SE467572B - Raelsfordonshjul - Google Patents

Description

467 572 2 Alla dessa ändamål kan inte uppnås på det redan kända sättet att öka vinkeln mellan vardera gummiringen och hjulaxeln, så att ringen är mera utsatt för skjuv- ning än tryck vid arbete. Inte ens genom att kombinera det två gummiringarna till en och öka vinkeln enligt ovan är det möjligt att uppnå ändamålen; en sådan konstruktion visas i SE-B-315 915, vilken är det närmaste exemplet på teknikens ståndpunkt.

Uppfinningen För att uppnå alla de önskade ändamålen. känne- tecknas ett hjul av det inledningsvis angivna slaget enligt uppfinningen av att gummiringen. består av en ringformig, axiell huvuddel, som icke helt fyller det för' den avsedda utrymmet mellan hjulnavet och hjul- ringen, och vid vardera sidan därav en fläns, vilken bildar en trubbig vinkel, företrädesvis 600, med hjulaxeln och är lätt sammanpressad i monterat till- stånd.

Gummiringsflänsarna kommer - genom att vid arbete vara utsatta för en kombination av skjuvning (i större utsträckning) och tryck (i mindre utsträckning) - att ge hjulet en elasticitet av exempelvis 0,5 - 1 mm eller mer men även tillfredsställande styvhet i axiell riktning. Om hjulet utsätts för högre laster, kommer den ringformiga huvuddelen att utsättas för tryck, vilket ger hjulet en progressiv fjäderkarakteristik. I det konventionella V-hjulet är gummiringarna praktiskt taget blott aktiva i närheten av kontaktpunkten mellan hjulet och rälsen, medan gummiflänsarna i föreliggande konstruktion kommer att vara aktiva praktiskt taget runt hela hjulet vid rotation.

I det konventionella V-hjulet är de skruvförband som fäster tryckringen vid hjulnavet och sålunda håller alla delarna tillsammans placerade radiellt innanför gummiringarna. Även vid föreliggande konstruktion är tryckringen fäst~ vid hjulnavet medelst ett antal skruvförband, som är jämnt fördelade runt hjulet, men här sträcker sig skruven hos varje skruvförband genom .ps O\ U1 3 ett hål i gummiringens huvuddel, varigenom ett dubbelt ändamål uppnås: icke önskvärda omkretsrörelser hos gummiringen förhindras, och en mycket volymeffektiv konstruktion erhålles.

En ytterligare säkerhet mot icke önskvärda in- bördes rörelser mellan gummi och metall (glidning och krypning) även i radiell riktning uppnås enligt upp- finningen genom att de ytor hos hjulnavet, hjulringen och/eller tryckringen som är avsedda att samarbeta med gummiringsflänsarna är försedda med ringformiga spår.

Ett ytterligare drag hos hjulet enligt uppfin- ningen är att den väsentligen axiella ytan hos hjul- navet i kontakt med gummiringens ringformiga huvuddel är lätt konisk. sation På detta sätt uppnås en viss kompen- axiella kraften kontakt med den räl på vilken hjulet rullar och även en styrning för gummiringen vid monteringen.

Figurförteckning Uppfinningen skall beskrivas närmare i. det föl- jande under hänvisning till den bifogade ritningen, på för den från hjulflänsens vilken fig 1 är en sidovy av ett hjul enligt uppfin- ningen, (i större skala) II-II I I I - I I I i fig l och f ig 4 är en motsvarande tvär- fig 2 och 3 är tvärsektionsvyer genom detta hjul längs linjerna och sektionsvy genom en gummiring före montering.

Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform Ett rälsfordonshjul enligt uppfinningen består primärt av ett hjulnav 1, en flänsförsedd hjulring 2, en gummiring 3 och en tryckring 4. Gummiringen 3 har en från vilken två (i väsentlig, ringformig huvuddel 3', tunnare flänsar 3' sträcker sig mot hjulbanan monterat skick).

Tryckringen 4, som har presspassning i förhållande till hjulnavet 1, av skruvförband, är monterad vid hjulnavet med hjälp företrädesvis jämnt fördelade runt hö hjulet på det i fig 1 visade sättet. varje ekruvförbend i som först fästs säkert vid hjulnavet 1, och en mutter 6. Pinnbulten 5, består av en pinnbult eller skruv 5, 467 572 4 som sträcker sig genom den ringformiga huvuddelen 3' hos gummiringen 3, är jämförelsevis slank, och in- greppet mellan muttern 6 och tryckringen 4 sker över koniska ytor; dessa faktorer ökar flexibiliteten och minskar kravet på fina toleranser.

Såsom framgår av fig 2 och 3, finns det ring- formiga spår i metallytorna hos hjulnavet 1, hjulringen 2 och tryckringen 4 i kontakt med gummiringen 3, medan gummiringens motsvarande ytor är släta, såsom framgår av fig 4, vilken visar gummiringen före montering. Vid montering kommer gummit att pressas in i dessa spår och öka kontaktytan mellan gummit och metallen, så att inbördes glidning och krypning minimeras.

Det framgår även av fig 4 att gummiringens 3 ringformiga huvuddel 3' kan ha ringformiga ursparingar, så att även efter den sammanpressning :som sker vid montering, vilken kan vara i storleksordningen 10-20 %, det utrymme som lämnas av metalldelarna i detta område inte fullständigt fylls med gummi. Likaså är pinn- bultarnas 5 diameter mindre än diametern hos de mot- svarande hålen i gummiringen 3. På detta sätt undviks en tryckökning i detta område.

