DE1800595C3

DE1800595C3 - Scheibenbremseinrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE1800595C3
Application number: DE19681800595
Authority: DE
Inventors: Johann 8000 Muenchen Moos
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1968-10-02
Filing date: 1968-10-02
Publication date: 1980-04-30
Also published as: DE1800595A1; DE1800595B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenbremseinrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, wobei die Bremsbacken über eine senkrechte Drohachse am Drehgestell oder Fahrzeugrahmen gelenkig befestigt sind, ggf. unter Verwendung eines das zu bremsende Rad oiler die Bremsscheibe an einer Stelle des Umfangs radial einwärts zangenartig umgreifenden, die Bremsbücken tragenden Bremsbügels.

Bei einer derartigen Ausführung einer Scheibenbremse erfolgtdas Anlenken der beiden Bremsbacken am Drehgestell oder Fahrzeugrahmen auf beiden Seiten des Rades oder der Bremsscheibe durch jeweils eine gesonderte Gelenkeinrichtung, nämlich durch je eine Hängelasche, die mit einem Ende an der zugehörigen Bremsbacke und mit dem anderen Ende am Drehgestell oder Fahrzeugrahmen um in Fahrtrichtung verlaufende Drehachsen schwenkbar angelenkt ist. Da das zu

ίο bremsende Rad während der Fahrt auch bei an der Radbremsfläche anliegenden Bremsbacken eine Schwenkbewegung um eine in Fahrtrichtung verlaufende Achse ausführt (Schräglage), können die konventionell um zwei getrennte Achsen schwenkbar

π aufgehängten Bremsbacken der Radbremsfläche während des Bremsvorgangs kinematisch nicht frei folgen, insbesondere dann, wenn die Bremsbacken durch einen Bremsbügel miteinander verbunden sind. Eine gewisse Anpassung der Bremsbacken an die Schräglage der Radbremsfläche erfolgt im wesentlichen nur unter dem Zwang der die Bremsbacken anpressenden Bremskraft, wobei jedoch die Gelenke der Bremsbackenaufhängung häufig stark beansprucht und die Einzelteile mechanisch verformt werden. Trotzdem liegen die Bremsbacken nicht immer gleichmäßig an der Bremsfläche an, so daß ein schlechter Brervrseffekt und eine ungleichmäßige Abnützung der Bremsbacken nicht ausgeschlossen sind. Durch die DE-AS 10 40 065 ist ferner eine Scheibenbremseinrichtung bekanntgeworden, bei der bei zur Radachse paralleler Verschiebung der Radbremsflächen eine lediglich unvollkommene Anpassung der Bremsbacken insofern erreicht wird, als die beiden zugehörigen Bremsbacken einander nicht gegenüberliegen. Dies führt zu einer einseitigen Mehrabnützung der auf dem

J5 größeren Durchmesser liegenden Bremsflächen auf Grund der höheren Umfanggeschwindigkeit. Außerdem wird die Bremsscheibe dadurch auf Biegung beansprucht, dadurch ist eine stärkere bauart erforderlich. Insbesondere aber kann bei dieser bekannten Ausführung eine Schräglage der Bremsscheiben nur dann von den Bremsbacken aufgefangen werden, wenn die Achse der Schräglage mit der sich in Fahrtrichtung erstreckenden ortsfesten Schwenkachse der Bremsbacken fluchtet. Dies ist sicherlich nur höchst selten der Fall und kann sich im Falle von zwei Bremsscheiben auf einer Radachse (vier Bremsflächen) naturgemäß lediglich auf eine der beiden Bremsscheiben beziehen.

Die Scheibenbrt-mseinrichtung nach der US-PS 28 73 004 hat noch mehr Nachteile, weil sich die Bremsbacken auf eine zur Radachse parallele Verschiebung der Radbremsflächen überhaupt nicht einstellen können. Eine Schräglage der Radbremsflächen um eine in Fahrtrichtung sich erstreckende Achse kann nur in einer bestimmten, zusammen mit einer Parallelverschiebung des Radsatzes einhergehenden Lage desselben aufgefangen werden; dieser Fall dürfte wiederum höchst selten auftreten.

