<Desc/Clms Page number 1>
BREVET D'INVENTION Roue à Palier* à rouleaux coniques pour véhiculée sur rails.
Les roues à paliers à rouleaux coniques, dans lesquelles les roues tournent sur les essieux fixes, trouvent leur application avec avantage dans tous les véhicules dans lesquels des poussées radiales et axiales et des chocs se présentent, dans lesquels il s'agit de réaliser un très petit moment de traction et qui doivent effectuer une longue durée de roulement sans surveillance et sans graissage. Il est ici néces- saire de fixer les roues dans le moyeu desquelles les paliers à rouleaux coniques sont disposés par paire avec des rouleaux placés obliquement vers l'extérieur, de telle façon qu'un détachement spontané des moyens de fixation pendant le fonctionnement est impossible et que, dans certaines conditions, des chocs violents axiaux et radiaux sont supportés élastiquement.
Ce problème est résolu, suivant la présente invention, par le fait que la fusée, amincie en gradin plusieurs fois,
<Desc/Clms Page number 2>
reçoit, sur sa partie la plus épaisse,la bague intérieure du palier à rouleaux intérieur, que sur une partie adjacente de diamètre plus petit de la fusée la pièce d'espacement pour les deux bagues intérieures de rouleaux est glissée et que sur la partie la plus faible de la fusée est monté un anneau maintenu en position par une broche transversale ou une embase dans une rainure annulaire et dont la périphérie extérieure porte la bague de roulement intérieure du palier à rouleaux eoniques situé extérieurement. La pièce d'espacement pour les deux paliers à rouleaux coniques peut être faite d'une pièce avec l'anneau reposant sur la partie la plus mince de la fusée.
Dans cette disposition, on insère pour l'espacement exact des bagues de roulement intérieures, entre celles-oi et la pièce d'espacement, un nombre plus ou moins grand d'anneaux de tôle à paroi mince. Lorsqu'on doit permettre un déplacement axial de la roue sur la fusée d'essieu, les pièces d'espacement pour les anneaux de rou- lement de paliers intérieurs ne sont pas reliées à la fusée d'essieu. Elles enferment au contraire un anneau de retenue monté sur la fusée qui empêche un glissement de la roue de L'essieu, et les pièces d'espacement sont faites avec une longueur telle qu'entre les parois de front de l'anneau de retenue et les surfaces frontales intérieures des bagues intérieures de palier il prend naissance un jeu.
La roue peut se déplacer de ce jeu sur la fusée d'essieu.
Si une élasticité axiale et radiale des paliers à rouleaux eoniques parait désirable, on emploie comme pièce d'espacement entre les bagues de roulement intérieures un fort ressort qui absorbe sans difficulté les forts chocs radiaux et axiaux. La mise en position correcte des paliera à rouleaux coniques est obtenue par un ressort plus faible qui est glissé par-dessus le ressort plus puissant mentionné plus haut,ou se place des deux côtés du ressort
<Desc/Clms Page number 3>
plus puissant. Ce ressort plus faible est en prise conti- nuelle aveo les deux bagues de roulement, glissantes axislement et intérieures, des paliers à rouleaux coniques.
Les tige- 1 à 5 montrent différentes formes de réalisation de la roue pour véhicules sur rails, en coupe longitudinale.
Dans les formes de réalisation suivant les figs. 1 et 2, on a monté sur l'embase a de l'essieu b la bague de roulement intérieure d'un palier à rouleaux coniques dont les milieux des rouleaux forment avec l'axe de l'essieu un angle dirigé vers le milieu de l'essieu. La partie d'essieu d, faite plus mince, porte dans la première forme de réalisation un filetage et sur celui-ci est vissé l'anneau d'espacement el qui forme une pièce avec l'anneau d'immobilisation e2. Le diamètre extérieur de l'annean e2 correspond au diamètre extérieur de l'embase a et sert de surface de siège pour la bague de roulement Intérieure 1 du second palier à rouleaux coniques, dans lequel les axes des rouleaux font avec la ligne axiale de l'essieu un angle aigu dirigé vers l'extérieur.
L'anneau e2 et, par conséquent, aussi l'anneau d'espacement e1 sont immobilisés sur l'essieu au moyen d'une broche g, et comme la bague f recouvre les trous ménagés dans 1anneau e2 pour la broche g, une chute de la broche & et une disparition de la sécurité pendant le fonctionnement sont impossibles. Les trous dans l'anneau e2 pour la broche g servent, en outre, pour le vissage au moyen d'une clef à broches.
Dans beaucoup de cas, il suffira de renoncer au pas de vis prévu au dessin et sur lequel se visse l'anneau d'espacement el et de maintenir les anneaux el et e2 en posi- %ion simplement par la broche transversale g.
