DE10128861A1 - Radsatzlager - Google Patents
RadsatzlagerInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/04—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F15/00—Axle-boxes
- B61F15/20—Details
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/10—Railway vehicles
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Radsatzlager für Schienenfahrzeuge, bei dem eine mit einem Schienenrad verbundene Radsatzwelle (1) über wenigstens ein Wälzlager in einem Gehäuse (8) aufgenommen ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist im Bereich zwischen dem Radsatzlager und der Radsatzwelle (1) ein elastisches Dämpfungselement (18) angeordnet, so dass vom Schienenrad ausgehende Schwingungen das Wälzlager nur in gedämpfter Form erreichen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Radsatzlager für Schienenfahrzeuge, bei dem eine mit
einem Schienenrad verbundene Radsatzwelle über wenigstens ein Wälzlager
in einem Gehäuse aufgenommen ist.
Das Radsatzlager von Schienenfahrzeugen, bestehend aus einer in einem
Gehäuse mit Hilfe von Lagern gehaltenen Radsatzwelle, überträgt die Kräfte
vom Fahrzeug- oder Drehgestell-Rahmen auf den Radsatz und damit auf die
Schiene, bzw. in umgekehrter Richtung werden von der Schiene in Richtung
Radsatzlager wirkende Kräfte übertragen. In der Regel befinden sich die
Radsatzlager auf den drehenden Wellenschenkeln außerhalb der beiden Rä
der des Radsatzes. Da von den Radsatzlagern in hohem Maße die Betriebssi
cherheit der Schienenfahrzeuge abhängt, werden heute nur noch Wälzlager
verwendet. Durch Einführung der Wälzlager konnte die Schadensanfälligkeit
bei Radsatzlagern auf ein Minimum reduziert werden. Da Radsatzlager auch
hoch belastet sind und außerdem eine hohe Betriebssicherheit gefordert wird,
werden nur Rollenlager eingesetzt. Dies führt auch zu raum- und gewichtsspa
renden Konstruktionen. Derartige Radsatzlager sind beispielsweise in dem
Fachbuch "Radsatzlager für Schienenfahrzeuge", Vereinigte Fachverlage
GmbH Mainz 1995, beschrieben. So sind auf Seite 545 zwei Radsatzlager ab
gebildet, die einmal als Zylinderrollenlager und einmal als ein Pendelrollenla
ger ausgebildet sind.
Nachteilig dabei ist, dass aufgrund fehlender Dämpfungsmaßnahmen Druck
spitzen, Vibrationen und Schwingungen, die von der Fahrbahn ausgehen, na
hezu ungedämpft in das Lager eindringen und so dessen Lebensdauer
verringern.
In diesem Zusammenhang sind auch gefederte Räder für Schienenfahrzeuge
bekannt. Diese werden in der Regel hergestellt, um die durch Unebenheiten,
Vibrationen sowie durch hohe Umdrehungszahlen entstehende Druckspitzen
auf den Laufflächen der Radreifen abzuschwächen. Dadurch wird der Ver
schleiß vermindert und gleichzeitig werden die Laufgeräusche des Schienen
rades reduziert. Als elastische Körper werden ein- oder mehrteilige Gummikör
per verwendet. Solche gummigefederte Eisenbahnräder sind beispielsweise in
der DE 30 12 378 A1, DE 41 25 885 A1 und in der DE 196 10 780 A1 vorbe
schrieben. Durch den zwischen Radreifen und Scheibenradkörper angeordne
ten Gummi wird durch dessen innere Reibung Energie umgewandelt, so dass
die Amplitude der Schwingungen verringert wird. Dies hat zur Folge, dass der
Scheibenradkörper weit weniger zu Schwingungen angeregt wird als es ohne
dämpfende Zwischeneinlage der Fall wäre.
Auf diese Weise wird zwar bereits ein Teil der von der Fahrbahn ausgehenden
Schwingungen gedämpft, aber dennoch werden die Wälzlager nach wie vor
durch Schwingungen belastet. Außerdem ist bei derart gedämpften Schienen
rädern von Nachteil, dass sie aufgrund der erforderlichen Gummistärke eine
relativ große radiale Ausdehnung aufweisen und auch zu großer Verformung
neigen, dass heißt instabil sind. Durch die große Verformung der dicken Gum
mischicht sind solchen Räder stark Bruch gefährdet. Außerdem sind sie nur für
relativ geringe Belastungen geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Dämpfungselement für ein Radsatzla
ger für Schienenfahrzeuge zu entwickeln, dass insbesondere die Wälzlagerung
der Radsatzachse schützt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach den kennzeichnenden Teil von
Anspruch 1 dadurch gelöst, dass zwischen dem Wälzlager und der
Radsatzwelle ein elastisches Dämpfungselement angeordnet ist.