Außerdem ist durch die DE-GM 17 37 041 eine Aufhängung der Aufhängelaschen von Scheibenbremsen einrichtungen bekanntgeworden, bei der die Aufhängung gummielastisch ausgebildet ist. Auch diese Ausführung gestattet nicht eine Schräglage und ermöglicht bei Parallclverschiebung lediglich eine unvollkommene Anpassung der Bremsbacken an die

h-> Radbrcmsflächcn.

Durch die FR-PS \^ri 38 4b2 ist eine Bremseinheit für Scheibenbremsen in Schienenfahrzeugen bekanntgeworden, die über eine Lasche mit dem Drehgestell

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oder Fahrzeugrahmen verbunden ist, wobei senkrechte Anlenkachsen sowohl ein axiales Verschieben der Bremsscheibe als auch deren Winkelstellung auf Grund einer Drehbewegung um eine vertikale Achse bezüglich der Anlage der Bremsbacken an der Bremsscheibe kompensieren. Mit Hilfe dieser Anlenklasche ist ein Anpassen der Bremseinheit an die Schräglage der Bremsscheibe nicht möglich, d. h., es werden nur zwei der möglichen drei Freiheitsgrade der Bremsscheibe erfaßt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Scheibenbremseinrichtung eine Aufhängung der Bremsbacken anzugeben, die eins Beweglichkeit gestattet, wie sie dem Radsatz unter Berücksichtigung seiner Aufhängung als Bewegungsebenen zugeordnet ist. Das bedeutet, daß die Bremsbacken auch dann voll und einander gegenüberliegend an den Radbremsflächen zur Anlage kommen sollen, wenn diese parallel zur Radachse versetzt sind (Parallelverschiebung) und der Radsatz eine Drehbewegung um eine in Fahrtrichtung liegende Achse vollführt hat (Schräglage).

Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung durch die Maßnahme nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Danach sind die Bremsbacken mitteis zweier in Fahrtrichtung verlaufender Schwenkachsen mit dem Drehgestell bzw. dem Fahrzeugrahmen verbunden, womit eine Einstellung der Bremsbacken sowohl bei Parallelverschiebung als auch bei Schräglage des Radsatzes gewährleistet ist.

Die gestellte Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch eine weitere Ausbildung nach dem Kennzeichen des Anspruchs 2 gelöst. Diese Ausführung ermöglicht es, die Gelenkeinrichtung in Form des Schwenkbalkens an einer von der Eingriffsstelle der Bremsbacken entfernten, konstruktiv passenden Stelle des Drehgestells bzw. Fahrzeugrahmens anzulenken, falls die Raumverhältnisse im Bereich der Bremseinrichtung dies erfordern.

Auch kann eine Federeinrichtung angeordnet werden, durch die die Schwenkbewegung des Schwenkbalkens durch einti in ihrer Richtung wirkende Feder unterstützt wird. Auf diese Weise wird die an sich freie Schwenkbewegung des Schwenkbalkens gedämpft; ferner kann durch eine entsprechend ausgewählte Wirkungsrichtung dtir Feder erreicht werden, daß sich die Bremsbacken am Ende des Brensvorgangs selbsttätig von der Bremsfläche lösen.

Dabei wird vorzugsweise der Schwenkbalken unter Zwischenschalten einer mindestens in Schwenkrichtung vorgespannten Ringfeder am Drehgestell oder Fahrzeugrahmen gelagert. Mit der zwischengelagerten Ringfeder wird die gewünschte Federung in konstruktiv einfacher Weise erzielt.

