DE2726871A1

DE2726871A1 - High speed train wheel - has tyre mounted on corrugated disc with deformed S=section including thickened region towards hub

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

Abstract

The lightweight wheel for a high speed train has a corrugated wheel disc (2) joining the tyre (R) to the hub (1). At least two curves are included, with the wall thickness of the disc decreasing with spacing away from the hub. The disc has elasticity in a radial direction and increased strength in an axial direction. The two curves are shaped with the outer curve (4) having a tighter radius, and with the tyre fitted to a flat section of the disc flange (8).

Description

Leichtradsatz für Schienenfahrzeuge, Light wheelset for rail vehicles,

insbesondere Eisenbahnfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen elastischen Leichtradsatz nach der Gattung des Hauptanspruches. in particular railway vehicles The invention relates to an elastic one Lightweight wheelset according to the genre of the main claim.

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.Such wheel sets are known from DT-OS 23 06 650 by the applicant become. The invention is based on the object of such light wheel sets the radial elasticity contributes to the improvement of the running behavior and the tracking increased axial elasticity. To solve this problem, the im Characteristics of the main claim given measures provided.

Weitere Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, welche in der Zeichnung dargestellt sind.Further refinements and expedient developments arise from the subclaims in connection with the exemplary embodiments described below, which are shown in the drawing.

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.1 shows an elastic wheel according to the invention in its axial half-section and Fig. La a for the production of the wheel disc for the wheel according to Fig. 1 provided molded part, also in an axial half section, Fig. 2 as second embodiment another elastic wheel for a not shown Rail vehicle, in axial half-section, 2a shows a modified one Embodiment for mounting the wheel disc on a practically rigid central Wheel carrier and Fig. 2b, a further modified embodiment for the wheel disc and FIG. 3, as a third exemplary embodiment, an elastic wheel with a wheel according to the invention Wheel disc and a wheel hub, which are made up of one in the drawing with interrupted Lines indicated, worn windows.

rad herausgearbeitet ist. rad is worked out.

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.The impeller shown in Fig. 1 does not belong to one otherwise reproduced light wheel set for a rail vehicle and has one on a Axle shaft A seated wheel hub 1, a disc blade 2 and a wheel tire R or one this corresponding wheel rim. The disk wheel 2 is made of a shown in Fig. La, for example, made in the die cast molding 2a. The shaped piece 2a has a with increasing radial distance from the axis of rotation D of the axle shaft A. decreasing, axial thickness S, which if necessary, e.g. in the area of the later corrugations 4 and 5, can be profiled, and goes into the preformed hub 1 with large radii of curvature r1 about which can suitably match each other In this way is a in the immediate vicinity of the hub 1 from this central zone protruding approximately perpendicularly 3 formed, which has a high axial bending stiffness and consequently low axial elasticity the wheel disc 2 and 2a guaranteed.

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.A corrugation closes radially outward on the central zone 3 5, which is produced by spinning the molded part 2a in the cold state. the Corrugation 5 has a radius of curvature in its illustrated, axial cross section r2, which is much larger than the radius of curvature r3 of the outer corrugation 4 is, which with the inner corrugation 5 via an intermediate piece 7 with conical Shape passes over and in an edge zone 8 ends. This forms a Cylindrical or slightly conical circumferential surface coaxial with the axis of rotation D 9, on which the wheel tire R is mounted. The conical transition zone 7 closes with the axis of rotation D an angle of about 30 °, as indicated in FIG. 1. This acute angle promotes the axial bending stiffness and increases the radial Elasticity with which the wheel tire R is held centrically to the axis of rotation D, however, hard radial impacts can be fought off in a resilient manner with respect to the axis A.

Die Befestigung der Radnabe 1 auf der Achse A erfolgt wie Ublich durch Längs- oder Querpressen.The attachment of the wheel hub 1 on the axis A takes place as usual Longitudinal or cross pressing.

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.In the embodiment according to FIG. 2, the disk sheet 2 consists of a wheel carrier 6 which is integrally connected to the hub 1 and which consists of the hub 1 is formed out, and from an annular disc firmly pressed onto the wheel carrier 6 13, which in a concentric to the axis of rotation D of the wheel, cylindrical edge zone 8 ends, on the circumferential surface 9 of the wheel tire is pulled. The washer 13 also has an inner corrugation 5, which extends to the outer end face of the wheel tire R is bulging and with a conical transition zone 7 with gradual decrease their cross-sectional thickness merges into the outer corrugation 4, which is against the flange side, inner end face of the wheel tire R protrudes kt, like that shown in FIG Shows cross section.

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.The wheel carrier 6 ends at its outer circumference 12 in a double-sided Flange lo on which in the embodiment of FIG. 2 the inner, tubular Edge region 14 of the annular disk 13 is pulled up. Connect weld seams 15 and 16 the inner edge area 14 with the flange lo of the wheel carrier 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.In the modified embodiment according to Fig. 2a it is provided that the inner edge region 14 of the otherwise as in Fig. 2 designed washer 13 has a molded shoulder 17 against which a collar 18 is rolled. This overlaps the flange lo in part and is connected to it by a weld 19 tied together.

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.In the modified embodiment according to FIG. 2b, it is only one-sided formed flange lo of the wheel carrier 6 at the transition from its end face 20 to Circumferential surface 12 is provided with a rounding 21. The inner edge area 14 is seated with a press fit on the circumferential surface 12 of the wheel carrier 12 and is about the rounding 21 so far flanged radially inward that its flanged edge 22 on the end face 20 m and can accommodate an axial bore 23. This aligns with one Bore 24 in the wheel carrier 6 and allows the ring disk to be additionally replaced by several To tighten screws, not shown, against the wheel carrier 6 on the end face 20.

