CH619183A5

CH619183A5 - Wheel for a rail vehicle

Info

Publication number: CH619183A5
Application number: CH301577A
Authority: CH
Inventors: Guenther Thym; Paul Weber
Original assignee: Elaugen Gmbh
Priority date: 1976-03-11
Filing date: 1977-03-10
Publication date: 1980-09-15
Also published as: FR2343612A1; GB1560256A; DE2610157C2; FR2343612B1; AT358093B; ATA153377A; BE852385A; DE2610157A1

Description

Die Erfindung hat eine Lösung gefunden, mit der die Verschleissfestigkeit der bislang in der Praxis angewendeten Schienenfahrzeugräder bedeutend erhöht werden kann und dennoch die vorerwähnten hohen Gefahren und grossen Schwierigkeiten vermieden werden können, und besteht darin, dass bei einem Schienenfahrzeugrad mit einer ringnutartigen Aussparung auf der Radlauffläche und einer die Aussparung ausfüllenden Einlage aus gegenüber dem Material des Radkörpers verschleissfesterem Material die der Randbandage zugewendete Stirn des Radspurkranzes mit einer im Querschnitt im wesentlichen rechteckförmigen Ringnut versehen ist, die einerseits ausserhalb des Bogenbereichs der Ausrundung zwischen Radbandage und Radspurkranz liegt und andererseits einen radialen Abstand vom Umfangsrand des Radspurkranzes aufweist und die durch Einschweissen eines gegenüber dem Radmaterial verschleissfesteren Schweiss-Werkstoffs ausgefüllt ist. Zweckmässig ist es, wenn auch der der Randbandage abgewendete Rücken des Radspurkranzes in einem gleichartigen radialen Abstand vom Umfangsrand des Radspurkranzes mit einer gleichartig im Querschnitt rechteckförmigen und durch den eingeschweissten Schweiss-Werkstoff ausgefüllten Ringnut versehen ist.

Die erfindungsgemässe Ausbildung eines Schienenfahrzeugrades ist, im Vergleich zu der versuchten flächigen Auf-panzerungsummantelung des Spurkranzes, mit einer geringeren Menge an hochverschleissfestem Werkstoff und daher mit geringeren Materialkosten erreichbar, und auch die Nachbearbeitung nur des die ringförmige Nut ausfüllenden Schweiss-Zusatzwerkstoffes ist einfacher und billiger.

Bei gleichem Verschleissverhalten, das heisst bei gleich gross angenommen bzw. erreichbaren Verschleisswerten und Standzeiten, ist die erfindungsgemässe Ausbildung eines Schienenfahrzeugrades daher wesentlich preisgünstiger und wesentlich wirtschaftlicher als die über ein Versuchsstadium nicht hinausgekommene Aufpanzerungsummantelung des Radspurkranzes. Wirtschaftlicher ist die erfindungsgemässe Ausbildung auch wegen der geringeren Folgekosten im Werk-stattbereich, d. h. weil zum Beispiel die Kilometerleistung zwischen den periodischen Inspektionen der Schienenfahrzeuge sich wesentlich erhöhen kann. Der ausschlaggebende und bedeutende Vorteil des erfindungsgemässen Schienenfahrzeugrades liegt in seiner Betriebssicherheit, die mit der versuchten Aufpanzerungsummantelung nicht erfüllt werden konnte und die daher einen Einsatz von Schienenfahrzeugrädern mit einer Aufpanzerungsummantelung des Spurkranzes im praktischen Bahnbetrieb bisher nicht zuliess. Die Betriebssicherheit ist dadurch gewährleistet, dass nur an der einem Abriebverschleiss mit Vignolschienen oder Rillenschienen ausgesetzten Zone des Spurkranzes die ringförmige Nut und der die Nut ausfüllende hochverschleissfeste Schweiss-Zusatzwerkstoff angeordnet sind, während bei den schlagbeanspruchten Zonen des Spurkranzes das Radreifen-grundmaterial in der Ursprungsqualität nicht verändert ist und daher an diesen Zonen kein Ausbröckeln oder Ausbrechen auftreten kann und mithin keine Entgleisungsgefahr entstehen kann. Vor allem bleibt an dem Übergangsrand zwischen der Umfangsfläche des Spurkranzes und der Stirn respektive auch dem Rücken des Spurkranzes, wo bei der Aufpanzerungsummantelung durch Stösse, z.B. beim Befahren von Kreuzungen, das Ausbrechen einsetzte und sich ausweitete, das Radreifengrundmaterial erhalten und unverändert. Beim erfindungsgemässen Rad wird der die ringförmige Nut ausfüllende Schweiss-Zusatzwerkstoff an den Nutflanken durch das Radreifengrundmaterial gegen Stosseinwir-kungen geschützt und gesichert, und die Anordnung des hochverschleissfesten Schweiss-Zusatzwerkstoffes nur in der ringförmigen Nut auf der Spurkranzstirn reicht aus, um eine bedeutende Erhöhung der Abtrieb-Verschleissfestigkeit des Spurkranzes bei der Berührung seiner Stirn mit einer Vignol-schiene und ausserdem, wenn gemäss der bevorzugten Ausbildung eine gleichartig ausgefüllte Ringnut auch auf dem Spurkranzrücken vorgesehen ist, bei der Berührung seines Rückens mit der Leitschiene einer Rillenschiene zu erreichen.

