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Schienenrad mit parallelen beiderseitigen Scheiben-Bremsflächen
Die Erfindung betrifft ein Schienenrad mit parallelen beiderseitigen Scheiben-Bremsflächen, wobei die Radscheibe selbst als eine der Bremsflächen ausgebildet ist und an ihrer der Bremsfläche abgekehrten Seite mit einer zur Radachse konzentrischen, fast die gesamte Fläche der Radscheibe einnehmenden Ausnehmung zum Durchtritt der Kühlluft versehen ist und die zweite Bremsfläche von einer mit dem Rad drehmomentschlüssig verbundenen Bremsscheibe gebildet ist.
Es ist bekanntgeworden, Bremsscheiben an den Speichen von Speichenrädern oder auch an den Scheiben von Scheibenrädern zu befestigen. Hiedurch wurden einerseits Scheiben und Speichen geschwächt, anderseits traten unerwünschte Temperaturspannungen auf.
Es ist auch bereits bekanntgeworden, Bremsscheiben an der Nabe von Schienenrädern festzuschrauben oder Bremsscheiben an der Felge von Schienenräder zu befestigen, u. zw. entweder an nach innen weisenden Ansätzen der Felge oder mit Hilfe von Schrauben an der Felge selbst.
Schliesslich ist es auch bekanntgeworden, Schienenräder zu giessen, deren Innenseite, vom Spurkranz beginnend, weit nach innen gezogen war und so eine mit der Felge einstückige Bremsfläche bildete. Diese Ausführungsformen konnten sich nicht durchsetzen, da die einseitige Abstützung der Bremsscheibe sich nicht bewährte und zudem unerwünschte Temperaturspannungen auftraten.
Es ist weiters bekanntgeworden, auf der Nabe eines Rades eine unabhängige Bremsscheibe anzuordnen, die, 1m die notwendige Steifigkeit zu erzielen, als Doppelscheibe ausgebildet war. Hiezu war es notwendig, eine verlängerte Nabe anzuordnen, auf welche die zusammengesetzte Bremsscheibe aufgeschrumpft wurde, um so die auftretenden Kräfte aufnehmen zu können.
Schliesslich ist auch bereits vorgeschlagen worden, ohne jedoch zum Stande der Technik zu gehören, die eineseite eines kleinenSchienenrades zur Vergrösserung der Reibfläche als durchgehende Bremsfläche auszubilden und an der Felge selbst eine zweite Bremsfläche anzuordnen, die sich in Flucht mit der Felgenstirnfläche befindet und sich hinreichend nach innen erstreckt, um gemeinsam mit der Felgenstirnflä- che die zweite Bremsfläche zu bilden. Bei dieser Anordnung treten bei grösserenRädern gleichfalls gefährliche Wärmespannungen auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Mängel und Nachteile zu beheben.
Hiezu wird die Lehre gegeben, ein Schienenrad der eingangs geschilderten Form so auszubilden, dass die Bremsscheibe auf der Nabe des Rades, auf der der Bremsfläche abgewendeten Seite angeordnet ist und sich mit ihrem Aussenrand gegen die Felge der Radscheibe mit Spiel irrradialer Richtung abstützt. Durch die gegenseitige Abstützung werden die auftretenden Bremskräfte sehr gut aufgenommen und die Biegebeanspruchungen erheblich verringert. Durch die unterschiedliche Form der beiden Bremsscheiben, von denen die eine die Radscheibe selbst ist, wird bei Bremsungen eine unterschiedliche Wärmedehnung eintreten.
Da nach der Lehre der Erfindung aber einSpiel in radialer Richtung bei der Abstützung der Bremsscheibe gegen die Radscheibe möglich ist, werden die unterschiedlichen Wärmedehnungen nicht zu einer Verformung führen, sondern nur zu völlig unschädlichen Relativbewegungen. Kein Teil der Konstruktion wird durch Wärmebewegungen eines andern Teiles der Konstruktion beeinflusst.
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Nach einem weiteren Vorschlag soll die auf der Nabe vorzugsweise aufgeschrumpfte Bremsscheibe sich mit über ihren Umfang verteilten Nocken gegen die Felge abstützen. Es werden nach dieser Lehre auf einfachste Weise Austrittsöffnungen für die das System durchströmende Luft gewonnen, ohne dass es zusätzlichen Aufwandes bedarf.
