DE1132950B

DE1132950B - Brake disc

Info

Publication number: DE1132950B
Application number: DEB54742A
Authority: DE
Original assignee: Bergische Stahl Industrie
Current assignee: Bergische Stahl Industrie
Priority date: 1959-09-09
Filing date: 1959-09-09
Publication date: 1962-07-12

Description

Bremsscheibe Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Brernsscheibe, insbesondere für Schienenfahrzeuge, welche aus auf einer mit radialen Speichen versehenen Nabe befestigten selbständigen Bremsringen besteht.Brake disc The invention relates to a multi-part brake disc, in particular for rail vehicles, which are made on one with radial spokes Independent brake rings attached to the hub.

Es ist bekannt, Bremsringe dadurch an Radreifen oder Trägerkörpem zu befestigen, daß der äußere U fang einer Radscheibe zu einem Flansch verdickt ist, an dessen innerem Umfang achsparallele Nuten angeordnet sind, in die auf der Rückseite der Brernsringe angeordnete und bis zum äußeren Umfang reichende Führungselemente von der Seite her eingeschoben werden. Dabei wird je ein Bremsring beiderseits der Radscheibe angebracht und beide Bremsringe werden mittels achsparalleler Schrauben, welche die Radscheibe durchsetzen, zusammengehalten, so daß sie nicht wieder aus den Führungen gleiten können. Die Führungen haben hierbei den Zweck, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Radscheibe und Bremsringen herzustellen. Nachteilig ist hierbei, daß einmal eine sehr genaue Bearbeitung der Führungen und der in diesen sitzenden Teile der Bremsringe notwendig ist, damit überhaupt die Bremsringe auf der Radscheibe angebracht werden können, und zum anderen geben die die Radscheibe durchsetzenden Schrauben oder Bolzen deshalb zu Beanstandungen Anlaß, weil von der dafür notwendigen Öffnung in der Radscheibe sehr oft Risse, insbesondere Wärmespannungsrisse, ausgehen, welche 2ine Zerstörung der Radscheibe zur Folge haben können.It is known to fasten brake rings to wheel tires or support bodies in that the outer U catch of a wheel disc is thickened to form a flange, on the inner circumference of which axially parallel grooves are arranged, in the guide elements arranged on the back of the brake rings and extending to the outer circumference be inserted from the side. Here, a brake ring is mounted each on both sides of the wheel disc and both brake rings by means of axis-parallel screws, which pass through the wheel disc, held together so that they can not slide back out of the guides. The purpose of the guides is to create a non-positive connection between the wheel disc and the brake rings. The disadvantage here is that on the one hand a very precise machining of the guides and the parts of the brake rings seated in them is necessary so that the brake rings can be attached to the wheel disc at all, and on the other hand the screws or bolts penetrating the wheel disc give rise to complaints, because cracks, in particular thermal stress cracks, very often arise from the opening in the wheel disk that is necessary for this, which can result in the destruction of the wheel disk.

Des weiteren ist eine Bremsscheibe Gegenstand ,ines älteren Patents, bei der die auf der Achse aufzuschrumpfende oder aufzupressende Nabe 7.apfenförmige Speichen trägt, welche in genau -ntsprechende Nuten auf der Rückseite der Bremsringe passen, wobei die Bremsringe ihrerseits fest niteinander verschraubt werden. Auch bei dieser ,%.usführungsform müssen sehr genaue Passungen zwischen. den Speichen und Nuten im Bremsring iergestellt werden, damit nicht eine relative Bevegung zwischen Nabe und Bremsring erfolgt. &.ußerdem müssen hierbei die zur Befestigung der 3remsringe auf der Nabe angewendeten Schrauben ,inen Teil der insbesondere bei der Erwärmung der icheibe auftretenden Kräfte aufnehmen.Furthermore, a brake disc is the subject of an earlier patent, in which the hub to be shrunk or pressed onto the axle is peg-shaped Carries spokes, which in exactly -matching grooves on the back of the brake rings fit, whereby the brake rings in turn are screwed tightly together. Even With this.%. embodiment, very precise fits between. the spokes and grooves in the brake ring are iersteller, so that there is no relative movement between Hub and brake ring is done. &. In addition, the for fastening the 3 brake rings applied to the hub screws, in part of the especially in the Take up the warming of the forces occurring.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-;teht darin, eine relativ einfach gebaute mehrteilige 3remsscheibe zu schaffen, welche mit einfachen Jitteln zusammengesetzt werden kann, welche larüber hinaus ohne Auftreten von Spannungen bei ler Erwärmung der Bremsringe arbeiten kann und velche so aufgebaut ist, daß der Bremsdruck auf die Bremsringe diese immer kraftschlüssig mit der Nabe verbindet, so daß nicht eine Relativbewegung zwischen Nabe bzw. Speiche und Bremsring möglich ist. Darüber hinaus soll noch eine wesentliche Gewichtserspamis erzielt und eine gute Zentrierung der Bremsringe auf der Nabe erreicht werden.The object on which the invention is based is to achieve a relative to create simply built multi-part 3 brake discs, which with simple jetties can be composed, which larabove without the occurrence of tension with ler heating of the brake rings can work and velche is so constructed that the brake pressure on the brake rings always connects them positively to the hub, so that a relative movement between the hub or spoke and the brake ring is not possible is. In addition, a significant weight savings should be achieved and a good centering of the brake rings on the hub can be achieved.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf der mit dem Radsatz fest verbundenen und mit radialen Speichen versehenen Nabe der Bremsscheibe mit aus unmittelbar miteinander verschraubten, außenseitig beaufschlagbaren Bremsringen, auf deren der Bremsfläche abgewandten Seite Kühlrippen und zur Aufnahme der Speichen bestimmte Nuten angeordnet sind, erfindungsgemäß die Ebenen der Nutenseitenwände zueinander einen Winkel bilden, der mit seinem Scheitel zur Außenfläche des zugehörigen Brernsringes weist.This object is achieved in that on the fixed with the wheelset connected and provided with radial spokes hub of the brake disc with from directly Brake rings that are screwed together and can be acted upon on the outside, on which the Cooling ribs facing away from the braking surface and certain to accommodate the spokes Grooves are arranged, according to the invention, the planes of the groove side walls to one another Form an angle, which with its apex to the outer surface of the associated Brernsring shows.