In besonders vorteilhafter Ausbildung des erfindungsgemässen Schienenfahrzeugrades ist auch die Bandage des Rades mit wenigstens einer ausgearbeiteten ringförmigen Nut versehen, die mit dem hochverschleissfesten Schweiss-Zusatzwerkstoff ausgefüllt ist. Auf diese Weise wird auch die Verschleissfestigkeit und Lebensdauer der Lauffläche

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der Bandage wesentlich erhöht und der vorstehend beschriebenen erhöhten Verschleissfestigkeit und Lebendsdauer des Spurkranzes angeglichen. Ausserdem wird mit dieser Massnahme an der Bandage des Rades vermieden, dass ungünstige verschleissbedingte Veränderungen in der Ausrundung zwischen der Bandage und dem Spurkranz auftreten. Diese Ausrundung ist für die Führungseigenschaften des Rades von Bedeutung. An dieser Ausrundung bei den bisher in der Praxis angewendeten herkömmlichen Schienenfahr-zeugrädern aufgrund des Abriebverschleisses auf der Lauffläche der Bandage eine in der Praxis als sogenannter zweiter Spurkranz bezeichnete Veränderung ein, die eine Entgleisungsgefahr mit sich brachte und daher durch Abdrehen abgearbeitet werden musste, was teure Reparaturen bedeutete.

Das erfindungsgemässe Rad kann auf längere Zeit als bisher das gewünschte und verlangte optimale Verhältnis in den Wechselbeziehungen zwischen Rad und Schiene erhalten und ist daher für die Praxis von grosser wirtschaftlicher und vorteilhafter Bedeutung.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

