DE19849790A1 - Abstreifer für ein Reibungselement einer Fahrzeugbremse und damit ausgestatteter Bremsbelag - Google Patents
Abstreifer für ein Reibungselement einer Fahrzeugbremse und damit ausgestatteter BremsbelagInfo
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Abstract
Zur Vermeidung der Reibwertverringerung zwischen einem Reibungselement einer Fahrzeugbremse und einem abzubremsenden Element infolge von Feuchtigkeit der genannten Bauteile ist es bekannt, möglichst nässeunempfindliche Werkstoffe für die Reibungselemente oder eine besondere Geometrieausgestaltung derselben vorzusehen. Der neue Abstreifer und der mit diesem ausgestattete Bremsbelag sollen zur Erhöhung des Reibwertes zwischen einem Reibungselement einer Fahrzeugbremse und einem abzubremsenden Element auch bei feuchter, nasser und naßkalter Witterung bei geringerer Rißbildung und verringertem Verschleiß führen. DOLLAR A Hierzu ist vorgesehen, daß der erfindungsgemäße Abstreifer (6, 6', 6'', 6''') für ein Reibungselement (1) einer Fahrzeugbremse, insbesondere einer Schienenfahrzeugbremse, aus mindestens einem Steg (9, 9', 9'', 9''', 21) besteht. Von diesem können Lamellen (11) abragen, so daß Kammern (10, 19) ausgebildet werden. DOLLAR A Mit dem erfindungsgemäßen Abstreifer ist es nicht nur möglich, hohe Reibwerte zu erzielen, sondern auch bereits vorhandene Reibungselemente nachzurüsten.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abstreifer für ein Reibungselement einer Fahr
zeugbremse, insbesondere einer Schienenfahrzeugbremse, gemäß Patentanspruch 1,
und einen Bremsbelag für eine Reibungsbremse eines Fahrzeuges, insbesondere
Schienenfahrzeugs, gemäß Patentanspruch 10.
Der Reibwert zwischen einem Reibungselement einer Fahrzeugbremse und einem ab
zubremsenden Element hängt insbesondere von der Feuchtigkeit der genannten Bau
teile ab. Das Reibungselement besteht aus einem porösen Werkstoff, der witterungs
bedingt Wasser aufnimmt. Hierdurch wird der physikalische Reibwert zwischen Rei
bungselement und abzubremsendem Bauteil gegenüber dem Reibwert trockener Bau
teile vermindert. Dies bedeutet im Fall einer Schienenfahrzeugbremse, daß der Reib
wert zwischen Bremsbelag (Reibungselement) und Bremsscheibe (abzubremsendes
Element) verringert wird.
Der Reibwert wird weiter verringert, wenn zwischen dem Reibungselement und dem
abzubremsenden Bauteil ein sogenannter Aquaplaning-Effekt auftrifft, der zum Auf
schwimmen des Reibungselementes während des Bremsvorgangs führen kann. Dies
geschieht insbesondere bei niedrigen Flächenpressungen und führt zu einem physikali
schen Reibwert bis nahe auf Null.
Sowohl die Wasseraufnahme des Reibungselementenwerkstoffs als auch der Aqua
planing-Effekt können zu unzulässigen Bremswegverlängerungen führen.
Zur Vermeidung der obengenannten Probleme ist bekannt, möglichst nässeunempfind
liche Werkstoffe für die Reibungselemente vorzusehen. Allerdings besteht heute die
paradoxe Situation, daß Werkstoffe für Reibungselemente mit guten Reibwerten und
gutem Tragbild bei Trockenheit unzulässig nässeempfindlich sind, während
Reibungselemente mit eher ungünstigen Verschleißwerten und Reibwerteigenschaften
oder mit einer Neigung zur Bildung von Hot-Spots im trockenen Zustand infolge eines
schlechten Tragbildes eher nässeunempfindlich sind. Daher werden als Bremsbeläge
für Schienenfahrzeuge vorgesehene Reibungselemente nach Vorschriften der Union
International des Chemins de Fer (UIC) ausgetestet, um ein mangelndes
Reibwertverhalten unter Feuchtigkeit und/oder Nässe aufzudecken. Dies ist jedoch mit
einem erheblichen technischen und organisatorischen Aufwand verbunden.
