DE1158095B

DE1158095B - Bremsscheibe, die an der Nabe eines Rades, insbesondere eines Schienenrades, befestigt ist

Info

Publication number: DE1158095B
Application number: DED33902A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Rautenberg; Dipl-Ing Bernhard Schmuecker; Fritz Kloetzner
Original assignee: Bochumer Verein fuer Gussstahlfabrikation AG; Bergische Stahl Industrie
Current assignee: Bochumer Verein fuer Gussstahlfabrikation AG; Bergische Stahl Industrie
Priority date: 1960-07-30
Filing date: 1960-07-30
Publication date: 1963-11-28
Also published as: SE186827C1

Description

Bremsscheibe, die an der Nabe eines Rades, insbesondere eines Schienenrades, befestigt ist Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe, die an der Nabe eines Rades, insbesondere eines Schienenrades, befestigt ist. Dabei können eine oder zwei Bremsscheiben angeordnet sein.
Bei einem bekannten Schienenrad sind zwei Bremsscheiben lösbar mit Durchgangsschrauben befestigt, die die Radscheibenwurzel zwischen den Bremsscheiben einklemmen. Die Bremsmomentübertragung erfolgt durch die Befestigungsschrauben oder durch von den Befestigungsschrauben durchsetzte Paßbüchsen. Eine solche Befestigung hat den Nachteil, die Radscheibenwurzel durch die Durchgangslöcher empfindlich zu schwächen, was nicht einmal durch eine Verbreiterung der Scheibenwurzel voll ausgeglichen werden kann. Erfahrungsgemäß sind Dauerbruchanrisse, die von den Durchgangslöchern ausgehen, kaum zu vermeiden.
Bei einem anderen bekannten Schienenrad ist die Bremsscheibe auf die Nabe aufgeschrumpft.
Diese Befestigung kann nicht als lösbar angesehen werden und erfordert wegen des Schrumpfsitzes eine verhältnismäßig lange Nabe.
Es ist auch bereits eine Anordnung bekanntgeworden, bei der an die Nabe des Rades ein Flansch angegossen ist, der von den Befestigungsschrauben für die Bremsscheibe durchsetzt wird. Auch bei dieser Befestigungsart besteht die Gefahr, daß die von den Bohrungen der Schrauben ausgehenden Dauerbruchanrisse die Radnabe schwächen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und ein Rad mit einer Bremsscheibe zu schaffen, bei dem die Bremsscheibe auf der Nabe lösbar befestigt und bei dem eine Nabenverlängerung nicht erforderlich ist. Gleichzeitig soll eine Gefährdung der Nabe durch von den Bohrungen ausgehende Dauerbruchanrisse vermieden werden.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß für eine Bremsscheibe der eingangs geschilderten Art auf einem oder beiden Nabenenden ein Zwischenring durch Haftsitz und/oder Schweißung befestigt ist, mit dem die Bremsscheibe ihrerseits lösbar verbunden ist.
Auftretende Risse können infolge des getrennten Ringes nicht durchlaufen, was von besonderer Bedeutung ist, da die Nabe ihrerseits auf der Radachse unter Spannungen aufsitzt und diese Spannungen dazu beitragen würden, auftretende Risse zu erweitern.
Der Zwischenring kann als auf der Nabe festsitzender, beispielsweise aufgeschweißter Flansch ausgebildet sein. Als Zwischenring kann ein Ringfeder-Spannelement 'vorgesehen sein oder eine konische Spannhülse verwendet werden. Im letzteren Fall ist die Aufstandsfläche der Bremsscheiben gleichfalls konisch ausgebildet.
Zur Zentrierung kann die Bremsscheibe auf dem Mantel eines zweistufigen Flansches spielfrei aufgeschoben sein.