Nach der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Bremsscheibe im Bereich des Überganges in die Nabe Kühlluft-Eintrittsöffnungen aufweist, welche gegen die als ausgerundete Hohlkehle ausgebildete, zur Führung der Kühlluft dienende Ausnehmung der Radscheibe gerichtet sind. Diese Eintrittsöffnungen stellen sicher, dass der durch das als Radialgebläse wirkende Rad angesaugte Luftstrom gegen die Hohlkehle prallt, wodurch deren Fläche und Strömungsführung durch dieAusrundung günstig beeinflusst werden, da einerseits die Fläche relativ gross ist, anderseits die Strömungsführung so gut ist, dass optimal gekühlt wird.
Dabei wird trotz der optimal grossen abstrahlenden Fläche durch die Ausrundung eine gewisse Elastizität des Rades erreicht, die von grosser Bedeutung, beispielsweise beim Anlauf des Spurkranzes gegen die Schiene in Kurven sein kann.
Mit Vorteil liegen beide Bremsflächen zwischen den den Radreifen begrenzenden-Radialebenen. Es wird also keinerlei zusätzlicher Raum beansprucht.
Im folgenden ist die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen halben Axialschnitt durch ein erfindungsgemässes Schienenrad.
Auf die Felge 1 einer Radscheibe 2 ist in bekannter Weise ein Radreifen 3 aufgeschrumpft und durch einen Sprengring 4 gesichert. Die Radscheibe besitzt ein bogenförmiges Profil, dessen Kehle 5 einer Bremsscheibe 6 gegenüberliegt und dessen andere Seite zu einer zur Radebene parallelen Fläche, der Bremsfläche 7 abgeflacht ist. DieBremsscheibe 6 mitBremsfläche 8 besteht aus einem Aussenteil 9, einem Innenteil 10 und aus Stegen 11. Eine solcheScheibenform wird durchKühlluft-Eintrittsöffnungen 14 bewirkt, die für die Stege nur so viel Material belassen, wie dieselben aus Festigkeitsgründen benötigen.
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Material sein. 12 und 13 sind Kühlrippen, die gleichzeitig als Lüfterflügel'und zur Versteifung dienen.
15 ist der Kühlluftaustritt.
Am Aussenrand des Rückens des Aussenteiles 9 sind über den Umfang z. B. sechs Nocken 16 ausgebildet, die auf einer Schulter 17 der Felge 1 aufsitzen. Der Sitz hat ein Spiel in radialer Richtung zum Ausgleich unterschiedlicher Materialausdehnungen infolge Temperaturdifferenzen der Scheiben 2 und 6. Es ist auch möglich, die Bremsscheibe in ähnlicher Weise zu befestigen.
Der Innenteil 10 der Bremsscheibe ist auf die zylindrisch abgedrehte Nabe 18 des Radkörpers aufgeschrumpft. Der Schrumpfsitz ist so breit, dass er das Bremsmoment der Scheibe 6 auf die Nabe 18 übertragen kann. Die Befestigung der Bremsscheibe 6 an der Nabe kann auch andersartig, z. B. lösbar sein.
Wegen des Seitenversatzes der Radscheibe 2 steht aber in der Regel eine verhältnismässig lange, für einen Schrumpfsitz geeignete Nabe 18 zur Verfügung, insbesondere, da die an Nabe und Felge abgestützte Bremsscheibe einen wesentlich schmaleren Schrumpfsitz erfordert als die nicht abgestützte bekannte Bremsscheibe. Der Schrumpfsitz kann durch eine Heftschweissung oder durch Radialkeile gesichert sein.
Bei spiegelbildlicher Anordnung, d. h. bei einem Rad, dessen Bremsscheibe auf der Radinnenseite liegt, ist es mitunter zweckmässig, die Bremsscheibe in einer Durchmesserebene zu teilen, damit sie sich an dem fertigen Radsatz an-und abbauen lässt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schienenrad mit parallelen beiderseitigen Scheiben-Bremsflächen, wobei die Radscheibe selbst als eine der Bremsflächen ausgebildet ist und an ihrer der Bremsfläche abgekehrten Seite mit einer zur Radachse konzentrischen, fast die gesamte Fläche der Radscheibe einnehmenden Ausnehmung zum Durchtritt der Kühlluft versehen ist und die zweite Bremsfläche von einer mit dem Rad drehmomeatschlüssig verbundenen Bremsscheibe gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (6) auf der Nabe (18) des Rades, auf der der Bremsfläche (7) abgewendeten Seite, angeordnet ist und sich mit ihrem Aussenrand gegen die Felge (1) der Radscheibe (2) mit Spiel in radialer Richtung abstützt.
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