Weiter ist bekannt, dem Nässeproblem durch eine besondere Geometrieausgestaltung
des Reibungselementes zu begegnen. So ist in der DE 89 05 731 U1 ein Bremsbelag
für Teilbelagscheibenbremsen von insbesondere Schienenfahrzeugen beschrieben,
welcher ein- oder mehrteilig ausgebildet ist und etwa Nierenform besitzt und
gegebenenfalls mit einer Schwalbenschwanzführung auf einem Belagträger befestigt
ist, wobei die an beiden Enden eines Bremsbelags vorhandenen Anstellflächen in
mehrere gerade Teilflächen aufgeteilt sind, welche sich über den gesamten
Eingriffsbereich des Bremsbelags erstrecken und welche einen Winkel von weniger als
90° zur Reibfläche der Bremsscheibe bilden. Der bekannte Bremsbelag weist den
Nachteil auf, daß eine reibwerterhöhende Wirkung nur bei vollständiger Umrüstung der
Schienenfahrzeugbremse erzielt wird. Eine nachträgliche Ausrüstung bereits
vorhandener Bremsbeläge mit einer reibwerterhöhenden Vorrichtung ist somit nicht
möglich.
Aus der DE-OS 14 30 869 ist eine Kraftfahrzeug-Scheibenbremse bekannt, bei der
über die Reibungsflächen eine größere Anzahl von Wasserabfuhrlöchern oder
dergleichen annähernd gleichmäßig verteilt ist. Auch hier ist eine nachträgliche
Ausrüstung bereits vorhandener Bremsbeläge nicht möglich. Weiter durchdringen die
Wasserabfuhrlöcher die Reibfläche vollständig, so daß diese zur Rißbildung neigt und
einem erhöhten Verschleiß unterliegt. Darüber hinaus geht Reibfläche verloren.
Schließlich ist in der EP-0 443 360 B1 ein Bremsbelag für Teilbelagscheibenbremsen
mit einer Bremsscheibe, insbesondere von Schienenfahrzeugen, beschrieben, bei dem
auf der der Rückseite gegenüberliegenden und für den Kontakt mit der Bremsscheibe
der Scheibenbremse vorgesehenen Vorderseite Wasserabführungseinrichtungen
vorgesehen sind, wozu der Bremsbelag mit einer Anzahl von jeweils zueinander einen
Abstand aufweisenden, sich von der Vorderseite des Bremsbelages bis zu dessen
Rückseite durchgehend erstreckenden, zur Aufnahme und Abführung von
reibungshindernden Verschmutzungen wie Wasser, Eis, Abrieb oder dergleichen
geeigneten Durchbrechungen versehen ist. Dieser Bremsbelag zeichnet sich dadurch
aus, daß er ein- oder mehrteilig und etwa kreisringsegmentförmig ausgebildet ist und
daß auf der Vorderseite des Bremsbelages von beliebigen Kreisringlinien mindestens
30% jeweils mindestens eine der vorgesehenen Durchbrechungen schneiden oder
berühren, und maximal ein Überdeckungsgrad der Durchbrechungen von 150%
besteht, bei dem jede denkbare Kreisringlinie mindestens eine Durchbrechung berührt
oder schneidet, so daß jeder auf einer beliebigen Kreisringlinie eintretende
Wassertropfen einer Durchbrechung zugeführt wird, oder daß sich die Fläche der
Öffnungen der Durchbrechung auf der Vorderseite des Bremsbelages zu der gesamten
Vorderseitenfläche einschließlich der Fläche der Öffnungen der Durchbrechungen in
einer Relation zwischen 2 : 100 (Minimum) und 35 : 100 (Maximum) verhält, oder daß auf
der Vorderseite des Bremsbelages jede beliebige Kreisringlinie pro 150 mm
Kreislinienlänge mindestens eine Durchbrechung und maximal fünf Durchbrechungen
schneidet oder berührt.
Die Durchbrechungen durchdringen den Reibkörper vollständig, so daß auch dieser zur
Rißbildung neigt und einem erhöhten Verschleiß unterliegt. Ein weiterer Nachteil
besteht darin, daß eine reibwerterhöhende Wirkung nur dann erzielt wird, wenn an dem
Schienenfahrzeug ein komplett neuer Bremsbelag eingesetzt wird. Eine nachträgliche
Ausrüstung bereits vorhandener Bremsbeläge ist somit auch bei dieser Vorrichtung
nicht möglich.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur
Erhöhung des Reibwertes zwischen einem Reibungselement einer Fahrzeugbremse
und einem abzubremsenden Element auch bei feuchter, nasser, naßkalter oder
dergleichen Witterung zu schaffen, die zu geringerer Rißbildung und verringertem
Verschleiß des Reibungselementes führt.