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.In the embodiment according to FIG. 3, the disk blade 2 is also manufactured separately from the wheel hub 1 and provided with an outer corrugation 4, which in a to the axis A and its axis of rotation D concentric cylindrical edge zone 8 passes. The disc sheet 2 goes to the inner corrugation 5 with a conical shape Transition zone 7, which, as in the exemplary embodiment according to FIG. 1, has a point Angle of about 30 ° with the axis of rotation D includes. The ones with increasing approach to the hub 1 having a greater wall thickness wheel disc 2 is in the area of inner corrugation 5 rounded with a larger radius r2 than on the outer corrugation 4th

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.After the inner corrugation 5, a perpendicular to the axis of rotation D closes extending central zone 3, which is used to attach the disc sheet 2 to a radially protruding flange 26 is used.

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.The flange 26 and the hub 1 are from one in the drawing with broken lines indicated, worn wheel 27 worked out. Included the hub 1 is turned so far that at the foot zone of the flange 26 a Mating surface 28 results on which the disc sheet 2 * ntce ffi he designated central bore is attached in a press fit. Several evenly distributed over the circumference Screws, of which only one is shown in Fig. 3 at 29, tension the across to the axis of rotation D extending central area 3 firmly against the flange 26 and secure in addition, the fixed connection between the hub 1 and the disk blade 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.The particular advantage of the embodiment according to FIG. 3 consists in that about the achieved increase in radial elasticity and reduced axial elasticity the reuse of axles that are still usable is ensured, whereby the reworking of worn wheels 27 to flange hubs 1, 26 is guaranteed and the reworked flange hub can accommodate its elastic wheel disc.

Claims

Claims 0 Light alloy wheel set for rail vehicles, in particular Railway vehicles, whose wheel disks sitting on an axle or hub, the wear a wheel tire on their disc edge, in their axial section in radial Direction of different, in particular decreasing wall thickness from the inside to the outside and have corrugations concentric to the axis, which are produced by spinning are, characterized in that the corrugations (4,5) are in the outer edge area of the wheel disc (2) and that the one adjoining the hub (1) radially outwards Central area (3) has a smaller axial elasticity due to an axial, wall-thick widening has as the corrugated edge area of the wheel disc (2).

2. Wheelset according to claim 1, characterized in that the wheel disc (2) is made from a disk-shaped molded part (2a), which increases with increasing radial distance from the axis of rotation (D) has a decreasing thickness, the surface of which can be profiled in the area of the later corrugations.

3. wheel set according to claim 2, characterized in that the For -part (2a) is integrally connected to the hub (1) and with large radii (r1) in the circumferential surface the hub (1) passes over.

4. Wheelset according to claim 3, characterized in that the molded part (2a) one in the immediate vicinity of the hub (i) at least approximately one of these has a central zone (3) projecting perpendicular to the axis of rotation (D).

5. wheel set according to claim 4, characterized in that the Central zone (3) is followed by a corrugation (5) that extends against an outer end face of the Wheel is bulging.

6. wheel set according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the edge zone (8) of the wheel disc (2) has an at least approximately cylindrical, has to the axis (A) or hub (1) concentrically extending circumferential surface (9) which a wheel tire (R) is fitted.

7. wheel set according to claim 6, characterized in that the cylindrical Edge zone (8) with an inwardly bulging against the second wheel of the wheel set Corrugation (4) in a transition zone (7) to the outwardly bulging corrugation (5) transforms.

8. Wheelset according to claim 7, characterized in that the transition zone (7) is cone-shaped.

9. Wheelset according to claim 8, characterized in that the transition zone (7) forms an angle of about 30 ° with the axis (A or D).

1'. Wheelset according to one of Claims 7 to 9, characterized in that that the inwardly bulging corrugation (4) with a smaller radius (r 3) than the outwardly directed corrugation (5) is executed.

11. Wheelset according to one of claims 1 to lo, characterized in that that the wheel disc as one containing the two closely spaced corrugations An annular disc is formed which is firmly seated on a wheel carrier (6) which is radially and preferably perpendicular to the axis of rotation (D) of the one integrally connected to it Wheel hub (1) protrudes.

12. Wheelset according to claim 11, characterized in that the wheel carrier (6) has a flange (lo) on its edge zone, with which the inner edge area (14) of the wheel disc (2, 13) is connected, preferably by means of a weld seam (16, 19) is connected.

13. Wheelset according to claim 11 or 12, characterized in that on the inner one, extending over the axial width of the wheel carrier (6) and the flange extending, cylindrical end region of the wheel disc (2, 13) a shoulder (17) is provided and that the free end zone of the edge region (14) towards the inside Formation of a collar (18) against a front flange (lo) on the wheel carrier (6) is curled up.

14. Wheelset according to claim 11 or 12, characterized in that the wheel disc (2, 13) with the wheel carrier (6) by a press fit (12) on the circumferential surface of the wheel carrier is connected and that the end zone of the edge region (14) of the wheel disc is drawn in so that it forms an end flange (22) which is connected to the wheel carrier by screws.

15. Wheelset according to claim 1, characterized in that the wheel hub (1) approximately in the middle zone of its axial length a radially protruding, one-piece with its connected flange (26), which acts as a contact surface for a transverse to the axis of rotation (D) running central zone (3) of the wheel disc (2) is used and with this through axially parallel Screws (29) connected disc.

16. A wheel set according to claim 15, characterized in that the hub a mating surface (28) on its peripheral surface in the contact area of the central zone (3) for pressing the wheel disc (2).