In der Zeichnung ist im Schnitt ein Ausführungsbeispiel eines Schienenfahrzeugrades nach der Erfindung dargestellt. Der Spurkranz 1 des Rades ist auf seiner der Bandage 2 des Rades zugewendeten Stirn 3 mit einer ausgearbeiteten ringförmigen Nut 4 versehen, die mit einem hochverschleissfesten Schweiss-Zusatzwerkstoff 5 ausgefüllt ist. Für Rillenschienen, die bei Strassenbahnen in grossem Umfang angewendet werden, ist vorzugsweise auch der der Bandage 2 abgekehrte Rücken 6 des Spurkranzes 1 mit einer ausgearbeiteten ringförmigen Nut 7 versehen, die mit dem hochverschleissfesten Schweiss-Zusatzwerkstoff 8 ausgefüllt ist. Nach dem Ausfüllen der Nut 4 bzw. 7 braucht nur der die Nut ausfüllende Ring von Schweiss-Zusatzwerkstoff auf das Profil des Spurkranzes nachgearbeitet zu werden. Die Nuten 4 5 und 7 sind an dem verschleissbeanspruchten Flächenbereich der Stirn 3 respektive des Rückens 6 angeordnet und haben einen radialen Abstand vom Umfangsrand des Spurkranzes, so dass radial ausserhalb der Nuten 4 und 7 unverändertes Radreifengrundmaterial in der Ursprungsqualität stehen io bleibt, welches in der gleichen Weise wie bei den herkömmlichen Schienenfahrzeugrädern Stösse oder Schläge gegen den Spurkranz aufnimmt und das in den ringförmigen Nuten angeordnete hochverschleissfeste Material gegen Stoss-beanspruchungen und gegen die Gefahr eines Abplatzens schützt. Die Querschnittsabmessungen der ringförmigen Nuten 4 und 7 können je nach der Ausbildung des Radspurkranzes und der Art des angewendeten hochverschleissfesten Schweiss-Zusatzwerkstoffes bemessen werden. Da die Leitschiene einer Rillenschiene keinen Höhenverschleiss hat, kann, bezogen auf die Darstellung in der Zeichnung, an dem Rücken 6 die Nut 7 etwas höher angeordnet sein als die Nut 4 an der Stirn 3. Die Bandage 2 des Rades ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei ausgearbeiteten ringförmigen Nuten 9 versehen, die mit dem hochverschleissfesten Schweiss-Zusatzwerkstoff 10 ausgefüllt sind, wobei auch hier nach dem Ausfüllen der Nuten nur die Ringe aus eingefülltem Schweiss-Zusatzwerkstoff auf das Profil der Bandage nachgearbeitet zu werden brauchen. Die Nuten 9 sind an denjenigen Stellen der Bandage 2 angeordnet, an denen die hauptsächlichste Berührung der Lauffläche der Bandage 2 mit der in Zeichnung angedeuteten Schiene stattfindet.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Schienenfahrzeugrad mit einer ringnutartigen Aussparung auf der Radlauffläche und einer die Aussparung ausfüllenden Einlage aus gegenüber dem Material des Radkörpers verschliessfesterem Material, dadurch gekennzeichnet, dass die der Randbandage (2) zugewendete Stirn (3) des Rad-spurkranzes (1) mit einer im Querschnitt im wesentlichen rechteckförmigen Ringnut (4) versehen ist, die einerseits ausserhalb des Bogenbereichs der Ausrundung zwischen Radbandage und Radspurkranz liegt und andererseits einen radialen Abstand vom Umfangsrand des Radspurkranzes aufweist und die durch Einschweissen eines gegenüber dem Radmaterial verschleissfesteren Schweiss-Werkstoffs (5) ausgefüllt ist.

2. Schienenfahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch der der Radbandage (2) abgewendete Rücken (6) des Radspurkranzes (1) in einem gleichartigen radialen Abstand vom Umfangsrand des Radspurkranzes mit einer gleichartig im Querschnitt rechteckförmigen Ringnut (7) versehen ist, die durch Einschweissen eines Schweiss-Werkstoffes (8) ausgefüllt ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schienenfahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radbandage (2) ausserhalb des Bogenbereichs der Ausrundung zwischen ihr und dem Radspurkranz (1) wenigstens eine im Querschnitt im wesentlichen rechteckförmige Ringnut (9) versehen ist, die durch Einschweissen eines Schweiss-Werkstoffes (10) ausgefüllt ist.

Schienenfahrzeugräder unterliegen ebenso wie die Schienen selber einem Abriebverschleiss. Dieser Verschleiss tritt insbesondere bei Kurvenfahrt an der der Bandage des Rades zugewendeten sogenannten Stirn des Spurkranzes auf. Bei Rillenschienen, wie sie für Strassenbahnen verwendet werden, unterliegt auch der der Bandage des Rades abgekehrte sogenannte Rücken des Radspurkranzes einem Verschleiss. Es ist versucht worden, den Spurkranz von Schienenfahrzeugrädern mit einer im Wege normaler Auftragsschweissung flä-chenmässig aufgebrachten, den Spurkranz ummantelnden Aufpanzerung aus einem hochverschleissfesten Werkstoff zu versehen. Dieser Massnahme ist jedoch ein für die Praxis tauglicher Erfolg versagt geblieben. Bei diesen versuchten Aufpanzerungen besteht die grosse Gefahr, dass die Um-mantelung des Spurkranzes mit dem hochverschleissfesten Werkstoff aufgrund der beim Fahrbetrieb vorkommenden Stösse oder Schläge, insbesondere gegen den Umfangsrand des Spurkranzes, ausbricht oder ausbröckelt. Dadurch entsteht eine hohe Entgleisungsgefahr. Schienenfahrzeugräder mit einem solchen aufgepanzerten Spurkranz genügen daher nicht der geforderten Betriebssicherheit. Darüber hinaus ist eine solche ummantelnde Aufpanzerung nicht nur von dem hohen Preis und der Menge des benötigten hochverschleissfesten Werkstoffes her sehr teuer, sondern ist auch die notwendige Nacharbeitung der Aufpanzerungsschicht zum Beispiel durch genaues, profilgerechtes Abdrehen auf einer Drehbank aufwendig, schwierig und kostspielig.