-
-
Gummigefedertes Schienenrad
-
Die Erfindung bezieht sich euf gummigefederte Schienenräder mit zwischen
Radreifen und Felge eingesetzten Gummifederkörpern.
-
Solche im Eisenbehn- und rauch im Straßenbahnbetrieb aus Gründen der
Geräuschdämmung und des verbessprten Fahrkomforts in grobem Umfang verwrndeten Räder,
in denen unter hoher Vorspannung stehende platten- oder quadorförmige Gummifederkörper
eine zwischen Felge oder Radscheibe und dem äuReren Radreifen gebildete Ringnut
überbrücken, sind in den verschiedensten Ausführungsformen bereits aus einer Vielzahl
von Veröffentlichungen bekannt. Die bisher unternommenen Versuche, ihre Gebrauchstüchtigkeit
zu verbessern oder auch ihre Lebensdauer zu verlängern, setzten in aller Regel an
den Gummifederkörpern an, wobei die Beeinflussung der Vorspannung nach verschiedenen
Vektoren durch die Gestaltung der Federkörper selbst oder auch des von ihnen eingenommenen
Ringraumes im Vordergrund standen. So ergab sich beispielsweise aus einer nach einem
bekannten Vorschlag (deutsche Patentschrift 1 206 oo6) zwecks risikoloser Erhaltung
der Festigkeit der Radreifen vorgenommenen Wölbung einer die Ringnut begrenzenden
Mantelfläche gleichsam als Nebenwirkung eineVerhartung der Gummi federung mit gegenüber
der Radialkomponente deutlich steilPrPm Verlau! der Charakteristik, die sich aber
für das Spurhaltevermogen der Räder und die Seitenführung der aufgelagerten Fahrzeuge
vor allem im Bereich von Weichen oder Schienenkreuzuneen als übeJraschend günstig
und in noch gesteigertem Maße wün-
schenswert erwies. Der Erfindung
liegt demgemäß als Aufgabe zugrunde, eine bis praktisch zum Blockieren getriebene
extreme Verhärtung der Federung in axialer Richtung zu gewährleisten, ohne damit
andererseits das Federungsverhalten der Gummikörper insbesondere in Radialrichtung
zu beeinträchtigen.
-
Zum Lösen dieser Aufgabe sind für Schienenrader der eingangs genannten
Art nach der Erfindung in die oder zwischen jeweils benachbarte Gummifederkörper
eingesetzte und in Axialrichtung kraftschlüssig einerseits an Radialvorsprüngen
des Radreifens, andererspitz an Radialvorsprüngen der Felge anliegende formsteife
Stützslv¢onto aus einem starren Werkstoff mit im Vergleich zu dem Gummi drr Federkörper
hohem E-Modul, z.B. Stahl oder einem anderen Metal1, hochfestem Kunststoff odr dgl.,
vorgesehen. Da die Räder üblicher Eiserbahnfahrzeuge in aller Regel paarweise auf
einer mitdrshenden Achs fest angebracht sind, empfiehlt sich gemäß einem Teil merkmal
der Erfindung eine asymmetrische Anordnung der Stützelemente in der Weise, daß sie
zwischen von Umfangsrippen gebildeten Vorsprüngen einerseits an der Spurkranzseite
der Felge und andererseits an der dem Spurkranz abgekehrten Seite des Radreifens
wirksam sind. Zweckmäßig sind die mit länglich-rechteckigem oder gekröpftem Axialquerschnitt
ausgebildeten Stützelemente dabei in diagonaler Ausrichtung in dem von den Gummifederkörpern
überbrückten Ringraum zwischen dem Innenumfang des Radreifens und dem Außenumfang
der Felge angeordnet.
-
Mit der erfindungsgemäßen Einführung eigener Stiltzelemente kommt
es zu einer direkten kraftschlüssigen Verbindung der gegeneinander abgefederten
Teile der Räder in axialer Richtung unter Umgehung der Gummifederkörper, so daß
die letzteren unabhängig von dem erwünschten Spurhaltevermögen und ohne Rücksicht
auf die auftretendn Axialkräfte allein auf optimales Federungsverhalten in radialer
Richtung gestaltet bzw. vorgespannt werden können. Umgekehrt bleibt auch der axiale
Kraftschluß unbeeinflußt von den in anderer Richtung ablaufenden Federbewegungen.