Durch dieses Dämpfungselement werden auf die Wälzlagerung wirkende
Schwingungen oder Stöße durch innere molekulare Vorgänge im Dämpfungs
element mehr oder weniger vernichtet. Die Dämpfung beruht dabei auf der
Umwandlung periodisch zugeführte Energie in andere Energieformen. Bei einer
schwingenden Beanspruchung von Werkstoffen wird ein Teil der mechani
schen Energie in Wärme umgesetzt.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 be
schrieben.
So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, dass das Dämpfungselement eine Buchse
ist. Derartige Buchsen sind in vielfältigen Ausführungsformen als Zukaufteil zu
erwerben und sorgen auf diese Weise für eine besonders kostengünstige
Ausführung der Dämpfung.
Nach einem weiteren Merkmal gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, dass das
Dämpfungselement auf der Basis von einem Polytetrafluorethylen-Material
(PTFE) besteht. Dieser an sich bekannte Werkstoff wird nach dem bisherigen
Stand der Technik auch als Gleitmaterial verwendet. So sind im INA-Katalog
236 "Gelenklager, Gleitbuchsen und Gelenkköpfe" auf den Seiten 48, 49 und
50 wartungsfreie Gelenklager beschrieben, deren Gleitschichten auf Basis von
PTFE aufgebaut sind. In ihrer Leistungsfähigkeit aufsteigend sind das PTE-
Verbundwerkstoff, PTFE-Folie und PTFE-Gewebe. Überraschender Weise
wurde festgestellt, dass sich derartige Materialien auch hervorragend als
Dämpfungsmaterial eignen.
Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen,
dass das PTFE-Material als ein Gewebe ausgebildet ist, bei dem PTFE-Fasern
durch Stützfasern verstärkt und beide in einer Harzmatrix eingebettet sind. Die
Stützfasern sollen nach Anspruch 5 als Polytetrafluorethylen-(PTFE), Polya
mid-(PA), Polyesther-(PE), Baumwoll- oder Glas-Fasern ausgebildet sein, wo
bei die Harzmatrix gemäß Anspruch 6 aus Phenol- oder aus Epoxidharz be
steht.
Nach einem zusätzlichen weiteren Merkmal gemäß Anspruch 7 soll das
Dämpfungselement eine Stärke von 0,5 bis 2,0 mm aufweisen. Es wurde fest
gestellt, dass bereits in diesem Bereich eine gute Dämpfungswirkung eintritt.
Schließlich geht aus einem letzten weiteren zusätzlichen Merkmal gemäß An
spruch 8 hervor, dass das Wälzlager als ein doppelreihiges Zylinderrollenlager
oder als ein doppelreihiges Pendelrollenlager ausgebildet sein soll. Zylinder
rollenlager sind auf einfache Weise montierbar und sind bei Hauptuntersu
chungen leicht zu kontrollieren und zu warten. Ihr Vorteil besteht insbesondere
darin, dass sie über ihre Borde auch alle im Eisenbahnbetrieb auftretenden
Axialkräfte aufnehmen können. Darüber hinaus haben Zylinderrollenlager bei
überwiegender Radialbelastung unter den Rollenlagern die geringste Reibung,
so dass ihre zulässige Drehzahl höher liegt als bei den anderen Rollenlagern.
Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Radsatzlagerung und
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein PTFE-Gewebe.
Das in der Fig. 1 gezeigte Radsatzlager für Schienenfahrzeuge besteht aus
der Radsatzwelle 1, auf der in nicht dargestellter Weise linksseitig ein Schie
nenrad aufgeschrumpft oder auf andere Weise fest mit dieser verbunden ist.
Der im Durchmesser verringerte Wellenabsatz 2 der Radsatzwelle 1 ist von
den inneren Lagerringen 3, 4 des doppelreihigen Zylinderrollenlagers 5 aufge
nommen. Die Außenringe 6, 7 sind beidseitig mit radial nach innen gerichteten
Borden 6.1, 6.2, 7.1, 7.2 versehen sind und im Gehäuse 8 gehalten. Der links
seitige Innenring 4 ist mit dem radial nach außen weisenden Bord 4.1 verse
hen, während der rechtseitige Bord des inneren Lagerringes 3 durch den sepa
raten Ring 9 gebildet ist. Am Wellenabsatz 2 ist die Druckscheibe 10 angeord
net, die beim Anziehen der Befestigungsschrauben 11 das doppelreihige Zy
linderrollenlager 5 über seine Zylinderrollen 16, 17 bis zur Anlage an den An
laufring 12 verschiebt. Während linksseitig zur Abdichtung des Radsatzlagers
zwischen Gehäuse 8 und Anlaufring 12 der Dichtring 13 angeordnet ist, ist es
rechtseitig durch den Deckel 14 geschützt, der mit Befestigungsschrauben 15
am Gehäuse 8 fixiert ist.
