DE19746443A1 - Bremsbackenabstützelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremsbackenabstützelement für Scheibenbremsen von Schienenfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bekannt sind Bremsbackenabstütztelemente, die I-förmig oder H-förmig gestaltet sind und als "Hängelaschen" bezeich­ net werden. Mittels parallel zu einer Bremsscheibe angeordne­ ter Lagerbolzen sind die freien Enden solcher Hängelaschen mit einer Bremsbacke bzw. mit einem Bremskräfte aufnehmenden Teil eines Schienenfahrzeugs, insbesondere einem Drehgestell­ rahmen, verbunden. Beim Bremsen werden von einer Bremsscheibe Reibkräfte in die Bremsbacke eingeleitet und durch die Hängelasche abgestützt.

Bei Verwendung der I-Hängelasche tritt dabei das Problem auf, daß die Bremsbacke bzw. ein daran angebrachter Bremsbe­ lag nicht ausreichend geführt werden, so daß am Bremsbelag ein in Radialrichtung der Bremsscheibe zunehmender Verschleiß (Schrägverschleiß) auftritt. Dies ist unerwünscht, da der Bremsbelag vorzeitig ausgetauscht werden muß.

Bei Verwendung der H-Hängelasche wird angestrebt, daß Brems­ backenlängskräfte symmetrisch in beide "Seiten" der H-Hänge­ lasche eingeleitet werden. Infolge unvermeidlicher Einbauto­ leranzen, z. B. beim Einbau einer Zugstange oder eines Betätigungszylinders der Bremse läßt sich dies jedoch kaum erreichen. Die Folge solcher Einbauungenauigkeiten ist, daß nur ein Zuglaschenteil der H-Hängelasche kraftschlüssig beansprucht wird, während der zweite nur bei sehr großen Bremskräften belastet wird; ferner ergibt sich eine statisch unbestimmte Lagerung einer Bremszange, die als Verbindungs­ element zwischen dem Betätigungszylinder und der Bremsbacke fungiert. Hierdurch entsteht eine ungewollte Elastizität der gesamten Bremsbackenaufhängung, so daß die Bremsbacke in Schwingungen geraten kann und unerwünscht laute Bremsge­ räusche auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hängelasche zu schaffen, bei welcher die oben genannten Probleme nicht auftreten und die kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil­ dungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das Grundprinzip der Erfindung besteht darin, eine Hängela­ sche Y-förmig zu gestalten.

Durch eine derartige gabelförmige Gestaltung wird die Brems­ backe ausreichend geführt, so daß ein Schrägverschleiß des Bremsbelages weitgehend vermieden wird. Dennoch gestattet eine Y-förmige Hängelasche eine geringe Drehbewegung der Bremsbacke um eine Belaglängsachse, so daß in Fällen eines leicht sinus-förmigen Achslaufs, bei denen sich die Brems­ scheibe geringfügig um ihre Hochachse bewegt, eine kinema­ tisch einwandfreie Lagerung der Bremsbacke bzw. der damit verbundenen Betätigungszange gewährleistet ist.

Vorzugsweise ist die Y-Hängelasche symmetrisch gestaltet, so daß zwei Arme der Hängelasche bezüglich eines weiteren Arms, der diesen abgewandt ist, spiegelsymmetrisch sind. Dieser Arm ist zu Teilabschnitten der beiden anderen Arme parallel. Diese symmetrische Gestaltung hat den Vorteil, daß sich ein Kraftfluß gleichmäßig in der Hängelasche ver­ teilt. Schwingungen, d. h. Bremsgeräusche werden somit minimiert.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind an den freien Enden der Arme durchgehende Ausnehmungen vorgesehen, in die Lagerungsbolzen einschiebbar sind. Über die Lagerungs­ bolzen und Lagerelemente ist die Hängelasche beidseitig schwenkbar gelagert. Hierdurch ist sichergestellt, daß bei Betätigung der Bremse, d. h. beim Andrücken der Brems­ backe an die Bremsscheibe keine unerwünschten Zwangskräfte auftreten.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Lagerelemente als U-förmige Lagerböcke ausgeführt, wobei ein erster Lager­ bock mit dem Bremskräfte aufnehmenden Teil des Schienenfahr­ zeugs und ein zweiter Lagerbock mit der Bremsbacke verbunden ist. Ein derartiger aus zwei Schenkeln und einem Verbindungs­ abschnitt bestehender Lagerbock ist kostengünstig herstell­ bar. Eine Befestigung des Lagerbocks ist beispielsweise durch Verschrauben des Verbindungsabschnitts oder durch Festschweißen des Lagerbocks möglich.