Diese Aufgabe wird durch einen Abstreifer für ein Reibungselement einer
Fahrzeugbremse, insbesondere einer Schienenfahrzeugbremse, bestehend aus
mindestens einem Steg, gelöst.
Der erfindungsgemäße Abstreifer kann in vorteilhafter Weise bei bereits bekannten
Reibungselementen, insbesondere Bremsbelägen nach UIC-Vorschriften oder
Kreisringsektor-Bremsbelägen, eingesetzt werden, ohne daß sich deren Rißverhalten
oder Verschleiß ändert. So ist es möglich, den erfindungsgemäßen Abstreifer in bereits
vorhandene Nuten, insbesondere Preßnuten, eines Bremsbelags oder zwischen zwei
Teilbeläge eines Bremsbelags einzusetzen. Dabei wird der erfindungsgemäße
Abstreifer formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder reibschlüssig befestigt,
insbesondere durch Einpressen. Alternativ oder kumulativ kann der Abstreifer an eine
Außenseite des Reibungselementes oder in eine Nut geklebt werden.
Der erfindungsgemäße Abstreifer weist weiterhin den Vorteil auf, daß er bei
entsprechendem Einbau in ein als Bremsbelag ausgebildetes Reibungselement in
beide Drehrichtungen des abzubremsenden Elements, insbesondere einer
Scheibenbremse, wirksam ist. Dies gilt nicht nur direkt nach Einbau des
erfindungsgemäßen Abstreifers in das Reibungselement, sondern auch bei bereits
fortgeschrittenem Verschleiß. Der Abstreifer entfaltet seine Wirkung solange, bis das
Verschleißgrenzmaß des Reibungselementes erreicht worden ist. Dabei wird das
abzubremsende Element weder in seiner Wirkung beeinträchtigt, noch beschädigt. Dies
insbesondere deshalb, weil der Abstreifer mit geringerem Druck auf dem
abzubremsenden Element aufliegt.
Der erfindungsgemäße Abstreifer kann in vorteilhafter Weise im Wege einer
Nachrüstung an den Reibungselementen angebracht werden.
Aufgrund seines einfachen Aufbaus kann der erfindungsgemäße Abstreifer aus
Stangenprofilen hergestellt werden. Damit ist er in vorteilhafter Weise für alle
Bremsbelaggrößen geeignet.
Der erfindungsgemäße Abstreifer kann in vorteilhafter Weise Federelemente
aufweisen, die gegen die Nuten im Reibungselement an liegen, so daß der
erfindungsgemäße Abstreifer unter Vorspannung steht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der
Unteransprüche.
Eine weitere Lösung der genannten Aufgabe besteht darin, den zuvor beschriebenen
Abstreifer nicht als separates Bauteil vorzusehen, sondern ihn bereits an einem
Bremsbelag für eine Reibungsbremse eines Fahrzeugs, insbesondere
Schienenfahrzeugs, integrativ anbringen zu können. Die zuvor beschriebenen Vorteile
sind auch bei dieser Lösung vorzufinden.
Der Abstreifer ist aufgrund seiner Unterbringung in einer Nut des erfindungsgemäßen
Bremsbelags gegenüber äußeren Einflüssen wie unsachgemäße Behandlung,
Steinschlag oder dergleichen geschützt. Damit ist er in vorteilhafter Weise lange und
sicher einsetzbar.
Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Abstreifers und des
erfindungsgemäßen Bremsbelags sind der Zeichnung zu entnehmen, in der
Fig. 1 einen Kreisringsektor-Bremsbelag mit zwei erfindungsgemäßen
Abstreifern,
Fig. 2 einen der in Fig. 1 dargestellten, erfindungsgemäßen Abstreifer in
perspektivischer Ansicht,
Fig. 3 eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen, in einem
Bremsbelag eingesetzten Abstreifers,
Fig. 4 eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen, in
einem Bremsbelag eingesetzten Abstreifers,
Fig. 5 eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen, in
einem Bremsbelag eingesetzten Abstreifers,
Fig. 6 eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen, in
einem Bremsbelag eingesetzten Abstreifers,
Fig. 7 eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen, in
einem Bremsbelag eingesetzten Abstreifers,
Fig. 8 eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen, in
einem Bremsbelag eingesetzten Abstreifers,
Fig. 9 eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen, in
einem Bremsbelag eingesetzten Abstreifers, und
Fig. 10 einen in Längsansicht geschnitten Teil des in Fig. 8 gezeigten
Abstreifers zeigt.
In Fig. 1 ist ein Reibungselement 1 in Form eines Kreisringsektor-Bremsbelags
gezeigt. Das Reibungselement 1 ist Teil einer Scheibenbremsanlage für ein
Schienenfahrzeug, die nicht näher dargestellt ist. Zur Abbremsung des
Schienenfahrzeugs oder zum Halten des Schienenfahrzeugs im abgebremsten Zustand
wird das Reibungselement 1 gegen ein abzubremsendes Element 2 in Anlage
gebracht. In dem hier dargestellten Beispiel ist das abzubremsende Element 2, das nur
teilweise mittels Strichlinie dargestellt ist, eine Bremsscheibe. Zwischen
Reibungselement 1 und abzubremsendem Element 2 befindet sich eine Wasserfront 3,
deren Strömungsrichtung mittels Pfeilen 4 in Fig. 1 beispielhaft dargestellt ist. Die
Wasserfront 3 kann aus Regenwasser, Tau, Eis, Schmelzwasser oder dergleichen
bestehen und Abrieb und andere reibungshindernde Verschmutzungen enthalten.
Das Reibungselement 1 weist zwei voneinander beabstandete Nuten 5 auf, die sich
über dessen Breite radial erstrecken. In jede Nut 5 ist jeweils ein Abstreifer 6
eingebracht. Bei einem Bremsvorgang strömt die Wasserfront 3 in Richtung 4 bis zu
dem in Fig. 1 dargestellten, oberen Abstreifer 6. Die Wasserfront 3 wird von dem
Abstreifer 6, der sich über die gesamte Breite des Reibungselementes 1 und im
wesentlichen quer zur Strömungsrichtung 4 erstreckt, erfaßt und abgeleitet, bis die
Wasserfront 3 den Raum zwischen Reibungselement 1 und abzubremsendem Element
2 in Ausströmrichtung 7 verläßt. Damit ist der unterhalb des oberen Abstreifers 6
befindliche Teil des Reibungselementes 1 von der Wasserfront 3 und den darin
enthaltenen Verschmutzungen frei.
Für den Fall, daß nicht das gesamte, der Wasserfront 3 folgende Wasser von dem in
Fig. 1 oberen Abstreifer 6 in Ausströmrichtung 7 abgeleitet wird, ist ein zweiter, in der
Fig. 1 unterer Abstreifer 6 vorgesehen. Dieser befindet sich in einer zweiten Nut 5, die
sich ebenfalls über die gesamte Breite des Reibungselements 1 und im wesentlichen
quer zu der Wasserfront 3 erstreckt. Auch hier wird die Wasserfront 3, da sich der
Abstreifer 6 radial über die gesamte Breite des Reibungselements 1 erstreckt, erfaßt
und schwerkraftbedingt in Ausströmrichtung 8 abgeleitet.
Das in Fig. 1 gezeigte Reibungselement 1 ist gegenüber seiner Mittelhalbierenden H
symmetrisch aufgebaut. Der in Fig. 1 obere Abstreifer 6 ist gegenüber der
Mittelhalbierenden H mit einem Winkel α ungleich 0°, in diesem Fall 20°, ausgerichtet.
Der in Fig. 1 untere Abstreifer ist gegenüber der Mittelhalbierenden H ebenfalls mit
einem Winkel β ungleich 0° ausgerichtet, wobei in dem hier gezeigten Beispiel der
Winkel β kleiner als der Winkel α ist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die
Winkel α und β gleich groß. Im allgemeinen fällt die Mittelhalbierende H mit einer
Radialen der Bremsscheibe als abzubremsendes Element 2 zusammen.