Sans rien changer à l'essence de l'invention, les anneaux el, e2 peuvent être faits comme des pièces séparées. On a indiqué à la tige l, par des lignes en traita
<Desc/Clms Page number 4>
interrompus, que l'anneau e2 s'engage dans une cavité de l'anneau. e1 de sorte qu'il peut être glissé sur la fusée après la mise en place de l'anneau el et être alors immo- bilisé en position. On peut renoncer également à la créa- %ion d'une cavité dans l'anneau el et appliquer, par conséquent, la face frontale de l'anneau e2 contre la face frontale de l'anneau el.
Il est fait usage de cette disposition dans la forme de réalisation, suivant la fig. 2, qui se distingue de la réalisation de la fige 1 encore par le fait que l'anneau e2 est coupé suivant la longueur et est fait donc en au moins deux parties, et se place avec un collet e3 dans un renfoncement tourné de la fusée. La bague de roulement des rouleaux t maintient les deux pièces ensemble.
Le couvercle de fermeture i recevant la bagne extérieure du palier h est reliée rigidement au logement du palier par des vis ou des rivets sans qu'on tienne compte des défauta de précision dans la réalisation des pièces de palier intérieures de sorte que la distanoe des deux bagues intérieures c et ! est plus ou moins grande. La longueur d'espacement exacte de l'anneau d'espacement el. pour la mise en position correcte des paliers à rouleaux coniques sur leur siège, s'obtient par de minces disques supplémentaires k qui sont glissés sur l'anneau e2.
Dans la forme de réalisation suivant la fig. 3, l'anneau el n'est pas en prise avec les bagues de roulement ? et f. Contre les faces frontales intérieures de ces der- nièrea prennent appui au contraire les anneaux 1 séparés par les disques de tôle k. Ces anneaux ont, avec les disques de tôle, une plus grande hauteur que l'anneau el et ceci a pour conséquence que les deux bagues de roulement intérieures des paliers à rouleaux coniques e et f sont à une certaine distance des parois frontales de 1'anneau el,
<Desc/Clms Page number 5>
de sorte que l'ensemble de la roue de véhicule possède dans le sens axial un jeu sans que de ce fait un jeu puisse prendre naissance dans les paliers à rouleaux coniques.
A la partie inférieure de la fig, 3, on a représenté des bagues de roulement normales. Ceci a pour conséquence que la surface d'appui de ces bagues sur les faces trontales de l'anneau el est relativement étroite. Au contraire, les bagues de roulement représentées à la partie supérieure de la fig. 3 ont un plus grand diamètre extérieur et, en conséquence, la surface d'appui entre les bagues de roulement et l'anneau el est plus large.
0n a représenté à la fig. 4, au-dessus et eu-dessous de la ligne médiane, deux formes de réalisation différentes.
Bans les deux cas, le manahpn Il¯ des figs. 1 à 3 est remplacé par un ressort puissant m qui est mis sous tension initiale par le manchon vissé e2. Ce dernier a une grandeur telle que des pressions axiales minimes n'exercent aucune action sur le ressort.
Comme pièce d'espacement pour les bagues de roulement ± et!, on a prévu,à la partie supérieure de la fig. 4, des anneaux 1 de la manière décrite à la fig. 3. Ici, également, l'ensemble de la roue peut se déplacer axialement d'une certaine quantité jusqu'à ce que la bague ou la bague 1 vienne en prise contre le ressort m. S'il se produit alors dans le sens axial des chocs intenses, ceux-ci sont absorbés élastiquement par le ressort m.
Dans la forme de réalisation de la partie inférieure de la fig. 4, les anneaux 1, rigides en eux-mêmes, sont remplacés par de faibles ressorts n.
Le jeu visible entre les bagues intérieures c, f et les faces frontales du ressort n, m existe seulement dans la plus petite hauteur de construction des paliers à rouleaux coniques, tandis que pour la grande hauteur de construction,
<Desc/Clms Page number 6>
les bagues de roulement intérieures et ! s'appliquent contre la face frontale du ressort m. Le ressort n peut coulisser facilement sur le ressort m et sert seulement à la mise en position des paliers à rouleaux coniques sur le siège de roulement correct.
Si dans cette forme de réalisation, il se produit une poussée axiale ou un choc, une des deux bagues intérieures c ou f Tient s'appliquer sur le ressort m et comprime le ressort m dans une mesure correspondant à la force de pression, tandis qu'en même temps il se produit un déplacement axial de l'ensemble de la roue, comme c'est très avantageux pour le passage dans les courbes. Pendant ce mouvement, il ne se produit aucun jeu dans les paliers vu que le ressort n veille toujours à la mise en position néoessaire. Dans l'état comprimé, le ressort forme la limitation de courte pour le déplacement axial. Lorsque cesse la force de poussée ou de choc axiale, le ressort m ramène la roue dans la position de repos.
