-
Bremsscheibe, insbesondere für Schienenfahrzeuge Die Erfindung bezieht
sich auf eine Bremsscheibe, insbesondere für Schienenfahrzeuge, bestehend aus einem
fest auf der Achse eines abzubremsenden Radsatzes angeordneten Tragkörper und mit
diesem mittels Schrauben verbundenen und mit ihrem Innenmantel auf konzentrischen
Zentrierflächen des Tragkörpers gelagerten, aus zwei je einseitig beaufschlagten
ungeteilten oder aus zwei in Achsebene geteilten, zweiseitig beaufschlagten Hälften
bestehenden Bremsscheibenringen, wobei der Tragkörper mindestens zwei gleichmäßig
am Umfang verteilte und radial gerichtete Arme mit gleichbleibendem Querschnitt
aufweist, die durch die beiden Bremsscheibenringe mit Hilfe entsprechender Aussparungen
auf ihrem ganzen oder nahezu ganzen Umfang satt sitzend umfaßt sind und wobei nur
die Bremsscheibenringe bzw. Bremsscheibenringhälften unmittelbar miteinander verbunden
sind, nach Patent 1103 375.
-
Die Bremsscheibe nach dem Hauptpatent besteht aus dem Tragkörper mit
den Tragarmen sowie zwei im Bereich ihres Außenumfanges miteinander verbundenen
Bremsscheibenringteilen oder aus zwei ungeteilten, in der Quermittelebene des Tragkörpers
axial miteinander verschraubten Bremsscheibenringen. Diese mehrteiligen Bremsscheiben
lassen sich zwar durch Lösen der die Bremsscheibenringteile verbindenden Schrauben
leicht von ihrem Tragkörper abnehmen, und die Ausdehnung der Bremsscheibenringe
wird beim Bremsen nicht behindert. Indessen bedingt ihre Vielteiligkeit eine genaue
und teuere Herstellung.
-
Es sind auch schon Bremsscheiben bekanntgeworden, bei denen zwei ungeteilte,
ein Gußteil bildende Bremsscheibenringe durch radial die Bremsscheibenringe durchsetzende
und in den Tragkörper eingeschraubte Dehnschrauben mit diesem verbunden sind, die
durch koaxiale Paßbüchsen von der übertragung des Drehmomentes entlastet sein können.
Bei dieser Verbindung zwischen dem Tragkörper und den Bremsscheibenringen ist deren
Auswechseln, etwa bei Verschleiß, nicht ohne weiteres möglich, da die einander zugeordneten
Bohrungen für die Befestigungsschrauben im Tragkörper und in den Bremsscheibenringen
genau übereinstimmen müssen. Das kann nur durch gemeinsames Bearbeiten der zu verbindenden
Teile erreicht werden.
-
Um letzteres zu vermeiden, sind zur Verbindung zwischen dem Tragkörper
und den Bremsscheibenringen Spannhülsen mit ineinander eingreifenden Verzahnungen
vorgesehen worden, die in radiale, beiden Teilen gemeinsame Bohrungen eingesetzt
und durch Schrauben in diesen gesichert sind. Diese Schrauben bzw. die zwischen
Schraubenkopf, Schraubenmutter und Spannhülse beigelegten Beilagscheiben weisen
einen Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser der Bohrungen im Tragkörper
und in den Bremsscheibenringen ist. Dabei ist es möglich, daß sich die Schraubenköpfe
oder die Beilagscheiben unmittelbar auf dem Tragkörper bzw. den Bremsscheibenringen
abstützen, so daß die Spannhülse nicht oder nicht genügend gespannt wird und die
Bremskräfte durch die Schrauben und ihre Beilagen übertragen werden, was gerade
vermieden werden soll. Sämtliche von den radialen Bohrungen durchsetzten Flächen
des Tragkörpers und der Bremsscheibenringe müssen deshalb mit genauer Passung bearbeitet
werden. Auch diese Bremsscheiben sind daher teuer.
-
Bei diesen bekannten Bremsscheiben mit radialen Schrauben ist zwar
bei Erwärmung der Bremsscheibenringe beim Bremsen eine Möglichkeit zur radialen
Ausdehnung gegeben, diese verursacht jedoch sowohl in den Dehnschrauben als auch
in den Spannschrauben der Spannhülsen sowie in den Bremsscheibenteilen erhebliche
Spannungen.
