NO117864B

NO117864B -

Info

Publication number: NO117864B
Application number: NO148669A
Authority: NO
Inventors: K Eklund
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1962-05-16
Filing date: 1963-05-15
Publication date: 1969-10-06
Also published as: GB1035997A; DE1455083A1

Description

Fjærende hjul for skinnegående kjoretoyer. Spring-loaded wheels for rail-running vehicles.

Denne oppfinnelse vedrbrer et fjærende hjul for skinnegående kjoretoyer, omfattende en navdel og en ringdel som er forenet ved hjelp av et antall fjærende elementer. This invention relates to a sprung wheel for rail-running vehicles, comprising a hub part and a ring part which are united by means of a number of spring elements.

I forbindelse med fjærende jernbanehjul er det kjent åIn connection with sprung railway wheels, it is known to

dele hjulet i to deler, en ytre del, ringdelen, og en indre del, navdelen, som forenes over fjærende gummielementer eller lignende. Disse elementer er bestemt til å overfore aksiale, radiale og tan-gensiale krefter mellom ringdelen og navdelen. Det har vist seg meget vanskelig å anordne fjærende elementer således at der i hovedsaken fåes like stor fjæring i de nevnte tre innbyrdes vinkelrette retninger. Gummi og lignende stoffer viser gode elastiske egen- divide the wheel into two parts, an outer part, the ring part, and an inner part, the hub part, which are united over springy rubber elements or the like. These elements are intended to transfer axial, radial and tangential forces between the ring part and the hub part. It has proven very difficult to arrange springing elements in such a way that essentially the same amount of springing is obtained in the aforementioned three mutually perpendicular directions. Rubber and similar substances show good elastic properties

skaper ved ren trykkbelastning, men er derimot ved skyvebelastning betydelig svakere og kan da bare oppta betydelig mindre påkjennin-ger* Også ved fjærende elementer av metall eller lignende, såsom f«eks. 8krufjær er, er det vanligvis ikke mulig å oppnå tilfreds-stillende fjær ing i mere enn én retning. Man har forsBkt å over-vinne disse vanskeligheter ved å konstruere kompliserte sammensatte fjærelementer, i hvilke gummilegemer av ulik form og anbragt i forskjellige retninger trykkes sammen mellom kraftoverfbrende metall-deler. Det har da riktignok vært mulig i prinsippet å lose proble-met ved fjærende elementer således at samtlige krefter opptas som ren trykkbelastning, men disse elementer er blitt altfor ruvende til med fordel å kunne bygges inn i jernbanehjul; dessuten er varme-utviklingen i de sammensatte elementer blitt alt for stor, da den varmeavgivende flate i et sådant sammensatt element blir for liten i forhold til den inngående gummimengde. creates with pure pressure load, but is, on the other hand, significantly weaker with thrust load and can then only absorb considerably less stress* Also with springy elements made of metal or the like, such as e.g. 8 coil springs, it is usually not possible to achieve satisfactory springing in more than one direction. Attempts have been made to overcome these difficulties by constructing complicated compound spring elements, in which rubber bodies of different shapes and arranged in different directions are pressed together between force-transmitting metal parts. It has indeed been possible in principle to solve the problem with spring elements so that all forces are taken up as pure pressure loads, but these elements have become far too towering to be advantageously built into railway wheels; moreover, the heat development in the composite elements has become far too great, as the heat-dissipating surface in such a composite element is too small in relation to the amount of rubber included.

