CH162620A - Rad, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit mindestens einem zwischen dem Radreifen und der Radscheibe eingeschalteten elastischen, ringförmigen Körper. - Google Patents

Description

  Rad, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit mindestens einem zwischen dem Radreifen  und der Radscheibe     eingeschalteten    elastischen, ringförmigen Körper.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Rad;  insbesondere für .Schienenfahrzeuge, bei wel  chem der Radreifen gegenüber dem     innern          Radkörper,    der im folgenden einfach mit  Radscheibe bezeichnet sei, durch     mindestens     einen     zwischengesehalteten    elastischen, ring  förmigen Körper abgefedert ist. Es ist be  reits bekannt, innerhalb des     Radreifens    einen       elasstisehen,        ringförmigen    Körper einzuschal  ten.

   Doch hat man bei diesen     Konstruktionen     nicht berücksichtigt, dass der elastische Kör  per, um seiner Aufgabe gerecht zu werden,  unter der Einwirkung der Stösse elastische  Formänderungen machen muss. Der elasti  sche Körper muss also genügende     Bewegungs-          freiheit    besitzen, was bei den bekannten  Rädern dieser Art nicht der Fall ist, indem  der elastische     Körper    fast allseitig von den       Bauteilen    des Rades umgeben ist. Liegt er  nur an verhältnismässig kleinen Oberflächen  frei, so genügt .dies nicht, um ihn für die  Federung wirksam auszunutzen.

   Der ela-         stische    Körper wirkt dann     wie    ein     unelasti-          scher        Körper,    der die Stösse     ungefedert    auf  ,den     Wagenkasten    überträgt, so     dass    der  Zweck seiner Einschaltung     in    das Rad nicht  erreicht wird.  



  Ferner hat man bisher darauf nicht ge  nügend Rücksicht genommen, dass der ela  stische Körper aus einem     Werkstoff    ist, ,der  auf Druck sehr hoch, auf Zug dagegen nur  in geringem Masse beansprucht werden darf.  Bei fast allen derartigen Rädern     wird    der       elastische    Körper durch die zu übertragen  den Antriebs- und     Bremsmomente    auf     Sche-          rung        beansprucht,    wodurch Zug- und Druck  spannungen in gleicher Höhe auftreten. Um  seine Lebensdauer deshalb zu erhöhen, ist da  für Sorge zu tragen,     dass    die Zugspannungen  auf ein unschädliches Mass herabgesetzt wer  den.  



  Zur     Vermeidung,der    beiden vorerwähnten  Nachteile     ist    gemäss der Erfindung der ela-           stisühe,        ringförmige        Körper    in dem     Rade    so       eingebaut,        dae    er auf mehr als einer Seite       freiliegt;    damit ein möglichst grosser Teil  seines     Querschnittes    unter     Einwirkung    der  Beanspruchungen elastisch nachzugeben ver  mag, und zwecks Vermeidung schädlicher  Zugspannungen unter     Druckvorspannung     steht.  



  Für den elastischen Körper kann     RTeicher          Gummi    oder ein     anderes        hochelastisches    Ma  terial verwendet werden.  



  Inder Zeichnung sind fünf Ausführungs  beispiele des     Erfindungsgegenstandes    dar  gestellt.  



       Fig.    1 zeigt ein Rad in axialem Schnitt  und     in.Stirnansicht,-welches    insbesondere für  normale     Strassenbahnwagen    bestimmt ist;       Fig.    2 zeigt in gleicher Darstellung eine  andere     Ausführungsformdes    Rades für das  selbe     Anwendungsgebiet;        -          Fig.    3 .stellt ein Rad dar; welches insbe  sondere für schwere     Fahrzeuge    geschaffen  ist;

         Fig.    4 zeigt ein     Rad,-Jas    in erster Linie  für     leichte    Fahrzeuge zur Anwendung kom  men kann, und bei .dem axiale     Beanspruchun-          gen-nur    in geringem Masse auftreten dürfen;

         Fig.    5 zeigt ebenfalls ein Rad für leichte  Fahrzeuge, bei dem die axiale Federung :des       Radreifens    begrenzt     ist.    --   Bei -den     Ausfülhrungsformen    nach :den       F'ig.    1 bis 3 ist der     Radreifen.    1 auf einem       I-förmigen        Zwischenring    2     aufgezogen.    Zwi  schen .den     Flansehendieses    Zwischenringes 2  sind .auf dessen Steg zwei Gummiringe 3 an  geordnet.

