Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenbau gummigefederter Schienenräder sowie ein Schienenrad nach dem Verfahren Die Erfindung bezieht sich auf gummigefederte Schienenräder, bei welchen Gununiplatten unter Vor- spannung in einem durch die Innenwand des Rad- reifens und die Aussenwand der Felge gebildeten und axial durch Schulterpaare der beiden Radteile be grenzten ringförmigen Spalt eingebettet sind und in tangentialer Richtung einen Abstand voneinander haben. Die Ausführung kann eine solche sein, dass die Gummiplatten sämtliche axialen und radialen Kräfte normalen Fahrbetriebes von dem Radreifen an die Radfelge übertragen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusam menbau solcher Räder. Zum Zusammenbau ist es bekannt, die Gummiplatten auf den Umfang der In nenfläche des Reifens verteilt drucklos einzulegen und durch einen Konus, dessen grösserer Durchmes ser gleich dem Durchmesser der Felgenschulter ist, auf eine kleinere Dicke zusammenzupressen, als sie nach dem endgültigen Sitz in dem ringförmigen Spalt besitzen.
Gemäss der Erfindung, die ein anderes Verfah ren zum Zusammenbau vorschlägt, werden die Gum miplatten in dem auf die kleinere Plattendicke zu- sammengepressten Zustand bis unter die Erstarrungs- temperatur unterkühlt und im Starrheitszustand in den Spalt eingeführt.
Eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens benützbare Vorrichtung besitzt zwei zwm- genartig durch Spannmittel verbundene Platten aus Stahl. Die Zusammendrückung des Gummis zwi schen den Stahlplatten kann in einer z. B. durch Kolbenkräfte betätigten Presse erfolgen, wobei dann die Spannmittel nur die Aufgabe haben, die Stahl platten im Presszustand zu arretieren. Der Press- vorgang kann aber auch durch das Spannmittel selbst erfolgen, wenn man dafür Schrauben verwendet.
Vorteilhaft weist die Vorrichtung ausserdem eine für den Radreifen und die Radfelge gemeinsame Auf- lagerplatte auf, die einen Zentrierkranz von der Dik- ke des radialen Abstandes gegenüberliegender Rad schultern besitzt. Um mit dem Zentrierkranz einer seits möglichst die ganze Schulterhöhe zu erfassen, andererseits aber die Quetschwulst der unterkühlten Gummiplatten nicht zu behindern, bildet man die Stimfläche des Zentrierkranzes zweckmässig konkav aus.
Es können Stecklöcher im Zentrierkranz für die Aufnahme von Distanzstiften vorgesehen sein, die das Einführen der unterkühlten Gummiplatten an den<B>je-</B> weils vorbestimmten Platz erleichtern.
Das nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Rad zeichnet sich durch Einführaus- sparungen an gegenüberliegenden Stellen der Schul tern einer Radseite aus, die die Länge einer Gummi platte haben und zweckmässig nicht ganz die Tiefe der Schultern aufweisen.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausfüh rungsbeispielen erläutert. Es zeigen: Fig. <B>1</B> im Querschnitt eine Guminiplatte im spannungslosen Zustand; Fig. 2 in Ansicht eine Pressvorrichtung mit einer Gummiplatte nach Figur<B>1,</B> jedoch im gepressten Zustand.
Die Gummiplatte ist zur besseren Kennt- lichmachung im Schnitt gezeichnet; Fig. <B>3</B> im Querschnitt des Radreifens und die Radfelge eines Strassenbahnrades auf einer Auflager- platte mit Zentrierkranz liegend und mit einer un terkühlten Gummiplatte während des Einführens; Fig. 4 das Rad nach Figur<B>3</B> in Draufsicht mit einer Anzahl bereits eingeführter Gummiplatten;
Fig. <B>5</B> im Querschnitt das Profil des ringförmi gen Spaltes im Bereich der Einführaussparungen und mit einer Strombrücken-Gummiplatte; Fig. <B>6</B> im Querschnitt das Profil des ringför migen Spaltes im ungestört durchlaufenden Bereich der Schultern.