Les chocs radiaux se produisant momentanément mais de faqon notablement plus violente, pour lesquels les bagues intérieures f se déplacent également vers l'intérieur, brusquement, et il se produit, par conséquent, un jeu de courte durée dans les paliers à rouleaux ooniques, sont supportés complètement par les deux ressorts m et n, ce qui diminue considérablement le danger de la destruction des paliers à rouleaux coniques.
La fig. 5 montre une disposition correspondante pour la caractéristique essentielle à la forme de réalisation suivant la fig. , partie inférieure. Une différence par rapport à la fig. 4 consiste seulement en ce que le ressort de mise en position R ne recouvre pas le ressort m mais qutil est subdivisé et s'intercale des deux côtés avant le ressort m, dans le sens axial. Dans cette forme de réali-
<Desc/Clms Page number 7>
sation, toutes les poussées et les chocs axiaux et radiaux de faible valeur sont absorbés par les deux ressorts de mise en position n et le ressort m entre en aotion seulement en cas de poussées ou de chocs plus grands.
Si, conformément aux réalisations suivant les figs. 1 à 3 et 4, partie supérieure, on renonoe à une mise en position élastique des paliers à rouleaux coniques, les ressorts npeuvent être remplacés, dans la forme de réalisation de la fig. 5, par des disques de tôle individuels minces.
<Desc / Clms Page number 1>
PATENT OF INVENTION Bearing wheel * with tapered rollers for transported on rails.
Wheels with tapered roller bearings, in which the wheels rotate on fixed axles, find their application with advantage in all vehicles in which radial and axial thrusts and shocks occur, in which it is a question of achieving a very low pulling moment and which must perform a long rolling life without supervision and without lubrication. Here it is necessary to fix the wheels in the hub of which the tapered roller bearings are arranged in pairs with rollers placed obliquely outwards, so that spontaneous detachment of the fastening means during operation is impossible. and that, under certain conditions, strong axial and radial shocks are resiliently supported.
This problem is solved, according to the present invention, by the fact that the rocket, thinned in steps several times,
<Desc / Clms Page number 2>
receives, on its thickest part, the inner race of the inner roller bearing, that on an adjacent part of smaller diameter of the spindle the spacer for the two inner roller races is slipped and that on the part la lower of the spindle is mounted a ring held in position by a transverse pin or a base in an annular groove and whose outer periphery bears the inner race of the eonic roller bearing located externally. The spacer for the two tapered roller bearings can be made in one piece with the ring resting on the thinnest part of the spindle.
In this arrangement, a greater or lesser number of thin-walled sheet metal rings is inserted for the exact spacing of the inner bearing rings between them and the spacer. When axial movement of the wheel on the stub axle is to be allowed, the spacers for the inner bearing bearing rings are not connected to the stub axle. Instead, they enclose a retaining ring mounted on the spindle which prevents slippage of the axle wheel, and the spacers are made with a length such that between the front walls of the retaining ring and the inner face surfaces of the inner bearing rings there is a clearance.
The wheel can move this game on the steering knuckle.
If axial and radial elasticity of eonic roller bearings appears desirable, a strong spring is used as a spacer between the inner bearing races, which easily absorbs strong radial and axial shocks. The correct positioning of the tapered roller bearings is achieved by a weaker spring which is slid over the stronger spring mentioned above, or is placed on both sides of the spring.
<Desc / Clms Page number 3>
more powerful. This weaker spring is continuously engaged with the two axially sliding and inner bearing rings of the tapered roller bearings.
Rods 1-5 show different embodiments of the wheel for rail vehicles, in longitudinal section.
In the embodiments according to FIGS. 1 and 2, the inner race of a tapered roller bearing has been mounted on the base a of the axle b, the centers of which of the rollers form with the axis of the axle an angle directed towards the center of the axle. The axle part d, made thinner, has in the first embodiment a thread and thereon is screwed the spacer ring el which forms a part with the immobilizing ring e2. The outside diameter of the year e2 corresponds to the outside diameter of the base a and serves as the seating surface for the Inner race 1 of the second tapered roller bearing, in which the axes of the rollers are with the axial line of the 'axle at an acute angle directed outwards.
The ring e2 and therefore also the spacer ring e1 are immobilized on the axle by means of a pin g, and as the ring f covers the holes made in the ring e2 for the pin g, a drop of the spindle & and a disappearance of the safety during operation is impossible. The holes in the ring e2 for the spindle g are also used for screwing with a spindle wrench.