In erfindungsgemäßer Weise ist zwischen der Mantelfläche des Wellenabsat
zes 2 und der inneren Mantelfläche der Ringe 3, 4 und 9 ein Dämpfungsele
ment 18 in Form einer zylindrischen Buchse angeordnet und sorgt dafür, dass
vom Schienenrad ausgehende Stöße über das doppelreihige Zylinderrollenla
ger 5 gedämpft in das Gehäuse 8 weitergeleitet werden.
Der in Fig. 2 gezeigte Werkstoffverbund besteht aus als Kettfäden wirkenden
PTFE-Fasern 19, die in mehreren Ebenen übereinander liegend angeordnet
sind. Diese werden ebenfalls in mehreren Ebenen von als Stützfasern 20 wir
kenden Schußfäden durchquert, so dass ein textilartiges PTFE-Gewebe gebil
det ist, dass in der Harzmatrix 21 eingebettet ist. Die Stützfasern 20 bestehen
aus Baumwolle und ein Phenolharz bettet beide Faserarten ein.
1
Radsatzwelle
2
Wellenabsatz
3
innerer Lagerring
4
innerer Lagerring
4.1
Bord
5
doppelreihiges Zylinderrollenlager
6
äußerer Lagerring
6.1
Bord
6.2
Bord
7
äußerer Lagerring
7.1
Bord
7.2
Bord
8
Gehäuse
9
Ring
10
Druckscheibe
11
Befestigungsschraube
12
Anlaufring
13
Dichtring
14
Deckel
15
Befestigungsschraube
16
Zylinderrollenkranz
17
Zylinderrollenkranz
18
Dämpfungselement
19
PTFE-Faser
20
Stützfaser
21
Harzmatrix
Claims (8)
1. Radsatzlager für Schienenfahrzeuge, bei dem eine mit einem Schienenrad
verbundene Radsatzwelle (1) über wenigstens ein Wälzlager in einem Ge
häuse (8) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem
Wälzlager und der Radsatzwelle (1) ein elastisches Dämpfungselement
(18) angeordnet ist.
2. Radsatzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Dämpfungselement (18) eine Buchse ist.
3. Radsatzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Dämpfungselement (18) auf der Basis von einem Polytetrafluorethylen-
Material (PTFE) besteht.
4. Radsatzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das PTFE-
Material als ein Gewebe ausgebildet ist, bei dem PTFE-Fasern (19) durch
Stützfasern (20) verstärkt und beide in einer Harzmatrix (21) eingebettet
sind.
5. Radsatzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütz
fasern (20) als Polytetrafluorethylen- (PTFE), Polyamid- (PA), Polyesther-
(PE), Baumwoll- oder Glas-Fasern ausgebildet sind.
6. Radsatzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Harz
matrix (21) ein Phenol- oder ein Epoxidharz ist.
7. Radsatzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Dämpfungselement (18) eine Stärke im Bereich von 0,5 bis 2 mm aufweist.
8. Radsatzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Wälzlager ein doppelreihiges Zylinderrollenlager (5) oder ein doppelreihi
ges Pendelrollenlager ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10128861A DE10128861A1 (de) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Radsatzlager |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10128861A DE10128861A1 (de) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Radsatzlager |
Publications (1)
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DE10128861A1 true DE10128861A1 (de) | 2002-12-19 |
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ID=7688263
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE10128861A Withdrawn DE10128861A1 (de) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Radsatzlager |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10128861A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP2848833A3 (de) * | 2013-08-01 | 2015-11-11 | Aktiebolaget SKF | Lagerring und Lager mit dem Lagerring sowie ein Verfahren zur Montage und Demontage eines Lagerrings |
DE102018128547A1 (de) | 2018-11-14 | 2020-05-14 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Radsatzlager für ein Schienenfahrzeug |
DE102019108532A1 (de) * | 2019-04-02 | 2020-10-08 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Radsatzlagergehäuse für ein Schienenfahrzeug und Verfahren zur Herstellung eines Radsatzlagergehäuses |
DE102020108770A1 (de) | 2020-03-30 | 2021-09-30 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Radsatzlager für ein Schienenfahrzeug |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4406620A1 (de) * | 1994-03-01 | 1995-09-14 | Schulte Kugelfabrik | Laufrad für Transportwagen, Containerwagen oder dergleichen |
-
2001
- 2001-06-15 DE DE10128861A patent/DE10128861A1/de not_active Withdrawn
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WO2021197531A1 (de) | 2020-03-30 | 2021-10-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Radsatzlager für ein schienenfahrzeug und schienenfahrzeug |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
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