Es ist gleichgültig, ob die auf die Bremsscheibe wirkende Bremskraft als Biegemoment von der Bremsscheibe auf die Nabe übertragen wird oder ob der Rücken der Bremsscheibe an der Felge oder im Rücken einer auf der anderen Radseite angeordneten Bremsscheibe abgestützt ist. Eine derartige Ausbildung ist nicht Gegenstand der Erfindung.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig.l den Querschnitt eines Schienenrades mit doppelt gewellter Leichtradscheibe und mit an Flanschringen befestigten, nicht abgestützten Bremsscheiben, Fig.2 den Querschnitt eines Schienenrades mit einfach gewellter Radscheibe und mit an Flanschringen befestigten, gegeneinander abgestützten Bremsscheiben, Fig.3 den Querschnitt eines Schienenrades mit einer einfach gewellten Radscheibe und mit durch Ringfeder-Spannelementen befestigten, gegeneinander abgestützten Bremsscheiben, Fig. 4 den Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des Ringfeder-Spannelementes, angewandt bei einem Schienenrad m_ it doppelt gewellter Leichtradscheibe,.
-Fig: 5 den Querschnitt eines Schienenrades mit doppelt gewellter Leichtradscheibe und mit einem fliegend an einer Radseite an einem Flanschring befestigten Bremskörper und Fig. 6 den Querschnitt einer Befestigung des Innenteiles einer Bremsscheibe mit einer konischen Spannllülse.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist auf die Felge 1 einer doppelt gewellten Leichtradscheibe 2 ein Radreifen 3 aufgeschrumpft und durch einen Sprengring 4 gesichert. An einem solchen bekannten Rad sind beiderseitig der Radscheibe Bremsscheiben 6 und 7 befestigt, bei denen in bekannter Weise die Bremsfläche 5 der Scheibe parallel zur Radebene liegt.. Die Bremsscheiben 6 und 7 und auch die Bremsscheiben der übrigen Beispiele bestehen vorteilhaft aus Stahlguß, können aber auch aus Grauguß oder aus einem anderen geeigneten Material hergestellt sein. Jede Bremsscheibe 6 oder 7 und auch jede Bremsscheibe der übrigen Beispiele ist, unabhängig davon, ob sie insgesamt einstückig ist oder ob sie, in einer Durchmesserebene geteilt, zweistückig ist, mit Kühllufteintrittsöffnungen 11, versehen. Dadurch erhält die Bremsscheibe eine Gestalt, bei der im folgenden der die Bremsfläche 5 tragende Bereich mit »Außenteil« 8 und der mit der Zentralöffnung versehene Bereich mit »Innenteil« 9 bezeichnet wird. Die beiden Teile 8 und 9 sind durch zwischen den Kühlluftöffnungen 11 stehengebliebene Stege 10 miteinander verbunden. Kühlrippen 12 -und 13 dienen als Lüfterflügel und zur Versteifung. Auf zylindrisch abzedrehte Enden der Naben 14 und 15 ist je ein Flänschring 16 aufgepreßt öder aufgeschrumpft und stirnseitig mit einer Schweißnaht 17 versehen. Der Innenteil 9 jeder Bremsscheibe wird zur Zentrierung spielfrei auf den Mantel 18 des Flahschringes 16 aufgeschoben. Zur Befestigung dienen Schrauben 19 und zur Drehmonlentübertragung Paßstifte 20, die im Teilkreis der Schrauben zwischen den Schrauben liegen. 21 ist ein den Paßstift 20 sichernder Sprengring.
Mit einer solchen Befestigung der Bremsscheiben an dem Flanschring können bereits erhebliche Biegemomente der Bremsscheibe auf den Flanschring übertragen werden; denn das dabei auftretende Kräftepaar A, B hat einen verhältnismäßig großen Abstand a. Werden die Bremsscheiben auf dem Umfang aber nur an einer Stelle ihrer Bremsfläche beaufschlagt, so wird es im allgemeinen doch zweckmäßiger sein, große Biegemomente von der Befestigungsstelle fernzuhalten und die Rücken der Außenteile 8 gegeneinander oder an der Felge abzustützen.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist auf die Felge 25 einer einfach gewellten Radscheibe 26 ein Radreifen 3 aufgeschrumpft und durch einen Sprengring 4 gesichert. Die Bremsscheiben 27 und 28 entsprechen im wesentlichen den Scheiben 6 und 7 der Fig. 1, bestehen also aus einem Außenteil 8, einem Innenteil 9, Stegen 10 sowie Rippen 12 und 13. Auch die Flanschringe 29 entsprechen den Flanschringen 16 der Fig. 1. Unterschiedlich ist, daß der Innenteil 9 auf dem Hals des im Profil winkelförmigen Flansch ringes zentriert ist. Die Flanschbefestigung hat nämlich keine Biegemomente zu übertragen; denn die Rücken der Außenteile 8 sind gegeneinander durch eine Anzahl, z. B. sechs Bolzen 30 abgestützt. Jeder Bolzen sitzt in einer Warze 31 der einen Bremsscheibe 27 fest und ist noch durch eine Heftstelle 32 gesichert. Die Stirnfläche 33 des Bolzens ist ebenso wie die Stirn 34 der Warze 35 der anderen Bremsscheibe sorgfältig bearbeitet. Die Stirnflächen berühren sich. Die Bolzen 30 durchdringen in bekannter Weise die Radscheibe in Löchern 36, ohne die Lochwand zu berühren.