DE1165643B

DE1165643B - Rail wheel with parallel braking surfaces on both sides

Info

Publication number: DE1165643B
Application number: DED33903A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Rautenberg; Dr-Ing Gerhard Wilke
Original assignee: Bochumer Verein fuer Gussstahlfabrikation AG
Current assignee: Bochumer Verein fuer Gussstahlfabrikation AG
Priority date: 1960-07-30
Filing date: 1960-07-30
Publication date: 1964-03-19

Description

Schienenrad mit beiderseitigen parallelen Bremsflächen Die Erfindung betrifft ein Schienenrad mit parallelen beiderseitigen Bremsflächen unter Verwendung der Radscheibe als Bremsfläche und öffnungen zum inneren Durchstrom von Kühlluft.Rail wheel with parallel braking surfaces on both sides The invention relates to a rail wheel with parallel braking surfaces on both sides using the wheel disc as a braking surface and openings for the internal flow of cooling air.

Es ist bekannt, Bremsscheiben zur Erhöhung ihrer Stabilität doppelt auszubilden, wobei die Bremsscheibe selbst sich über Kühlrippen gegen eine zweite auf der Nabe sich frei tragend nach außen erstrekkende Scheibe abstützt. Diese Anordnung wird auf die Nabe aufgeschrumpft, wobei eine große Nabenlänge notwendig ist und die Scheibe selbst durch ihre doppelte Ausbildung erheblichen zusätzlichen Raum einnimmt oder durch Schrauben an der Radscheibe befestigt wird. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Radscheibe durch die die Schraubenenden aufnehmenden Bohrungen geschwächt wird und der Raumbedarf durch die doppelte Ausbildung der Bremsscheibe gleichfalls erheblich ist.It is known to double brake discs to increase their stability form, the brake disc itself against a second via cooling fins on the hub is supported cantilevered outwardly extending disc. This arrangement is shrunk onto the hub, whereby a large hub length is necessary and the disc itself, due to its double design, takes up considerable additional space occupies or is attached to the wheel disc by screws. It must be taken into account that the wheel disc is weakened by the holes receiving the screw ends and the space required by the double design of the brake disc also is substantial.

Es ist ferner ein hohles gegossenes Schienenrad bekanntgeworden, dessen Flanken als Bremsscheiben Verwendung finden. Diese einteilige Kastenkonstruktion konnte sich nicht durchsetzen. Ihr Guß ist kompliziert und aufwendig. Wegen -der Notwendigkeit der Verwendung von Sandkernen, die lediglich durch die späteren Lüftungsöffnungen gehalten werden können, ist es kaum möglich, durchgehend gleiche Wandstärken zu erzielen, so daß infolge der Erwärmung beim Bremsen die verschieden starken Wände verschiedene Wärmeausdehnungen erfahren und infolgedessen mit verschiedenen Kräften gegen die dadurch gefährdete Bandage drücken. Ferner ist diese Konstruktion starr und nicht geeignet, den Spurkranzdruck federnd aufzunehmen. Auf Grund der komplizierten Form ist die Herstellung relativ teuer.It is also a hollow cast rail wheel has become known, the Find flanks as brake disks use. This one-piece box construction could not prevail. Your casting is complicated and time-consuming. Because of the Necessity of using sand cores, which only through the later ventilation openings can be maintained, it is hardly possible to consistently have the same wall thickness achieve, so that as a result of the heating during braking, the walls of different thicknesses experience different thermal expansions and, as a result, with different forces Press against the endangered bandage. Furthermore, this construction is rigid and not suitable for resiliently absorbing the wheel flange pressure. Because of the complicated Form is relatively expensive to manufacture.

