Güterwagen-Drehgestelle: Sonstiges - Achslager: Isothermos/Peyinghaus, Friedmann, Cosmovici
Version 2.01.92.1, Stand 29. August 2014

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Isothermos/Peyinghaus Achslager
  Isothermos/Peyinghaus  Achslagergehäuse; links: ältere Ausführung (ca. 1930), rechts: jüngere Ausführung (ca. 1940)
  Quelle: Foto, links: Armin Mühl, Museumswagen, Bentheimer Eisenbahn, Neuenhaus; Schaubild, rechts: Knorr-Bremse AG

In den 1910er Jahren entwickelte der französische Ingenieur Georges Eveno ein Achslager mit Schleuderschmierung. Eine weitere Verbesserung dieser Erfindung wurde 1919 in Frankreich patentiert, ein Jahr später wurde unter Bezug auf dieses Patent die gesamte Konstruktion von der Isothermos Corporation of America in den USA zum Patent angemeldet.
Die Mitte des 19. Jahrhunderts gegründeten Eisen- und Stahlwerke Walter Peyinghaus, Volmarstein (Ruhr) griffen alsbald diese Konstruktion als Lizenznehmer auf und  beteiligten sich, auch in patentrechtlicher Hinsicht, an dessen Weiterentwicklung. 1938 wurde Peyinghaus von der Knorr-Bremse AG übernommen, die möglicherweise die Rechte an den entsprechenden Patenten aufgekauft hat und diese Achslager nochmals weiterentwickelt hat.


Funktionsweise
Sehr vereinfacht und verkürzt dargestellt sammelt sich bei konventionellen Gleitachslagern das Öl im unteren Teil des Achslagergehäuses und wird durch Dochte unten an die Achsschenkelstummel aufgetragen. Die tragende Lagerschale befindet sich jedoch im oberen Teil, es besteht also besonders bei schnelllaufenden Achsen die Gefahr, dass der Schmierfilm wieder abgeworfen wird, bevor er seine Funktion erfüllen kann.
  Isothermos/Eveno/Peyinghaus Achslager, ältere Ausführungen, mit Oberschmierung
  Quelle: Foto, links (Modell): Isothermos-Katalog, Skizze, rechts: Patentschrift Nr. 433108/Peyinghaus; Deutsches Reichspatentamt (1924/1926)

Bei den Isothermos Achslagern taucht ein an den Achsschenkeln (b) aufgeschraubter Ölförderer (Schleuderstab, f) den Ölsumpf  im unteren Teil des Achslagergehäuses (a) ein, wobei ein Ölfilm an den Flügeln haften bleibt. Bei entsprechend schneller Umdrehung wird dieses Öl in die Fortleitungsrille (g) im oberen Teil des Achslagergehäuses geschleudert. Von dort läuft das Öl in die vorspringende und mit Ölnuten versehene Lagerschale (c) und weiter auf den Achsschenkel. Die mit Nuten (d 1) versehene Buchse (d) und  die auf dem Notschenkel aufgeschrumpfte Buchse (h) dienen der Rückführung überschüssigen Öls in den Ölbehälter.
Im oben links abgebildeten Querschnitt-Modell ist das Prinzip der Oberschmierung" zu erkennen: Das abgeschleuderte Öl fließt von den Fortleitungsrillen auf den vorspringenden Teil der oberen Lageschale und von dort durch einen Nut in die obenliegende, mittige Bohrung, von der es sich nach beiden Seiten auf dem Achsschenkel verteilen soll.


  Isothermos Achslager, jüngere Ausführung, mit doppelter Unterschmierung
  Quelle: Knorr-Bremse AG

Diese Weiterentwicklung verfügt über zwei Lagerschalen und Unterschmierung. Die Unterschmierung berücksichtigt die Druckverhältnisse zwischen Achsschenkel und Lagerschale. Im Stillstand liegt die obere Lagerschale in ihrer Mittelsenkrechten praktisch unmittelbar auf dem Achsschenkel auf. Daher und aus den daraus resultierenden Druckverhältnissen kann an dieser Stelle kaum Öl auf den Achsschenkel gelangen. Wird das Öl jedoch seitlich auf den Achsschenkel aufgetragen, entwickelt der Ölfilm eine Keilwirkung, durch die Lagerschale auf dem Achsschenkel gewissermaßen "schwimmt". Das vom Ölförderer in den oberen Teil des Lagergehäuses geschleuderte Öl fließt in die Fangebecken der oberen Lagerschale und von dort durch Bohrungen seitlich auf den rotierenden Achsschenkel und wird somit von unten der Lagerschale wieder zugeführt. (Vgl. ältere Ausführung: dort wird das Öl von oben durch Nuten dem Achsschenkel zugeführt.) Das überflüssige Öl läuft in die untere Lagerschale und bildet dort - neben der primären oder Hauptschmierung - eine zusätzliche Sekundärschmierung  in Form eines permanenten Ölbades.


