mit Schrauben fest verbunden sind.

u.Fig.2, 2a, 2b) 3. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. f), dadurch gekennzeichnet, daß die Konstruktion teile 1, 4, 6, 21, 22, 23 und 24 über ein Gewinde auf der Achse und mittels Ringmutter 10 und Mitnehmer 15 fest an den Flansch 3 angeschraubt sind.

4. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 1), dadu cn gekennzeichnet, daß der Bremsscheibenträger 4 als selbsttragender Hohlkörper mit angedrücktem Befestigungsflansch ausgebildet ist und die heute üblichen Anschlußmaße für Bremsscheiben 16 aufweist.

5. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 2), dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheiben 21 nach Fig. 2a angeordnet, in ihrem konfcruktiven Aufbau elastisch und so als Stabilisator und zur Dämpfung von Schwingungen in einer Rille 26 mit einer Vorspannung eingesetzt sind.

6. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 2b), dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe 22 einen Abstand zum Rad 1 hat, der eine zweiseitige Bremsung ermöglicht.

7. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 2b), dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stabilisatoren 24 zur Dämpfung und Entlastung des Rades eingebaut und in eine Rille 26 mit Vorspannung eingesetzt sind.

8. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 2a), dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnradträger 23 und das Zahnrad 25 durch einen Flansch mit dem Achskopf verbunden sind.

— 8—

9. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 1), dadurch gekennzeichnet, daß die Beilagescheiben 8 seitlich aus gegen Reibkorrosion unempfindlichen Werkstoffen bestehen, angeklebt sind und dazu dienen, an der Radscheibe durch Bearbeitung Planflächen zu schaffen, ohne die Stärke der Radscheibe zu mindern.

10. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 1 und 2), dadurch gekennzeichnet, daß der Achskopf 11 nach Fig. 1 in das Zwischenstück 12 eingepreßt und an der Nahtstelle 17 mit dem Zwischenstück 12 verschweißt ist.

11. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 3), dadurch gekennzeichnet, daß der Achskopf 32 ein gewelltes Anschlußstück 34 aufweist, in welches das Anschlußstück 37 eingerollt und in der Nahtstelle 35 verschweißt ist.

12. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 4), dadurch gekennzeichnet, daß der Achskopf 43 am Ende 46 seiner Bohrung zur Aufnahme des Zwischenstücks 4.1 eine Schulter 46 aufweist, gegen die das Zwischenstück 41 anliegt, das eine Rille 47 aufweist, in die die Schweißnaht 45 hineinragt.

13. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 5), dadurch gekennzeichnet, daß der Achskopf 52 mit seinem Passitz 53 mit dem Zwischenstück 51 verbunden und über seinen hochgestellten Rand mit der zentralen Befestigung verbunden ist.

14. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 6>, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück 61 mit dem Flansch 64 durch Schweißung 65 verbunden ist.

-9-

• · fc ♦ · B ·· » ti

15. Radsatz nach Anspruch 1 (Fig. 7), dadurch gekennzeichnet, daß der Achskopf 72 und das Zwischenstück 74 an der Verbindungsstelle die Verdickungen 73 und 74 aufweisen und in der Nahtstelle 75 verschweißt sind.