In many cases, it will suffice to renounce the screw thread provided for in the drawing and onto which the spacer ring el is screwed and to keep the rings el and e2 in position simply by the transverse pin g.
Without changing the essence of the invention, the rings el, e2 can be made as separate pieces. We indicated at the stem l, by lines in treat
<Desc / Clms Page number 4>
interrupted, that the ring e2 engages in a cavity of the ring. e1 so that it can be slipped onto the rocket after the ring el has been put in place and then be immobilized in position. It is also possible to dispense with the creation of a cavity in the ring el and consequently apply the front face of the ring e2 against the front face of the ring e1.
Use is made of this arrangement in the embodiment, according to FIG. 2, which differs from the realization of the pin 1 again by the fact that the ring e2 is cut along the length and is therefore made in at least two parts, and is placed with a collar e3 in a recess turned of the rocket . The roller bearing race t holds the two parts together.
The closure cover i receiving the outer casing of the bearing h is rigidly connected to the housing of the bearing by screws or rivets without taking into account any lack of precision in the production of the internal bearing parts so that the distance between the two inner rings c and! is more or less large. The exact spacing length of the spacing ring el. for the correct positioning of the tapered roller bearings on their seats, is obtained by additional thin discs k which are slipped on the ring e2.
In the embodiment according to FIG. 3, the ring el is not in engagement with the bearing rings? and F. On the contrary, the rings 1, separated by the sheet discs k, are supported against the inner end faces of the latter. These rings have, with the sheet metal discs, a greater height than the ring el and this has the consequence that the two inner races of the tapered roller bearings e and f are at a certain distance from the front walls of 1 '. el ring,
<Desc / Clms Page number 5>
so that the whole vehicle wheel has axial clearance without any clearance arising in the tapered roller bearings.
At the lower part of FIG. 3, normal bearing rings are shown. This has the consequence that the bearing surface of these rings on the trontal faces of the ring el is relatively narrow. On the contrary, the bearing rings shown in the upper part of fig. 3 have a larger outside diameter and, consequently, the bearing surface between the bearing rings and the ring el is wider.
0n represented in FIG. 4, above and below the center line, two different embodiments.
In both cases, the manahpn Il¯ of figs. 1 to 3 is replaced by a powerful spring m which is put under initial tension by the screwed sleeve e2. The latter has a size such that minimal axial pressures exert no action on the spring.
As a spacer for the bearing rings ± and !, it is provided in the upper part of fig. 4, rings 1 in the manner described in FIG. 3. Here, too, the whole wheel can move axially by a certain amount until the ring or the ring 1 engages against the spring m. If then intense shocks occur in the axial direction, these are resiliently absorbed by the spring m.
In the embodiment of the lower part of FIG. 4, the rings 1, rigid in themselves, are replaced by weak springs n.
The visible clearance between the inner rings c, f and the end faces of the spring n, m exists only in the smallest construction height of the tapered roller bearings, while for the large construction height,
<Desc / Clms Page number 6>
the inner bearing rings and! are applied against the front face of the spring m. The spring n can slide easily on the spring m and is only used for positioning the tapered roller bearings on the correct bearing seat.
If in this embodiment axial thrust or shock occurs, one of the two inner rings c or f holds onto the spring m and compresses the spring m to an extent corresponding to the pressing force, while 'at the same time there is an axial displacement of the whole of the wheel, as it is very advantageous for the passage in the curves. During this movement, there is no play in the bearings since the spring n always takes care of the necessary positioning. In the compressed state, the spring forms the short limitation for axial displacement. When the axial thrust or shock force ceases, the spring m returns the wheel to the rest position.
The momentary but noticeably more violent radial shocks, in which the inner rings f also move inwards, abruptly, and there is, therefore, short-lived play in the oonic roller bearings, are fully supported by the two springs m and n, which considerably reduces the danger of the destruction of the tapered roller bearings.
Fig. 5 shows a corresponding arrangement for the characteristic essential to the embodiment according to FIG. , lower part. A difference compared to fig. 4 consists only in that the positioning spring R does not cover the spring m but that it is subdivided and is inserted on both sides before the spring m, in the axial direction. In this form of realization
<Desc / Clms Page number 7>
In this case, all thrusts and axial and radial shocks of small value are absorbed by the two positioning springs n and the spring m comes into action only in the event of greater thrusts or shocks.
If, in accordance with the embodiments according to FIGS. 1 to 3 and 4, upper part, we renonoe an elastic position of the tapered roller bearings, the springs can be replaced, in the embodiment of fig. 5, by individual thin sheet discs.