Es ist auch bereits eine Konstruktion bekanntgeworden, bei der eine Bremsscheibe an den Speichen eines Schienenrades befestigt wird. Auch hier treten crheblielie Schwierigkeiten auf, wenn sich die erwärmte Bremsseheibe ausdehnt und infolgedessen ihre Befestigung an den Speichen stark und oftmals bis zur Zerstörung beansprucht wird. Auch dieser Weg wurde daher wieder verlassen.A construction has also already become known in which a brake disk is attached to the spokes of a rail wheel. Here, too, serious difficulties arise when the heated brake disk expands and, as a result, its attachment to the spokes is stressed heavily and often to the point of destruction. This way , too, was therefore abandoned again.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Schienenrad mit beiderseitigen Bremsflächen zu schaffen, bei dem die Radscheibe als Bremsfläche Verwendung findet und bei dem die geschilderten Schwierigkeiten der bekannten Räder nicht auftreten.The invention is now based on the object of a simple rail wheel to create with braking surfaces on both sides, in which the wheel disc is used as the braking surface Is used and in which the described difficulties of the known wheels do not occur.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Schienenrad der eingangs geschilderten Art die Radscheibe selbst an nur einer Seite als Bremsfläche ausgebildet ist und mit ihrem verbreiterten Außenteil den Radreifen trägt, an ihrer anderen Seite mit einer umlaufenden, fast die gesamte Fläche der Radscheibe einnehmenden Kehle zur Führung der Kühlluft versehen ist und auf der Nabe des Rades auf der der, Bremsfläche abgewandten Seite eine Dremsscheibe angeordnet ist, die sich mit ihrem Außenrand gegen den Außenteil der Radscheibe derart abstützt, daß ein Spiel in radialer Richtung möglich ist.According to the invention, this object is achieved in that at a Rail wheel of the type described above, the wheel disc itself on only one side is designed as a braking surface and the wheel tire with its widened outer part carries, on its other side with a circumferential, almost the entire surface of the Wheel disc occupying throat for guiding the cooling air is provided and on the Hub of the wheel is arranged on the side facing away from the braking surface, a rotary disc which is supported with its outer edge against the outer part of the wheel disc in such a way that that play in the radial direction is possible.

Es wird also eine zusätzliche Scheibe eingespart. Dazu ist der Radscheibe eine ganz spezielle Form gegeben worden, um nicht nur eine einwandfreie Kühlung durch die zu fördernde Kühlluft, sondern auch eine gleichmäßige Wärmedehnung zwecks paralleler Verschiebung der Lauffläche sowie eine hinreichende Elastizität zur federnden Aufnahme des Spurkranzdruckes zu gewährleisten. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß bei der einseitigen Ausbildung der Radscheibe, die noch dazu im Verhältnis zur Lauffläche nach außen' verschoben ist, Wärmebewegungen nur zu einer Parallelverschiebun der C 9 Lauffläche führen. Die umlaufende, fast die gesamte Fläche einnehmende Kehle führt die Kühlluft optimal über eine sehr große Abstrahlfläche. Sie stellt weiterhin die federnde Aufnahme des Spurkranzdruckes sicher, da sie frei von Rippen oder ähnlichen Elementen ist. Die zusätzliche Bremsscheibe kann in ihrer Stärke sowie im Bereich ihrer Befestigung an der Nabe verhältnismäßig klein gehalten werden, da sie sich mit ihrem Außenrand gegen den Außenteil der Radscheibe abstützt. Da hier ein Spiel in radialer Richtung möglich ist, wirken sich unterschiedliche Wärmeausdehnungen zwischen der als Bremsscheibe benutzten Radscheibe und der zusätzlichen Radscheibe nicht auf die Bandage aus. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die Bremsscheibe mit über den Umfang verteilten Nocken an der Felge abgestützt. Die Bremsscheibe ist mit Vorteil auf der Nabe bremsmomentschlüssig befestigt, bei einer bevorzugten Ausführungsform ist sie auf der Nabe aufgeschrumpft.So an additional disk is saved. For this purpose, the wheel disc has been given a very special shape to ensure not only perfect cooling by the cooling air to be conveyed, but also uniform thermal expansion for the purpose of parallel displacement of the tread and sufficient elasticity to absorb the pressure of the wheel flange. Surprisingly, it has been shown that with the one-sided design of the wheel disc, which is also shifted outward in relation to the running surface, thermal movements only lead to a parallel displacement of the C 9 running surface. The circumferential groove, which takes up almost the entire surface, optimally guides the cooling air over a very large radiating surface. It also ensures the resilient absorption of the flange pressure, as it is free of ribs or similar elements. The additional brake disc can be kept relatively small in terms of its strength and in the area of its attachment to the hub, since its outer edge is supported against the outer part of the wheel disc. Since play in the radial direction is possible here, different thermal expansions between the wheel disk used as a brake disk and the additional wheel disk do not affect the drum. According to a further proposal of the invention, the brake disc is supported on the rim with cams distributed over the circumference. The brake disk is advantageously fastened to the hub with a braking torque; in a preferred embodiment it is shrunk onto the hub.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert.In the following the invention is based on an exemplary embodiment explained in more detail with the help of a drawing.

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Schienenrad.The drawing shows a section through a rail wheel according to the invention.