Der in Fig. 1 gezeigte Abstreifer 6 ist in Fig. 2 nochmals in perspektivischer Ansicht
dargestellt. In diesem Beispiel ist der Abstreifer 6 als Steg 9 ausgebildet, der einen
rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Steg 9 besteht aus einem Gummi oder einem
duroplastartigen Werkstoff und ist beispielsweise durch Spritzgießen oder
Strangpressen herstellbar. Selbstverständlich können auch andere Querschnittsformen
und/oder Werkstoffe, wie beispielsweise Schaummetall, vorgesehen sein.
In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform des Abstreifers 6, der sich in dem
Reibungselement 1 befindet, in Schnittansicht dargestellt. Der Steg 9 ist in diesem Fall
V-förmig im Profil ausgebildet. Dabei liegen die Schenkel des Stegs 9 gegen die Nut 5
derart an, daß zwischen ihnen eine Kammer 10 ausgebildet ist. In dieser Kammer 10
kann das von dem Abstreifer 6 erfaßte Wasser abgeleitet werden, wie bereits zu Fig.
1 erläutert worden ist. Auch der V-förmig ausgebildete Steg 9 kann aus einem Gummi
oder einem duroplastartigen Werkstoff dargestellt sein. Aufgrund der Elastizität dieser
Werkstoffe steht der in Fig. 3 dargestellte Abstreifer 6 in der Nut 5 unter Vorspannung,
so daß er aus dem Reibungselement 1 nicht herausfallen kann.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstreifers
dargestellt. Auch der hier gezeigte Abstreifer 6' weist einen Steg 9' auf, der jedoch
gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten Steg 9 eine verringerte Breite aufweist. Von
dem Steg 9' ragen jalousieartig sechs Lamellen 11 ab, die sich über die gesamte Länge
des Steges 9', und damit die gesamte Breite des Reibungselementes 1, erstrecken. Die
vier in Fig. 4 dargestellten linken Lamellen 11 liegen gegen die obere Wand 12 der
Nut 5 an. Die in Fig. 4 dargestellten beiden rechten Lamellen 11 hingegen haben freie
Enden. Durch die gegenüber dem abzubremsenden Element 2 (hier nicht dargestellt)
schräge Stellung der Lamellen 11 liegen immer zwei von ihnen an der Oberfläche des
abzubremsenden Elementes an. Auch hier wird durch den Steg 9', die Lamellen 11, die
Wand 12 und das abzubremsende Element 2 eine Vielzahl von Kammern 10
ausgebildet.
Der Steg 9' weist an der den Lamellen 11 gegenüberliegenden Seite sechs
Haltevorsprünge 13 auf, die gegen die untere Wand 14 der Nut 5 anliegen. Die
Haltevorsprünge 13 sind zahnförmig ausgebildet und verhindern, auch wegen der
Elastizität der aus einem Gummi oder duroplastartigem Werkstoff hergestellten
Lamellen 11, ein Herausfallen des Abstreifers 6' aus dem Reibungselement 1. Die hier
dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstreifers 6' kann einen aus
Metall oder Kunststoff bestehenden Steg 9' aufweisen. Fig. 4 ist zu entnehmen, daß
die Haltevorsprünge 13 wesentlich kleiner als die Lamellen 11 ausgebildet sein können.
Fig. 5 zeigt ebenfalls einen Abstreifer 6'', dessen Steg Lamellen 11 aufweist. Diese
sind jedoch im Gegensatz zu dem in Fig. 4 dargestellten Abstreifer 6 beidseitig des
Steges 9'' vorgesehen. Auch hier werden durch den Steg 9'', die Lamellen 11, die obere
Wand 12 und das abzubremsende Element 2 Kammern 10 ausgebildet, die sich in
Fig. 5 oberhalb des Steges 9'' befinden.
Im Gegensatz zu der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform weist der in Fig. 5
dargestellte Abstreifer 6'' auch unterhalb des Steges 9'' Kammern 15 auf, die durch den
Steg 9'', die untere Wand 14 und das abzubremsende Element 2 ausgebildet werden.
Wenn sich das in Fig. 5 gezeigte abzubremsende Element 2 nach unten in
Bewegungsrichtung 16 dreht, strömt die Wasserfront 3 entlang der Strömungsrichtung
4 in die Kammer 10 ein. Aus dieser wird das Wasser, wie in Fig. 1 dargestellt,
schwerkraftbedingt abgeleitet, nämlich in Ausströmrichtung 7, falls der in Fig. 5
dargestellte Abstreifer 6'' der in Fig. 1 dargestellte, obere Abstreifer 6 ist, oder in
Ausströmrichtung 8, wenn der in Fig. 5 dargestellte Abstreifer 6'' der in Fig. 1
dargestellte untere Abstreifer 6 ist.