Ein Radreifen<B>1</B> und ein Radkörper 2 liegen bün dig auf einer Auflagerplatte <B>3.</B> Verbindungsmittel der beiden Radteile<B>1</B> und 2 sind Gununiplatten 4, deren obere und untere Fläche schwach rechteckig, also nahezu quadratisch ist, und deren Stirnflächen <B>5</B> konkav sind. Im Einbauzustand sind die Stimflä- chen gemäss Figur<B>5</B> und<B>6</B> infolge der Dickenver ringerung durch Pressen<B>im</B> wesentlichen gerade.
Zum Zusammenbau des Rades liegen die beiden Radteile<B>1</B> und 2 durch einen Zentrierkranz <B>7</B> konzentrisch zueinander. Es besteht also ein rundum radial gleich weiter ringförmiger Spalt<B>8.</B> Der Spalt <B>8</B> wird begrenzt durch die Innenfläche<B>9</B> des Rad- reifens, durch die Aussenfläche<B>10</B> des Radkörpers und durch Schultern<B>11.</B> An einer Stelle des Umfan ges sind die Schultern einer Radseite mit gegenüber- Regenden Aussparungen 12 versehen, deren Länge etwas grösser ist als die Länge L der Gummiplat ten im Einführzustand, und deren Tiefe so gross ist, dass gemäss Figur<B>5</B> noch eine Restschulter<B>13</B> verbleibt.
Zur Vorbereitung des Zusammenbaus werden die Gummiplatten 4 in eine Pressvorrichtung 14 ein gelegt, die aus zwei Stahlplatten<B>15</B> und zwei Schrau ben<B>16</B> besteht und senkrecht zur Zeichenebene etwa die Länge einer Gummiplatte hat. Die Länge kann aber auch so gross sein, dass mehrere Gum miplatten hintereinander zwischen den Stahlplatten Platz finden. Die beiden Stahlplatten sind durch die als Spannmittel dienenden Schrauben<B>16</B> zwingenartig miteinander verbunden.
Die Stahlplatten besitzen Rip pen<B>17,</B> deren innerer Abstand und deren Höhe den Profilen von Radreifen und Radfelge entsprechend, die den ringförmigen Spalt<B>8</B> begrenzen. Zweckmäs_ sig sind die Profile der Stahlplatten in der Breite et was kleiner als die Profile des Spaltes<B>8.</B> Senkrecht zur Zeichenebene hat die Gummiplatte keine Pro filbegrenzung. Durch Festziehen der Schrauben<B>16</B> auf ein vorbestimmtes Mass wird die Gununiplatte gepresst, so dass sie die Form 4' erhält. Die Dicke der gepressten Platte 4' ist kleiner als die radiale lichte Weite des Spaltes<B>8.</B> Die Pressvorrichtung 14, einschliesslich Gummiplatte, wird alsdann in einer z.
B. mit Kohlensäureschnee betriebenen Kühltruhe bis unterhalb der Starrheitstemperatur, <B>d.</B> h. bis auf etwa<B>-30' C</B> gekühlt. Nach Herausnahme aus der Kühltruhe und nach Abschrauben der Stahlplatten <B>15</B> behält die Gummiplatte 4', wie an sich bekannt, ihre Form bei, so lange sie unterhalb der Starrheits- temperatur bleibt. Da damit zu rechnen ist, dass die Gummiplatte 4' an einer der Stahlplatten<B>15</B> fest haften<U>kann,</U> ist in jeder der beiden Stahlplatten ein konischer Stift<B>18</B> vorgesehen, der profilseitig bün dig in der Stahlplatte liegt. Der Stopfen lässt sich von aussen austreiben und dient damit als Auswerfer.
