DE1959044A1 - Bremssystem,vorzugsweise fuer Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. WERNER FREISCHEM

DiPL.-iNQ. ILSE FREISCHEM

5000 KÖLN HEUMARKT 50 TELEFON: (0221) 23 58 68

24. November 1969 L 70 PaGm 69/2

Lars Erik Landeborg, Per Albin Hanssons vag 52B, Malmö,Schweden Sune Torsten Henriksson, Kvartsvägen 9, Kiruna, Schweden Ragnar Ludvig Muotka, Kyrkogatan 44, Kiruna, Schweden

Bremssystem, vorzugsweise für Schienenfahrzeuge

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein mit Bremsbacken arbeitendes Bremssystem, das vor allem für Schienenfahrzeuge gedacht ist.

Oft hat man den Wunsch, dass Schienenfahrzeuge und insbesondere Eisenbahnwagen zum Transport von sperrigen Gütern, wie Anhängern, Containern, Stückgütern, Papierholz usw., niedrig sein sollen, damit innerhalb des Lastenprofils eine so grosse Last wie nur möglich Raum hat. Um das Fahrzeug-so niedrig wie möglich zu machen, ist es wünschenswert, das Fahrzeug mit Rädern mit so kleinem Durchmesser auszustatten, wie es aus praktischen Gründen möglich ist. Ein kleiner Raddurchmesser führt jedoch zu verschiedenartigen Problemen, und eines der schwierigeren Probleme ist die Konstruktion des Bremssystems des Fahrzeuges. Um nicht den Freilaufraum unter den Radachsen

zu "beeinträchtigen, ist es somit nötig, die Lagervorrichtungen bei kleinem Raddurchmesser in die Räder zu verlegen» In diesem Falle kann das Bremsen jedoch nicht mit Hilfe von Bremsbacken erfolgen, die direkt mit der Laufbahn eingreifen, weil dann die Räder so stark eifaLtzt werden, dass die in diesen einge- ■, bauten Lagervorrichtungen beschädigt wurden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Bremssystem für Fahrzeuge, die Radachsenaggregate mit Rädern von kleinem Durchmesser haben, hervorzubringen, wobei dieses Bremssystem so ausgebildet ist, dass es beim Bremsen eine solche Kühlung des Systems zulässt, dass die Lagervorrichtungen des Radachsenaggregates, auch wenn sie in den Rädern liegen, nicht beschädigt werden, und nicht so beschaffen ist, dass es den Freilaufraum im Bereiche des Radachsenaggregates beeinträchtigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe i3t das Bremssystem nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest eine Bremswalze aufweist, die wenigstens mit einem der Räder des Radachsenaggregates fest verbunden ist und die Radachse umgibt, und dass die Bremsbacken so angeordnet sind, dass sie beim Bremsen auf die Aussenfläche der Bremswalze wirken.

Obgleich die Räder einen sehr kleinen Durchmesser haben, kann eine grosse Kühlfläche erhalten werden, indem die Bremswalze eine beträchtliche Länge erhält, und da die Radbahn nicht er-

009322/U94

hitzt wird, können stoasdämpfende (xummisch.ich.ten in die Räder eingebaut werden, was den dynamischen Flächendruck und damit Verschleiss vermindert, und die Radlager können in die Räder eingebaut werden, was bei kleinen Raddurchmessern Toraussetzung dafür ist, dass der genormte Freilaufraum, beibehalten werden kann·

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Bremswalze nach innen gerichtete Kühlrippen auf und die Bremswalze weitet sich derartig in Richtung zum Rad, dass die Rippen in Nähe des Rades in Gebläseflügel eines hierdurch gebildeten Schleudergebläses übergehen, das bei Rotation des Rades bo wirkt, dass Luft durch einen Raum zwischen Bremswalze und Achse gesaugt und damit die BrenfWalze gekühlt wird.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch ein mit einem Bremssystem gemäss der Erfindung ausgestattetes Radachsenaggregat,

Fig. 2 stellt einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 dar,

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1.

