DE2133235C3

DE2133235C3 - Wheel body brake disc with at least one brake disc ring composed of two half-rings, in particular for rail vehicles

Info

Publication number: DE2133235C3
Application number: DE19712133235
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Ing. Brinkmann; Eberhard Dipl.-Ing. Falch; Ernst- Guenther Dr.-Ing. Kurek; Franz Prahl; Rolf 4501 Behn Rittinghaus
Original assignee: Kloeckner Werke AG; Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1971-07-03
Filing date: 1971-07-03
Publication date: 1979-09-27
Also published as: DE2133235B2; IT957671B; FR2145172A5; ES182098U; SE378222B; GB1359388A; ES182098Y; DE2133235A1; AT312676B; DD96445A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radkörper-Bremsscheibe, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit zumindest einem an einer Seitenfläche einer Radscheibe angeordneten Bremsscheibenring, der mittels zylindrischer, zum Radkörper achsparallel verlaufender und in fluchtende Bohrungen des Bremsscheibenringes und der Radscheibe mit Paßsitz eingreifende Führungskörper koaxial zur Radscheibe gehalten ist und wobei der Bremsscheibenring aus zwei Halbringen zusammengesetzt ist, deren jeder mit zumindest drei gleichmäßig verteilt angeordneten, achsparallelen Schrauben an der Radscheibe befestigt ist.The invention relates to a wheel body brake disc, in particular for rail vehicles, with at least one arranged on a side surface of a wheel disc brake disc ring, which by means of cylindrical, axially parallel to the wheel body and in aligned bores of the brake disc ring and the wheel disc with a snug fit engaging guide body is held coaxially to the wheel disc and wherein the brake disc ring is composed of two half-rings, each of which has at least three uniformly distributed, axially parallel screws is attached to the wheel disc.

Es ist bereits bekannt (DE-OS 15 75 904), gegebenenfalls in Halbringe geteilte Bremsscheibenringe mittels Schrauben an einer Radscheibe eines Schienenfahrzeugrades zu befestigen. Um Wärmedehnungen des Bremsscheibenringes gegenüber der Radscheibe zu ermöglichen, greifen die Schrauben dabei entweder in den Bremsscheibenring oder in die Radscheibe mit radialem Spiel ein, so daß zwischen Radscheibe undIt is already known (DE-OS 15 75 904), optionally divided into half rings by means of brake disc rings To fasten screws on a wheel disc of a rail vehicle wheel. To avoid thermal expansion of the To enable the brake disc ring opposite the wheel disc, the screws either engage in the brake disc ring or in the wheel disc with radial play, so that between the wheel disc and

ΊΙ)ΊΙ) Bremsscheibenring kein Formschluß, sondern nur ein Reibungsschluß besteht. Diese Bauart ist mit dem Mangel behaftet, daß der Bremsscheibenring sich im Rahmen des radialen Spieles der Schrauben relativ zur Radscheibe verlagern kann und somit in eine zum Radkörper exzentrische Lage gerät.Brake disc ring no form fit, just one There is frictional engagement. This type of construction has the defect that the brake disc ring is in the Can shift frame of the radial play of the screws relative to the wheel disc and thus in a to Wheel center eccentric position device.

Zum Vermeiden dieses Mangels ist es weiterhin bekannt, (DE-PS 1141309) in sämtliche für die Schrauben vorgesehenen Bohrungen sich vun der Radscheibe in den Bremsscheibenring erstreckende Spannhülsen einzusetzen, deren Innenraum von den Schraubenschäften mit radialem Spiel durchragt wird. Hierdurch ist zwar eine gleichbleibend gute konzentrische Führung des Bremsscheibenringes relativ zum Radkörper möglich, doch behindern die über den ganzen Umfang des Bremsscheibenringes angeordneten Spannhülsen dessen Wärmeausdehnungen, so daß hohe Spannungen im Bremsscheibenring entstehen können unc¹ auf den Radkörper übertragen werden. Zum Vermeiden dieses Mangels ist es bekannt, anstelle der vorstehend genannten Spannhüisen radiale Gleitsteinführungen oder Drehkörper mit zueinander exzentrischen Haltezapfen zwischen Bremsscheibenring und Radscheibe vorzusehen. Hierbei sind die Führungsteile jedoch teuer und infolge der auftretenden Relativverschiebungen verschleißbehaftet.To avoid this deficiency, it is also known (DE-PS 1141309) to use clamping sleeves extending from the wheel disk into the brake disk ring in all the bores provided for the screws, the interior of which is penetrated by the screw shafts with radial play. Although this consistently good concentric guidance of the brake ring is possible relative to the wheel center, but the brake ring arranged clamping sleeves over the entire circumference restrict its thermal expansion, so that high voltages may occur in the brake ring are transmitted to the wheel body unc. ¹ To avoid this deficiency, it is known to provide radial sliding block guides or rotating bodies with retaining pins that are eccentric to one another between the brake disk ring and the wheel disk instead of the clamping sleeves mentioned above. Here, however, the guide parts are expensive and subject to wear as a result of the relative displacements that occur.