Die Gummiplatte lässt sich, wie in Figur<B>3</B> ange deutet, alsdann in die Einführaussparungen 12 ein- schieben. Entsprechend den Pfeilrichtungen<B>19</B> und 20 wird die Gummiplatte 4' bis an ihren Platz ge schwenkt. Wie in Figur 4 ersichtlich, hegen bereits sieben Gummiplatten 4' an ihrem Platz, der durch Distanzstifte 21 bestimmt ist. Die Distanzstifte werden jeweils nach dem Einbringen einer nächsten Gummi platte in dafür in einem Teilkreis vorgesehene Lö cher 22 einzeln hineingesteckt. Ist auf diese Weise der gesamte Spalt<B>8</B> mit Gummiplatten ausgefüllt, so verharrt das Rad so lange, z.
B. bei Raumtempera tur, bis die Gummikörper aufgetaut sind und sich bis auf den in Figur<B>5</B> bzw. Figur<B>6</B> gezeigten Fertig zustand 4" gedehnt haben. Die Dicke der Gummi platte<B>im</B> Fertigzustand ist in dem gleichen Verhält nis kleiner als die Dicke der ungespannten Gummi platte 4, wie bei einem konventionellen, mittels Ko- nuspresse, zusammengebauten Rades.
Infolge der Materialverdrängung beim Pressen wird aus der ursprünglich konkaven Stirnfläche<B>5</B> ei ne Stirnfläche<B>5'</B> mit einer Wulst<B>23.</B> Die Wulst setzt sich auf eine konkave Stimfläche 24 des Zentrier- kranzes <B>7</B> auf. Der Zentrierkranz könnte natürlich etwas weniger hoch sein und eine ebene Stirnfläche besitzen. Aber die konkave Stirnfläche hat den Vor teil, dass der Zentriersitz an den Schultern mö glichst die ganze Schulterhöhe einnimmt.
Ebenfalls infolge der Materialverdrängung beint Pressen besitzt die Gummiplatte 4' entsprechend Figur 4 in ihren tangential zum Rad liegenden Stimflächen eine den Distanzstift 21 berührende Wölbung<B>25.</B> Das fertige Rad mit den aufgetauten Gummiplat ten kann leicht von der Auflagerplatte <B>3</B> abgehoben werden, denn da die Wölbung<B>25</B> nicht mehr besteht und die entsprechende Stimfläche sogar noch etwas zurückgewichen ist, besteht keine Berührung mehr zwischen den Gummiplatten und den Stiften 21. Die Einführaussparungen 12 in dem fertigen Rad sind nicht nachteilig, wenn man sie in dem Bereich der obengenannten Strombrücken anordnet.
Eine Strombrücken-Gummiplatte zeigt die Figur<B>5.</B> Sie un terscheidet sich von der Gununiplatte der Figur<B>6</B> nur dadurch, dass sie infolge von Metallzwischenlagen <B>26</B> eine etwas kleinere Dicke und damit eine etwas höhe re Spannung hat. Da bei dem bekannten Rad im all gemeinen zwei Strombrücken diametral gegenüber liegend vorgesehen sind, versieht man das Rad, das nach dem beschriebenen Verfahren zusammenge baut wird, zweckmässig mit zwei Paaren Aussparun gen. Das hat überdies den Vorteil, die gekühlten Gum miplatten gleichzeitig an zwei Stellen des Umfanges einführen zu können. Die Einführaussparungen 12 können bis auf den Grund der Schultern<B>11</B> gezogen sein.
Das hat den Vorteil, dass die Gummiplatten nur wenig unter die Fertigdicke gepresst zu werden brauchen. Da mit aber die Metallzwischenlagen <B>26</B> der Strombrük- ken-Gummiplatte seitlich gesichert sind, bleibt vor teilhaft eine Restschulter<B>13</B> stehen.