Quellen:
Driesch, Peter (+): Persönliche Informationen
Scheller, Paul: Persönliche Informationen
Deutsche Bundesbahn, Arbeitsgemeinschaft für Ausbildungshilfsmittel: Wagenkunde (= Eisenbahn-Lehrbücherei der Deutschen Bundesbahn, Heft 170). Starnberg 1954
Isothermos: Katalog. o. O., o. J. (veröffentlicht um 1925, http://www.tassignon.be/trains/PDF/Isothermos.pdf)
Knorr-Bremse AG: Das Isothermos-Achslager. Technisch-wissenschaftlicher Aufklärungs- und Studienbericht, Volmarstein-Ruhr, 1941
Patentschriften:
 Peyinghaus, Dr. Oskar Arendt und Walter Peyinghaus: Schmiervorrichtung. Patentiert im Deutschen Reiche von 25. Semptember 1924 ab. ("DE433108.pdf")
Eveno, Georges: Lubricating Bearing for Journal Boxes. United States Patent Office, 1,701,707 (1919, 1920, 1929)


Friedmann Achslager

  Friedmann Achslager
  Quelle: Foto, links: Sammlung Hermann Heless; Skizze, rechts: Patentschrift Nr. 193174, Österreichisches Patentamt, Bearbeitung Jahn 

Alexander Friedmann hat 1871 in Wien eine Maschinenfabrik gegründet, die von Anfang an Armaturen und Pumpen für Eisenbahnen zugeliefert hat. In diesem Zusammenhang hat sich die Firma ab den 1920er Jahren auch mit der Optimierung der mechanisch geschmierten Gleitachslagern befasst.

Funktionsweise
Bei den Friedmann Achslagern sitzt eine Ölförder- oder Schöpfscheibe (s. Pos. 4) an der Stirnseite der Achsschenkel. Diese Scheibe taucht in den Ölsumpf im unteren Teil des Lagergehäuses (Pos. 11) , wobei ein Ölfilm an ihr haften bleibt. Im Zug der weiteren Rotation wird dieser Ölfilm - vereinfacht dargestellt - abgestreift , in sogenannte "Staunuten"(Pos. 7 und 7') , gepresst und gelangt über entsprechende Bohrungen/Kanäle (Pos. 8) in den oberen, tragenden Teil des Achslagergehäuses und von dort auf den Achsschenkel. 
In seiner in Deutschland eingreichten Patentschrift Nr. 499330 schreibt Friedmann: " Bei manchen Schmiereinrichtungen für die Achslager von Eisenbahnwagen wird ein Schöpfring oder eine Schöpfscheibe verwendet, die (...) drehbar ist und vom rotierenden Achsschenkel angetrieben wird. Dieser Ringe (...) taucht in den Ölsumpf am unteren Ende des Gehäuses und fördert aus demselben das Öl nach oben in einen zum Lager führenden Ölkanal. Bei diesen Anordnungen wird jedoch von dem in der Nähe des Ölkanals angebrachten Abstreifer nur ein Teil des geschöpften Öles wirklich zu den Schmierstellen geleitet. Auch erfolgt der Zufluss des Öles nur durch das natürliche Gefälle, also ohne nennenswerten Druck. (...) Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, dass das Öl den Schmierstellen unter Druck zugeführt wird."