009822/U94

Das mit einem Bremssystem nych der Erfindung ausgestattete Radachsenaggregat hat eine rohrförmige Achse 1, die an jedem Ende eine innenseitige Materialverdickung 2 und einen Teil 3 mit reduziertem Aussendurchmesser aufweist. An jedem dieser, kleinere Durchmesser aufweisenden Teile 3 ist ein Rad 4 angebracht, dessen Nabe 5 den jeweiligen Teil 3 umschliesst. Jede der Naben 5 ist aussen mit einem Lager 6 versehen, das von einem inneren Lagergehäuse 7 umschlossen wird. Das Lagergehäuse 7 weist einen abdichtenden Lagerdeckel 8 auf, der mit zwei Dichtungsringen 9 bzw. 10 zusammenarbeitet, die an dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Teil 3 der Achse 1 anliegen. Eine Druckscheibe 11 ist mit Bolzen 12 am Achsenende festgeschraubt und fixiert dadurch, dass sie an ihrer Peripherie gegen das Lager 6 drückt, das Rad im Verhältnis zur Achse und fixiert das Lager 6 und die Dichtungsringe 9,10. Ausserhalb des inneren Lagergehäuses ist ein äusseres Lagergehäuse 12a unter Zwischenlage einer Gummischicht 13 angebracht. Das äussere Lagergehäuse 12a ist wiederum am Rahmen des Fahrzeuges, in diesem Pail einem Eise'nbahndrehgestellwagen, festgeschraubt, an dem das Radachsenaggregat angebracht ist. Die Achse 1 ist von zwei Bremswalzen 14 umgeben, von denen jede einen trichterförmigen Teil 15 aufweist, der sich im wesentlichen dem jeweiligen Rad 4 des Radachsenaggregates anpasst. Die Bremswalzen 14 weisen an ihrer Innenfläche Kühlrippen 16 auf, die an dem jeweiligen trichterförmigen Teil 15 in radiaxiale Schieudergebläseflügel 17 übergehen, und diesen gehen wiederum allmählich in radiale Gebläseflügel 18 über. Beim ,

«. ς „.

Q09822/U94 "~~

1959CJU

_ 5 —

Rotieren der Räder 4 wirken die Gebläseflügel derart, dass sie an einem für die beiden Bremswalzen 14 gemeinsamen, in der Mitte der Achse angeordneten Kühllufteinlasa 19 Luft einsaugen und zwischen die Rippen 16 zu den Gebläseflügeln 18 leiten, wo die Luft durch einen Am Ende der radialen Gebläseflügel 18 befindlichen Auslass ausgeblasen wird. Diese Luft kühlt also beim Bremsen die Bremswalzen effektiv. Die Bremswalzen 14 sind an ihren trichterförmigen Teilen 15 mit Bolzen 20 am jeweiligen Rad 4 befestigt. Diese Bolzen 20 erstrecken sich auch in einen konischen, auf der anderen Seite des Rades vorhandenen Klemmring 21 hin, und zwar in der Weise, dass eine zwischen dem Radkörper, dem konischen Klemmring 21 und einem Radreifen 22 angeordnete Y-förmige Gummischicht 23 zwischen diesen Teilen zusammengepresst wird.

Zu beiden Seiten der Bremswalzen sind zwei Bremsbacken 24 angebracht, die mit je einem Bremsbelag 26 ausgestattet sind und in ihrer Längsrichtung im wesentlichen die gleiche Länge haben, wie der zylindrische Teile der Bremswalzen 14. Die Bremsbacken 24 sind Backenhaltern 27 aufgesetzt, an denen die Bremsbadcen mit Bolzen 28 befestigt sind. Die Backenhalter 27 sind wiederum mit Zapfen 30 an Parallelogrammanmen 29 aufgehängt, so dass sie mit dem Rahmen des Fahrzeuges beweglich verbunden sind.

Wenn der Radreifen 22 mit Geschwindigkeiten von etwa 120 km/std auf einer Schiene 31 läuft, entstehen hochfrequente Vibrationen, die von der Gummisohioht 23 abgeschwächt werden. Da diese zu-

■■■-■"■ ' " . ■ ■■" .. . " - 6 -■'■.

009822/U9A

sammengepresst und V-förmig ist, nimmt sie sowohl radiale als auch axiale Kräfte auf. Das zwischen der Radnabe 5 und dem inneren Lagergehäuse 7 angebrachte Wälzlager 6 ist ein Pendelrollenlager und kann aus diesem Grunde von der dämpfenden Gummischicht 13 umgeben werden, deren hauptsächliche Aufgabe darin besteht, es an beiden Lagern 6 der Achse - trotz erforderlicher Herstellungstoleranzen und Bewegungen aufgrund der Wärmeausdehnung u.dgl. - zu ermöglichen, zusammen solche axialen Kräfte aufzunehmen, wie sie auf das Radachsenaggregat ausgeübt werden. Zwischen den Rippen 16 und Gebläseflügeln 17 und 18 einerseits, sowie der Achse 1 und dem Rad 4 andererseits, kommt es nur in der Mitte der Achse und an der Stell der Bolzen 20, die den trichterförmigen Teil 15 der Bremswalzen 14 in den Rädern 4 festhalten, zur Berührung. Daher kann nur ein sehr geringer Teil der beim Bremsen erzeugten Wärme auf die wärmeempfindlichen Wälzlager 6 überführt werden. Bei höheren Rotationsgeschwindigkeiten saugen die Gebläseflügel 17 und 18 grosse Luftmengen vom Lufteinlass 19 in der Mitte der Achse und entlang den Kühlrippen 16 an. Daher wird ein grosser Teil der beim Bremsen erzeugten Wärme mit der Luft abgeleitet, was wiederum bewirkt, dass keine Überhitzung der Bremswalzen und Bremsbacken zu befürchten ist.