Method and device for assembling rubber-sprung rail wheels and a rail wheel according to the method The invention relates to rubber-sprung rail wheels in which gununi plates are preloaded in one formed by the inner wall of the wheel tire and the outer wall of the rim and axially by shoulder pairs of the two wheel parts be limited annular gap are embedded and have a distance from each other in the tangential direction. The design can be such that the rubber plates transfer all axial and radial forces from the wheel tire to the wheel rim during normal driving.
The invention relates to a method for assembling such wheels together. To assemble it is known to insert the rubber plates on the circumference of the inner surface of the tire distributed without pressure and by a cone whose larger diameter is equal to the diameter of the rim shoulder to compress to a smaller thickness than after the final seat in the annular Own gap.
According to the invention, which proposes a different method of assembly, the rubber sheets are subcooled to below the solidification temperature in the compressed state to the smaller sheet thickness and inserted into the gap in the state of rigidity.
A device that can be used to carry out the method according to the invention has two plates made of steel which are connected in a way that is connected by clamping means. The compression of the rubber between tween the steel plates can in a z. B. by piston forces operated press, then the clamping means only have the task of locking the steel plates in the pressed state. However, the pressing process can also be carried out by the clamping device itself, if screws are used for this.
Advantageously, the device also has a bearing plate which is common to the wheel tire and the wheel rim and which has a centering collar shouldering the thickness of the radial distance between the opposing wheel. In order to cover the entire shoulder height with the centering collar, on the one hand, but not to hinder the squeezing bulge of the supercooled rubber sheets, the front surface of the centering collar is expediently concave.
Plug-in holes can be provided in the centering collar for receiving spacer pins, which facilitate the insertion of the supercooled rubber plates into the respective predetermined place.
The wheel produced by the method according to the invention is characterized by insertion recesses at opposite points of the shoulders on one side of the wheel, which have the length of a rubber plate and expediently not quite the depth of the shoulders.
In the drawing, the invention is explained approximately examples using Ausfüh. They show: FIG. 1 in cross section a rubber sheet in the de-energized state; 2 shows a view of a pressing device with a rubber plate according to FIG. 1, but in the pressed state.
The rubber plate is drawn in section for better identification; 3 shows a cross-section of the wheel tire and the wheel rim of a tram wheel lying on a support plate with a centering ring and with an uncooled rubber plate during insertion; 4 shows the wheel according to FIG. 3 in a plan view with a number of rubber plates already inserted;
FIG. 5 shows in cross section the profile of the annular gap in the area of the insertion recesses and with a current bridge rubber plate; FIG. FIG. 6 shows the profile of the annular gap in the undisturbed area of the shoulders in cross section.
A wheel tire <B> 1 </B> and a wheel body 2 lie flush on a bearing plate <B> 3. </B> Connecting means of the two wheel parts <B> 1 </B> and 2 are Gununi plates 4, the upper and lower ones The lower surface is slightly rectangular, that is to say almost square, and the end faces <B> 5 </B> are concave. In the installed state, the end faces according to FIGS. <B> 5 </B> and <B> 6 </B> are essentially straight as a result of the reduction in thickness by pressing.
To assemble the wheel, the two wheel parts <B> 1 </B> and 2 are concentric to one another by means of a centering ring <B> 7 </B>. There is therefore an annular gap <B> 8. </B> which is equally further radially all around. The gap <B> 8 </B> is delimited by the inner surface <B> 9 </B> of the wheel tire, by the outer surface <B> 10 </B> of the wheel body and through shoulders <B> 11. </B> At one point of the circumference, the shoulders of one side of the wheel are provided with opposing recesses 12, the length of which is slightly greater than the length L. the rubber plates in the inserted state, and their depth is so great that a residual shoulder <B> 13 </B> still remains according to FIG. 5.
To prepare for assembly, the rubber plates 4 are placed in a pressing device 14, which consists of two steel plates <B> 15 </B> and two screws <B> 16 </B> and is approximately the length of a rubber plate perpendicular to the plane of the drawing . However, the length can also be so great that there is space for several rubber plates one behind the other between the steel plates. The two steel plates are connected to one another like a forceps by the screws <B> 16 </B> serving as clamping means.