   Die eigentliche     Radscheibe    4 geht  in eine Wange 5 über, die gemeinschaftlich  mit einem durch eine Gegenscheibe 6     gebil-          .deten    Gegenorgan die     beiden,    Gummiringe  3 von den Seiten umfasst. Die Radscheibe 4  ist auf der Achse 7     des    Radsatzes befestigt:  Bei der Ausführungsform nach     Fig.        1-ist    ,die  Gegenscheibe 6 mit Hilfe des als Schraube 8  ausgebildeten -Endes der Achse 7 und einer  Mutter 9 angezogen,     so,dass,    die Gummiringe  3     in-axialer    Richtung auf Druck vorgespannt  sind.  



  Die durch .die     Vorspannung    bewirkte    Formveränderung der Gummiringe 3 bedingt  einen Spannungszustand in den Ringen, der  sich     dem,durch    die elastischen Deformationen  hervorgerufenen Spannungszustand überla  gert und dadurch .die Zugspannungen verrin  gert, indessen auch vorhanden ist, wenn der  Radsatz sich in Ruhe befindet. Die axiale       Vorspannung        -hindert        die    Gummiringe 3  nicht, in :der Ebene des Radkörpers elastisch  nachzugeben, und zwar sowohl in radialer,  als auch in     tangentialer    Richtung, wobei   bewirkt durch die axiale     Vorspannung    auf  Druck - nur geringe Zugspannungen in den  Gummikörpern ausgelöst werden.

   Eine  äusserst intensive Stoss- und Geräuschdämp  fung wird hierdurch erzielt. Ebenfalls wer  den, :die aus den Antriebs-     bezw.    Brems  momenten resultierenden Kräfte federnd auf  genommen. Daneben     wird    durch .die Ein  schaltung .der Gummiringe das     ungefederte     Gewicht .der Radsätze ermässigt, was sich im  günstigsten     Sinn    auf den Wagenlauf aus  wirkt.  



  Die     innern    und äussern Umfangsflächen       10,der    Gummiringe 3 liegen grösstenteils frei,  um dem Gummi Ausdehnungsmöglichkeit  zu geben und das Federspiel in vertikaler  Richtung zuzulassen. Zu diesem Zweck hat  der Zwischenring 2 auch einen bestimmten  radialen Abstand von der Radscheibe 4.     Uxn     das     tangentiale    Wandernder Gummiringe 3  infolge ihrer     Deformation    beim Rollen mit  Sicherheit zu verhüten,     snc1        die'        Gummiringe     3 auf     kreisringförmigen        Z.wisehenscheiben    11  befestigt.

   Diese Scheiben 11, welche zum  Beispiel     aus,Metall        o:derHartgummi    gefertigt  sein können, sind mit den Gummiringen 3  durch     Aufkleben    oder     Aufvulkanisieren    fest       verbunden.    Die Auflageflächen der     Zwi-          schenscheiben,    11 für die Gummiringe '3 sind       aufgerauht    oder mit     Eindrehungen        versehen.     Die Scheiben 11     sind    in     Ausidrehungen    12 der  Wange 5, der Gegenscheibe     .6    und des.

   Steges       des.        Zwischenringes    2 eingesetzt. Mit einigen  über den Umfang verteilten Ansätzen 13 fas  sen die     Zwischenscheiben    11 in entsprechende  Löcher der Radteile ein, um so die Fest  legung in der Umfangsrichtung zu     sichern.         Die Gegenscheibe 6 legt sich mit einer  ebenen     Abdrehungs.fläche    14 gegen eine eben  solche Fläche -der Radscheibe 4. Hierdurch  wird Gewähr     geboten.,    dass das richtige Mass  der     Vorspannung    der Gummiringe 3 einge  halten wird.