Formålet med oppfinnelsen er å skaffe et fjærende hjul for skinnegående kjoretoyer, som kan utfbres med dimensjoner som er passende for normal jernbanedrift og hvor de fjærende elementer danner et system som lett kan tilfores tilstrekkelig mengde kjole-luft og hvor såvel aksiale som radiale og tangentiale krefter i hovedsaken opptas som rene trykkbelastninger. Det særegne ved oppfinnelsen er at elementene av den ene type på i og for seg kjent måte er anordnet til å trykkes sammen ved aksial belastning av hjulet og at elementene av den annen.type er anbragt adskilt fra de førstnevnte elementer og utformet som sylindriske legemer av gummi eller lignende, omgitt av et i hovedsaken rbrformet organ i forbindelse med hjulets ringdel, eventuelt hjulets navdel, og forsynt med en aksialt gjennomgående sentral bærende bolt forbundet med hjulets navdel henholdsvis ringdel, således at elementene av den annen type 1 form av trykkbelastning direkte opptar på hjulringen virkende radiale og tangentiale krefter. Hensiktsmessig er der til navdelen festet to separate, for den storste del parallelle skiver som overlapper ringdelens flens og til hvilke de fjærende elementer er festet. The purpose of the invention is to provide a sprung wheel for rail-running vehicles, which can be produced with dimensions that are suitable for normal railway operation and where the spring elements form a system that can easily be supplied with a sufficient amount of skirt air and where axial as well as radial and tangential forces in the main are recorded as pure pressure loads. The peculiarity of the invention is that the elements of one type are arranged in a manner known per se to be pressed together by axial loading of the wheel and that the elements of the other type are arranged separately from the first-mentioned elements and designed as cylindrical bodies of rubber or similar, surrounded by a mainly tubular body in connection with the ring part of the wheel, possibly the hub part of the wheel, and provided with an axially continuous central bearing bolt connected to the hub part of the wheel or the ring part, so that the elements of the second type 1 form of pressure load directly absorb radial and tangential forces acting on the wheel ring. Appropriately, there are attached to the hub part two separate, for the most part parallel discs which overlap the flange of the ring part and to which the spring elements are attached.

Ved hjelp av oppfinnelsen oppnåes på enkel måte et fjærende hjul med de bnskedé egenskaper, hvis tykkelse i aksial retning ikke behtJver å overstige hjulringens tykkelse, hvilket er av betydning særlig for jernbanehjul. Hjulet er dessuten lett å mon-tere og demontere og vanlige standardhjul kan i stor utstrekning anvendes som utgangsmateriale ved fremstkllingen. Det blir dess uten lett å tilfbre de fjærende elementer tilstrekkelige mengder kjbleluft, hvorfor man ikke behbver å frykte noen overhetning under normale forhold. With the aid of the invention, a springy wheel with the required properties is obtained in a simple way, the thickness of which in the axial direction does not have to exceed the thickness of the wheel ring, which is of particular importance for railway wheels. The wheel is also easy to assemble and disassemble, and ordinary standard wheels can largely be used as starting material for production. It is then not easy to supply the spring elements with sufficient amounts of cooling air, which is why there is no need to fear overheating under normal conditions.

Oppfinnelsen skal beskrives i det fblgende under henvis-ning til tegningen som viser et aksialsnitt av et jernbanehjul ifblge oppfinnelsen. The invention shall be described in the following with reference to the drawing which shows an axial section of a railway wheel according to the invention.

På tegningen er hjulets navdel betegnet med 7 og dets ringdel med 5. Ringdelen er forsynt med en skiveformet radial flens 8 og navdelen med en kort tilsvarende flens 9. Delene 5 og 7 med sine flenser 8 henholdsvis 9 kan lett fremstilles av et emne til et vanlig standardhjul ved at hjulskiven avstikkes ved den viste luftspalte 10 mellom ringdelene flens 8 og navdelens flens 9. Til flensen 9 er der ved hjelp av bolter 11 festet to ringformede skiver 6 som kan styres av ansatser 12 i navdelen 7, hvilke ansatser kan være sylindrisk eller konisk utformet, eventuelt den ene sylindrisk og den annen konisk. Skivane 6 forlbper i hovedsaken paral-lelt med og på hver sin side av ringdelens flens 8; mellom disse skiver og denne flens er de fjærende elementer 1 og 2 anbragt. In the drawing, the hub part of the wheel is denoted by 7 and its ring part by 5. The ring part is provided with a disc-shaped radial flange 8 and the hub part with a short corresponding flange 9. The parts 5 and 7 with their flanges 8 and 9 respectively can be easily produced from a blank to a ordinary standard wheel in that the wheel disc is cut off at the air gap 10 shown between the ring parts flange 8 and the flange 9 of the hub part. Two ring-shaped discs 6 are attached to the flange 9 by means of bolts 11 which can be controlled by projections 12 in the hub part 7, which projections can be cylindrical or conically designed, possibly one cylindrical and the other conical. Disc vane 6 runs essentially parallel to and on either side of the flange 8 of the ring part; between these disks and this flange, the springy elements 1 and 2 are placed.

