DE2726871A1

DE2726871A1 - Leichtradsatz fuer schienenfahrzeuge, insbesondere eisenbahnfahrzeuge

Info

Publication number: DE2726871A1
Application number: DE19772726871
Authority: DE
Inventors: Erich Ranger
Original assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Current assignee: Schwaebische Huettenwerke Automotive GmbH
Priority date: 1977-06-15
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1979-01-04

Description

Leichtradsatz für Schienenfahrzeuge,
insbesondere Eisenbahnfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen elastischen Leichtradsatz nach der Gattung des Hauptanspruches.
Derartige Radsätze sind aus der DT-OS 23 o6 650 der Anmelderin bekannt geworden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei derartigen Leichtradsätzen zur Verbesserung des Laufverhaltens und der Spurhaltung die Radialelastizität bei verminderter Axialelastizität zu erhöhen. Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Kennzeichen des Hauptanspruchs gegebenen Maßnahmen vorgesehen.
Weitere Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, welche in der Zeichnung dargestellt sind.
Es zeigen: Fig. 1 etn elastische Rad gemäß der Erfindung in seinem axialen Halbschnitt und Fig. la ein zur Herstellung der Radscheibe für das Rad nach Fig. 1 vorgesehenes Formteil, ebenfalls in einem axialen Halbschnitt, Fig. 2 als zweites Ausführungsbeispiel ein anderes elastisches Rad für ein nicht dargestelltes Schienenfahrzeug, im axialen Halbschnitt, Fig. 2a eine abgewandelte Ausführungsform für die Befestigung der Radscheibe auf einem praktisch steifen zentralen Radträger und Fig. 2b eine weitere abgewandelte Ausführungsform für die Rad scheibe und Fig. 3 als drittes Ausführungsbeispiel ein elastisches Rad mit einer erfindungsgemäßen Rad scheibe und einer Radnabe, die aus einem in der Zeichnung mit unterbrochenen Linien angedeuteten, abgefahrenen Scheiben.
rad herausgearbeitet ist.
Das in Fig. 1 dargestellte Laufrad gehört zu einem im übrigen nicht wiedergegebenen Leichtradsatz für ein Schienenfahrzeug und weist eine auf einer Achswelle A sitzende Radnabe 1, ein Scheibenblatt 2 und einen Radreifen R bzw. eine diesem entsprechende Radfelge auf. Das Scheibenrad 2 ist aus einem in Fig. la dargestellten, beispielsweise im Gesenk geschlagenen Formstück 2a hergestellt. Das Formstück 2a weist eine mit zunehmendem radialem Abstand von der Drehachse D der Achswelle A abnehmende, axiale Stärke S auf, die bei Bedarf, z.B. im Bereich der späteren Wellungen 4 und 5, profiliert sein kann, und geht in die vorgeformte Nabe 1 mit großen Krümmungsradien r1 über, die zweckmäßig miteinarder übereinstimmen können Auf diese Weise ist eine in unmittelbarer Nähe der Nabe 1 von dieser annähernd senkrecht abstehende Zentralzone 3 gebildet, welche eine hohe axiale Biegesteifigkeit und demzufolge geringe Axialelastizität der Radscheibe 2 bzw. 2a gewährleistet.
An die Zentralsone 3 schließt sich radial nach außen eine Wellung 5 an, welche durch Drückwalzen des Formteils 2a in kaltem Zustand erzeugt ist. Die Wellung 5 weist in ihrem dargestellten, axialen Querschnitt einen Krümmungsradius r2 auf, welcher wesentlich größer als der Krümmungsradius r3 der äußeren Wellung 4 ist, welche mit der inneren Wellung 5 über ein Zwischen stück 7 mit kegeliger Gestalt übergeht und in einer Randzone 8 endet. Diese bildet eine zur Drehachse D gleichachsige, zylind-oder leicht kegelige rische Umfangsfläche 9, auf welche der Radreifen R aufgezogen ist. Die kegelige Übergangszone 7 schließt mit der Drehachse D einen Winkel von etwa 30° ein, wie in Fig. 1 angedeutet ist. Dieser spitze Winkel fördert die axiale Biegesteifigkeit und erhöht die radiale Elastizität, mit welcher der Radreifen R zentrisch zur Drehachse D gehalten wird, jedoch harte radiale Schläge federelastisch gegenüber der Achse A abzurangen vermag.
Die Befestigung der Radnabe 1 auf der Achse A erfolgt wie Ublich durch Längs- oder Querpressen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besteht das Scheibenblatt 2 aus einem einstückig mit der Nabe 1 verbundenen Radträger 6, welcher aus der Nabe 1 herausgeformt ist, und aus einer auf den Radträger 6 fest aufgepreßten Ringscheibe 13, welche in einer zur Drehachse D des Rades konzentrischen, zylindrischen Randzone 8 endigt, auf deren Umfangsfläche 9 der Rad reifen aufgezogen ist. Die Ringscheibe 13 hat ebenfalls eine innere Wellung 5, welche bis zur äußeren Stirnseite des Radreifens R vorgewölbt ist und mit einer kegeligen Übergangszone 7 unter allmahlicher Ve?ringerung ihrer Quershnittsstärke in die äußere Wellung 4 übergeht, welche gegen die spurkranzseitige, innere Stirnseite des Radreifens R vorgewölbt kt, wie der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt zeigt.
Der Radträger 6 endigt an seinem Außenumfang 12 in einem doppelseitigen Flansch lo, auf welchen bei der Ausführungsform nach Fig. 2 der innere, rohrförmige Randbereich 14 der Ringscheibe 13 aufgezogen ist. Schweißnähte 15 und 16 verbinden den inneren Randbereich 14 mit dem Flansch lo des Radträgers 6.
Bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a ist vorgesehen, daß der innere Randbereich 14 der im übrigen wie in Fig. 2 gestalteten Ringscheibe 13 eine angeformte Schulter 17 hat, gegen welche ein Bund 18 angerollt ist. Dieser übergreift den Flansch lo zum Teil und ist mit diesem durch eine Schweißnaht 19 verbunden.
Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 2b ist der nur einseitig ausgebildete Flansch lo des Radträgers 6 am Übergang von seiner Stirnseite 20 zur Umfangsfläche 12 mit einer Abrundung 21 versehen. Der innere Randbereich 14 sitzt mit Preßsitz auf der Umfangsfläche 12 des Radträgers 12 auf und ist über die Abrundung 21 so weit radial nach innen umbördelt daß sein umgebördelter Rand 22 an der Stirnseite 20 m -liegt und eine axiale Bohrung 23 aufnehmen kann. Diese fluchtet mit einer Bohrung 24 im Radträger 6 und erlaubt es, die Ringscheibe zusätzlich durch mehrere, nicht dargestellte Schrauben gegen den Radträger 6 an der Stirnseite 20 festzuspannen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das Scheibenblatt 2 ebenfalls getrennt von der Radnabe 1 hergestellt und mit einer äußeren Wellung 4 versehen, welche in eine zur Achse A und deren Drehachse D konzentrische zylindrische Randzone 8 übergeht. Zu der inneren Wellung 5 geht das Scheibenblatt 2 mit einer kegelförmigen Übergangszone 7 über, die, wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, einen spitzen Winkel von etwa 30° mit der Drehachse D einschließt. Die mit zunehmender Annäherung an die Nabe 1 eine größere Wandstärke aufweisende Radscheibe 2 ist im Bereich der inneren Wellung 5 mit einem größeren Radius r2 ausgerundet als an der äußeren Wellung 4.
Nach der inneren Wellung 5 schließt sich eine quer zur Drehachse D verlaufende Zentralzone 3 an, die zur Befestigung des Scheibenblattes 2 an einem radial abstehenden Flansch 26 dient.
Der Flansch 26 und die Nabe 1 sind aus einem in der Zeichnung mit unterbrochenen Linien angedeuteten, abgefahrenen Rad 27 herausgearbeitet. Dabei ist die Nabe 1 so weit abgedreht, daß sich an der Fußzone des Flansches 26 eine Paßfläche 28 ergibt, auf welcher das Scheibenblatt 2*ntce ffi er bezeichneten Zentralbohrung im Preßsitz befestigt ist. Mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Schrauben, von welchen in Fig. 3 nur eine bei 29 widergegeben ist, spannen den quer zur Drehachse D verlaufenden Zentralbereich 3 gegen den Flansch 26 fest und sichern dabei zusätzlich die feste Verbindung zwischen der Nabe 1 und dem ocheibenblatt 2.
Der besondere Vorteil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 besteht darin, daß über die erreichte Erhöhung der Radialelastizität und verminderten Axialelastizität die Wiederverwendung von noch brauchbaren Radsatzachsen sicherge,tellt ist, wobei die Umarbeitung von abgefahrenen Rädern 27 zu Flanschnaben 1, 26 gewährleistet ist und die umgearbeitete Flanschnabe ihre elastische Radscheibe aufnehmen kann.

Claims

Ansprüche 0 Leichtmetallradsatz für Schienenfahrzeuge, insbeson-dere Eisenbahnfahrzeuge, dessen auf einer Achse oder Nabe sitzende Rad scheiben, die auf ihrem Scheibenrand einen Radreifen tragen, in ihrem Axialschnitt in radialer Richtung unterschiedliche, insbesondere von innen nach außen abnehmende Wandstärke haben und zur Achse konzentrische Wellungen aufweisen, die durch Drückwalzen erzeugt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellungen (4,5) sich im äußeren Randbereich der Radscheibe (2) befinden und daß der sich an die Nabe (1) radial nach außen anschließende Zentralbereich (3) durch axiale wandstarke Verbreiterung eine kleinere axiale Elastizität hat als der gewellte Randbereich der Radscheibe (2).
2. Radsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radscheibe (2) aus einem scheibenförmigen Formteil (2a) hergestellt ist, das mit zunehmendem radialem Abstand von der Drehachse (D) eine abnehmende Stärke aufweist, deren Oberfläche im Bereich der späteren Wellungen profiliert sein kann.
3. Radsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das For -teil(2a) einstückig mit der Nabe (1) verbunden ist und mit großen Radien (r1) in die Umfangsfläche der Nabe (1) übergeht.
4. Radsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (2a) eine in unmittelbarer Nähe der Nabe (i) eine von dieser wenigstens annähernd senkrecht zur Drehachse (D) abstehende Zentralzone (3) hat.
5. Radsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeidnet, daß sich an die Zentralzone (3) eine Wellung (5) anschließt, die gegen eine äußere Stirnseite des Rades ausgewölbt ist.
6. Radsatz nach einem der Anspruche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Randzone (8) der Radscheibe (2) eine wenigstens annähernd zylindrische, zur Achse (A) bzw. Nabe (1) konzentrisch verlaufende Umfangsfläche (9) hat, auf welche ein Radreifen (R) aufgezogen ist.
7. Radsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Randzone (8) mit einer gegen das zweite Rad des Radsatzes nach innen vorgewölbten Wellung (4) in eine Übergangszone (7) zu der nach außen vorgewölbten Wellung (5) übergeht.
8. Radsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangszone (7) kegelmantelförmig ist.
9. Radsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangszone (7) mit der Achse (A bzw. D) einen 1linkel von etwa 30° einschließt.
1'. Radsatz nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen vorgewölbte Wellung (4) mit einem kleineren Radius (r 3) als die nach außen gerichtete Wellung (5) ausgeführt ist.
11. Radsatz nach einem der Ansprüche 1 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Radscheibe als eine die beiden dicht beieinander liegenden Wellungen enthaltende Ringscheibe ausgebildet ist, die fest auf einem Radträger (6) sitzt, der radial und vorzugsweise senkrecht zur Drehachse (D) von der einstückig mit ihm verbundenen Radnabe (1) absteht.
12. Radsatz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (6) an seiner Randzone einen Flansch (lo) aufweist, mit welchem der innere Randbereich (14) der Radscheibe (2, 13) verbunden ist, vorzugsweise mit Hilfe einer Schweißnaht (16, 19) verbunden ist.
13. Radsatz nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß an dem inneren, sich über die axiale Breite des Radträgers (6) und des Flansches sich erstreckenden, zylindrischen Rendbereich der Radscheibe (2, 13) eine Schulter (17) vorgesehen ist und daß die freie Endzone des Randbereichs (14) nach innen zur Bildung eines Bundes (18) gegen einen stirnseitigen Flansch (lo) am Radträger (6) eingerollt ist.
14. Radsatz nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Radscheibe (2, 13) mit dem Radträger (6) durch einen Preßsitz (12) an der Umfangsfläche des Radträgers verbunden ist und daß die Endzone des Randbereichs (14) der Radscheibe nach innen so eingezogen ist, daß er einen stirnseitigen Flansch (22) bildet, der mit dem Radträger durch Schrauben verbunden ist.
15. Radsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radnabe (1) etwa in der Mittelzone ihrer axialen Länge einen radial abstehenden, einstückig mit ihr verbundenen Flansch (26) trägt, der als Anlagefläche für eine quer zur Drehachse (D) verlaufende Zentralzone (3) der Radscheibe (2) dient und mit dieser durch achsparallele Schrauben (29) verbunden disc.
16. Radsatz nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe an ihrer Umfangsfläche im Anlagebereich der Zentralzone (3) eine Paßfläche (28) zum Festpressen der Radscheibe (2) aufweist.