Die unmittelbare einseifige Abstützung der gegeneinander federnden Teile eeht weit
über die mit bekannten Mitteln erreichbare bloße Verhärtung der
Federkennung
hinaus, wobei trotzdem noch mit der Werkstoffwahl, der Querschnittsform und der
besonderen Anordnung der Stützelemente Abstufungen bis zum vollständigen Aufheben
jeder Axialverschiebung überhaupt möglich sind.
-
Die Erfindung ist anhand der schematischen Darstellung zweier Ausführungsbeispiele
in der Zeichnung verdeutlicht. In der Zeichnung ist: Fig. 1 ein Axialschnitt nach
dor Linie 1+1 in Fig. 2 durch den Felgen-ReifPn-Teil eines Schienenrades; Fig. 2
ein Schnittbild nach der Linie IIvII in Fig. 1; Fig. 3 ein Axialschnitt durch einen
Gummifederkörper im nichteingebauten Zustand mit eingelegtem Stützelement und Fig.
4 eine Stirnansicht des Federkörpers nach Fig. 3.
-
Das in Fig. 1 und 2 gezeichnete Schienenrad ist aus einer Radscheibe
5 mit Felge 15 und einem mit dem üblichen Spurkranz 16 ausgebildeten Radreifen 6
zusammengesetzt. Der Radreifen 6 umspannt die Felge 15 mit radialem Abstand und
bildet mit dieser einen über Schlitze nach beiden Seiten offenen Ringraum 7, in
den in an sich bekannter Weise eine Vielzahl von Gummifederkörpern 8 in formschlüssiger
Halterung eingesetzt sind. Die Federkörper 8 haben im spannungsfreien Herstellungszustand
etwa die Gestelt von Quadern oder Kreisringabachnitten und werden beim Einsetzen
in den Ringraum 7 derart auf Druck vorgespannt, daB sie die im Fahrbetrieb auftretenden
Radlasten elastisch nachgiebig aufnehmen können. Sie sind gleichmäßig über den Umfang
des Ringraumes so vPrtailt, den zwischen den Stirnenden jeweils benachbarter Federkörper
vcrgleichsweise kurze Zwischenräume 17 offenbleiben.
-
In die Zwischenräume 17 sind formsteife Stützelemente 9, beispielsweise
aus Stahlblech in Platten- oder Barrenform hergestellt, ein-
gesetzt.
Die Stützelemente liegen einerseits an einer auf der Spurkranzseite des Rades befindlichen
Umfangsrippe 25 der Felge 15 und andererseits an einer dem Spurkranz 16 abgekehrten
Umfangsrippe 26 des Radreifens 6 an und erstrecken sich in Diagonalrichtung schräg
durch den Ringraum 7. Sie können in jedem oder auch in liner nur begrenzten Anzahl
der Zwischenräume 17 vorgesehen spin. In dr gezeichneten Anordnung sichern sie die
kraftschlüssige Verbindung zwischen Radreifen 6 und Felge 15 in axialer Richturg
gegen Verschiebungen der Rad scheibe 5 bzw. des aufgelagerten SchienFnfahrzeugos
gegenüber dem Radreifen 6 nach außen - vom Fahrzeug aus gesehen. In der üblichen
paarweisen Verbindung zweier Räder zu einem Radsatz auf einer gemeinsamen Achse
ist damit jede axiale Relativbewegung ausgeschlossen.
-
Gemäß der in Fig. 3 und 4 dargestellten Variante der Erfindung sind
die in diesem Falle mit gekröpftem Querschnitt hergestellten Stützelemente 9 in
durchgehende Ausnehmungen 18 in den Gummifederkörpern 8 untergebracht. Ihre im Vergleich
zu den Federkörpern größere axiale Breitenabmessung sichert die ungestörte kraftschlüssige
Anlage an den gegeneinander abgefederten Teilen des Rades.
-
Leerseite