Bei in Halbringe geteilten Bremsscheibenringen (DE-GM 18 65 932) ist es schließlich bereits bekannt, die beiden Halbringe durch ihre Trennebene durchsetzende Bolzen miteinander zu verbinden.In the case of brake disc rings divided into half rings (DE-GM 18 65 932), it is finally already known that to connect the two half-rings with each other by bolts penetrating their parting plane.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radkörper der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei welchem mittels einfachen, billigen und verschleißfreien Führungsmitteln eine ständig gleichbleibend gute Zentrierung des Bremsscheibenringes gewährleistet ist, der Bremsscheibenring jedoch in seinen Wärmeausdehnungen höchstens unwesentlich behindert wird.The invention is based on the object of creating a wheel body of the type specified at the beginning, in which by means of simple, cheap and wear-free guide means a constantly consistently good one Centering of the brake disk ring is ensured, but the thermal expansion of the brake disk ring is at most insignificantly hindered.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale nach dem Kennzeichen _;ies Anspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features after the identifier _; This claim 1 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführtAdvantageous further developments are listed in the subclaims

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für einen nach der Erfindung ausgestalteten Radkörper dargestellt, und zwar zeigtThe drawing shows two exemplary embodiments for a wheel body designed according to the invention shown, namely shows

Fig.1 eine Radkörper-Bremsscheibe in teilweise aufgeschnittener Darstellung in Seitenansicht,1 shows a wheel body brake disc in a partially cut-away representation in a side view,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-If der F i g. I,F i g. 2 shows a section along the line H-If in FIG. I,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie HI-III in Fig. I undFIG. 3 shows a section along the line HI-III in FIG and

F i g. 4 eine zweite Ausführungsform der Radkörper-Bremsscheibe.F i g. 4 shows a second embodiment of the wheel body brake disc.

Gemäß F i g. 1,2 und 3 besteht die Radkörper-Bremsscheibe aus einem an die Seitenflächen 4 und 5 einer Radscheibe 2 mit einem Laufring 3 angesetzten Bremsscheibenring 6 und 7. Die Radscheibe 2, die auf einem Nabenteil I eines Schienenfahrzeugrades ausgebildet ist, weist dabei in ihrem radialmittleren Abschnitt eine ringförmige Verstärkung 8 auf, deren ebene radiale Seitenflächen die Abschnitte der Seitenflächen 4 und 5 bilden, an welchen die Bremsscheibenringe 6 und 7 anliegen. Die Bremsscheibenringe sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in einer Teilungsebene 9 in zwei Halbringe 10 und 11 geteilt, die mit jeweils vier Schrauben 12,13, 14 und 15 gehalten werden. Die Schrauben 12—15 sind gleichmäßig verteilt an den Halbringen IO und 11 angeordnet, sie verlaufen achsparallel zum Radkörper vom einen Bremsscheibenring 7 durch die Radscheibe 2According to FIG. 1, 2 and 3, the wheel body brake disc consists of one on the side surfaces 4 and 5 Wheel disk 2 with a race 3 attached brake disk ring 6 and 7. The wheel disk 2, which on a hub part I of a rail vehicle wheel is formed, has in its radially central section an annular reinforcement 8, the flat radial side surfaces of which the portions of the side surfaces 4 and 5 form, on which the brake disc rings 6 and 7 rest. The brake disk rings are, as shown in FIG. 1 can be seen, divided into two half-rings 10 and 11 in a division plane 9, each with four screws 12, 13, 14 and 15 are held. The screws 12-15 are evenly distributed on the half-rings IO and 11 arranged, they run axially parallel to the wheel body from a brake disk ring 7 through the wheel disk 2