Bei einer Bremseinrichtung mit einem Bremsbügel kann auch vorgesehen sein, daß der Bremsbügel — vorzugsweise an seinem von dem Verbindungslaschen entfernten Teil — mittels einer oder mehrerer zusätzlicher Hängelaschen um die am Drehgestell bzw. Fahrzeugrahmen vorgesehene Drehachse schwenkbar am Drehgestell bzw. Fahrzeugrahmen angelenkt ist. Auch sehr schwere Bremseinheiten können dadurch mit der gewünschten Beweglichkeit versehen werden.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführiingsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. I eine erste Ausfiihrungsform der Schcibenbrcmseinrichtung in ch'.T Ansicht in Richtung der Radachse, teilweise im Schnitt.

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend l'feilrichtiing Z₂ in Fig. I, teilweise im Schnitt entsprechend der Linie ?-2 in Fig. I und teilweise schematisch sowie ohne dtn Bremshebel,

Fig.3 eine zweite Ausführungsform der Scheibenbremseinrichtung in einer Ansicht in Richtung der Radachse, teilweise im Schnitt entsprechend Linie 3-3 in F i g. 4 und

Fig.4 eine Ansicht entsprechend Pfeilrichtung Z₁ in Fig.3, teilweise im Schnitt, entsprechend Linie 4-4 in

ίο Fig. 3.

Die erste Ausführungsform der Scheibenbremseinrichtung weist einen Bremsbügel 10 auf, der mit horizontal vorspringenden Armen Ha und Ilöbzw. 12a und 126 etwa U-förmig ausgebildet ist und das zu bremsende Rad 13 an der Angriffstelle der Bremse in horizontaler Richtung radial umgreifi. An den Armen 12a und 126 ist mittels eines nicht dargestellten Bolzens od. dgl. die Bremsbacke 14 im Bereich der Bremsfläche des Rades 13 um eine vertikale Achse drehbar unmittelbar am Bremsbügel 10 angcienkt. Dagegen ist die zweite im Bereich der Bremsfläche vorgesehene Bremsbacke 15 mittels eines Bolzens 15a um eine vertikale Achse drehbar an den Armen 16a eines Bremshebels 16 angelenkt, der seinerseits mittels eines Bolzen., 166 um eine vertikale Achse drehbar an den Armen Ha und 116 des Bremsbügels 10 angelenkt ist. An seinem der Bremsbacke 15 abgekehrten Ende ist de^r Bremsbügel 16 ferner mittels eines Gelenks 17 an die Kolbenstange 18 eines Bremszylinders 19 angelenkt.

Beim Beaufschlagen des Bremszylinders 19 mit Druckmedium bewegt sich die Kolbenstange 18 in Pfeilrichtung Z\ (F i g. 2), führt dadurch die Bremsbacke 15 in Pfeilrichtung Zi (F i g. 2) gegen die Bremsfläche am Rad 13 und bewegt gleichzeitig den ganzen Bremsbügel

j5 10 mit der Bremsbacke 14 in Pfeilrichtung Zi(Fi g. 2),bis auch diese an der Bremsfläche anliegt.

Die gesamte Bremseinrichtung mit den Bremsbacken 14 und 15 ist gelenkig am Drehgestell oder Fahrzeugrahmen aufgehängt; der Bremsbügel 10 ist zu diesem Zweck im oberen Bereich mit einem Lagerauge 10a ausgebildet, an dem über einen Lagerbolzen 20 eine Anlenklasche 21 um die in Fahrtrichtung verlaufende horizontale Drehachse ^-g\ drehbar angelenkt ist. Die Anlenklasche 21 ist ihrerseits an ihren obere;» Ende mittels eines weiteren Lagerbolzens 22 um die in Fahrtrichtung verlaufende Drehachse gi—g₂ drehbar an einem mit dem Drehgestell oder Fahrzeugrahmen fest verbundenen Anlenkteil 23 gelagert.

Infolge der Beweglichkeit um die Achsen g\—g\ und gi—gi kann der Brsmsbügel 10 mit den Bremsbacken einer Schrägstellung der Bremsfläche des Rades 13 ur.i eine in Fahrtrichtung verlaufende Achse und einer Verschiebung des Rades 13 parallel zur Radachse ohne weiteres folgen. Da die Bremsbacken im übrigen euch um vertikale Achsen drehbar sind, ergibt sicii bei allen vorkommenden Lagen der Bremsfläche ein sattes Anliegen der Bremsbacken.