Vorzugsweise ist das Bremskräfte aufnehmende Teil des Schie­ nenfahrzeugs ein Drehgestellrahmen, an dem zwei Arme der Y-Haltelasche befestigt sind, wobei der andere Arm mit der Bremsbacke verbunden ist. Alternativ dazu können auch zwei Arme mit der Bremsbacke und der andere Arm mit dem Drehgestell verbunden sein. Je nach konstruktiver Gestaltung der Bremsbacke bzw. des Drehgestells kann eine der beiden Anordnungen günstiger sein.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden außer den Befestigungsbolzen zusätzlich Gleitlagerbuchsen verwendet. Eine derartige Buchsenlagerung verringert Lagerreibungskräfte und ist kostengünstig. Ferner besitzen Lagerbuchsen ein gewisses Verformungsvermögen, wodurch Toleranzen beim Einbau der Bremse ausgeglichen werden können. Beispielsweise wird eine Abweichung von einem vorgeschriebenen Einbauabstand zwischen einer Zugstangenlagerung der Bremse und einem Aufhängepunkt der Hängelasche durch Rippen einer Buchsenlage­ rung ausgeglichen. Im Neuzustand der Bremse entsteht dadurch zwar ein Kantentragen, welches sich aber im Laufe des Be­ triebs durch Verschleiß schnell abbaut, so daß sich eine optimale, statisch bestimmte Lagerung einstellt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Bremsbackenabstützung gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Bremsscheibe 1, gegen die eine Bremsbacke 2 drückt. Die Bremsbacke 2 weist einen Bremsbelaghalter 3 und einen daran befestigen und mit einem Halteelement 47 gesicherten Bremsbelag 4 auf, der bei einer Bremsung die Bremsscheibe 1 berührt. Der Bremsbelaghalter 3 ist über Gelenke 5 und 6, die entsprechende Lagerungsbolzen 7 und 8 aufweisen, mit zugeordneten Bremszangenhebeln 9 und 10 verbunden. Enden 11 und 12 der Bremszangenhebel 9 und 10 sind gelenkig mit einem Betätigungselement 13 eines Bremsbe­ tätigungszylinders 14 verbunden. Auf einem Mittelabschnitt 15 sind die Bremszangenhebel 9 und 10 mittels eines Verbindungs­ bolzens 16 gelenkig mit einem Verbindungsteil 17 verbunden, das an einer Zugstange 18 befestigt ist.

Über den Lagerungsbolzen 7 sind der Bremsbelaghalter 3, der Bremszangenhebel 9 und ein U-förmiger Lagerbock 19 miteinander verbunden. Dabei wird ein Mittelabschnitt 20 des Lagerbocks 19 durch den Lagerbolzen 7 gehalten. An Enden der Lagerbolzen 7 und 8 sind zugeordnete Sicherungsele­ mente 21 und 22 vorgesehen. Zwischen Seitenschenkel 23 und 24 des Lagerbocks 19 ragt ein erster Arm 25 einer Y-för­ migen Haltelasche 26. Durch einen Lagerungsbolzen 27, der die beiden Seitenschenkel 23 und 24 sowie den Arm 25 durchsetzt, ist die Haltelasche gelenkig mit dem Lagerbock 19 verbunden. Der erste Arm 25 der Haltelasche 26 gabelt sich über zwei schräge Abschnitte 28 und 29 in zwei zum ersten Arm 25 parallele Arme 30 und 31 auf, die durch eine Verstär­ kungsrippe 32 verbunden sind. In einen Bereich zwischen dem zweiten und dritten Arm ragen Seitenschenkel 33 und 34 eines weiteren Lagerbocks 35. Über einen Lagerungsbol­ zen 36 sind der zweite und dritte Arm der Haltelasche 26 gelenkig mit dem Lagerbock 35 verbunden. Der Lagerbock 35 ist an einem Bremskräfte aufnehmenden Teil 37 eines Schienen­ fahrzeugs (nicht dargestellt) befestigt. Beispielsweise kann das Teil 37 ein Drehgestell sein.

Bei einem Bremsvorgang drückt das Betätigungselement 13 des Bremsbetätigungszylinders 14 die Enden 11 und 12 der Bremszangenhebel 9 und 10 nach außen, d. h. aus der Zeichen­ ebene heraus. Somit schwenken die Bremszangenhebel 9 und 10 um eine Schwenkachse 38 und drücken die Bremsbacke 2 bzw. den daran befestigten Bremsbelag 4 gegen die Bremsschei­ be 1. Eine dabei entstehende Reaktionskraft, die senkrecht zur Bremsscheibe 1 gerichtet ist, wird auf den Bremsbelaghal­ ter und die Bremszangenhebel 9 und 10 übertragen und durch eine Zugkraft in der Zugstange 18 abgestützt.

Während des Andrückvorgangs der Bremsbacke 2 gegen die Bremsscheibe 1 führt die Haltelasche 26 eine leichte Schwenk­ bewegung um eine Schwenkachse 39 des Lagerungsbolzens 27 und um eine Schwenkachse 40 des Lagerungsbolzens 36 durch, solange bis der Bremsbelag 4 an der Bremsscheibe 1 anliegt.

