DE1605224C3 - Luftgekühlte Scheibenbremse, insbesondere für Personen-Eisenbahnwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine luftgekühlte Scheibenbremse, insbesondere für Personen-Eisenbahnwagen, mit einer radiale Luftkanäle zwischen den Bremsflächen und einen zentralen Lufteinlaß aufweisenden Bremsscheibe und mit einem im Lufteinlaß angeordneten, durch eine Betätigungsvorrichtung zu öffnenden und schließbaren Verschluß.

Solche bekannten Scheibenbremsen (US-PS 98 027) wälzen große Luftmengen zur Kühlung der Bremsscheibe um. Diese großen Luftmengen sind erforderlich, um eine maximale thermische Dauerkapazität und eine minimale Abkühlungszeit für die schnellsten Betätigungsfolgen beim Bremsen zu erreichen. Eine hohe thermische Kapazität verbunden mit schnellen Abkühlungscigenschaften und ausreichender Masse sind Voraussetzungen für eine wirksame Bremsscheibe. Um bei hohen Reisegeschwindigkeiten die durch die Luftstromerzeugung verbrauchte Leistung zu verringern, sind die zentralen Luftansaugöffnungen durch einen Verschluß abschließbar. Bei jeder Betätigung der Bremse wird der Verschluß zwangsläufig geöffnet und der Kühlluftstrom kann seine volle Wirkung entfalten. Bei der bekannten Ausführung ίο besteht der Verschluß aus einer mit Öffnungen versehenen Platte, die konzentrisch die mit zentralen Lufteinlaßöffnungen versehene Bremsscheibe abdekkend relativ zur Bremsscheibe um einen bestimmten Winkel drehbar angeordnet ist. Diese Verschlußplatte rotiert zusammen mit der Bremsscheibe und wird beim Anlegen der Bremse durch einen zusätzlichen Bremsschuh gegenüber der Bremsscheibe verzögert, wobei sie um den vorgegebenen Winkel verdreht wird und den Lufteinlaß öffnet. Nach Beendigung des Bremsvorgangs hebt der Bremsschuh für die Verschlußeinrichtung wieder ab und die Verschlußplatte bewegt sich unter dem Einfluß von Rückführfedern in ihre sperrende Ausgangslage.

Bei einer solchen Verschlußeinrichtung ist nachteilig die Notwendigkeit eines zusätzlichen Reibschlusses und die dadurch bedingte Anfälligkeit zum Klemmen und zum Verschleiß.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht

darin, bei einer luftgekühlten Scheibenbremse der im ersten Absatz angegebenen Gattung den Verschluß so auszubilden und anzuordnen, daß er leicht anbringbar und einfach zu betätigen ist.

Diese Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß der Verschluß feststehend und die Bremsscheibe um den Verschleiß umlaufend angeordnet ist.

Durch die Erfindung werden die Vorteile erreicht, daß die Betätigung durch einfache Stellgeräte erfolgen kann, daß kein zusätzlicher Reibschluß wie beim bekannten Verschluß nötig ist, daß Klemmen nicht erwartet werden kann, und daß kein Verschleiß eintritt wie bei rotierenden Verschlußeinrichtungen.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Abwandlungen der

Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Die in den Unteransprüchen 2, 4 und 5 aufgeführten Merkmale sind bei mit der Bremsscheibe rotierenden Verschlußeinrichtungen schon bekannt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Hälfte eines mit Scheibenbremsen ausgerüsteten Drehgestells für einen Personen-Eisenbahnwagen,

F i g. 2 eine fragmentarische Seitenansicht längs Linie 2-2 der Fig. 1 und

F i g. 3 ein fragmentarischer senkrechter Schnitt längs Linie3-3der Fig. 2.

Das Drehgestell 10 hat ein paar Seitenrahmen 11 (nur einer in F i g. 1 veranschaulicht), die von je eine Achse 15 und Räder 16 umfassenden Rad-Achs-Einheiten 13 getragen werden.

