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DE2324117C3 - Schienenrad in Leichtbauweise - Google Patents

Schienenrad in Leichtbauweise

Info

Publication number
DE2324117C3
DE2324117C3 DE19732324117 DE2324117A DE2324117C3 DE 2324117 C3 DE2324117 C3 DE 2324117C3 DE 19732324117 DE19732324117 DE 19732324117 DE 2324117 A DE2324117 A DE 2324117A DE 2324117 C3 DE2324117 C3 DE 2324117C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wheel
disc
rail
wave
rail wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19732324117
Other languages
English (en)
Other versions
DE2324117B2 (de
DE2324117A1 (de
Inventor
Helmut 4630 Bochum; Kasper Willi 4640 Wattenscheid; Krause Gerhard 4630 Bochum; Raquet Erwin Dr.rer.nat. 4322 Sprockhövel; Teilnichtnennung beantragt Licht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fried Krupp Huettenwerke AG
Original Assignee
Fried Krupp Huettenwerke AG
Filing date
Publication date
Application filed by Fried Krupp Huettenwerke AG filed Critical Fried Krupp Huettenwerke AG
Priority to DE19732324117 priority Critical patent/DE2324117C3/de
Priority to NL7404888.A priority patent/NL162017C/xx
Priority to BE143293A priority patent/BE813825A/xx
Priority to FR7413638A priority patent/FR2228631B1/fr
Priority to US05/467,308 priority patent/US3960400A/en
Priority to AT375974A priority patent/AT334960B/de
Priority to CH627874A priority patent/CH576875A5/xx
Priority to IT50932/74A priority patent/IT1021544B/it
Publication of DE2324117A1 publication Critical patent/DE2324117A1/de
Publication of DE2324117B2 publication Critical patent/DE2324117B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2324117C3 publication Critical patent/DE2324117C3/de
Expired legal-status Critical Current