zum anderseitigen Bremsscheibenring 6, Die Köpfe 16 und Muttern 17 der Schrauben 12-15 sind, bezogen auf die axial äußeren Radialflächen 18 und 19 der Bremsscheibenringe 6 und 7, versenkt angeordnet Die Schäfte der der Teilungsebene 9 am nachfliegenden angeordneten Schrauben 12 und 15 durchragen, wie aus Fig.2 ersichtlich, unmittelbar, jedoch mit radialem Spiel 20 in der Radscheibe 2 und den Bremsscheibenringen 6 und 7 befindliche, miteinander fluchtende Bohrungen 21 und 22. Die restlichen, symmetrisch zu einer zur Teilungsebene 9 senkrechten Ebene 23 und dieser Ebene 23 am Nächstliegenden angeordneten Schrauben 13 und 14 durchragen mit ihren Schäften 25 mit radialem Spiel 24 den freien Innenraum von Spannhülsen 26, welche in miteinander fluchtende Bohrungen 27,28 und 29 der Bremsscheibenringe 6 und 7 sowie der Radscheibe 2 eingepreßt sind und sich vom Bremsscheibenring 6 durch die Radscheibe 2 bis in den Bremsscheibenring 7 erstrecken, wie aus Fig.3 ersichtlich istto the brake disc ring 6 on the other side, the heads 16 and nuts 17 of the screws 12-15 are relative to the axially outer radial surfaces 18 and 19 of the Brake disk rings 6 and 7, arranged sunk The shafts of the plane of division 9 on the following arranged screws 12 and 15 protrude, as can be seen from Figure 2, directly, but with a radial Game 20 located in the wheel disc 2 and the brake disc rings 6 and 7, aligned with one another Bores 21 and 22. The remaining, symmetrical to a plane 23 and perpendicular to the parting plane 9 Screws 13 and 14 arranged next to this plane 23 protrude with their shafts 25 with radial play 24 the free interior space of clamping sleeves 26, which in aligned with each other Bores 27,28 and 29 of the brake disc rings 6 and 7 and the wheel disc 2 are pressed in and from Brake disk ring 6 extend through the wheel disk 2 into the brake disk ring 7, as shown in FIG can be seen

Der der Radscheibe 2 zugewandte Abschnitt der Bremsscheibenringe 6 und 7 ist, wie allgemein üblich, als Rippenkörper mit radialen Rippen 30 ausgebildet die mit ihrer axialen Stirnfläche an den Seitenflächen 4 und 5 der Radscheibe 2 anliegen. In Abänderung vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann es, wenn das mit dem Radkörper zu versehende Schienenfahrzeug vornehmlich Stoppbremsungen auszuführen hat zweckmäßig sein, anstatt des Rippenkörpers mit den Rippen 30 einen massiven, mit Ausnahme der Teilung in der Teilungsebene 9 umlaufenden Ringkörper vorzusehen, mit dessen Radialfläche die Bremsscheibenringe 6 und 7 plan an den Seitenflächen 4 und 5 anliegen. Hierdurch wird ein guter Wärmeübergang zwischen den Bremsscheibenringen 6 und 7 und dem Schienenfahrzeugrad erzielt wodurch letzteres als Wärmespeicher für die Stoppbremsungen ausnützbar ist.The portion of the brake disc rings 6 and 7 facing the wheel disc 2 is, as is generally the case, as Ribbed body formed with radial ribs 30 with their axial end face on the side surfaces 4 and 5 of the wheel disc 2 are in contact. In a modification of the illustrated embodiment, it can if that with The rail vehicle to be provided with the wheel body primarily has to perform stop braking operations instead of the rib body with the ribs 30 a massive one, with the exception of the division in the To provide dividing plane 9 circumferential ring body, with the radial surface of which the brake disc rings 6 and 7 lie flat on the side surfaces 4 and 5. This ensures good heat transfer between the brake disc rings 6 and 7 and the rail vehicle wheel achieved thereby the latter as a heat storage for the Stop braking is exploitable.

Es kann zweckmäßig sein, wenn die beiden HalbringeIt can be useful if the two half rings

10 und 11 einander an der Teilungsebene 9 mit einem geringen Abstand 31 gegenüberstehen, wie es aus F i g. 1 ersichtlich ist.10 and 11 face each other at the dividing plane 9 with a small distance 31, as shown in FIG F i g. 1 can be seen.