Ändert sich die Bewegungsrichtung des abzubremsenden Elementes 2 in
Bewegungsrichtung 17, so strömt eine weitere Wasserfront 18 in die Kammer 19, die in
dem unterhalb des Steges 9'' befindlichen Raum vorzufinden ist. Auch aus der Kammer
19 strömt das Wasser wie zuvor beschrieben ab.
Damit können die in Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 5 dargestellten Abstreifer 6 und 6'' als
doppelt wirkende Abstreifer 6 bezeichnet werden, da sie in beiden
Bewegungsrichtungen 16 und 17 des abzubremsenden Elementes 2 das Wasser
abstreifen können. Der in Fig. 4 dargestellte Abstreifer 6' hingegen ist ein einfach
wirkender Abstreifer 6, da er von der in der Fig. 4 oben einströmendes Wasser
ableitet. Durch Einsetzen des in Fig. 4 dargestellten Abstreifers 6' in die in Fig. 1
dargestellte obere Nut 5 wird das in Strömungsrichtung 4 strömende Wasser abgeleitet.
Um auch in der Fig. 1 von unten nach oben strömendes Wasser ableiten zu können,
wird ein in Fig. 4 dargestellter Abstreifer 6' derart gedreht, daß sich die Kammern 10 in
Richtung der entsprechenden Strömung hin öffnen. Somit wird die sichere Funktion des
erfindungsgemäßen Abstreifers 6 auch mit einem einfach wirkenden Abstreifer 6'
erzielt. Selbstverständlich kann auch der als doppelt wirkende Abstreifer 6 ausgebildete
Abstreifer 6'' entsprechend Fig. 1 in das Reibungselement 1 eingesetzt werden.
Eine durch Verschmutzung, Abrieb oder dergleichen verursachte Verstopfung der
Kammern 10 und 19 ist nicht zu befürchten, da das in diesen strömende Wasser einen
Spüleffekt besitzt. Weiter ist zu berücksichtigen, daß die einzelnen Kammern 10 und 19
untereinander abgedichtet sind.
Zu Bremszwecken verwendete Reibungselemente 1 unterliegen einem starken
Verschleiß. Ein entsprechendes Verschleißgrenzmaß 20 für eine in
Schienenfahrzeugen verwendete Scheibenbremsanlage ist in Fig. 5 mit
Bezugszeichen 20 dargestellt. Dabei schreitet der Verschleiß an dem als Bremsscheibe
ausgebildeten Reibungselement 1 in der Fig. 5 von rechts nach links fort. Es wird
deutlich, daß auch im Falle von Verschleiß des Reibungselementes 1 die Funktion des
Abstreifers 6'' erhalten bleibt, da auch der Steg 9'' und die von ihm abragenden
Lamellen 11 verschleißen, wobei in Fig. 5 von rechts nach links verlaufend immer
wieder neue Kammern 10 und 19 geöffnet werden. Letzteres ist auch bei den Fig. 3
und 4 dargestellten Abstreifern 6 und 6' der Fall.
In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abstreifers
dargestellt. Der Abstreifer 6''' weist einen rechtwinklig ausgebildeten Steg 9''' auf, wobei
ein Schenkel des Steges 9''' gegen die untere Wand 14 der Nut 5 anliegt, und sein
anderer Schenkel senkrecht von diesem an der dem abzubremsenden Element 2
gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist und bis zu der oberen Wand 12 der Nut 5
reicht. Von beiden Schenkeln des Steges 9''' ragen Lamellen 11 derart ab, daß ein
einseitig wirkender Abstreifer 6 entsteht. Auch dieser weist eine Kammer 10 auf, durch
die in Strömungsrichtung 4 einströmendes Wasser abgeleitet werden kann.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, muß die Nut 5 nicht im wesentlichen keilförmig ausgebildet
sein. Vielmehr kann auch eine im Querschnitt rechteckige Nut 5 in dem
Reibungselement vorgesehen sein.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abstreifers 6.