Elementet 1 utgjbres av en sylindrisk gummidel som er omgitt av en rbrformet del 3 som er festet til ringdelens flens 8, samt en aksialt bærende, sentral bolt 4 som er festet til skivene 6 som bæres av navdelen 7. Bolten 4 er forsynt med ansatser 13 som sammen med låsemuttrene 14 bestemmer avstanden mellom skivene 6. Rbret 3 fastholdes til flensen 8 av en ansats 15 og en låsering 16. Den fjærende del 1 opptar alle krefter i et plan i rett vinkel til hjulets rotasjonsakse som en ren trykkbelastning mellom bolten 4 og roret 3. De krefter som opptrer i rett vinkel til det nevnte plan opptas av de fjærende elementer 2 likeledes som rene trykkrefter. Hjulets fjæringsbevegelse i radial retning begrenses av flensen 9 Bom utgjbr et fast anslag for ringdelens flens 8 ved maksimal fjæringsbevegelse. Fjæringen i aksial retning begrenses av avstanden mellom rørets 3 endeflater 17 og sldeskivene 6. The element 1 consists of a cylindrical rubber part which is surrounded by a tubular part 3 which is attached to the flange 8 of the ring part, as well as an axially bearing, central bolt 4 which is attached to the disks 6 which are carried by the hub part 7. The bolt 4 is provided with projections 13 which together with the locking nuts 14 determine the distance between the discs 6. The rib 3 is held to the flange 8 by a shoulder 15 and a locking ring 16. The springy part 1 absorbs all forces in a plane at right angles to the wheel's axis of rotation as a pure compressive load between the bolt 4 and the rudder 3. The forces acting at right angles to the said plane are taken up by the springy elements 2 as well as pure pressure forces. The spring movement of the wheel in the radial direction is limited by the flange 9 Boom produces a fixed stop for the flange 8 of the ring part at maximum spring movement. The suspension in the axial direction is limited by the distance between the pipe's 3 end surfaces 17 and the washers 6.

For å kjble de fjærende elementer son under drift utsettes for oppvarming, dels på grunn av sine egna fjærende bevegelser og dels på grunn av fra hjulet overfbrt brems evarme» sbker man å til-veiebringe en luftstrbm om fjarelementene. En sådan luftstrbm fåes. på enkel måte ved anbringelse av hull 18 ved skivenes 6 indre del. Som følge av sentrifugalkraften vil luften under hjulets rotasjon In order to cool the spring elements, which during operation are exposed to heating, partly because of their own spring movements and partly because of brake heat transferred from the wheel, one tries to provide an air stream around the spring elements. Such an air strbm is obtained. in a simple way by placing holes 18 at the inner part of the discs 6. As a result of the centrifugal force, the air will during the rotation of the wheel

•txdmme inn gjennom åpningene 18 til mellomrommet mellom skivene 6 og derfra videre ut på begge sider av elementet 1. Ved elementene •txdmme in through the openings 18 to the space between the disks 6 and from there further out on both sides of the element 1. At the elements

2 strbmmer luften dels ut gjennom mellomrommet mellom disse elemen-2, the air partly flows out through the space between these elements

ter dg dels også gjennom en særskilt kjblespalte 19 som fortrinns-you also partly through a special cable slot 19 as preferential

vis er anordnet mellom elementenes indre sideplater 20 og ringdel-vis is arranged between the elements' inner side plates 20 and the ring part

ens flens 8. Denne kjolespalte oppnås ved at sideplatene 20 er forsynt med vorter 21 som stbter mot flensen 8. same flange 8. This skirt gap is achieved by the side plates 20 being provided with warts 21 which rest against the flange 8.

