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Radsatz für Schienenfahrzeuge, wie Eisenbahn- und Straßenbahnwagen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Radsatz für Schienenfahrzeuge, wie Eisenbahn-
oder Tramwagen, der aus einem durch eine Achse verbundenen Radpaar besteht. Zweck
der Erfindung ist die Beschaffung eines verbesserten Radsatzes mit niedrigem Gewicht
und guter Elastizität, der leicht herzustellen ist.
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Der erfindungsgemäße Radsatz besteht aus einer Hohlachse, die auf
beiden Seiten ein trompetenförmige,s Endstück aufweist, wobei auf beiden Seiten
der Achse ein scheibenförmiger Radkörper derart angebracht ist, daß er dieses Endstück
umgibt und mit diesem außerhalb dessen, im wesentlichen radial gerichteten Außenkante
verschweißt ist.
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Angrenzend an das trompetenförmige Endstück kann ein zweites trompetenförmiges
Element angeordnet sein, das ebenfalls an seiner Außenkante mit dem scheibenförmigen
Radkörper verschweißt ist. Das zweite trompetenförmige Element kann eine zylindrische
Verlängerung aufweisen, die als Lagerzapfen für die Achse dient.
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Gemäß einer Variante, bei der nur je ein trompetenförmiges Endstück
an jedem Achsenende vorgesehen ist, besitzen diese eine zylindrische Verlängerung
an ihrer Mündung und in der Hohlachse ist eine feststehende Achse untergebracht,
wobei an jedem Achsende zwischen der Verlängerung und der Hohlachse ein Lager angeordnet
ist.
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In der Zeichnung ist Fig. i eine Draufsicht in verkleinertem Maßstab,
welche die äußere Gestalt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Radsatzes
zeigt;
Fig.2 ist ein Axiäfäbschnitt durch die linke Seite des in
Fig. i gezeigten Radsatzes in vergrößertem Maßstab; Fig. 3 ist ein ähnlicher Schnitt
wie in Fig. 2 und zeigt eine geringfügige Abänderung des Radkörpers; Fig. 4 zeigt
einen Teil der Fig. 2 oder 3 in vergrößertemMaßstab, eineForm der erfindungsgemäß
verwendeten Schweißnaht und die durch sie vereinigten Radteile; Fig. 5 ist ein Axialschnitt
analog Fig. 2 und 3 und zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung.
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Wie in Fig. i schematisch dargestellt, besteht der Radsatz aus der
Achse i und den beiden Rädern 2, die mit der Achse in der nachstehend eingehender
beschriebenen Weise verbunden sind.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Achse hohl und endet beidseitig
in einem trompetenförmigen Endstück 3, dessen äußere und innere Flächen 4 und 5
praktisch gleich weit voneinander entfernt sind, und vorzugsweise eine im iQuerschnitt
parabolische Form aufweisen. Wie ersichtlich, ist der Rand 6 des trompetenförmigen
Endstückes 3 im ganzen genommen radial gerichtet und bildet so eine ringförmige
Auflage für den scheibenförmigen Radkörper 7. Die Außenkante 6 der Endstücke 3 ist
zweckmäßigerweise schwach abgeschrägt wie das aus Fig.4 deutlich ersichtlich ist,
um die Verschweißung des Radkörpers 7 mit dem Endstück 3 zu erleichtern.
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Angrenzend an das trompetenförmige Endstück 3 an jedem Ende der Achse
i ist ein zweites trompetenförmiges Element 8 angeordnet, dessen Form im allgemeinen
gleich ist wie die des Endstückes 3, und dessen Außenkante eine weitere Auflage
g für den Radkörper 7 bildet. Beim Zusammenbau des Radkörpers 7 mit den Teilen 3
und 8 wird dieser mit seiner spitz zulaufenden inneren Umfangsfläche mit dem Oberteil
der Flächen 6 und 9 der bei io aneinanderl'iegenden Teile 3 und 8 (Fig. 4) zusammengebracht,
wonach die drei Elemente 3, 8 und 7 durch die Verschweißung i i starr miteinander
verbunden werden. Bei der gezei.gtenAusführungsform erfolgt dieVerschweißung der
drei Elemente mittels einer sogenannten K-Naht, doch kann man selbstverständlich
jede .beliebige andere Nahtform, z. B. eine sogenannte X-Naht verwenden.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung trägt
der scheibenförmigeRadkörper 7 an seinem äußeren Umfang einen gewöhnlichen Radkranz
12. Die Felge 13 .der Scheibe 7 hat im Radkranz 12 infolge des Absatzes 14 auf der
einen Radkranzseite einen schwalben-schwanzförmigen Sitz und ist auf der andern
Seite durch den Sicherungsring 15 gesichert.
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Wie sich aus Fig.2 ferner ergibt, ,besitzt das äußere trompetenförmige
Element 8 eine Verlängerung 16, die als Lagerzapfen in einem geeignet ausgebildeten,
nicht dargestellten Lager rotieren kann. Das äußere Ende des Zapfens 16 ist mit
der bei 18 damit verschweißten Scheibe 17 verschlossen, so daß das.Innere der Elemente
2, 3 und 8 vollständig verschlossen ist.
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In der Ausführungsform nach Fig.2 berühren die Elemente 3 und 8 einander
in der Ebene i9, die mit der Mittelebene des Radkörpers 7 zusammenfällt. Die Ebene
i9 kann aber auch seitlich zur Mittelebene verschoben sein, vorausgesetzt, daß die
Ebene i9 immer noch innerhalb der seitlichen Grenzen 20, 21 des Radkranzes 12 liegt.
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Die in Fig.3 gezeigte Variante unterscheidet sich von ,der vorstehenden
nur dadurch, daß der Radkranz 12 mit dem Radkörper 7 ein einziges Stück bildet.
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Die -Ausführungsform gemäß Fig. 5 zeigt die Hohlachse--i und das trompetenförmige
Endstück 3, dessen Außenkante vom Innenumfang des Radkörpers 7 umgelben und bei
i i damit verschweißt ist. , Statt wie in Fig. 2 ein zweites trompetenförmiges Element
zu verwenden, ist das Element 3 der Fig. 5 mit der zylindrischen Verlängerung 22
aus einem Stück gebildet, die ein Lager 23 umschließt, so daß das Rad 2 sich um
die feststehende Achse 24, die durch .die Hohlachse i hindurchgeht, drehen kann.
Die feststehende Achse 24 besitzt einen Stummel 25, auf dem die Belastung in nicht
dargestellter Weise gelagert ist, da dies mit der Erfindung nichts zu tun hat. Zum
Schutz des Lagers 23 kann dasselbe mit einem Deckel 26 versehen sein, der mit nicht
dargestellten Bolzen am Flansch 27 befestigt ist, der bei 28 an der Außenkante der
Verlängerung 22 angeschweißt ist. Aus vorstehendem läßt sich ersehen, daß erfindungsgemäß
ein verbesserter Radsatz, durch Verwendung leicht herstellbarer scheibenförmiger
Radkörper vorgesehen ist, der leicht herstellbar ist, da die Ausweitung der Enden
der Hohlachse zu trompetenförmigen Endstücken keine technischen Schwierigkeiten
bietet. Es ist ebenfalls leicht, die trompetenförmigen Verschlußelemente herzustellen.
Außerdem ist der Zusammenbau der verschiedenen Elemente des verbesserten Radsatzes
sehr einfach, desgleichen deren Verbindung durch Schweißen. Bei der Ausführung der
Erfindung nach den in Fig.2 und 3 gezeigten Ausführungsformen kann man Radsätze
mit einem minimalen Gesamtgewicht herstellen, das für Konstruktionen dieser Art
von besonderer Wichtigkeit ist. Gemäß der in Fig. 5 dargestellten wird das Gewicht
durch die feste Welle etwas erhöht, doch hat diese Ausführung andererseits den Vorteil,
daß das Innere der hohlen Achsenden die erwähnten Lager aufnehmen kann, so @daß
keine besonderen Lagergebäuse erforderlich sind. Außerdem wird hei dieser Ausführungsform
die massive innere Achse nicht den Beanspruchungen ausgesetzt, die sonst auf die
Achsen .der Radsätze von Schienenfahrzeugen infolge der Stöße auf .die Spurkränze
der Räder während des Laufes übertragen werden. Bei allen gezeigten Ausführungsformen
wird ohne Schrumpfung gearbeitet, wodurch die hohen, dabei auftretenden Anfangsbeanspruchungen
vermieden werden. Der Radkörper kann deshalb ohne weiteres so beschaffen sein, daß
er jede gewünschte Elastizität in
radialer und axialer Richtung
aufweist und einen weichen Lauf des Fahrzeugs gewährleistet. Um die radiale Elastizität
zu verbessern, kann der scheibenförmige Radkörper leicht gekrümmt sein, wie dies
aus den Fig. 2, 3 und 5 ersichtlich ist. Gegebenenfalls können die trompetenförmigen
Elemente ebenfalls so ausgebildet sein, daß sie diese Elastizität unterstützen.
Die wesentliche Ausweitung der Enden der Hohlachse bewirkt, daß die Schweißnaht
in eine Lage kommt, in der sie den Beanspruchungen beim Fahren am besten widersteht,
und daß eine elektrische Schweißung, vorzugsweise Lichtbogenschweißung, leicht vorgenommen
werden kann.
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Die Erfindung kann hinsichtlich ihrer Formgrößenverliältnisse und
Einzelheiten beträchtlich variieren.