Bei Berühren der Bremsscheibe entsteht am Bremsbelag 4 eine Reibkraft, die parallel zur Ebene der Bremsscheibe 1 ist und deren Richtung von der Drehrichtung der Bremsscheibe, d. h. von der Bewegungsrichtung des Schienenfahrzeugs (nicht dargestellt), abhängt. Über den Lagerbock 19 wird diese Reibkraft in den ersten Arm 25 der Haltelasche 26 eingeleitet und teilt sich gleichmäßig auf den ersten Arm 30 und auf den zweiten Arm 31 auf. Durch den ersten und zweiten Arm 30 bzw. 31 wird die durch die Bremsung entstehende Reibkraft über den Lagerungsbolzen 36 in den Lagerbock 35 und somit in das Drehgestell 37 eingeleitet und von diesem abgestützt.

Beispielsweise kann es aufgrund von Einbautoleranzen dazu kommen, daß ein Abstand L1 zwischen der Mitte der Zugstan­ ge 18 und der Befestigungsstelle des Lagerbocks 35 am Drehge­ stell 37 variiert. Derartige Lagertoleranzen werden durch Lagerbuchsen 41 und 42, die zwischen den Seitenschenkeln 23 und 24 und dem Lagerungsbolzen 27 angeordnet sind, durch Verformung bzw. Verschleiß kompensiert, so daß sichergestellt ist, daß sich in die Bremse eingeleitete Kräfte gleichmäßig auf die beiden Arme 30 und 31 der Haltelasche 26 verteilen. Ferner ermöglicht diese Haltelaschenanordnung eine geringe Schwenkbewegung des Bremsbelags 4 um eine Hochachse 43, wodurch geringe Bewegungen der Bremsscheibe 1 bei sinusför­ migem Achslauf kompensiert werden. Die Schwenkmöglichkeiten um die Hochachse 43 sind aber ausreichend klein, so daß ein Schrägverschleiß des Bremsbelags 4 in Radialrichtung der Bremsscheibe 1 verhindert wird.

Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Halte­ lasche auch um 180° gedreht angeordnet sein, so daß der erste Arm 25 der Haltelasche 26 mit dem Lagerbock 35 verbun­ den ist.

Claims (10)

1. Bremsbackenabstützvorrichtung für Scheibenbremsen von Schienenfahrzeugen dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremsbacke (2) mittels einer Y-förmigen Hänge­ lasche (26) schwenkbar mit einem Bremskräfte aufnehmen­ den Teil (37) des Schienenfahrzeugs verbunden ist.

2. Bremsbackenabstützvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsbackenabstützelement (26) einen ersten Arm (25), einen zweiten Arm (30) und einen dritten Arm (31) aufweist und bezüglich dem ersten Arm (25) spiegelsymmetrisch ist, wobei ein erster Abschnitt (44, 45) des zweiten und dritten Armes (30, 31) parallel zum ersten Arm (25) ist.

3. Bremsbackenabstützvorrichtung nach einem der Ansprü­ che 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Enden der Arme (25, 30, 31) Durch­ gangsbohrungen vorgesehen sind, in die Lagerungsbol­ zen (27, 36) zur schwenkbaren Lagerung an einem ersten und einem zweiten Lagerelement eingeschoben sind.

4. Bremsbackenabstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Lagerelement mit dem Bremskräfte aufneh­ menden Teil (37) des Schienenfahrzeugs verbunden ist und das zweite Lagerelement mit einem mit der Brems­ backe (2) verbundenen Bremszangenhebel (9) verbunden ist und beide Lagerelemente als U-förmige Lagerböc­ ke (19, 35) ausgeführt sind.

5. Bremsbelagabstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremskräfte aufnehmende Teil (37) ein Drehge­ stellrahmen des Schienenfahrzeugs ist.

6. Bremsbelagabstützung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und dritte Arm (30, 31) von einem ge­ meinsamen Lagerungsbolzen (36) durchsetzt sind.

7. Bremsbelagabstützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und dritte Arm (30, 31) mit dem Brems­ kräfte aufnehmenden Teil (37) des Schienenfahrzeugs und der erste Arm (25) mit der Bremsbacke (2) verbunden sind.

8. Bremsbelagabstützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und dritte Arm (30, 31) mit der Brems­ backe (2) und der erste Arm mit dem Bremskräfte aufneh­ menden Teil (37) des Schienenfahrzeugs verbunden sind.

9. Bremsbackenabstützvorrichtung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der mit der Bremsbacke (2) verbundene Lagerbock (19) über eine Gleitlagerbuchse (41, 42) mit dem zugeordneten Lagerungsbolzen (27) verbunden ist.

10. Bremsbackenabstützvorrichtung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arm (25, 30, 31) über eine Gleitlagerbuchse mit einem zugeordneten Lagerungsbolzen (27, 36) verbun­ den ist.