In einer anderer Ausführungsform ist eine Bremsbakke 30 mittels eines Bolzens 31 um eine vertikale Achse

bo drehbar unmittelbar an einem Bremsbügel 32 angelenkt, der U-förmig ausgebildet ist und das Rad 33 oder die Bremsscheibe in horizontaler Richtung radial einwärts zangenartig umgreift. Die zweite Bremsbacke 34 ist millels eines Holz ns 35 um eine vertikale Achse

h; drehbar an einem Bremshebel 36 angelenkt, der seinerseits um eine nicht dargestellte vertikale Drehac Ilse drehbar mit dem Bremsbügel 32 verbunden ist. Das Betätigen der Bremse erfolgt durch die Kolbenstange \7

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eines nicht dargestellten Bremszylinders, deren Bewegung in l'feilrichtung Zs die Bremsbacke 34 in der gleichen Richtung gegen das Rad 33 führt und den ganzen Bremsbügel 32 mit der Bremsbacke in der Gegenrichtung zum Rad 33 bewegt.

Wie insbesondere aus F i g. 4 ersichtlich ist. erfolgt die Aufhängung des Bremsbügels 32 mit den Bremsbacken 30 und 34 am Drehgestell oder Fahrzeugrahmen 38 mit Hilfe von Anlenklaschen 39, 40 und 41; die Laschen 39 und 40 sind einerseits an dem Bolzen 31 bzw. 35 und andererseits an den freien Fnden eines Schwenkbalkens 42 um jeweils um in Fahrtrichtung verlaufende horizontale Achsen drehbar angelenkt. Der Schwenkbalken 42 ist (vgl. insbesondere Fig. 3) auf einer Zylinderbüchse 43 befestigt, die unter ZwischensclnJii ι einer vorgespannten Ringfeder 44 zusammen mit weiteren Zwisdienbüehsen 44,7 und 44b auf einem i.agcrboizeri 45 geiagcti isi. wiiuti die innen; Ejüimm.· 44/j durch einen Keil 45;) am Lagcrbolz.cn gegen Verdrehen gesichert ist.

Der Lagerbolzcn wird an seinen Fnden von Lagcrvorspriingen 38;) des Drehgestells b/w. Fahrzeug rahmens 38 aufgenommen und dort durch eine Sichcrungsscheibe 46 gegen Verdrehen gesichert. Der Schwenkhaken 42 ist damit am Drehgestell bzw. Fahrzeugrahmen 38 gegen die Kraft der Ringfeder 44 um die in Fahrtrichtung verlaufende Drehachse g—g schwenkbar angeordnet, so daß der am Schwcnkbalkcn 42 angelenkte Bremsbügel 32 mit den Bremsbacken 30 und 34 einer Schräglage des Rades 33 um eine in Fahrtrichtung verlaufende Achse und einer Verschiebung des Rades 33 parallel zur Radachse ohne weiteres folgen kann.

Im übrigen ist der Bremsbiigel an seiner gegenüber der Anlenkstelle der Laschen 39 und 40 am weitester auskragenden Stelle um eine in Fahrtrichtung verlaufen de Achse drehbar an der Lasche 41 angclenkt. dk ihrerseits mit dem Lagerteil 386 des Drehgestells bzw ί Fahrzeugrahmens 38 um die Achse g-g drehbai verbunden ist. so dall die Beweglichkeit des Bremsbü gels durch die zusätzliche Anlenkung nicht becintrach tigl wird. ILs können mehrere Zusatzlaschcn 41 vorgesehen sein; jedoch kann auf die Lasche 41 auch

κι verzichtet werden.