   Die konzentrische Zueinander  anordnung der Scheiben 4 und 6 wird durch  eine Eindrehung 15 herbeigeführt, die zu  gleich zur Übertragung der Kräfte von der  Gegenscheibe 6 auf die Radscheibe 4 ,dient.  Eine     Umfangsverschiebung    .der Gegenscheibe  6- zur     Radscheibe    4 wird durch einen Bolzen  16, der in eine Bohrung der Radscheibe 4  passt, verhindert. Durch Aufpassen der Ge  genscheibe 6 auf die Achse 7 kann die kon  zentrische Eindrehung 15 erspart werden.  



  Bei der     Ausführungsform    nach     Fig.    2  ist die Achse als. Hohlwelle 17 ausgeführt.  Durch eine im Innern der Hohlwelle 17 an  geordnete Spannstange 18, deren Enden mit  Gewindeteil und Mutter 19 versehen sind,  sind die Gegenscheiben 6 der beiden Räder  des Radsatzes festgespannt. Bei diesem       Ausführungsheispiel    sind die Scheiben zwi  schen den Gummiringen 3 und den Auflage  flächen der Radteile     fortgelassen.    An ihrer  Stelle sind die Wange 5 an der Radscheibe  4 und .die Gegenscheibe 6 mit Eindrehungen  ?0 versehen, in die die Gummiringe 3 hinein  gepresst sind.

   Durch über den Umfang des  Steges     @des@        I-förmigen        Zwischenringes    2 und  der Auflageflächen auf der Radscheiben  wange 5 und der Gegenscheibe 6 verteilte,  vorspringende Köpfe 21 sind die Gummi  ringe 3 weiter festgelegt. Die Gummiringe  können auch noch durch Aufkleben auf die  Gegenscheibe 6     bezw.    Wange 5 und den  Steg des Zwischenringes 2 an diesen Rad  teilen     unverschiebbar    befestigt sein.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.    3  dienen die zwischen den     Flanschen    des     1-för-          migen    Zwischenringes 2 angeordneten, axial  auf Druck' vorgespannten     Gummiringe    3 vor  allem zur Aufnahme der     wagrechten    Kräfte.  Für die vertikalen Kräfte ist zusätzlich in  nerhalb :des Ringes 2, an .dessen     innern          Flausch    anliegend, ein dritter Gummiring 22    vorgesehen, der in radialer Richtung vorge  spannt ist und an beiden     Seiten        freiliegt,     so dass .er sich unter der Belastung axial aus  zudehnen vermag.

   Die     Vörspa.nnung    dieses  Ringes 22-     geschieht    vermittelst der als  konische Ringflächen ausgebildeten Auf  lageflächen und muss so gross sein, dass sich  der Ring bei Höchstbelastung an der .dem       Auflagepunkt    des Rades auf der Schiene ge  genüberliegenden Stelle nicht von diesen  Auflageflächen abhebt. Es muss sogar für       einen,        :dann    noch genügend grossen Reibungs  widerstand gegen Gleiten Sorge getragen  ,sein.

   Diese Ausführungsform     kommt    für  schwerere     Fahrzeuge    in Betracht, bei denen  zwei Gummireifen nicht tragfähig genug  sind oder die Baubreite des Rades Beschrän  kungen unterliegt, wie es zum Beispiel bei       Strassenbahnen        in.        Schmalspurausführung    der  Fall ist. Bei dem in -Fix. 3 dargestellten  Beispiel handelt es, sich um ein Rad eines  Radsatzes mit Aussenlagern, während beiden  vorher     beschriebenen    Ausführungsformen In  nenlagerung .der Achse gedacht ist.

   Infolge  dessen     ist        hier    das Gegenorgan nicht als  Gegenscheibe mit zentral angeordnetem     Be-          festigungs--    und     Anspannmittel    ausgebildet,  sondern als Gegenring 23, der mit der Rad  scheibe 4 .durch Schrauben 24, die das Vor  spannen der     Gummiringe    3 und 22 besorgen,  verbunden ist.     Zur    Entlastung der Schrau  ben 24 von     Scherbeanspruchungen    stützt  sich der     Gegenring    23 auf eine     Abdrehung     25 der Radscheibe 4.  