Der Abstreifer 6''' befindet sich in einer im Querschnitt rechteckigen Nut 5, wobei
nunmehr ein Steg 9''' vorgesehen ist, der zickzackförmig ausgestaltet ist und gegen die
untere Wand 14 der Nut 5 anliegt. Der Abstreifer 6''' weist weiter einen zu dem Steg 9'''
symmetrischen Steg 21 auf, der gegen die obere Wand 12 der Nut 5 anliegt. Durch die
Zickzackform der beiden Stege 9''' und 21 bilden sich ebenfalls eine Anzahl von
Kammern 10 aus, durch die in Strömungsrichtung 4 und in Strömungsrichtung 18
einströmendes Wasser abgeleitet werden kann.
In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstreifers 6
dargestellt. Hierbei ist der Steg 9''' des Abstreifers 6''' als U-Profil ausgebildet, von
dessen gegen die obere Wand 12 und die untere Wand 14 der Nut 5 anliegenden
Schenkeln Lamellen 11 derart abragen, daß wiederum eine Anzahl von Kammern 10
ausgebildet werden.
Auch die in Fig. 6 bis 8 dargestellten Abstreifer 6''' wirken doppelseitig. Zu diesem
Zweck sind die Lamellen 11 beziehungsweise Stege 9 und 21 gegenüber der Seite des
abzubremsenden Elementes 2 gegen das das Reibungselement 1 zur Anlage kommt,
geneigt angeordnet.
In Fig. 9 schließlich ist eine letzte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Abstreifers 6 dargestellt. Der Steg 9'''' des Abstreifers 6'''' ist auch in diesem Fall im
wesentlichen U-förmig ausgebildet. Allerdings sind in diesem Ausführungsbeispiel die
Schenkel des Abstreifers 6'''' gegenüber dessen Mittelhalbierenden M derart geneigt
ausgebildet, daß der Abstand der freien Enden des Abstreifers 6'''' voneinander, die in
Fig. 9 rechts dargestellt sind, kleiner ist als die Breite des Steges 9'''' an der dem
abzubremsenden Element (nicht gezeigt) entgegengesetzten Seite des Abstreifers 6''''.
Auch hier liegen die Schenkel des Abstreifers 6'''' direkt gegen die obere Wand 12 und
die untere Wand 14 des Reibungselementes 1 an. Die freien Enden der beiden
Schenkel ragen dabei ein wenig über die Nut 5 hinaus.
Zwischen Steg 9'''' und dem in Fig. 9 links dargestellten Boden der Nut 5 ist ein Fe
derelement 22 vorgesehen. Durch das Federelement wird der Abstreifer 6'''' gegen die
obere Wand 12 und die untere Wand 14 der Nut 5 vorgespannt. Das als Druckfeder
wirkende Federelement 22 kann als separates Bauteil zwischen Nut und Abstreifer 6''''
eingesetzt sein.
Fig. 10 zeigt einen Teil des in Fig. 9 dargestellten Abstreifers 6'''' in Längsansicht. In
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist nicht nur ein Federelement 22, sondern
weitere Federelemente 22' und 22'' vorgesehen, die allesamt gleiche Abmessungen
oder verschiedene Abmessungen aufweisen können. Der Abstand der einzelnen
Federelemente 22, 22' und 22'' kann über die Länge des Reibungselementes 1
gleichmäßig oder ungleichmäßig vorgesehen sein.
Die Federelemente 22, 22' und 22'' sind als Zungen ausgestaltet, die von dem Steg 9''''
gegen den Boden der Nut 5 anliegen. Dabei werden die Federelemente 22, 22' und 22''
in vorteilhafter Weise teilweise aus dem Steg 9'''' herausgedrückt, so daß diese
integrativ an dem Steg 9'''' ausgebildet sind. Selbstverständlich sind andere
Ausbildungen der Federelemente 22, 22' und 22'' möglich, insbesondere in Form von
Wülsten (nicht gezeigt), die von dem Steg 9'''' gegen den Boden der Nut 5 anliegen.