Die Stärke der neuen Bi insbacken ist so bemessen dall der eingebaute Bremsbiigel 32 bei an den Bremsflächen des Rades 33 anliegenden Bremsbacken gegenüber der achssenkrechlen Radmiltelebene M um

Ii die Strecke s in Richtung der unmittelbar angelenkten Bremsbacken 30 versetzt .ingeordnet ist (Fig. 4). Die versetzte Anordnung ist möglich, weil auch die

— g in lic ι Kiiuiiiiiielcuini- M i

ist und die Aufhängung bei einer Vci set/ung s sich ζ. Β in um einen Winkel Λ um die Achse g-g verschwenken kann. Nützt sich die Bremsbacke 30 ab. so wird die Verschwenkung um den Winkel ό allmählich kleiner d. h., der Verschleiß der Bremsbacke 30 wird kinematisch ausgeglichen. Fine entsprechend versetzte Anord 2i nung ist im übrigen auch bei dem Bremsbügel 10 der in den Fig. I und 2 dargestellten Ausführungsforni möglic!..

Weitere vorgespannte Ringfedern, z. B. entsprechend der Ringfeder 44 nach den F i g. 3 und 4. insbesondere )<> zum selbsttätigen Rückstellen der Bremsbacken nach F.nde des Bremsvorgangs, körnten auch an anderen Gelenkverbindungen, in der Ausführungsform nach den Fi g. 1 und 2 z. B. an den Bolzen 20 und 22. vorgesehen sein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

18 OO 595 Patentansprüche:

1. Scheibenbremseinrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, wobei die Bremsbacken über eine an ihnen angeordnete senkrechte Drehachse am Drehgestell oder Fahrzeugrahmen gelenkig befestigt sind, ggf. unter Verwendung eines das zu bremsende Rad oder die Bremsscheibe an einer Stelle des Umfangs radial einwärts zangenartig umgreifenden, die Bremsbacken tragenden Bremsbügels, gekennzeichnet durch eine Anlenklasche (21), die einerseits mit einer einzigen am Drehgestell bzw. Fahrzeugrahmen (23 bzw. 38) vorgesehenen, im wesentlichen in Fahrtrichtung verlaufenden Drehachse (g2) und andererseits mit einer die Bremsbacken (14 und 15) tragenden Vorrichtung — bei Verwendung eines Bremsbügels (10) mit diesem — um eine im wesentlichen in Fahrtrichtung verlaufenden Drehachse \gt J schwenkbar verbunden ist.

2. Scheiibenbreinseinrichtung, insbesondere für Schienenfahrzeuge, wobei die Bremsbacken über eine an ihnen angeordnete senkrechte Drehachse am Drehgestell oder Fahrzeugrahmen gelenkig befestigt sind, ggf. unter Verwendung eines das zu bremsende Rad oder die Bremsscheibe an einer Stelle des Umfangs radial einwärts zangenartig umgreifenden, die Bremsbakken tragenden Bremsbügels, gekennzeichnet durch einen Schwenkbalken (42), der nach Art eines Waagenbalkens symmetrisch am Drehgestell bzw. Fahrzeugrahmen (38 bzw. j,Ja) schwenkbar (g) gelagert ist und dessen freie Enden mittels Verbindungslaschen (39 und 4Oj mit den Bremsbakken — bei Verwendung eines Bremsbügels (32) mit diesen — gelenkig verbunden sind und dessen Schwenkachsen im wesentlichen in Fahrtrichtung verlaufen.

3. Scheibenbremseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine in Richtung der Schwenkbewegung des Schwenkbalkens (42) wirkende Federeinrichtung (44,443,440;.

4. Scheibenbremseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkbalken (42) unter Zwischenschalten einer mindestens in Schwenkrichtung vorgespannten Ringfeder (44) am Drehgestell oder Fahrzeugrahmen (45 bzw. 38) gelagert ist.

5. Scheibenbremseinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, mit einem Bremsbügel, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsbügel (32) — vorzugsweise an seinem von den Verbindungslaschen (39, 40) entfernten Teil — mittels einer oder mehrerer zusätzlicher Hängelaschen (41) um die am Drehgestell oder Fahrzeugrahmen vorgesehene Drehachse (g) schwenkbar am Drehgestell oder Fahrzeugrahmen angelenkt ist.