Jedem Rad 16 ist eine fest an seiner Nabe angebrachte, luftgekühlte Scheibenbremseneinheit 17 zugeordnet. Ein Ausleger 19 des Seitenrahmens 11 trägt eine Bremszusammenbaueinheit 20. Die' Einheit 20 umfaßt Bremsbacken 21, 22, ein Paar Bremszangenhebel 23, 24 und einen Bremsbetätiger 25. Der Scheibenzusammenbau umfaßt ein Paar ringförmige

Scheiben 29, die im Abstand voneinander durch eine Mehrzahl von sich zwischen ihnen erstreckenden, Luftkanäle begrenzenden, Kühlflügeln 31 verbunden sind. Eine geflanschte Nabenplatte 33 ist an ihrem äußeren Umfang mit der inneren Scheibe 27 verbunden und an ihrem inneren Umfang an der Nabe 35 des Rades 16 durch Bolzen 37 befestigt. Die Nabenplatte verhindert, daß Luft von der Seite der Scheibe 27 eintritt.

Eine Verschlußeinrichtung 40 umfaßt ein Paar konzentrisch zur äußeren Scheibe 29 angeordnete Abschlußplatten 43, 45. Die Platte 43 weist eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Löcher 44 auf, und Platte 45 weist eine Mehrzahl von entsprechenden Löchern 46 auf. In einer Stellung der Platten zueinander wird Luft daran gehindert, durch die Löcher und durch die Bremsscheibeneinheit 17 zu strömen. Durch Verdrehung der Platten relativ zueinander können die Löcher 44 und 46 so ausgerichtet werden, daß sie Hindurchströmen der Luft gestatten. Platte 45 steht in seitlichem Eingriff mit Platte 43 und ist ihr gegenüber verdrehbar. Platte 45 umfaßt in der Nähe ihrer Mitte eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten gekrümmten Schlitzen 41. Kopfbolzen 42 erstrecken sich durch die Schlitze 41 und werden in der Platte 43 aufgenommen. Die auf der Innenseite der Platte 45 angeordnete Verschlußplatte 43 umfaßt eine innere, mit ihrer Basis 49 an der Innenfläche der Platte 45 befestigte Lagerhülse 48 mit auswärts gerichteten Flanschen 50 an ihrem inneren Ende. Lager 51 ermöglichen Drehung der äußeren Lagerhülse 53 relativ zur inneren Lagerhülse 48. Die äußere Hülse weist einen nach außen gerichteten Flansch 54 auf, der an der Nabe 35 des Rades durch die Bolzen 37 befestigt ist. Das äußere Ende der Hülse hat einen nach innen gerichteten Flansch 55, der anschließend an die innere Fläche der inneren Verschlußplatte 43 endet.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, wird die innere Abschlußplatte 43 in stationärer oder nicht drehender Stellung in Bezug auf die Drehung des Rades 16, die Scheibeneinheit 17 und die äußere Abschlußplatte 45 gehalten. Drehung der Platte 43 wird verhindert, durch eine Schubstange 57, die an einem Ende mit einem an der Platte 43 angebrachten Schwenkbolzen befestigt ist.

Der Schwenkboizen erstreckt sich durch eine Öffnung 46 der Platte 45. Das andere Ende der Stange 57 ist an einem zusätzlichen, mit dem Bremszusammenbau 20 verbundenen Ansatz 62 befestigt. Wenn die Verschlußplatten 43, 45 in luftblockierender Stellung zueinander stehen, so würde die zur Rotation des Scheibenzusammenbaus 17 erforderliche Energie äquivalent seiner Masse ein einfaches Schwungrad sein. Dieser Zustand würde normalerweise während extrem hoher Geschwindigkeit vorherrschen, um die zur Rotation der ventilierten Bremsscheibeneinheit notwendige Leistung zu verringern.