Zweckmäßig werden Nuten und Speichen so ausgebildet, daß nur die Seitenwände der Nuten auf den Speichen aufliegen.Appropriately, grooves and spokes are formed so that only the side walls the grooves rest on the spokes.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Bremsscheibe, Fig. 2 den Schnitt durch eine Speiche nach der Linie A -A der Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht B auf eine Speiche nach Fig. 2 und Fig. 4 den Schnitt nach der Linie C-C der Fig. 1. Die Nabe 11, welche auf einer Achse aufgeschrumpft werden kann, trägt radial angeordnete Speichen 12. Beiderseits der Speichen 12 sind Bremsringe 13 und 14 angeordnet. Auf der Rückseite der Bremsringe sind Kühlrippen 15 vorgesehen.The drawing shows an exemplary embodiment of the invention, namely FIG. 1 shows a partially cut-away side view of a brake disc, FIG. 2 shows the section through a spoke along the line A-A in FIG. 1, FIG. 3 shows a view B of a Spoke according to FIGS. 2 and 4 shows the section along the line CC of FIG. 1. The hub 11, which can be shrunk onto an axis, carries radially arranged spokes 12. Brake rings 13 and 14 are arranged on both sides of the spokes 12. Cooling fins 15 are provided on the back of the brake rings.

Nach Fig. 2 und 3 tragen die Bremsringe 13 und 14 auf ihrer Rückseite Nuten 16, deren Seitenwände 17 zueinander einen Winkel bilden, der mit seinem Scheitel zur Außenfläche, des zugehörigen Bremsringes weist. Die Speichen haben eine entsprechende Form, so daß sie satt in die Nuten passen und nur die Seitenwände der Nuten auf den Speichen aufliegen. Auf der Rückseite der Bremsringe 13 und 14 sind die Kühlrippen 15 so angeordnet, daß jede Rippe fast bis zur Rückseite des anderen Bremsringes reicht und die Rippen der beiden Bremsringe versetzt zueinander angeordnet sind, damit zwischen den Kühlrippen der Kühlluftstrom hindurchstreichen kann.According to FIGS. 2 and 3 , the brake rings 13 and 14 carry grooves 16 on their rear side, the side walls 17 of which form an angle to one another, the apex of which points to the outer surface of the associated brake ring. The spokes have a corresponding shape so that they fit snugly into the grooves and only the side walls of the grooves rest on the spokes. On the back of the brake rings 13 and 14, the cooling fins 15 are arranged so that each rib extends almost to the rear of the other brake ring and the fins of the two brake rings are offset from one another so that the cooling air flow can pass between the cooling fins.

Die Bremsringe werden mittels innenhegender Schrauben 18 festgehalten (Fig. 4) und gleichzeitig durch das Zusammenwirken von Nut 16 und Speiche 12 zentriert.The brake rings are held in place by means of internal screws 18 (FIG. 4) and at the same time centered by the interaction of groove 16 and spoke 12.

Die Speichen sind innen hohl ausgebildet und besitzen nahe der Nabe und am Außenumfang je eine öffnung (öffnung 19 und 20), so daß auch hier infolge der Zentrifugalwirkung ein Luftstrom im Innern der Speiche fließen kann, welcher eine Kühlung bewirkt.The spokes are hollow on the inside and each have an opening (opening 19 and 20) near the hub and on the outer circumference, so that here too, as a result of the centrifugal effect, an air stream can flow inside the spoke, which causes cooling.

Die Bremsringe sind durch eine in Achsebene verlaufende Ebene in zwei Hälften geteilt, so daß die Bremsringe ausgewechselt werden können, ohne daß die oft innerhalb der Räder liegende Nabe von der Achse entfernt werden muß.The brake rings are divided into two by a plane running in the axial plane Halved so that the brake rings can be replaced without the often located inside the wheels hub must be removed from the axle.