Die Felge 1 einer Radscbeibe 2 trägt einen Radreifen 3, der aufgeschrumpft und durch einen Sprengring4 gesichert ist. Die Radscheibe2 ist an einer Seite als Bremsfläche 7 ausgebildet und weist an der anderen Seite eine Kehle 5 auf, die fast die gesamte Fläche der Radscheibe 2 einnimmt.The rim 1 of a wheel disk 2 carries a wheel tire 3 which is shrunk on and secured by a snap ring 4. The wheel disk 2 is designed as a braking surface 7 on one side and has a groove 5 on the other side which occupies almost the entire surface of the wheel disk 2.

Es ist eine weitere Bremsscheibe 6 vorhanden, die vorzugsweise auf die Nabe 18 aufgeschrumpft ist. Die Bremsscheibe 6 besitzt eine Bremsfläche 8, die durch Stege 11 mit ihrem Innenteil 10 verbunden ist, wobei zwischen den Stegen 11 Kühllufteintrittöffnungen 14 ausgespart sind. Mit ihrem äußeren Teil 9 stützt sich die Bremsscheibe 6 beispielsweise über sechs Nocken 16 gegen einen Spiegel 17 des verbreiterten Außenleiles 19 der Radscheibe 2 ab, der den Radreifen 3 trägt. Auf der Rückseite ist die Bremsscheibe 6 mit Kühl- und Versteifungsrippen 13 bzw. 12 versehen, die in den Raum der Kehle 5 ragen. Zwischen den Nocken 16 verbleiben Kühlluftaustrittöffnungen 15. There is another brake disk 6 , which is preferably shrunk onto the hub 18. The brake disc 6 has a braking surface 8 which is connected to its inner part 10 by webs 11, with cooling air inlet openings 14 being recessed between the webs 11. With its outer part 9 , the brake disc 6 is supported, for example via six cams 16, against a mirror 17 of the widened outer part 19 of the wheel disc 2, which carries the wheel tire 3. On the rear side, the brake disk 6 is provided with cooling and stiffening ribs 13 and 12, which protrude into the space of the throat 5. Cooling air outlet openings 15 remain between the cams 16.

Die Anlage der Bremsscheibe 6 gegen das Außenteil 19 der Radscheibe 2 ist so ausgebildet, daß ein Spiel in radialer Richtung zum Ausgleich unterschiedlicher Materialausdehnungen infolge Temperaturänderungen der Scheiben 2 und 6 möglich ist.The abutment of the brake disc 6 against the outer part 19 of the wheel disc 2 is designed so that play in the radial direction to compensate for different material expansions due to temperature changes in the discs 2 and 6 is possible.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann durch die einseitige Anordnung der Radscheibe, die überraschenderweise dennoch einen einwandfreien Sitz des Radreifens auch bei Wärmebeanspruchung der Scheibe garantiert, der Schrumpfsitz des Innenteiles 10 der Bremsseheibe 6 so breit gewählt werden, daß dadurch ohne weiteres das Bremsmoment auf die Nabe übertragen wird. Die Verbindung zwischen der Bremsscheibe 6 und der Nabe 18 kann auch anders ausgebildet, beispielsweise lösbar sein.In the illustrated embodiment, the one-sided arrangement of the wheel disc, which surprisingly guarantees a perfect fit of the wheel tire even when the disc is exposed to heat, the shrink fit of the inner part 10 of the brake disc 6 can be chosen so wide that the braking torque is easily transferred to the hub . The connection between the brake disc 6 and the hub 18 can also be designed differently, for example be detachable.

Claims

Claims: 1. A rail with parallel mutual braking surfaces, using the wheel disc as the braking surface, and openings in the inner flow of cooling air, d a d u rch g e k hen -zeichnet that the wheel disc (2) itself on only one side as a braking surface ( 7) and with its widened outer part (19) carries the wheel tire (3) , is provided on its other side with a circumferential groove (5) that takes up almost the entire surface of the wheel disc to guide the cooling air and on the hub (18 ) of the wheel on the side facing away from the braking surface (7) a brake disc (6) is arranged, which is supported with its outer edge against the outer part (19) of the wheel disc in such a way that play in the radial direction is possible.

2. Rail wheel according to claim 1, characterized in that the brake disc (6) is supported on the rim (1) with cams (16) distributed over the circumference. 3. Rail wheel according to claim 1 or 2, characterized in that the brake disc (6) on the hub (18) is fastened with a braking torque. 4. Rail wheel according to claim 3, characterized in that the brake disc (6) is shrunk onto the hub (18). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 450 451, 479 289, 957 306; German Auslegeschrift No. 1 044 857; U.S. Patent No. 2,242,855.