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die mit dem Beispiel nach Fig.2 übereinstimmenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Unterschiedlich ist die Befestigung der Bremsscheiben 40 und 41 an der Nabe. Der Innenteil 9 sitzt auf einem Ringfeder-Spannelement 42 auf, das über ein Druckstück 43 mit Schrauben 44 an dem Innenteil verspannt ist. Das bekannte Ringfeder-Spannelement zentriert die Bremsscheiben und befestigt sie drehmomentschlüssig. .: Das Ringfeder-Spannelement 45 in der Anordnung nach Fig. 4 liegt zwischen einem durchgehend zylindrischen Sitz des Innenteiles 9 und einem zylindrischen Zapfen der Nabe 46. Das Spannelement ist bekannt und besteht aus vier einseitigen Ringfederringen 47, aus zwei Spreizkeilringen 48 und aus einer Anzahl in einem Teilkreis angeordneter, durch Federringe gesicherter Schrauben 49. Die Verspannung des Elementes muß so groß sein, daß sie die axial wirkende Bremskraft und das tangential wirkende Bremsmoment an die Nabe übertragen kann.
In dem Beispiel nach Fig. 5 entspricht das Rad dem Rad des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1, trägt also die gleichen Bezugszeichen. Die Nabe 50 ist zylindrisch abgedreht und nimmt einen Flanschring 51 auf, der mit Kehlnähten 52 und 53 mit der Nabe verbunden ist. An dem Flansch ist mit Schrauben 54 fliegend ein an sich bekannter Bremskörper 55 befestigt, der zwei Bremsringe 56 hat. 57 ist eine Lüfterrippe. Der Bremskörper 55 ist an der Stelle 58 am Flansch zentriert. 59 ist eine von der Schraube 54 durchsetzte Paßbüchse. Die Anordnung nach Fig. 6 ist mit derjenigen nach Fig. 3 und 4 vergleichbar, weil sie ein Spannelement verwendet. Allerdings ist das Spannelement eine bei der Befestigung von Walzlägerringen bekannte konische Spannhülse 62, die zwischen einem zylindrischen Zapfen der Nabe 60 bzw. 61 und einem konischen Sitz 63 des Innenteiles 9 einer Bremsscheibe liegt. Ein die Verspannung bewirkender Gewindering 66 ist durch einen Blechring 67 gesichert. Auch die Verspannungsmöglichkeit durch die Spannhülse 62 ist groß genug, sowohl die Bremskraft als auch das Bremsmoment auf die Nabe zu übertragen.
Schutz für die Ansprüche 2, 4 und 5 wird nur im Zusammenhang mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 begehrt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Bremsscheibe, die an der Nabe eines Rades, insbesondere eines Schienenrades, befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem (50) oder beiden Nabenenden (14 und 15, 46 bzw. 60 und 61) ein Zwischenring (16, 29, 42, 45, 51 bzw. 62) durch Haftsitz und/oder Schweißung befestigt ist, mit dem die Bremsscheibe (6, 7; 27, 28; 40, 41 bzw. 55) lösbar verbunden ist. 2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring ein auf der Nabe festsitzender, beispielsweise aufgeschweißter Flansch (16, 29, 51) ist. 3. Rad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (6) auf dem Mantel (18) des Flansches (16) spielfrei aufgeschoben ist. 4. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring ein Ringfeder-Spannelement (42, 45) ist. 5. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring eine konische Spannhülse (62) ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 910 421, 957 306; deutsche Auslegeschrift Nr. 1021406; USA.-Patentschrift Nr. 2 251668; Hütte, IIA, 28. Auflage, Berlin 1954, S. 104, Bild 2 e.