The steel plates have ribs <B> 17 </B>, their inner spacing and their height corresponding to the profiles of the wheel tires and wheel rim, which delimit the annular gap <B> 8 </B>. The profiles of the steel plates are expediently somewhat smaller in width than the profiles of the gap <B> 8. </B> The rubber plate has no profile limitation perpendicular to the plane of the drawing. By tightening the screws <B> 16 </B> to a predetermined dimension, the Gununi plate is pressed so that it has the shape 4 '. The thickness of the pressed plate 4 'is smaller than the radial inside width of the gap 8. The pressing device 14, including the rubber plate, is then in a z.
B. freezer operated with carbon dioxide snow to below the rigidity temperature, <B> d. </B> h. Chilled to about <B> -30'C </B>. After removal from the freezer and after unscrewing the steel plates <B> 15 </B>, the rubber plate 4 ', as is known per se, retains its shape as long as it remains below the rigidity temperature. Since it is to be expected that the rubber plate 4 'can firmly <U> adhere to one of the steel plates <B> 15 </B>, </U> there is a conical pin <B> 18 </ B in each of the two steel plates > provided, which is flush with the steel plate on the profile side. The plug can be driven out from the outside and thus serves as an ejector.
As indicated in FIG. 3, the rubber plate can then be pushed into the insertion cutouts 12. According to the arrow directions <B> 19 </B> and 20, the rubber plate 4 'is pivoted into place. As can be seen in FIG. 4, there are already seven rubber plates 4 'in their place, which is determined by spacer pins 21. The spacer pins are inserted individually after the introduction of a next rubber plate in holes 22 provided for this purpose in a pitch circle. If the entire gap <B> 8 </B> is filled with rubber plates in this way, the wheel will remain stationary, e.g.
B. at room temperature until the rubber bodies are thawed and have expanded to the finished state 4 "shown in Figure <B> 5 </B> or Figure <B> 6 </B>. The thickness of the rubber plate <B> in </B> the finished state is in the same ratio smaller than the thickness of the untensioned rubber plate 4, as in the case of a conventional wheel assembled by means of a cone press.
As a result of the material displacement during pressing, the originally concave end face <B> 5 </B> becomes an end face <B> 5 '</B> with a bead <B> 23. </B> The bead sits on a concave one Front surface 24 of the centering ring <B> 7 </B>. The centering ring could of course be a little less high and have a flat face. But the concave face has the advantage that the centering seat on the shoulders takes up the entire shoulder height as possible.
Also as a result of the material displacement during pressing, the rubber plate 4 'according to FIG. 4 has, in its end faces lying tangentially to the wheel, a curvature in contact with the spacer pin 21. The finished wheel with the thawed rubber plates can easily be removed from the support plate B> 3 </B>, because since the curvature <B> 25 </B> no longer exists and the corresponding end face has even receded somewhat, there is no longer any contact between the rubber plates and the pins 21. The insertion recesses 12 in the finished wheel are not disadvantageous if they are arranged in the area of the above-mentioned current bridges.
The figure <B> 5 </B> shows a current bridge rubber plate. It differs from the Gununi plate of the figure <B> 6 </B> only in that it has a metal interlayer <B> 26 </B> has a slightly smaller thickness and thus a slightly higher tension. Since in the known wheel in general two power bridges are provided diametrically opposite, one provides the wheel, which is built together according to the method described, appropriate with two pairs of Aussparun conditions. This also has the advantage that the cooled rubber miplatten at the same time on two To be able to introduce places of scope. The insertion recesses 12 can be drawn down to the base of the shoulders 11.
This has the advantage that the rubber sheets only need to be pressed a little below the finished thickness. However, since the intermediate metal layers <B> 26 </B> of the jumper rubber plate are secured laterally, a residual shoulder <B> 13 </B> partially remains in front of them.