Wenn die Bremsscheibenringe 6 und 7 sich während Bremsungen erhitzen, so werden ihre Halbringe 10 undIf the brake disk rings 6 and 7 heat up during braking, their half rings 10 and

11 nur an den Ortslagern der Spannhülsen 26 nahezu star an der Radscheibe 2 gehalten. Da der gegenseitige Abstand der Schrauben 13 und 14 und damit auch der Abstand der je Halbring 10 bzw. 11 vorgesehenen Spannhülsen 26 gering ist, kann zwischen diesen beiden Spannhülsen 26 nur eine geringe Spannung infolge11 held almost rigidly on the wheel disk 2 only at the local bearings of the clamping sleeves 26. Because the mutual Distance between screws 13 and 14 and thus also the distance between each half-ring 10 and 11 respectively Clamping sleeves 26 is small, only a small amount of tension can occur between these two clamping sleeves 26 as a result

ί Wärmedehnung der Bremsscheibenringe 6 und 7 auftreten. Im übrigen können sich die beiden Halbringe 10 und 11 entsprechend ihrer Erwärmung frei ausdehnen. Dabei kann zwar eine Verformung der Halbringe auftreten, doch gewährleistet die Halterungί Thermal expansion of the brake disc rings 6 and 7 occurs. In addition, the two half rings can 10 and 11 expand freely according to their heating. This can cause a deformation of the Half-rings occur, but ensures the bracket

in jedes Halbringes 10 und 11 mittels zweier Spannhülsen 26 eine stets konzentrische und ausgewuchtete Lage der Bremsscheibenringe 6 und 7 zur Radscheibe Z Die Schrauben 12 und 15 behindern dabei infolge des Spieles 20 die Wärmedehnungen der Halbringe 10 und 11 nicht.In each half-ring 10 and 11 by means of two clamping sleeves 26 an always concentric and balanced position of the brake disc rings 6 and 7 to the wheel disc Z. The screws 12 and 15 do not hinder the thermal expansion of the half-rings 10 and 11 due to the play 20.

ii Beim nachfolgenden Abkühlen kehren die Halbringe 10 und 1.1 durch Zusammenziehen in ihre ursprüngliche Lage zurück; die Spannhülsen 26 gewährleisten, daß auch hierbei die konzentrische Lage der Bremsscheibenringe 6 und 7 zur Radscheibe 2 erhalten bleibt.ii During the subsequent cooling, the half-rings 10 and 1.1 back to its original position by contracting; the clamping sleeves 26 ensure that Here too, the concentric position of the brake disk rings 6 and 7 with respect to the wheel disk 2 is retained.

Bei der Ausführung nach Fig.-' sind die beiden Haibringe 10' und II' ebenfalls mitteis je vier Schrauben 12, 13', 14' und 15 an der Radscheibe 2 befestigt Abweichend von der Ausführung nach Fig. 1 bis 3 ist hier jedoch keine der Schrauben von einer SpannhülseIn the embodiment according to Fig.- 'are the two Haibringe 10 'and II' also in the middle, four screws each 12, 13 ', 14' and 15 attached to the wheel disc 2, which differs from the embodiment according to FIGS here, however, none of the screws from an adapter sleeve

r> umgebet?, vielmehr sind sämtliche Schraubverbindungen entsprechend F i g. 2 ohne Spannhülsen ausgebildet. Nur in der Ebene 23 befindet sich je Halbring 10' bzw. 11' eine von den Schrauben 12 bis 15 gesondert angeordnete, achsparallele Spannhülse 26' zur ortsfe-r> surrounded ?, rather, all screw connections are according to FIG. 2 formed without adapter sleeves. Only in level 23 is there a half-ring 10 'or 11 'an axially parallel clamping sleeve 26' arranged separately from the screws 12 to 15 for the stationary

JH sten Halterung der Halbringe 10' bzw. 11' an der Radscheibe Z Um ein Kippen der Halbringe 10' und 11' um die Spannhülsen 26' im Rahmen des Radialspieles an den Schrauben 12 bis 15 zu vermeiden, sind die beiden Halbringe 10' und 11' mittels Bolzen 32 miteinanderJH most holder of the half-rings 10 'and 11' on the Wheel disc Z To allow the half rings 10 'and 11' to tilt around the clamping sleeves 26 'within the scope of the radial play To avoid the screws 12 to 15, the two half-rings 10 'and 11' are connected to one another by means of bolts 32

Ii verbunden, die sich senkrecht zur Teilungsebene 9 von einem zum anderen Halbring 10' und ti' erstrecken.Ii connected, which extend perpendicular to the parting plane 9 from one to the other half-ring 10 'and ti' .