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Description

35
Die Erfindung betrifft ein Schienenrad in Leichtbauweise mit einem Scheibenradkörper und einem auf deslen Radfelge unter Zwischenschaltung einer unter Vor- Spannung stehenden Gummieinlage aufgespannten Radreifen, wobei die Gummieinlage zwischen einer in-•eren umlaufenden Nut des Radreifens und einer äußeren umlaufenden Nut der Radfelge angeordnet ist und üe in radialer Richtung ungewellte Radscheibe eine langentiale, sich aus radial verlaufenden Wellenbergen «nd Wellentälern zusammensetzende Wellung aufweist.
Bei einem bekannten Schienenrad dieser Art ist der Scheibenradkörper aus Aluminium gegossen. Die Nabe weist eine eingegossene Stahlbüchse zur zuverlässigen Achsverbindung auf. Der Radscheibenkörper hat eine ebene Grundform, die senkrecht auf der Radachse steht. Die Versetzung der Wellenberge und Wellentäler ist im Mittel größer als die dreifache Radscheibendicke, ss wobei die Versetzung im nabennahen Bereich größer ils im nabenfernen Bereich ist. Bei dieser bekannten Konstruktion dient die Gummieinlage dazu, das Rad gummielastisch abzufedern. Der Leichtbau dieses Rades beruht auf der Auswahl des Materials (Aluminium).
Der Einsatz von Aluminium hat aber Nachteile sowohl im Betrieb als auch in der Fertigung: Für Aluminium kann auf die Dauer keine bestimmte Festigkeit garantiert werden. Ferner kann man zwischen einer Nabe aus Aluminium und einer Achswelle aus Stahl keinen sicheren Schrumpfverband erreichen. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, in die Nabe eine Büchse aus Stahl einzugießen (Nachrichtenblatt der AGM Leicht
bau Nr l,v. Januar 55. S. 1 bis 4).
Neber, diesen bekannten Rädern, die den Leichtbau überwiegend durch Material und nicht ausschließlich Surch die Form zu erreichen versuchen, gibt «i Leich 1-bäuräder aus Stahl, die der. Leichtbau ausschließlich durch die Formgebung zu erreichen versuchen. Be, einem Schienenrad in Leichtbauweise, das ganz aus Stahl besteht. 1st die Radscheibe sowohl in tangential als auch radialer Richtung gewellt Auf die so verste.fte Radscheibe ist der Radreifen aufgeschrumpft. Dadurch werden hohe Vorlasten in die Radscheibe eingeleitet, die selbst bei aufwendiger radial-tangentiaier Doppelwellung mit großer Wellenaiefe und optimaler Stegform legierte und vergütete Federstahle verlangen (DTPS 6 03 694). .
Um das Schienenrad von diesen hohen Vorlasten zu entlasten ist es auch schon bekannt, bei doppeltgewellter Radscheibe den Radreifen spannungsfrei auf der Radfelge mittels Schraubenbolzen zu befestigen. Diese Befestigungsart ist aber ungünstig, weil sich der Radreifen im Betrieb erwärmt und damit sein Sitz auf der Radfelge sich locken (DTPS 60 153).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schienenrad zu schaffen, das im Gewicht dem des Schienenrades aus Aluminium entspricht, das sich aber einfacher und damit billiger fertigen läßt und eine definierte Dauerfestigkeit hat. .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß bei einem Schienenrad der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Radscheibe zusammen mit der Nabe einstückig aus Stahl gepreßt ist. wobei bei flachkonischer Grundform der Radscheibe die Wellenberge gegen über den Wellentälern um ein- bis dreifache Radscheibendicke versetzt sind.
Das erfindungsgemäße Schienenrad zeichnet sich gegenüber den bekannten Schienenrädern dadurch aus. daß es auf Grund seiner Formgebung (flache konische Grundform und verhältnismäßig flache, einfach gestaltete Weliung), durch einen Preßvorgang einstückig aus Stahl hergestellt, eine ausreichend steife Konstruktion darstellt, die ein definiertes Dauerfestigkeitsverhalten garantiert Der Verwirklichung dieser Konstruktion liegt die Überlegung zugrunde, daß man einen Radreifen jedenfalls dann auf den Scheibenradkörper aufspannen kann, ohne daß vom Radreifen in den Scheibenradkörper unerwünschte hohe Vorspannungen eingeleitet werden, wenn der Radreifen nicht unmittelbar auf die Radfelge aufgeschrumpft ist, sondern unter Zwischenschaltung einer Gummieinlage auf der Felge aufgespannt ist. Die Gummieinlage hält den Radreifen auf Grund ihrer Vorspannung sicher auf der Felge.
Bei dem erfindungsgemäßen Rad sind deshalb die aus dem aufgespannten Radreifen in den Scheibenradkörper eingeleiteten Kräfte im Vergleich zu den Betriebsbelastungen vernachlässigbar klein, so daß der Scheibenradkörper im wesentlichen nur durch die im Betrieb auftretenden Belastungen beansprucht wird. Die im Vergleich zu den Wellungen bekannter Schieneeräder verhältnismäßig flache Wellung gewährleistet bei der Pressung der Radscheibe aus Stahl, daß es zu keiner wesentlichen örtlichen Materialschwächung kommt. Die gemeinsame Anwendung der aus verhältnismäßig dünnem Stahl gepreßten Radscheibe und die Formgebung der Radscheibe als flacher Konus mit radial verlaufenden flachen Wellenbergen und Wellentälern gewährleistet, daß das erfindungsgemäße Rad kaum schwerer als ein vergleichbares Rad mit einem
Scheibenradkörper aus Aluminium ist, diesem Rad aber Sowohl hinsichtlich des Dauerfestigkeitsverhaltens als inch hinsichtlich der Herstellung weit überlegen ist.
Günstig für die Aufnahme der im betrieb über den Spurkranz in das Rad eingeleiteten Querkräfte ist eine Spurkranzseitige Orientierung der Konusspitze.
Für die Fertigung, insbesondere die Fertigung des Werkzeugs, ist außerdem von Vorteil, wenn die Übergangsbereiche zwischen den Wellenbergen und Wellentälern auf ihrer gesamten radialen Länge eine konttante Krümmung aufweisen. Bei der Fertigung wirkt $ich ferner eine trapezförmige Wellung günstig aus.
Während man bisher bei bekannten Schienenrädern «us Stahl teuren Federstahl für erforderlich hielt, um <lem Rad eine ausreichende Festigkeit zu geben, kann bei dem erfindungsgemäßen Rad der Radscheibenkörper aus unlegiertem und unvergütetem Stahl, z. B. St 50, bestehen.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 einen halben Axialschnitt durch ein Schienenrad,
F i g. 2 einen Tangentialschnitt durch das Schienenrad im Bereich der Radscheibe nach der Linie I-I der F i g. 1 und
F i g. 3 einen entsprechenden Tangentialschnitt durch das Schienenrad im Bereich der Radscheibe nach derLiniell-IIderFig. 1.
Das in Leichtbauweise ausgeführte Schienenrad besteht aus dem Scheibenradkörper 1 und dem auf der Radfelge 2 aufgespannten Radreifen 3. Zwischen einer inneren umlaufenden Nut 4 des Radreifens 3 und eir.er äußeren umlaufenden Nut 5 der Felge 2 befindet sich eine Gummieinlage in Form einzelner unter Vorspannung stehender, gleichmäßig auf Lücke angeordneter Gummiklötze 6. Die die Radfelge 2 mit der Nabe 7 verbindende Radscheibe 8 hat eine flachkonische Grundform und ist in tangentiaier Richtung gewellt. Der in F i g. 1 gezeigte Schnitt verläuft durch den Scheitel eines Wellenberges. Das dahinter liegende Wellental ist gestrichelt angedeutet. Bei dem Ausführungsbeispiei gemäß F i g. 1 ist der Wellenberg gegenüber dem Wellental um 2 bis 3 Radscheibendicken versetzt.
In den F i g. 2 und 3 sind zwei zueinander radial versetzte Querschnitte derselben Wellung dargestellt. Danach ist die Wellung von der Seite her gesehen trapezförmig, wobei im nabennahen Bereich die Breite der Wellung kleiner und deren Höhe größer als im nabenfernen Bereich ist. Die Krümmungsradien der Übergänge von Wellenberg in Wellental bzw. in die schrägverlaufenden Bereiche sind auf der gesamten radialen Länge konstant. Diese Formgebung des Scheibenradkörpers 1 ermöglicht den Einsatz eines in der Herstellung kostengünstigen Gesenks.
Anspruch 1 schützt nur die Kombination der in diesem Anspruch enthaltenen Merkmale; die Ansprüche 2 bis 5 gelten als echte Unteransprüche nur in Verbindung mit dem Anspruch 1.
Hierzu 1 Blatt Zeichnuneen