Beim Bremsen mit dieser Scheibe werden die Bremsbeläge mit großer Kraft gegen die Bremsringe 13 und 14 gedrückt. Dabei werden infolge des Zusammenwirkens der Nuten 17 mit den Speichen 12 die Bremsringe genau zentriert und haben somit keinerlei Möglichkeit einer Relativbewegung gegenüber der Nabe. Andererseits können sich aber die Bremsringe ohne weiteres in radialer Richtung ausdehnen, wenn sie sich bei der Brernsung, sehr stark erwärmen, wobei der Wärmeunterschied zwischen der Speiche und dem Bremsring eine unterschiedliche Ausdehnung bedingt. Es wird also erreicht, daß sich die Bremsringe in radialer Richtung infolge der Erwärinung ausdehnen können, aber eine Relativbewegung der Bremsringe gegenüber der Nabe nicht möglich ist.When braking with this disc, the brake pads are pressed against the brake rings 13 and 14 with great force. As a result of the interaction of the grooves 17 with the spokes 12, the brake rings are precisely centered and thus have no possibility of relative movement with respect to the hub. On the other hand, however, the brake rings can easily expand in the radial direction if they heat up very strongly during the burn, the difference in heat between the spoke and the brake ring causing a different expansion. It is thus achieved that the brake rings can expand in the radial direction as a result of the heating, but a relative movement of the brake rings with respect to the hub is not possible.

Da die Bremsringe selbst durch die Bremsbacken mit den Belägen gegen die Speichen gedrückt werden, sind keine starken Befestigungsschrauben notwendig; Z> die Schrauben 18 brauchen nur die Bremsringe auf den Speichen so festzuhalten, daß sie sich nicht lösen können.Since the brake rings themselves are pressed against the spokes by the brake shoes with the linings, no strong fastening screws are necessary; Z> the screws 18 only need to hold the brake rings on the spokes in such a way that they cannot loosen.

Durch die Anordnung der Rippen wird eine möglichst große kühlende Oberfläche erreicht, welche von dem gesamten zwischen den Bremsringen durchstreichenden Luftstrom bespült werden. Die Rippen können hierbei möglichst dünn gehalten werden, da sie selbst keinerlei tragende Funktionen mehr zu erfüllen haben.The arrangement of the ribs creates the greatest possible cooling Surface reached which of the entire between the brake rings traversing Be flushed with air flow. The ribs can be kept as thin as possible, since they no longer have any supporting functions to fulfill themselves.

Grundsätzlich ist die Anzahl der Speichen nicht auf die aus dem Ausführungsbeispiel hervorgehende beschränkt. Es genügt beispielsweise auch, wenn nur vier Speichen insgesamt vorhanden sind. Es kann aber auch jede andere Anzahl -verwendet werden.In principle, the number of spokes is not the same as in the exemplary embodiment emerging limited. It is sufficient, for example, if only four spokes are present in total. However, any other number can also be used.

Es ist möglich, den der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken auch auf Bremsscheibenringe anzuwenden, welche auf Rädern angeordnet sind. Dazu ist es nur notwendig, die Anzahl der Nuten auf der Rückseite der Bremsringe der Anzahl der Radspeichen anzupassen und die Radspeichen so zu bearbeiten, daß sie in die Nuten passen. Zweckmäßig werden dabei die Bremsringe in ihrem äußeren Durchmesser so gewählt, daß sie nicht am Radreifen anliegen, damit sie sich noch unter der Erwännung beim Bremsen ausdehnen können.It is possible to also use the idea on which the invention is based apply to brake disc rings which are arranged on wheels. It is for this only necessary the number of grooves on the back of the brake rings of the number adjust the wheel spokes and edit the wheel spokes so that they fit into the Grooves fit. The outer diameter of the brake rings is useful chosen in such a way that they do not rest on the wheel tires so that they are still under the mention expand when braking.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Multi-part brake disk, especially for rail vehicles, consisting of a hub with radial spokes that can be firmly connected to the axle of the wheel set and of brake rings that are directly screwed to one another and can be acted upon on the outside, on the side facing away from the braking surface with cooling fins and intended to accommodate the spokes Grooves are arranged, characterized in that the planes of the groove side walls form an angle to one another, the apex of which points to the outer surface of the associated brake ring.

2. Brake disk according to spoke 1, characterized in that only the side walls of the grooves rest on the spokes. 3. Brake disk according to spoke 2, characterized in that the spokes are hollow and each have an opening near the hub and on the outer circumference. 4. Brake disc according to claims 1 to 3, characterized in that the brake rings are divided into two halves in the axial plane. 5. Brake disk according to claim 4, characterized in that the cooling fins of each brake ring extend almost to the other brake ring and are arranged offset to one another. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 044 857; Journal "Deutsche Eisenbahntechnik", Volume 6, Issue 11/1958, p. 539, Fig. 17. Older patents considered: German Patent No. 1103 375.