  Im Gegensatz zu der Ausführungsform  nach     Fig.    3 sind die in den Fix: 4 und 5       dargestellten    Räder für -die Anwendung bei  leichteren Fahrzeugen gedacht, die nur ge  ringen axialen Stössen ausgesetzt sind. Zwi  schen Radreifen 1 und Radscheibe 4 ist ein  einzelner Gummiring 26 eingeschaltet, .der  zum Zwecke der Federung an     seinen    beiden       Seiten    auf einem Ringstreifen     freiliegt,    um       hier    unter den     Beanspruchungen        auszu-          bauchen,    und der ausserdem mit über seinem  innern und äussern Umfang verteilten Au,  nehmungen 27 versehen ist,

   die     gleichfalls     dazu dienen, das     Deformatissnsvermögen    des      Gummiringes 26 zu erhöhen. Der Gummiring  26 ist     in    gleicher Weise, wie es fürden drit  ten Ring 22 bei der Ausführungsform nach       Fig.    3     _    beschrieben ist, radial vorgespannt.  Der     Gummiring    26 erreicht in der Mitte seine  grösste radiale Dicke und nimmt nach den  Seiten an -Dicke ab. Diese Farm erleichtert  das     Einbringen    des     Gummiringes    26 in das  Rad.

   Weiter wird eine stabile Lagerung er  zielt und die Aufnahme axialer Kräfte er  möglicht, indem die Auflageflächen des       Ringes    seiner Form angepasst, also doppel  kegelförmig gestaltet sind. Bei der Ausfüh  rungsform nach     Fig.    4 liegt der Gummiring  <B>26</B> in einem besonderen Haltering 28, auf  den der     Radreifen    1 aufgezogen ist. Die Rad  scheibe 4 ist mit einem Gegenring 29       .durch    Schrauben 30 verbunden. Der Halte  ring 28, .die Radscheibe 4 und der Gegen  ring 29     umfassen    den Gummiring 26 teil  weise an den Seiten.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.     gehen die Radscheibe 4 und der Gegenring  29 in Flanschen 31 über, die sich gegen den       Radreifen    1- erstrecken.     Selbstverständlich     stehen die Flanschen 31 in solchem Abstand  voneinander,     @dai3,dem    Gummiring 26 genü  gend Platz zwecks seitlicher Ausdehnung  zur Verfügung steht. Auch von dem Rad  reifen 1 halten die Flanschen 31 einen be  stimmten Abstand ein, um -die axiale Fede  rung     :des        Radreifens    1 zur Radscheibe 4  nicht zu     unterbinden.    Um das Rad mög  lichst schmal zu gestalten, ist der Radreifen  1 für die Flanschen 31 seitlich ausgedreht.

    Der Gummiring 26 ist direkt im Radreifen 1  gelagert, der eine entsprechende Form be  sitzt und .den Gummiring 26 seitlich zum  Teil umfasst. Die     Vorspannung    des Gummi  ringes 26 erfolgt auch hier mit Hilfe der  konischen Auflageflächen durch Anziehen  der     Schrauben    30.

   Um ein Wandern des  Gummiringes 26 in der     Umfangsrichtung     sicher zu verhüten, können ohne Schwierig  keiten die zu der Ausführungsform nach       Fig.    1     beschriebenen    Zwischenringe ange  wendet     werden,    auf denen der Gummiring  befestigt ist: Es ist     überhaupt    ohne weiteres    gegeben, die konstruktiven Einzelheiten der  einen Bauart bei der andern Radkonstruk  tion sinngemäss anzuwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Rad, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit mindestens einem zwischen .dem Rad reifen und der Radscheibe eingeschalteten elastischen, ringförmigen Körper; dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Körper auf mehr als einer Seite freiliegt, damit ein möglichst grosser Teil seines Querschnittes elastisch nachzugeben vermag, und in das Rad zwecks Vermeidung schädlicher Zug spannungen unter Druckvorspannung einge baut ist. UNTERANSPRüCHE 1.

   Rad nach Patentanspruch, .dadurch ge kennzeichnet, ,dass zwei Gummiringe (3) beiderseits des Steges eines mit,dem Rad reifen (1) verbundenen I-förmigen Zwi schenringes (2) angeordnet und von der Radscheibe (4, 5) und einem Gegenorgan unter axialem Druck umfasst sind, wobei ,die äussern und innern Umfangsflächen (10) der Gumiringe fast vollkommen freiliegen. 2.