Quellen:
Hermann Heless: Persönliche Information
Patentschriften:
Friedmann, Frima Alex. Friedmann in Wien.: Achslagerschmiervorrichtung für Schienenfahrzeuge mit umlaufender Ölförderscheibe. Patentiert im Deutschen Reiche von 14. Semptember 1928 ab. ("DE499330.pdf")
Friedmann, Frima Alex. Friedmann in Wien.: Achslagerschmiereinrichtung. Beginn der Patentdauer: 15. Juli 1932 (AT131202B.pdf)
Friedmann, Frima Alex. Friedmann in Wien.: Schmiereinrichtung für Achslager von Schienenfahrzeugen mit einer Schöpfscheibe. Beginn der Patentdauer: 15. Mai 1934 (AT139174.pdf)


Cosmovici Achslager

  Rumänischer Kesselwagen mit Cosmovici Achslagern, C.F.R. Kz 510 013, Einsteller: Ungarische Eisenbahn-Verkehrs-Actiengesellschaft Budapest; Hersteller: Gothaer Waggonfabrik
  Foto: Werkfoto Gothaer Waggonfabrik, Sammlung Paul Scheller



  Cosmovici Achslager
  Quelle: NN: Die Achsbüchse System Cosmovici. (in: Verkehrstechnische Woche 1911 - 12, Seite 600 - 602; Slg. Paul Scheller)

1908 reichte der rumänische Ingenieur Georg C. (auch: G. C.; Georges Constantin) Cosmovici aus Bukarest seine Patentschrift auf eine "Schmiereinrichtung an Achslagerzapfenlagerungen von Eisenbahnwagen" in der Schweiz und in Österreich ein, nach dem diese seit November 1907 bei den rumänischen Eisenbahnen an zwei Personenwagen erfolgreich erprobt wurden.

Funktionsweise
In seinerzeit konventionellen einteiligen Achslagern (z. B. Sachsen, 1908, s. http://images.zeno.org/Roell-1912/I/big/Ro010131.jpg) erfolgte die Schmierung von unten über ein gelagerte Schmierkissen, das mit Spiralfedern gegen den Achszapfen (Achsschenkel) gedrückt und mittels Saugdochten mit Öl aus der darunterliegenden Ölkammer versorgt wurde. Die Dochte sorgten dafür, dass nur "gereinigtes" Öl an die Achslager gelangte, während sich eindringender Staub und Abrieb im unteren Teil der Ölkammer sammelte. Unter ungünstigen Bedingungen bestand jedoch die Gefahr, dass durch die mit hohem Druck auf den Achszapfen aufliegenden oberen Lagerschalen der Ölfilm abgestreift wurde und somit keine mehr ausreichende Schmierung gegeben war. In diesem Zusammenhang bemerkenswert sind die noch geteilten österreichischen Achslager (s. http://de.academic.ru/pictures/eisenbahnwesens/large/Ro010128.jpg und http://de.academic.ru/pictures/eisenbahnwesens/large/Ro010127.jpg), die mit einer Notschmierung im Oberteil versehen waren.

G. C. Cosmovici hat oein einteiliges Achslager entwickelt, das auch eine zuverlässige Oberschmierung des Achszapfens gewährleistet hat. Dazu musste er zunächst für eine Art "Klärung" des Öls sorgen, in dem er es durch verschiedene Kammern (s. Skizze, Pos. 1 - 4) leitet, in denen sich der Schmutz absetzen kann. Um das Öl aus der letzten Kammer (4) zum oberen Bereich des Achslagers zu befördern, verwendet er eine gusseiserne Scheibe (6), die auf den Achszapfen aufgesteckt, in der Rotationsbewegung mitgenommen wurde und so immer wieder in das Ölbad in Kammer 4 eintauchte und dort mit Öl benetzt wird. Im oberen Teil des Achslagergehäuses wird dieses Öl von einem Abstreifer (26) teilweise abgeschabt und über Öffnungen und Hohlräume (7, 8, 11, 12) auf die Oberfläche der Achse geleitet.

Quellen:
Scheller, Paul: Persönliche Informationen
NN: Die Achsbüchse System Cosmovici. (in: Verkehrstechnische Woche 1911 - 12, Seite 600 - 602; Slg. Paul Scheller)
Röll, Victor Freiherr von (Hrsg.): Enzyklopädie des Eisenbahnwesens. Zweite, vollständig neu bearbeitete Auflage 1912–1923 in 10 Bänden, Urban & Schwarzenberg Verlag, Berlin/Wien. 2. Aufl. 1912 - 1923. (digitalisierte Ausgabe des Nachdrucks)
Patentschriften:
Cosmovici, Georg C.: Schmiereinrichtung an Achszapfenlagerungen von Eisenbahnwagen. Eidgen. Amt für geistiges Eigentum, 2. Oktober 1908 ("CH44930A.pdf")
Cosmovici, Georg Constantin: Achsbüchse für Eisenbahnwagen. Angemeldet am 1. November 1908, Beginn der Patentdauer 1. Juni 1910 ("AT44857B.pdf")

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