Wie bereits zuvor erläutert, können die Abstreifer 6, 6', 6'', 6''' und 6'''' aus einem
hitzebeständigen Kunststoff oder Gummi bestehen. Aber auch Metall kommt als
Werkstoff für die erfindungsgemäßen Abstreifer 6, 6', 6'', 6''' und 6'''' in Frage. In jedem
Fall handelt es sich bei den gewählten Werkstoffen um solche, die hitzebeständig und
biegeelastisch sind, damit sich die Stege 9, 9', 9'', 9''' und 9'''' sowie die Lamellen 11
gegen das abzubremsende Element 2 beziehungsweise gegen die Nut 5 anlegen,
wodurch in vorteilhafter Weise ein guter Kontakt zwischen Abstreifer 6, 6', 6'', 6''' und
6'''', Nut 5 und abzubremsendem Element 2 sichergestellt ist. Dies gilt um so mehr,
wenn der Abstreifer 6, 6', 6'', 6''' und 6'''' unter Vorspannung eingesetzt wird, weil damit
auch die elastisch ausgeführten Stege 9, 9', 9'', 9''' und 9'''' sowie die Lamellen 11 unter
Vorspannung stehen und, als Spreizfedern wirkend, ein Herausfallen des Abstreifers 6,
6', 6'', 6''' und 6'''' verhindern.
Es versteht sich, daß der erfindungsgemäße Abstreifer nicht nur bei Scheibenbrems
anlagen eingesetzt werden kann, sondern auch bei Klotzbremsanlagen, Trommel
bremsanlagen oder dergleichen.
1
Reibungselement
2
abzubremsendes Element
3
Wasserfront
4
Strömungsrichtung
5
Nut
6
,
6
',
6
'',
6
''',
6
'''' Abstreifer
7
Ausströmrichtung
8
Ausströmrichtung
9
,
9
',
9
'',
9
''',
9
'''' Steg
10
Kammer
11
Lamellen
12
obere Wand
13
Haltevorsprünge
14
untere Wand
15
Kammer
16
Bewegungsrichtung
17
Bewegungsrichtung
18
Strömungsrichtung
19
Kammer
20
Verschleißgrenzmaß
21
Steg
22
,
22
',
22
'' Federelement
H, M Mittelhalbierende
α, β Winkel
H, M Mittelhalbierende
α, β Winkel
Claims (16)
1. Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') für ein Reibungselement (1) einer Fahrzeugbremse,
insbesondere einer Schienenfahrzeugbremse, bestehend aus mindestens einem
Steg (9, 9', 9'', 9''', 9'''', 21).
2. Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
von dem Steg (9, 9', 9'', 9''', 9'''', 21) mindestens eine Lamelle (11) abragt.
3. Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steg (9, 9', 9'', 9''', 9'''', 21) mindestens einen
Haltevorsprung (13) aufweist.
4. Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steg (9, 9', 9'', 9''', 9'''', 21) im Querschnitt im
wesentlichen U-förmig oder V-förmig ausgebildet ist.
5. Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steg (9, 9', 9'', 9''', 9'''', 21) im Querschnitt
zickzackförmig ausgebildet ist.
6. Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lamellen (11) am Steg (9, 9', 9'', 9''', 9'''', 21)
symmetrisch angeordnet sind.
7. Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stege (9, 9', 9'', 9''', 9'''', 21) und/oder die Lamellen
(11) Kammern (10, 19) ausbilden.
8. Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kammern (10, 19) voneinander getrennt sind.
9. Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Länge des Abstreifers (6) mindestens der Breite des
Reibungselementes (1) entspricht.
10. Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Federelement (22, 22', 22'') vorgesehen
ist.
11. Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (22, 22', 22'') integral an dem Steg (9, 9', 9'', 9''', 9'''')
ausgebildet ist.
12. Bremsbelag für eine Reibungsbremse eines Fahrzeugs, insbesondere Schienen
fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''')
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 an dem Bremsbelag angebracht ist.
13. Bremsbelag gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifer
(6, 6', 6'', 6''', 6'''') in einer Nut (5) angebracht ist.
18. Bremsbelag gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') gegenüber der
Mittelhalbierenden (H) des Reibungselements (1) in einem Winkel (α, β) ungleich
0° ausgerichtet ist.
19. Bremsbelag gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Abstreifer (6, 6', 6'', 6''', 6'''') und Nut (5) ein Federelement (22, 22',
22'') vorgesehen ist.
20. Bremsbelag gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das
Federelement (22, 22', 22'') integral an dem Steg (9, 9', 9'', 9''', 9'''', 21)
ausgebildet ist.
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