Die Anzahl der Schraubverbindungen zwischen den Brermscheibenringen und der Radscheibe is; unwesentlich; wesentlich ist allein, daß höchstens drei vorzugs-The number of screw connections between the brake disc rings and the wheel disc is; insignificant; The only important thing is that a maximum of three preferential

ID weise als Spannhülsen ausgebildete Führungskörper möglichst in oder nahe bei der Ebene 23 vorgesehen sind, und daß zumindest die der Ebene 23 entfernt liegenden Schraubverbindungen die radialen Wärmedehnungen der Halbringe nicht behindern.ID guide bodies designed as clamping sleeves are provided as possible in or close to the plane 23, and that at least that of the plane 23 is removed lying screw connections do not hinder the radial thermal expansion of the half-rings.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Radkörper-Bremsscheibe, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit zumindest einem an einer Seitenfläche einer Radscheibe angeordneten Brems- -, scheibenring, der mittels zylindrischer, zum Radkörper achsparallel verlaufender und in fluchtende Bohrungen des Bremsscheibenringes und der Radscheibe mit Paßsitz eingreifende Führungskörper koaxial zur Radscheibe gehalten ist und wobei der ₎₀ Bremsscheibenring aus zwei Halbringen zusammengesetzt ist, deren jeder mit zumindest drei gleichmäßig verteilt angeordneten, achsparallelen Schrauben an der Radscheibe befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß je Halbring(IO bzw. 11) höchstens drei Führungskörper, jedoch zumindest zwei Schrauben (12 bis 15) mehr als Führungskörper vorgesehen sind, daß die Führungskörper symmetrisch zu einer zur Teilungsebenc (9) des Bremsscbeibcnringes (6 bzw. 7) vertikalen Ebene (23) angeordnet sind und innerhalb eines Bereichs liegen, der sich höchstens bis zu den dieser Ebene am nächstliegenden Schrauben (13 und 14) erstreckt und daß zumindest die sich außerhalb dieses Bereiches befindenden Schrauben mit radialem Spiel (20) in den Halbring bzw. die Radscheibe (2) eingreifen.1. Wheel body brake disc, especially for rail vehicles, with at least one brake ring, disc ring arranged on one side surface of a wheel disc, which is held coaxially to the wheel disc by means of a cylindrical guide body running axially parallel to the wheel body and engaging in aligned bores of the brake disc ring and the wheel disc with a snug fit is and where the _{) 0} brake disc ring is composed of two half-rings, each of which is attached to the wheel disc with at least three evenly distributed, axially parallel screws, characterized in that per half-ring (IO or 11) at most three guide bodies, but at least two screws (12 to 15) are provided more than guide bodies that the guide bodies are arranged symmetrically to a to the Teilungsebenc (9) of the Bremsscbeibcnringes (6 or 7) vertical plane (23) and lie within a range that extends at most up to this Level at the closest screw (13 and 14) extends and that at least the screws located outside this area engage with radial play (20) in the half-ring or the wheel disc (2).

2. Radkörper-Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Ebene (23) nächstliegenden ,Schrauben als Paßschrauben ausgebildet sind, deren Paßabschnitte die Führungskörper jo darstellen.2. wheel body brake disc according to claim 1, characterized in that the plane (23) Closest screws are designed as fitting screws, the fitting sections of which the guide body jo represent.

3. Radkörper-Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jie Führungskörper wie an sich bekannt als S^annhülsen (26) ausgebildet sind, die koaxial zu den der Ebe: e nächstliegenden y, Schrauben (13 und 14) deren Schaft mit Spiel (24) umfassend angeordnet sind.3. Wheel body brake disc according to claim 1, characterized in that Jie guide body as known per se are designed as S ^ annhülsen (26), the coaxially to the level: e nearest y, screws (13 and 14) whose shaft with play (24) are arranged comprehensively.

4. Radkörper-Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein in der Ebene (23) angeordneter Führungskörper (26') vorgesehen ist und daß, wie an sich bekannt, die beiden Halbringe (10' und 11') durch ihre Teilungsebene (9) durchsetzende Bolzen (32) miteinander verbunden sind.4. wheel body brake disc according to claim 1, characterized in that only one in the plane (23) arranged guide body (26 ') is provided and that, as known per se, the two Half rings (10 'and 11') are connected to one another by bolts (32) passing through their parting plane (9) are.