Gummi har förmåga att motstå dubbelt så stora krafter under tryck som under skj uvning. Genom att välja vinkeln mellan hjulaxeln och vardera gummiflänsen 3" till 60° leder geometrin automatiskt till maximalt dubbelt så stora krafter i den ringformiga huvuddelen 3', som är utsatt för tryck, som i de för skjuvning utsatta flänsarna 3".

Genom geometrin hos gummiringen 3, som har en förhållandevis bred ringformig huvuddel 3' , har hjulringen 2 stor tvärsektionsarea innanför flänsarna 3' ', så att hjulringen - även efter väsentlig nötning - har stor styrka och styvhet med resulterande ökad säkerhet och fördelaktig tryckfördelning i gummit. 467 572 5 Monteringen av hjulet är enkel: gummiringen 3 monteras först på hjulringen 2, varpå aggregatet placeras på hjulnavet 1 med förmonterade pinnbultar 5 sträckande sig genom hålen i gummiringen 3, och som det sista steget monteras tryckringen 4 och fästes (till kontakt mot en fläns i hjulnavet 1) medelst muttrarna 6, så att önskad förspänning i gummit erhålls och gummimaterial pressas in i. spåren :L metalldelarna. I det visade fallet finns tre spår vid insidan av varje gummiringsfläns 3" och ett vid utsidan; dessa antal kan variera.

Gummiringen 3 är fullständigt symmetrisk före monteringen, såsom framgår av fig 4. Det framgår emellertid av fig 2 och 3 att den väsentligen axiella ytan hos hjulnavet 1 i kontakt med den ringformiga huvuddelen 3' hos gummiringen 3 har en viss lutning eller konicitet, vilket har det dubbla ändamålet att förenkla monteringen (genom att åstadkomma en styrning) och att ge en viss sidokraft, vilken kompenserar för den sidokraft som härrör från samarbetet mellan hjul- flänsen (på hjulringen 2) och den räl på vilken hjulet rullar.

Genom att pinnbultarna 5 sträcker sig genom gummi- ringen 3, kommer den senare att effektivt hindras från icke önskvärda rotationsrörelser, medan samtidigt en mycket volymbesparande konstruktion erhålls.

I en konventionell V-hjulskonstruktion, där två gummiringar är anordnade mellan ett hjulnav och en hjulring i en V-konfiguration och där den vinkel som vardera ringen bildar med hjulaxeln är mycket mindre än i föreliggande konstruktion, exempelvis 30° eller mindre, är gummit primärt utsatt för tryck, vilket blott ger hjulet liten elasticitet i radiell riktning och större och icke önskvärd elasticitet i axiell riktning, där gummit är mera utsatt för skjuvning.

I föreliggande konstruktion är blott gummit i gummiringsflänsarna 3' aktivt vid hjulets normala arbete, eftersom den ringformiga huvuddelen 3' inte 467 572 6 helt fyller det för den avsedda utrymmet. Tack vare att gummit i flänsarna 3" huvudsakligen arbetar i skjuv- ning, där materialet är mera elastiskt, uppnås större elasticitet i radiell riktning än vid den konven- tionella konstruktion och en större styvhet i axiell riktning. Blott då hjulet utsätts för större laster, kommer gummiringens huvuddel 3' att medverka mera aktivt under tryck och ge hjulet en progressiv fjäder- karakteristik.

I den konventionella V-hjulskonstruktionen pressas gummiringarna blott samman i närheten av kontaktpunkten mellan hjulet och rälen och går praktiskt taget av- lastade under återstoden av varje varv, medan skjuv- krafterna i föreliggande konstruktion verkar (i olika riktningar) på praktiskt taget hela gummiflänsarna 3", vilket leder till en jämnare fördelning av laster och påkänningar.

Vid den visade och beskrivna konstruktionen är gummiflänsarna 3" riktade mot hjulringen 2. Det ligger inom patentkravens ram att anordna gummiringen med flänsarna riktade mot hjulnavet. 4)

Claims (4)

467 572 PATENTKRAV

1. Rälsfordonshjul, innefattandet ett hjulnav (1), en flänsförsedd hjulring (2) och en gummiring (3), vilken är anordnad mellan hjulnavet och hjulringen och hålls i läge av en tryckring (4), kännetecknat därav, att gummiringen (3) består av' en ringformig, axiell huvuddel (3'), som icke helt fyller det för den avsedda utrymmet mellan hjulnavet (1) och hjulringen (2), och vid vardera sidan därav en fläns (3"), vilken bildar en trubbig vinkel, företrädesvis 600, med hjulaxeln och är lätt sammanpressad i monterat tillstånd.

2. Hjul enligt krav 1, där tryckringen (4) är fäst vid hjulnavet (1) medelst ett antal skruvförband, som är jämnt fördelade runt hjulet, kännetecknat därav, att en skruv (5) hos varje skruvförband sträcker sig genom ett hål i gummiringens (3) ringformiga huvuddel (3').

3. Hjul enligt krav 1 eller 2, kännetecknat därav, att de ytor hos hjulnavet (1), hjulringen (2) och/eller tryckringen (4) som är avsedda att samarbete med gummiringsflänsarna (3") är försedda med ring- formiga spår.

4. Hjul enligt något av de föregående kraven, kännetecknat därav, att den väsentligen axiella ytan hos hjulnavet (1) i kontakt med gummiringens (3) ringformiga huvuddel (3') är lätt konisk.