Sideplatene 6 kan gis en standardutfbrelse som passerThe side plates 6 can be given a standard design that fits

til et antall hjul med ulik diameter, hvilket innebærer en betyde-to a number of wheels with different diameters, which implies a significant

lig forenkling av fremstillingen.equal simplification of the production.

Mellom ringdelen 5 og navdelen 7 bor der anordnes en strbmfbrende del. En sådan del kan utfores som en bbyelig kabel som hensiktsmessig på et beskyttet sted anbringes mellom skivene 6 Between the ring part 5 and the hub part 7, a stress-absorbing part is arranged. Such a part can be designed as a flexible cable which is suitably placed in a protected place between the discs 6

og flensen 8. På tegningen er ikke vist noen sådan del, da lig-and the flange 8. No such part is shown in the drawing, as

nende anordninger er vel kjent ved fjærende hjul.Such devices are well known in the case of sprung wheels.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til den utfbrelse som erThe invention is not limited to the embodiment that is

vist på tegningen og som er å anse som den mest hensiktsmessige,shown in the drawing and which is to be considered the most appropriate,

bl.a. for normal jernbanedrift. 1 prinsippet kan de fjærende ele-blue. for normal railway operation. 1 principle, the springy ele-

menter 1 og 2 bytte plass innbyrdes eller på annen måte forskyves i radial retning, og likével kan skivene 6 festes til ringdelen 5 ments 1 and 2 exchange places with each other or otherwise be displaced in the radial direction, and the discs 6 can also be attached to the ring part 5

i stedet for til navdelen 7. På tegningen er vist fjærende elemen-instead of to the hub part 7. The drawing shows springy elements

ter av gummi, men andre materialer med lignende egenskaper kan ogsåter of rubber, but other materials with similar properties can also

komme på tale, samt fjærende elementer av metall, såsom stål, berylliumbronse eller andre passende materialer til hel eller del- come into question, as well as spring elements made of metal, such as steel, beryllium bronze or other suitable materials for whole or part-

vis erstatning for de viste gummilegemer. show replacement for the rubber bodies shown.

Claims

1• Spring wheels for rail-running vehicles, comprising a hub part (6, 7, 9) and a ring part (5, 8) which are united by means of a number of spring elements of two different types, the element

of each type is produced by a number of mutually separated units, and at least one type of springy element is arranged to absorb both radial and tangential forces acting on the wheel ring, characterized by the fact that the elements (2) of one type are arranged to be pressed together in a manner known per se by axial loading of the wheel and that the elements (1) of the second type are placed separately from the first-mentioned elements (2) and designed as cylindrical bodies of rubber or the like, surrounded by a mainly rib-shaped body (3) in connection with the wheel's ring part (8), possibly the wheel's hub part (9), and provided with an axially passing through central bearing bolt (4) connected to the wheel's hub part or ring part, so that the elements (1) of the second type in the form of pressure load directly absorbs radial and tangential forces acting on the wheel ring (5).

2. Wheel according to claim 1, characterized in that there are attached to the hub part (9) separate, for the most part parallel disks (6) which overlap the flange of the ring part (8) and to which the spring elements (1, 2) is attached.

3. Wheel according to claim 2, characterized in that the springy elements (1, 2) are placed between the parallel discs (6) and the flange of the ring part (8).

4. Wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the springy elements (1) of another type are located closer to the center of the wheel than the springy elements (2) of the first type.