DE675516C

DE675516C - Rad fuer Schienenfahrzeuge mit Gummiringen zwischen Radreifen und Radkoerper

Info

Publication number: DE675516C
Application number: DEW95736D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ahrens
Original assignee: Waggonfabrik Uerdingen AG
Current assignee: Waggonfabrik Uerdingen AG
Priority date: 1935-01-13
Filing date: 1935-01-13
Publication date: 1939-05-10

Description

13 JUE1939

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AUSGEGEBEN AM
10. MAI 1939

Die Räder für Schienenfahrzeuge, bei denen in. Anlehnung an die gummibereiften Räder der Straßenkraftwagen Gummireifen vorgesehen sind, haben den Nachteil, daß die bei den üblichen Ausführungsformen zwischen Radreifen und Radkörper geschalteten Gummiringe den Anforderungen an Dauerfestigkeit, die man bei Schienenfahrzeugen an die Räder und Achsen zu stellen gewohnt ist, inicht gleichkommen. Dies hat vor allem seine Ursache darin, daß den Eigenheiten des Gummis, und zwar seiner verhältnismäßig geringen Dauerfestigkeit gegen Zugbeanspruchungen, bei der Bemessung des Gummiquer Schnitts nicht genügend Rechnung getragen werden konnte. Ebenfalls hat man bisher keine Vorsorge dafür getroffen, die freiliegenden Seiten des Gummis besonders zu schützen, da Zerstörungen in den zahlreichsten Fällen von hier ihren Ausgang nehmen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen und zu diesem Zweck dem Gummikörper einen Querschnitt zu geben, der Rücksicht nimmt auf die schlechte Dauerfestigkeit des Gummis gegen Zug ivnd den nachteiligen Einfluß der freiliegenden Seiten. Der Erfindungsgedanke ist vor allem vorteilhaft anwendbar bei Gummiringen mit etwa rechteckigem Querschnitt, die, zwischen Radreifen und Radkörper angeordnet, mit ihren Widerlagern festhaftend, z.B. durch Vulkanisation, verbunden sind und an zwei Gegenseiten freiliegen. Die größte Schonung des Gummis wird erreicht, wenn sein Querschnitt erfindungsgemäß so bemessen wird, daß er in der Dicke von den freiliegenden Querschnittsseiten nach der Mitte abnimmt. Auf diese Weise werden die im Gummiquerschnitt ausgelösten Spannungen nach den freiliegenden Seiten zu vermindert, so daß die an die Oberfläche tretenden oder in ihr liegenden Materialfasern günstiger, also geringer beansprucht sind als die im geschlossenen Querschnitt liegenden Fasern. Infolgedessen wird das Auftreten von Rissen, die die Veranlassung zur schnellen, gänzlichen Zerstörung des Querschnitts sind, an diesen von Zerstöruingseinflüssen bevorzugten Stellen verhütet.

Zur näheren Erläuterung des Erfindungsgedankens wird in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel gebracht.

Die Abb. 1 zeigt im axialen Querschnitt ein Rad für Schienenfahrzeuge mit zwischen Radreifen und Radkörper angeordneten, auf Scherung beanspruchten Gummiringen.

Die Abb. 2 und 3 zeigen die zur Anwendung gelangenden Gummiringe in größerem Maßstab in zwei Ausführungsbeispielen.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Rudolf Ahrens in Uerdingen, Niederrhein.

Claims

Das Rad entsprechend der Abb. ι besteht aus der Radscheibe ι und dem Gegenring 2, deren äußere Kränze eine Kammer bilden, in die ein im Querschnitt T-förmiger Ring 3 hineinragt, auf dessen Fuß der Radreifen 4 befestigt ist. Auf dem Steg des Zwischenringes 3 und auf den Wangen der Radscheibe 1 und des Gegenrmges 2 sind zwei im Querschnitt etwa rechteckige Gummiringe 5 unter Zuhilfenahme besonderer Lagerscheiben 6 befestigt Entsprechend diesem Aufbau werden die Gummiringe 5 unter der Last und den Stoßen auf Scherung beansprucht, wodurch sich Wechselspannung«! auf Zug bzw. Druck ergeben.

Es liegt die Gefahr vor, daß infolge der Scherspannungen der Gummi 5 an den freiliegenden Umfangssciten einreißt, woran auch die Vulkanisationsverbindung mit den Lagcrungsscheibcn 6 auf die Dauer bei wirtschaftlicher Belastung des Rades nichts zu ändern vermag. Um diese Zerstörung der Gummiringe 5 zu vermeiden, ist der Gummiquerschnitt, wie aus den Abb. 2 und 3 anschaulicher hervorgeht, so bemessen, daß in diesem Falle die axiale Dicke von den freiliegenden Querschnittsseiten nach der Mitte abnimmt. Bei der Ausführung nach Abb. 2 ist die Querschnittsveränderung durch entsprechende Gestaltung der Lagerungsscheiben 6 selbst erreicht,, während gemäß Abb. 3 die Lagerungsscheiben 6 gleichmäßig bemessen sind und. auf ihnen ein Zwischenkörper, beispielsweise aus Hartgummi, von erforderlicher Gcstall befestigt ist.

Durch strichpunktierte Linien ist in Abb. 2 die Stellung der Lagerscheiben 6 unter der Last P dargestellt. Der Gummiquerschnitt 5 ist um das Maß F durchgefedert. Dabei haben die inneren Fasern/ eine Dehnung erfahren, die im Verhältnis zur Dehnung der äußeren Fasern^ größer ist; da die Länge der äußeren Fasern .£ in unbelastetem Zustand größer ist als die Länge der inneren Fasern /. Dieses günstige Ergebnis bleibt auch bestehen, wenn, wie es vielfach üblich ist, der Gummiquerschnitt 5, um eine höhere Tragfähigkeit für das Rad zu erzielen, vorgespannt ist. Durch die Pfeile V in Abb. 3 ist die in axialer Richtung vorgenommene Vorspannung angedeutet. Die innere Faser/ ist durch die Vorspannung V unter Druck gesetzt und, da das Volumen des Gummis 5 nicht zu ändern ist, gekrümmt. Der Gummiring S wird unter der Vorspannung V etwas zusammengedrückt, wobei das verdrängte Material nach den Seiten herausgepreßt wird. -Würde der Gummiring 5 mit überall gleichem Querschnitt ausgeführt sein, so wird die Ausbauchung an der inneren, und äußeren Umfangsseite derart stark, daß die äußeren Fasern*?, bereits bevor überhaupt eine Last auf das Rad kommt, hohen Zugspannungen ausgesetzt wären. Die größere Querschnittsbemessung an der inneren und äußeren Um- fangsseite vermeidet auch diese schädlichen Spannungen bzw. drückt sie auf ein Mindestmaß herab, da dem verdrängten Gummivolumen an den Umfangsseiten wegen der größeren axialen Dicke und daher der verhältnismäßig kleineren Zusammendrückung mehr Raum geboten werden kann, so daß die infolge der Vorspannung V erzeugten Spannungen außen geringer sind als im Innern des Querschnitts.

I¹ATENTANSl¹KUCn:

Rad für Schienenfahrzeuge mit zwischen Radreifen und Radkörper angeordneten Gummiringen von etwa rechteckigem Querschnitt, die mit ihren Widerlagern festhaftend verbunden sind und an zwei Gegenseiten freiliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Gummikörper (S) von den freiliegenden Querschnittsseilen nach der Mitte abnimmt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen