DE1168470B

DE1168470B - Brake disc for rail wheels with double waved light wheel disc

Info

Publication number: DE1168470B
Application number: DED33901A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Rautenberg; Dipl-Ing Bernhard Schmuecker
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: 1964-04-23

Description

Bremsscheibe für Schienenräder mit doppelt gewellter Leichtradscheibe Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für Schienenräder mit doppelt gewellter Leichtradscheibe, wobei die Bremsscheibe durch Preßsitz auf der Nabe des Rades befestigt ist.Brake disc for rail wheels with double corrugated light wheel disc The invention relates to a brake disc for rail wheels with double corrugated Lightweight wheel disc, the brake disc being attached to the hub of the wheel by a press fit is.

Doppelt gewellte Leichtradscheiben haben sich vor allem für hohe Fahrgeschwindigkeiten bewährt. Für die Abbremsung schnellfahrender Fahrzeuge hat sich wiederum die Scheibenbremse besonders bewährt. Bei der Anordnung von Scheibenbremsen an Schienenrädern mit doppelt gewellter Leichtradscheibe treten jedoch einige Probleme auf, da die hoch beanspruchten dünnwandigen Radscheiben eine Schwächung durch Bohrungen aufweisende Befestigungsarten, wie sie bei normalen Rädern möglich sind, in der Regel nicht zulassen. Dies gilt sowohl für Bohrungen in Nabennähe als auch im Bereich der Scheibe, wobei noch zu beachten ist, daß eine zum Ausgleich der Schwächung sonst übliche Scheibenverstärkung in Nabennähe nicht möglich ist, da dadurch die elastischen Eigenschaften der Radscheibe wesentlich verschlechtert würden.Double corrugated light wheel disks have been used primarily for high driving speeds proven. The disc brake has, in turn, been used to slow down fast-moving vehicles particularly proven. When arranging disc brakes on rail wheels with double However, corrugated light wheel discs have some problems because they are highly stressed thin-walled wheel disks weakened by mounting types that have holes, as they are possible with normal bikes, usually not allowed. this applies both for bores near the hub and in the area of the disc, with still to it should be noted that a otherwise usual pane reinforcement to compensate for the weakening near the hub is not possible, as this reduces the elastic properties of the wheel disc would be significantly worsened.

Es ist bereits eine doppelt gewellte Leichtradscheibe bekanntgeworden, an der eine Bremsscheibe so befestigt ist, daß sie mit die Scheibe durchsetzenden Bolzen an der Scheibe festgeschraubt ist und sich außen gegen die Radbandage abstützt. Die Befestigung erfolgt also gerade im Bereich der dünnen Radscheibe, die dererlei Ansprüchen nicht gewachsen ist.A double-corrugated light wheel disc has already become known, on which a brake disc is attached so that it penetrates with the disc Bolt is screwed to the disc and is supported on the outside against the wheel bandage. The fastening takes place precisely in the area of the thin wheel disc, the kind of thing Claims is not up to date.

Es ist auch bereits ein gummigefedertes Schienenrad bekanntgeworden, bei dem an beiden Seiten der Nabe je eine Bremsscheibe durch die Nabe durchsetzende Bolzen befestigt ist und die Rücken beider Bremsscheiben sich durch Stützbolzen, die die Bremsscheibe durchdringen, gegeneinander abstützen. Hier wird die Radscheibe gleich an zwei Stellen, nämlich einmal in Nabennähe und einmal im Bereich der Scheibe durchbrochen, was bei doppelt gewellten Leichtradscheiben nicht möglich wäre.A rubber-sprung rail wheel has also become known, with a brake disc penetrating through the hub on both sides of the hub Bolt is attached and the backs of both brake discs are supported by support bolts, which penetrate the brake disc, support against each other. This is where the wheel disc becomes in two places, one near the hub and one in the area of the disc broken through, which would not be possible with double-corrugated light wheel discs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bremsscheiben für doppelt gewellte Leichtradscheiben zu schaffen, durch die eine Schwächung sowohl der Nabe als auch der Scheibe vermieden wird, ohne die elastischen Eigenschaften zu ändern.The invention is based on the object, brake discs for double to create corrugated lightweight wheel disks, through which a weakening of both the hub as well as the disc is avoided without changing the elastic properties.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Bremsscheibe der eingangs geschilderten Art so beschaffen ist, daß auf jedem der beiden Nabenenden des Rades eine Bremsscheibenhälfte der in einer zur Radachse senkrechten Ebene geteilten Bremsscheibe befestigt ist, die sich, wie an sich bekannt, mit Hilfe Löcher der Radscheibe ohne Berührung durchsetzender Abstützbolzen gegeneinander abstützen, wobei die Radscheibe im Bereich der Löcher eine wulstartige, beidseitige Verstärkung aufweist. Es ist bei dieser Lösung die empfindliche Leichtradscheibe praktisch überhaupt nicht in Anspruch genommen. Die Nabe wird nicht durchsetzt, und der Durchbruch im Außenbereich der Leichtradscheibe wird dadurch kompensiert, daß wulstartige beiderseitige Verstärkungen vorgesehen sind, die die elastischen Eigenschaften des Rades nicht beeinflussen und den Kraftfluß störungsfrei um die Löcher oder Durchbrechungen herumleiten.According to the invention, this object is achieved in that a brake disc of the type described above is such that on each of the two hub ends of the wheel a brake disk half of the split in a plane perpendicular to the wheel axis Brake disc is attached, as is known per se, with the help of holes Support the wheel disc against each other without touching penetrating support bolts, whereby the wheel disc has a bead-like reinforcement on both sides in the area of the holes having. With this solution, it is practically the sensitive light wheel disc at all not used. The hub is not penetrated, and the breakthrough in The outer area of the light wheel disk is compensated for by the fact that bilateral bead-like Reinforcements are provided that do not affect the elastic properties of the wheel influence and guide the flow of force around the holes or breakthroughs without interference.

Die beiderseitige Verstärkung kann nach einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung ein zur Radscheibe konzentrisch durchlaufender Ring sein, der die Löcher aufnimmt; nach einer anderen Lösung der Erfindung ist die wulstartige Verstärkung als zu den Löchern konzentrisch beiderseits die Scheibe verstärkende, bei gegossenen Rädern in einseitiger Anordnung bekannte Ringe ausgebildet. Fertigungstechnisch ist die erste Lösung insofern einfacher, als der zur Radscheibe konzentrische Ring bei der Herstellung mitgeformt werden kann. Die zu den Löchern konzentrischen Wulstringe werden beim Lochen mit einem Dorn gestaucht, dabei verändert sich das Scheibengewicht nicht. Durch die gegenseitige Abstützung der Scheiben kann die Breite des Preßsitzes auf der Nabe relativ gering gewählt werden, was gerade bei doppelt gewellten Leichtradscheiben von besonderer Bedeutung ist.The mutual reinforcement can according to a further feature of the invention be a ring concentric to the wheel disc, which the Picks up holes; according to another solution of the invention is the bead-like reinforcement as reinforcing the disc concentric to the holes on both sides, in the case of cast Wheels formed in a one-sided arrangement known rings. Manufacturing technology the first solution is simpler as the ring concentric to the wheel disc can be shaped during production. The bead rings concentric to the holes are compressed with a mandrel when punching, thereby changing the weight of the pane not. Due to the mutual support of the discs, the width of the press fit relatively low on the hub, which is especially true for double-corrugated light wheel disks is of particular importance.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 im Querschnitt ein Schienenrad mit doppelt gewellter Leichtradscheibe, mit einem Paar Bremsscheiben, die auf der Nabe aufgeschrumpft sind, und zwar wahlweise entweder in ausschließlicher Schrumpfung oder mit zusätzlicher Schweißung, F i g. 2 im Querschnitt ein Schienenrad ähnlich F i g. 1, jedoch mit anderer Ausbildung der Lochrandverstärkung.In the following the invention is based on exemplary embodiments with Explained with the help of drawings. It shows F i g. 1 shows a rail wheel in cross section with a double-corrugated lightweight wheel disc, with a pair of brake discs mounted on the Hub are shrunk, and although optionally either in exclusive Shrinkage or with additional welding, FIG. 2 a rail wheel in cross section similar to FIG. 1, but with a different design of the perforated edge reinforcement.

In den Beispielen ist 1 eine Leichtradscheibe mit radialer und tangentialer, d. h. doppelter Wellung. Auf die Felge 2 der Leichtradscheibe ist ein Radreifen 3 aufgeschrumpft und durch einen Sprengring 4 gesichert. An einem solchen bekannten Rad sind beiderseitig der Radscheibe Bremsscheibenhälften 12 und 13 befestigt, bei denen in bekannter Weise die Scheibenstirn 5 parallel zur Radebene liegt.In the examples, 1 is a light wheel disk with radial and tangential, ie double corrugations. A wheel tire 3 is shrunk onto the rim 2 of the light wheel disk and secured by a snap ring 4. On such a known wheel, brake disk halves 12 and 13 are fastened on both sides of the wheel disk, in which the disk face 5 is parallel to the wheel plane in a known manner.

Die Bremsscheiben bestehen vorteilhaft aus Stahlguß, können aber auch aus Grauguß oder einem anderen geeigneten Material bestehen. In allen Ausführungsbeispielen ist jede Bremsscheibenhälfte, unabhängig davon, ob sie einstückig ist oder ob sie - in einer Durchmesserebene geteilt - zweistückig ist, mit Kühllufteintrittsöffnungen 9 versehen. Dadurch erhält die Bremsscheibenhälfte eine Gestalt, bei der im folgenden der mit der Scheibenstirn 5 versehene Teil mit »Außenteil« 6 und der mit der Zentralöffnung versehene Teil mit »Innenteil« 7 bezeichnet wird. Die beiden Teile 6 und 7 sind durch zwischen den Kühlluftöffnungen 9 stehengebliebene »Stege« 8 miteinander verbunden.The brake discs are advantageously made of cast steel, but can also consist of gray cast iron or another suitable material. In all exemplary embodiments is every brake disc half, regardless of whether it is in one piece or whether it is - divided in one diameter plane - is two-piece, with cooling air inlet openings 9 provided. This gives the brake disk half a shape in which the following the part provided with the disc face 5 with "outer part" 6 and the part with the central opening provided part with "inner part" 7 is referred to. The two parts 6 and 7 are connected to one another by "webs" 8 that have remained between the cooling air openings 9.

Kühlrippen 10 und 11 haben die Aufgabe von Lüfterflügeln. Die Rippen 11 sind ferner zugleich Versteifungsrippen der Stege B.Cooling fins 10 and 11 have the task of fan blades. The ribs 11 are also stiffening ribs of the webs B.

In dem Beispiel nach F i g. 1 ist der Innenteil 7 jeder der beiden Bremsscheibenhälften 12 und 13 auf .den zylindrisch abgedrehten Nabenenden 14 und 15 des Rades aufgeschrumpft. Der Schrumpfsitz 16 der Bremsscheibenhälften 12 ist so breit, daß er das Bremsmoment an die Radscheibe 1 übertragen kann. Der Schrumpfsitz 17 der Bremsscheibenhälfte 13 ist weniger breit. Die fehlende Breite des Schrumpfsitzes wird durch eine Schweißnaht 18 ausgeglichen. Die beiden Ausführungsbeispiele 16 und 17/18 der Befestigung gelten wahlweise. Soll eine Nabenverbreiterung vermieden werden, so wird der Ausführung mit Schweißnaht der Vorzug zu geben sein, sofern für die Bremsscheibenhälften ein Material verwendet wird, das schweißbar ist.In the example according to FIG. 1, the inner part 7 of each of the two brake disk halves 12 and 13 is shrunk onto the cylindrically turned hub ends 14 and 15 of the wheel. The shrink fit 16 of the brake disk halves 12 is so wide that it can transmit the braking torque to the wheel disk 1. The shrink fit 17 of the brake disk half 13 is less wide. The missing width of the shrink fit is compensated for by a weld seam 18. The two exemplary embodiments 16 and 17/18 of the attachment apply optionally. If a widening of the hub is to be avoided, preference will be given to the design with a weld seam, provided that a material that can be welded is used for the brake disc halves.

Die Rücken der Außenteile 6 tragen außer den Rippen 10 und 11 noch beispielsweise sechs Warzen 19. Jede Warze der Bremsscheibenhälfte 12 nimmt in einem Sackloch 20 einen Abstützbolzen 21 auf, der durch eine Heftschweiße 22 gesichert ist. Der Abstützbolzen 21 kann hohl, aber auch massiv sein. Er liegt mit seiner sorgfältig bearbeiteten Stirn 23 an der ebenfalls sorgfältig bearbeiteten Stirn 24 der Warze 19 der Bremsscheibe 13 an. Der Abstützbolzen 21 durchdringt, wie an sich bekannt, Löcher 25 in der Radscheibe 1, ohne deren Wand zu berühren. Die Wand der Löcher ist sorgfältig gerundet und dicker als die übrige Wand der Scheibe 1 ausgebildet. Die Verdickung wird durch je einen bei der Bearbeitung der Scheibe 1 belassenen, zur Radachse konzentrischen Ring 26 gebildet. Da der Ring keine scharfkantige Begrenzung hat, ist er in der Zeichnung als Ring nur an der Stelle 27 der Scheibe zu erkennen, die ungelocht ist. Die Stelle 27 ist in die Ebene des Loches 25 verdreht gezeichnet.The back of the outer parts 6 bear, in addition to the ribs 10 and 11 have for example six warts 19. Each of the brake disks wart half 12 takes in a blind hole 20 has a support plunger 21 which is secured by a stitching sweat 22nd The support bolt 21 can be hollow, but also solid. It rests with its carefully machined face 23 on the likewise carefully machined face 24 of the protrusion 19 of the brake disc 13. As is known per se, the support bolt 21 penetrates holes 25 in the wheel disk 1 without touching the wall thereof. The wall of the holes is carefully rounded and made thicker than the rest of the wall of the disc 1. The thickening is formed by a ring 26 which is left in the machining of the disk 1 and is concentric to the wheel axis. Since the ring has no sharp edges, it can only be seen in the drawing as a ring at point 27 of the disc, which is not perforated. The point 27 is drawn rotated in the plane of the hole 25.

Die Abstützbolzen 21 vermeiden ein Biegemoment in den Bremsscheiben 12 und 13 und in deren Befestigungssitzen 16 bzw. 17. Die von den Abstützbolzen durchsetzten Löcher 25 verändern die Festigkeit und Elastizität der Radscheiben nicht wesentlich, weil sie randverstärkt sind und weil die die Verstärkung bewirkenden Ringe 26 einen großen radialen Abstand von der Nabe haben.The support bolts 21 avoid a bending moment in the brake disks 12 and 13 and in their mounting seats 16 and 17, respectively, from the support bolts interspersed holes 25 change the strength and elasticity of the wheel disks not essential because they are reinforced at the edges and because they bring about the reinforcement Rings 26 have a large radial distance from the hub.

In dem Beispiel nach F i g. 2 sind zwei Bremsscheibenhälften 30 und 31 in gleicher Weise an die Naben 14 und 15 befestigt wie in F i g. 1. Allerdings sind die Schweißstellen 47 nur Sicherungs-Heftstellen.In the example according to FIG. 2, two brake disk halves 30 and 31 are attached to the hubs 14 and 15 in the same way as in FIG. 1. However, the welds 47 are only backup tack.

Die Ausbildung der Abstützung der Außenteile 6 entspricht F i g. 1. Unterschiedlich ist, daß die Löcher 25 der Radscheibe nicht gebohrt, sondern geschlagen sind, so daß ihre Wandung Innenwand von durch die Materialverdrängung gebildeten, zum Loch konzentrischen Verstärkungsringen 40 ist. Dies letztere ist nur eine Ausführungsvariante zu der Lochverstärkung nach F i g. 1. Sie ist zwar schwerer herstellbar, hat aber den Vorteil, die Eigenschaften der Radscheibe 1 noch weniger zu verändern als die Lochverstärkung nach F i g. 1.The design of the support for the outer parts 6 corresponds to FIG. 1. What is different is that the holes 25 of the wheel disc are not drilled, but are punched, so that their inner wall is formed by reinforcing rings 40 which are concentric to the hole and formed by the displacement of the material. The latter is only one variant of the hole reinforcement according to FIG. 1. Although it is more difficult to manufacture, it has the advantage of changing the properties of the wheel disc 1 even less than the hole reinforcement according to FIG. 1.

Claims

Claims: 1. Brake disc for rail wheel with double corrugated Lightweight wheel disc, the brake disc being attached to the hub of the wheel by a press fit is, characterized in that on each of the two hub ends (14 and 15) of the Wheel a brake disc half (12 and 13) in a perpendicular to the wheel axis Flat split brake disc is attached, as known per se, with the help Holes (25) of the wheel disc (1) without touching penetrating support bolts (21) support each other, the wheel disc having a bead-like shape in the area of the holes Has reinforcement (26) on both sides.

2. Rail wheel according to claim 1, characterized in that that the bead-like reinforcement is a ring running concentrically to the wheel disc (26) which receives the holes (25).

3. Rail wheel according to claim 1, characterized characterized in that the bead-like reinforcement is concentric with the holes (25) Reinforcing the disc on both sides, with cast wheels in a one-sided arrangement known rings, (40) is formed.

4. Rail wheel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the brake disks (13) are shrunk onto the hubs and the outer edge of the shrink fit (17) is welded to the hub. In Documents considered: German Patent No. 957 306; German utility model No. 1763 048, 1772 054; U.S. Patent Nos. 2106 566, 2,233,594.