Durch diese Ausbildung des Radachsenaggregates und insbesondere ihres Bremssystems ist die Konstruktion eines Radaohsenaggregates ermöglicht worden, die den Freilaufraum unter der Achse und zwischen den Rädern nicht beeinträchtigt, obgleich

009822/1494

19590Ai

dae Aggregat der Dimension nach eine grosse und wirksame Kühlfläche aufweist.

Dadurch, dass ein Bremsen auf der Radbahn nicht erforderlich ist, kann in den Bremsbacken ein Friktionsbelag benutzt werden, ohne zu riskieren, dass der Belag verschmutzt wird, wodurch die Bremsbacken eine verhältnismässig lange Haltbarkeit gewinnen· Die Bremsbacken sind zum Auswechseln leicht zugänglich und werden nur von je zwei Bolzen festgehalten.

Die Radachse hat im Verhältnis zu ihrem Eigengewicht.eine grosse Lastkapazität, und da die einzelnen Teile klein sind, lassen sie eich zu niedrigem Preise herstellen. Der Racheifen kann bis zur maximalen Härte gehärtet werden und lässt sich bei Verschleiss zusammen mit den Bremswalzen leicht auswechseln Bin Neudrehen der Radbahn ist nicht nötig, wodurch sich niedrige Montsfge- und Wartungskosten ergeben.

Die Benutzung des gemäss der Erfindung geformten Bremssyetems ist nicht auf, Radachsenaggregate für Eisenbahnwagen begrenzt, sondern das Bremssystem kann in allen Zusammenhängen dort zur Anwendung kommen, wo auf begrenztem Raum beim Bremsen eine starke Kühlung des Bremssystems vonnötigen ist.

009822/U9Z*

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE :

1. Bremssystem für ein Radachsenaggregat, vorzugsweise an Schienenfahrzeugen, mit Bremsbacken, die beim Bremsen des Radachsenaggregates zum Anliegen an einen rotierenden Teil des Radachsenaggregates beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindestens eine Bremswalze (14) in Form eines Rohres aufweist, die hinsichtlich der Rotationsbewegung mit wenigetens einem der Räder (4) des Radachsenaggregates fest verbunden ist und zumindeetens einen Teil der Radachse (1) umgibt, und dass die Bremsbacken (24) derart angeordnet sind, dass sie beim Bremsen auf die Aussenfläche der Bremswalze (14) wirken.

2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Bremswalze (14) mit inneren nach der Achse (1) gerichteten, längsgehenden Kühlrippen (16) versehen ist und sich in Richtung zum Rad zu einer trichterförmigen Partie (15) erweitert, wo die Kühlrippen zur ^Bildung eines Gebläses zum Saugen von Kühlluft durch eine Passage zwischen einerseits der Achse (1) und dein Radkörper (4) und andererseits zwischen der Bremswalze (14) in radiaxielle und/oder radielle Gebläseflügel (17,18) übergehen.

3. Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsbacken (24) auf Haltern (27) befestigt und von unten auf diese geschraubt sind.

■ - 9 -

009822 /■ U 94

19590U

4. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremswalze (14) an der Innenseite des Rades "befestigt ist und dass der Radkörper (4) an seiner Aussenseite schalenförmig ist und zwischen seiner Nabe (5) und einem mit dem Rahmen des Fahrzeuges fest verbundenen Lagergehäuse (12a) die Lagervorrichtungen (6) des Radachsenaggregates einschliessen.

5. Bremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die trichterförmige Partie (15) der Bremswalze (14) mit dem zugehörigen Rad mittels Bolzen (20) verbunden ist, die in einem konischen, auf der der trichterförmigen Partie (15) entgegengesetzten Seite des Rades derart angeordneten Klemmring (21) eingreifen, dass eine zwischen dem Radkörper (4), dem konischen Klemmring (21) und einem äusseren Radreifen (22) angeordnete, T-förmige Gummischicht (23) zwischen den erwähnten Teilen zusammengepresst ist.

009822/1494

/to

Leerseite