Claims (5)

  1. Patentansprüche:
    ; 1. Schienenrad in Leichtbauweise mit einem Scheibenradkörper und einem auf dessen Radfelge s unter Zwischenschaltung einer unter Vorspannung stehenden Gummieinlage aufgespannten Radreifen, wobei die Gummieinlage zwischen einer inneren umlaufenden Nut des Radreifens und einer äußeren umlaufenden Nut der Radfelge angeordnet ist und die in radialer Richtung ungewelUe Radscheibe eine tangential, sich aus radial verlaufenden Wellenbergen und Wellentälern zusammensetzende Wellung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Radscheibe (8) zusammen mit der Nabe (7) einstückig aus Stahl gepreßt ist, wobei bei flachkonischer Grundform der Radscheibe (8) die Wellenberge gegenüber den Wellentälern um ein- bis dreifache Radscheibendicke versetzt sind.
  2. 2. Schienenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konusspitze spurkranzsei tig liegt.
  3. 3. Schienenrad nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Obergangsbereiche zwischen Wellenbergen und Weilentälern auf ihrer gesamten radialen Länge eine konstante Krümmung aufweisen.
  4. 4. Schienenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Wellung trapezförmig ist.
  5. 5. Schienenrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenradkörper (1) aus unlegiertem und unvergütetem Stahl.
    z. B. St 50. besteht.
DE19732324117 1973-05-12 1973-05-12 Schienenrad in Leichtbauweise Expired DE2324117C3 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19732324117 DE2324117C3 (de) 1973-05-12 Schienenrad in Leichtbauweise
NL7404888.A NL162017C (nl) 1973-05-12 1974-04-10 Spoorwegwiel.
BE143293A BE813825A (fr) 1973-05-12 1974-04-17 Roue de construction legere et destinee aux vehicules sur rails
FR7413638A FR2228631B1 (de) 1973-05-12 1974-04-19
US05/467,308 US3960400A (en) 1973-05-12 1974-05-06 Lightweight railway wheel
AT375974A AT334960B (de) 1973-05-12 1974-05-07 Schienenrad in leichtbauweise
CH627874A CH576875A5 (de) 1973-05-12 1974-05-08
IT50932/74A IT1021544B (it) 1973-05-12 1974-05-10 Perfezionamento nelle ruote per veicoli su rotaie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19732324117 DE2324117C3 (de) 1973-05-12 Schienenrad in Leichtbauweise

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2324117A1 DE2324117A1 (de) 1974-11-21
DE2324117B2 DE2324117B2 (de) 1975-10-02
DE2324117C3 true DE2324117C3 (de) 1976-05-13

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