Eine Betätigungsvorrichtung 59 dient zum Verdrehen der äußeren Abschlußplatte 45 relativ zur inneren Platte 43 mittels einer Schubstange 67. Der Betätiger 59 umfaßt einen pneumatischen Zylinder 61, der mit einer Luftzuführung an einem Ende durch Schlauch 63 versehen ist. Zylinder 61 umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 64 mit einem in ihm beweglichen Kolben 65. Der Kolben ist mit einem Ende der Schubstange 67 verbunden. Das andere Ende der Schubstange ist nach innen versetzt und mit einem an dem äußeren Umfangsteil der Platte befestigten Ansatzzapfen 69 versehen. Bei Bremsbetätigung werden die Bremsbakken 21, 22 in Reibungseingriff mit den Scheibenflächen 27,29 der Bremsscheibeneinheit 17 bewegt. Gleichzeitig wird der Betätiger 59 aktiviert und bewegt Kolben 65 und Schubstange 67 nach rechts, was Drehung der Platte 45 bewirkt, so daß seine öffnungen 46 sich mit den öffnungen 44 der stationären Verschlußplatte 43 ausrichten und Kühlluft zur Bremseinheit zulassen.

Eine verzögernde Lösungsvorrichtung 71 mit einem pneumatischen Ventil 72, das in die Schlauchleitung 63 eingefügt ist, dient zur Verlängerung der Dauer der Luftströmung durch die Scheibe 17 während Beschleunigung oder des auf eine Bremsanwendung oder eine Geschwindigkeitsverlängerung folgenden Laufes.

Die Einlaßöffnungen 46, 44 können in Größe und Gestalt in Abhängigkeit von dem Achsdurchmesser und den zugehörigen Elementen verändert werden. Wenn somit mehr Einlaßfläche erforderlich ist, so können die Platten 43, 45 konisch oder trommeiförmig gestaltet sein. Dies würde, im Vergleich mit den dargestellten ebenen Platten 43, 45 eine größere Luftströmung ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

ί b US 224 Patentansprüche:

1. Luftgekühlte Scheibenbremse, insbesondere für Personen-Eisenbahnwagen, mit einer radiale Luftkanäle zwischen den Bremsflächen und einen zentralen Lufteinlaß aufweisenden Bremsscheibe und mit einem im Lufteinlaß angeordneten, durch eine Betätigungsvorrichtung zu öffnenden und schließbaren Verschluß, dadurch- gekennzeichnet, daß der Verschluß (43, 45) feststehend und die Bremsscheibe (17) um den Verschluß (43, 45) umlaufend angeordnet ist.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß.(43, 45) ein init Öffnungen (44) versehenes Element (43) und ein mit entsprechenden Öffnungen (46) versehenes Element (45) aufweist und daß die beiden Elemente (45, 43) relativ.zueinander um eine die Öffnungen (46,44) zur Deckung bringende lufteinlassende bzw. die Öffnungen (46, 44) verschließende Strecke hin und her beweglich sind.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Element (43) absolut feststehend und nur das andere Element (45) hin- und herbeweglich ist.

4. Scheibenbremse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (43, 45) konzentrisch zur Bremsscheibe (17) angeordnet und ausgebildet und gegeneinander verdrehbar sind.

5· Scheibenbremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (43, 45) als aufeinanderliegende Scheiben ausgebildet sind.

6. Seheibenbremse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (43,45) in einer zentralen Öffnung der Bremsscheibe (17) angeordnet sind.

7. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet', daß das begrenzt verdrehbare Element (45) des Verschlusses (43, 45) von einer pneumatischen Betätigungsvorrichtung (61) unter Zwischenschaltung einer Schubstange (67) beaufschlagt wird.

8. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die um den Verschluß (43, 45)' umlaufend angeordnete Bremsscheibe (17) bzw. (27, 29, 31) auf Traglagern (48, 53, 51) gelagert ist, deren innerer Laufring (48) mit dem feststehenden Element (43) und deren äußerer Laufring (53) mit der Bremsscheibe (27, 29, 31) verbunden ist.