-
Diese Spannungen sind bei einer anderen bekannten Bremsscheibe vermieden,
bei welcher die beiden einteiligen Bremsscheibenringe abnehmbar, und durch Keile
oder Paßfedern gegen Drehen gesichert, auf einem mit der Achswelle fest verbundenen
Tragkörper aufgebracht und durch eine abnehmbare Scheibe gehalten sind. Diese Verbindung
kann jedoch, insbesondere bei der allgemeinen angestrebten Verwendung von gußeisernen
Bremsscheibenringen zu Kerbwirkungen sowohl im Tragkörper als auch in
den
Bremsscheibenringen führen, die ein Anreißen und damit ein Brechen dieser Teile
zur Folge haben kann. Außerdem wird die Luftführung und damit die Kühlung der Bremsscheibe
durch die notwendige Verbreiterung der Rippen zur Lagerung der Keile sowie durch
die Scheiben zum axialen Sichern der Bremsscheibenringe stark beeinträchtigt.
-
Demgegenüber besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin,
die Bremsscheibe nach dem Hauptpatent so auszubilden, daß ohne zusätzliche Spannungsbeanspruchung
der Bremsseheibenteile und bei günstiger Luftführung zwei ein einziges Gußstück
bildende Bremsscheibenringe verwendet werden können.
-
Als Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß bei einer Bremsscheibe
der eingangs genannten Art die radial gerichteten Arme mit dem Tragkörper lösbar
verbunden sind.
-
Durch diese Maßnahmen wird nicht nur die der Erfindung zugrunde liegende
Aufgabe in vorteilhafter Weise gelöst, sondern darüber hinaus noch der Vorteil erzielt,
daß die Arme unabhängig vom Tragkörper fertig bearbeitet und bei Fertigung größerer
Serien auf automatischen Drehmaschinen hergestellt werden können. Ferner ist die
Ausschußgefahr sowohl beim Guß als auch bei der mechanischen Bearbeitung des als
Tragkörper dienenden Stahlgußstückes erheblich verringert.
-
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigt Abb. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Bremsscheibe
und Abb: 2 bis 6 verschiedene Ausführungsbeispiele der lösbaren Verbindung zwischen
den Armen und dem Tragkörper in vergrößertem Maßstab.
-
Die Bremsscheibe nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 1 besteht
im wesentlichen aus einem auf der Achswelle 1 des abzubremsenden Radsatzes fest,
z. B. durch Aufpressen, angebrachten Tragkörper 2 und zwei voneinander im Abstand
befindlichen, ein einziges Gußstück bildenden und mit dem Tragkörper 2 verbundenen
Bremsscheibenringen 3.
-
Der Tragkörper 2 ist, um einen festen Sitz auf der Achswelle 1 zu
gewährleisten, aus Stahlguß oder als Schweißkonstruktion aus Stahlteilen hergestellt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der Tragkörper 2 ein Stahlgußkörper mit einer
auf die Achswelle 1 aufpreßbaren Nabe 4 und mindestens zwei, im Beispielsfalle vier
gleichmäßig über den Umfang verteilten, auf ihrem Außenmantel vorgesehenen Ansätzen
5, die in einer Ebene liegen. Die Ansätze 5 sind unter sich gleich ausgebildet und
durch Rippen 6 gegenüber der Nabe 4 sowie unter sich versteift. Jeder Ansatz 5 weist
an seiner freien Stirnfläche einen radial gerichteten Arm 7 mit gleichbleibendem
Querschnitt auf. Gemäß der Erfindung ist jeder Aren 7 mit dem Tragkörper 2 lösbar
verbunden. Der Querschnitt der Arme 7 ist vorteilhaft kreisförmig, er kann jedoch
auch quadratisch, rechteckig od. dgl. sein. Es ist dabei jedoch darauf zu achten,
daß die Ecken und Kanten gut abgerundet sind, um Kerbwirkungen und damit Anrisse
im Tragkörper 2 und in den Bremsscheibenringen 3 zu vermeiden.
-
Die beiden ein Gußstück bildenden Bremsscheibenringe 3 sind aus Gußeisen,
insbesondere Grauguß mit perlitischem Gefüge, oder aus Sphärogußeisen hergestellt.
Ihre voneinander abgewandten Stirnflächen dienen als Bremsflächen und ihre benachbarten
Stirnflachen sind in bekannter Weise mit radialen Kühl-und/oder Versteifungsrippen
8 versehen, die ganz oder teilweise zur gemeinsamen Verbindung der Bremsscheibenringe
3 vorgesehen sind. Im Bereich jedes Ansatzes 5 ist zwischen den beiden Bremsscheibenengen
3 eine Büchse 9 zur Aufnahme der Arme 7 eingegossen. Die Länge jeder Büchse 9 entspricht
etwa der Länge eines Armes 7 und erstreckt sich etwa über die halbe radiale Breite
der Brems-> scheibenringe 3. Der Außendurchmesser der Arme 7 und der Innendurchmesser
der Büchsen 9 entsprechen etwa dem lichten Abstand der beiden Bremsscheibenringe
3. Die Arme sind in den Ansätzen 5 des Tragkörpers 2 eingeschraubt und liegen mit
enger Passung in den Büchsen 9 der Bremsscheibenringe 3. Durch diese Anordnung wird
eine ungehinderte radiale Ausdehnung der Bremsseheib,enringe 3 beim Erwärmen ohne
Spannungsbeanspruchung ermöglicht. Außerdem wird eine gute Luftführung und damit
Kühlung der Bremsscheibe erzielt, da diese von störenden Einbauten völlig frei ist.