   Rad nach Unteranspruch 1, insbesondere für schwere Fahrzeuge, dadurch gekenn zeichnet, dass innerhalb des Zwischen ringes (2') ein an dessen innern Flansch anliegender dritter Gummiring (22) an geordnet ist, der nach beiden Seiten Aus dehnungsmöglichkeit besitzt und unter radialer Druckvorspannung steht. 3. Rad nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gummiringe (3) von der Radscheibe (4, 5) und dem Gegenorgan in Eindrehungen (20) und mittelst Vorsprüngen (21) gehalten sind. 4.

   Rad nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gummiringe (3) an kreisringförmige Zwischenscheiben (11) festhaftend anliegen, die an :dem Steg des Zwischenringes (2) und an der Radscheibe (4, 5) bezw. dem Gegenorgan befestigt sind. 5. Rad nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zwischenscheiben (11) an der Auflagefläche für die Gummiringe (3) aufgerauht sind. 6. Rad nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zwischenscheiben (11) an der Auflagefläche für die Gummiringe (3) mit Eindrehungen ver sehen sind. 7. Rad nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass: das.

   Gegenorgan als Scheibe (6) ausgebildet und durch ein zentral zur Radachse angeordnetes Organ gegen die Radscheibe gepresst ist. B. Rad nach Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gegenscheibe (6) durch eine auf dem als ,Schraube (8) aus gebildeten Achsende sitzende Mütter (9) angepresst wird. 9. Rad nach Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass in der als Hohlwelle (17) ausgeführten Radachse eine Spann stange (18) angeordnet ist, welche die Gegenscheibe (6.) gegen :die Radscheibe presst. 10.

   Rad nach Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gegenscheibe (6) im festgespannten Zustande der Gummi ringe (3) an der Radscheibe anliegt. 11. Rad nach Unteranspruch <B>7,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass :die Gegenscheibe (6) mittelst eines Bolzens (16) mit der Rad scheibe verbunden ist. 12. Rad nach Unteranspruch 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass .die Gegenscheibe (6) an der Radscheibe durch eine konzen trische Eindrehung (15) radial fest gelegt ist. 13.

   Rad nach Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gegenscheibe (6) auf der Achse (7) des Rades zentrisch geführt ist. 14. Rad nach Unteranspruch 1, .dadurch ge kennzeichnet, dass -das Gegenorgan als Ring (23) ausgebildet ist, der mit .der Radscheibe durch Schrauben (24) ver bunden ist, mit deren Hilfe die Gummi ringe (3) vorgespannt sind. 15. Rad nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenring (23). sich auf eine Abdrehung (25) der Rad scheibe stützt. 16.

   Rad nach Patentanspruch, insbesondere für leichte Fahrzeuge, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Gummiring (2-6) zwi schen Radreifen (1) und Radscheibe (4) eingeschaltet ist, der an beiden .Seiten freiliegt und über die äussere und innere Umfangsfläche verteilte Aus.nehmungen (27) besitzt, sowie in das Rad unter radialer Druckvorspannung eingebaut ist. 17.

   Rad nach Unteranspruch 16,dadurch ge kennzeichnet, .dass, der Gummiring (26) im ,Querschnitt von der Mitte nach den Seiten zu an Dicke abnimmt. 18. Rad nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass! eine oder beide Auf lageflächen .des Gummiringes (26) dop pelkegelförmig gestaltet sind. 19. Rad nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Gummiring (2,6) anliegenden Teile des Rades diesen seitlich teilweise umfassen. 20.

   Rad nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Radreifen (1) und Gummiring (26) ein Haltering (28) eingeschaltet ist. 21. Rad nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, da!, der Gummiring (26) direkt im Radreifen (1) gelagert ist. 22.

   Rad nach Unteranspruch 16, ,dadurch ge kennzeichnet, dass Ansätze (31) der Rad scheibe (4) und eines Gegenringes (29) .den Gummiring (26) beiderseits unter Freilassung eines Raumes für die seit liche Ausdehnung des Ringes umfassen und sich :gegen den Radreifen (1)- er strecken, von diesem aber Abstand wah ren für die axiale Federung. 23. Rad nach Unteranspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Radreifen (1) für die Ansätze (31) seitlich ausgedreht ist.