-
Der in Abb. 2 gezeigte Arm 7 ist ein zylindrischer Bolzen 10, der
an seinem dem Tragkörper 2 zugewandten Ende mit einem Gewindezapfen 11 zum Einschrauben
in den Tragkörper 2 versehen ist. An seinem anderen, zwischen den Bremsscheibenringen
3 liegenden Ende weist der Arm 7 einen vieleckigen Ansatz 12, vorzugsweise einen
Vierkantansatz, zum Einschrauben in den Tragkörper 2 mittels eines Steckschlüssels
auf, der sich in einen zylindrischen Zapfen 13 mit einer Ringnut 14 fortsetzt. Zur
Sicherung des Armes 7 im Tragkörper 2 ist auf dem Ansatz 12 eine innen dem Profil
des Ansatzes 12 und außen dem Abstand der Bremsscheibenringe 3 bzw. der Verlängerungsrippen
15 der Büchse 9 entsprechende vierkantige Scheibe 16 vorgesehen. Die Scheibe 16
ist von einem Sicherungsring 17 gehalten, der in der Ringnut 14 des zylindrischen
Zapfens 13 in bekannter Weise vorgesehen ist.
-
Der in Abb.3 dargestellte Arm 7 entspricht im wesentlichen dem Arm
nach Abb. 2. Er ist jedoch auf einem Teil der Länge seines zylindrischen Bolzens
10 mit enger Passung in den Tragkörper 2 eingelassen. Diese Anordnung hat den Vorteil,
daß der Gewindezapfen 11 von der Übertragung der Bremskräfte entlastet ist. Die
Sicherung kann in gleicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 erfolgen.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 wird der Arm 7 von einer Büchse
18 gebildet, die auf einem Teil ihrer Länge mit enger Passung in den Tragkörper
2 eingelassen und gegen Verdrehen durch einen Stift 19, eine Nase od. dgl. gesichert
ist. Die Befestigung im Tragkörper 2 erfolgt durch eine in diesen eingeschraubte
Schraube 20, die mittels eines Federringes 21 oder einer anderen bekannten Schraubensicherung
gegenüber der Büchse 18 oder dem Tragkörper 2 gesichert ist, wobei im letzteren
Fall eine Sicherung der Büchse 18 gegen Verdrehen in Fortfall kommen kann. Der Kopf
dieser Schraube 20 ist mit einem Innensechskant 22 für einen Steckschlüssel versehen.
Der Durchmesser des Schraubenkopfes bzw. des Federringes 21 ist kleiner als der
Außendurchmesser der Büchse 18, um eine zuverlässige Befestigung der Büchse im Tragkörper
2 zu erzielen, da sonst die Bremskräfte durch die Schrauben übertragen werden, was
gerade vermieden werden soll. Die Büchse kann an ihrem unteren Ende auch mit einem
vorzugsweise linksgängigen Gewinde versehen
und in den Tragkörper
eingeschraubt sein, so daß der Stift 19 entfallen kann..
-
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Abb.5 ist der Arm 7 eine auf einem
Teil ihrer Länge in den Tragkörper 2 eingelassene bekannte Spannhülse 23 mit ineinander
eingreifende Schrägflächen aufweisenden Längsschlitzen. Die Sicherung der Spannhülse
23 erfolgt ebenfalls mittels. einer im Tragkörper gehaltenen Schraube 20, wobei
der Kopfdurchmesser der Schraube bzw. der runden Beilagscheibe 24 entsprechend dem
Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 kleiner als der Außendurchmesser der Spannhülse
23 ist. Der Kopf der Schraube 20 ist ebenfalls mit einem Innensechskant 22 versehen,
um das Anziehen bzw. Lösen der Schraube mittels eines Steckschlüssels zu ermöglichen.
-
Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 6 entspricht im wesentlichen dem
Ausführungsbeispiel nach Abb. 4, jedoch mit dem Unterschied, daß die Büchse 18 mit
einer zylindrischen Ausnehmung 25 zur Aufnahme des Schraubenkopfes versehen ist.
-
Die Sicherung der Schrauben bzw. Bolzen kann auch durch andere bekannte
Schraubensicherungen, z. B. durch Nutmuttern mit Sicherungsblechen, erfolgen.