DE2362904A1

DE2362904A1 - Cooled railway brake disc mounting - with radial peripheral cams housing bolts anchored in ring on undrilled wheel

Info

Publication number: DE2362904A1
Application number: DE2362904A
Authority: DE
Inventors: Hermann-Josef Feldhoff; Willi Klein; Alfred Otto
Original assignee: Bergische Stahl Industrie
Current assignee: Bergische Stahl Industrie
Priority date: 1973-12-18
Filing date: 1973-12-18
Publication date: 1975-06-26

Abstract

On high-speed trains, where excessive expansion of brake discs caused by overheating is to be prevented, the discs are mounted on the wheel without the wheel being pierced, and with cooling fins running radially on the rear side, which are supported by means of cams. These are radially distributed on the outside edge of the brake discs, with bolts or screws lying in them, pref. in a radially fitted slit, on an axis-parallel setting for transmission of braking forces, a ring for anchorage of the bolts or screws being provided on the wheel. There are also elements for axially securing the brake discs. Mounting of brake discs is simplified, without weakening the wheel in any way.

Description

Jg/Pe 3-1H8/73 τ» 15.12.ϊ973Jg / Pe 3-1H8 / 73 τ »December 15, 1973

Had mit Bremsscheiben ohne Durchbrechung der RadscheibeHad with brake discs without breaking the wheel disc

Die Neuerung betrifft ein Rad mit Bremsscheiben, welche ohne Durchbrechung der Radscheibe am Rad angeordnet sind und auf der Rückseite mit radial verlaufenden Kühlrippen versehen sind und sich über Nocken an dte'r Radscheibe abstützen.The innovation relates to a wheel with brake disks, which are arranged on the wheel without an opening in the wheel disk and on the rear side are provided with radially running cooling fins and are supported on the wheel disc via cams.

Durch die immer höher gefahrenen Geschwindigkeiten bei den EisenbahnzUgen ergibt sich das Problem, daß die Bremsscheiben beim Abbremsen der Züge erheblich höher erwärmt werden, was dazu führt, daß die Bremsscheiben sich infolge dieser Erwärmung erheblich mehr ausdehnen, als ursprünglich bei den relativ geringen Geschwindigkeiten in Kauf zu r>ehmen war. Dies führt dazu, daß immer aufwendigere Konstruktionen geschaffen werden müssen, um einerseits eine einwandfreie Zentrierung der Bremsscheiben auch bei höchsten Temperaturen zu ermöglichen, wobei aber andererseits das Rad selbst nicht von den Formänderungen der Bremsscheibe infolge der Erwärmung beeinflußt werden darf. Die kritische Stelle des Rades ist hierbei die Radscheibe, welche einerseits relativ dünn ist, und andererseits infolge der elastischen Verformung des Rades beim Durchfahren von Kurven recht hoch beansprucht wird.- !lan ist daher bestrebt, eine Befestigung der Bremsscheiben anzustreben, v/elche ohne Durchbrechung der Radscheibe auskommt.Due to the ever higher speeds of the railroad trains, the problem arises that the brake disks When the trains are braked, they are heated considerably higher, which means that the brake disks are heated as a result of this heating Extend considerably more than was originally acceptable at the relatively low speeds. this leads to the fact that more and more complex constructions have to be created in order to ensure proper centering of the Allow brake discs even at the highest temperatures, but on the other hand the wheel itself does not suffer from the changes in shape the brake disc may be influenced as a result of the heating. The critical point of the wheel is here Wheel disc, which on the one hand is relatively thin, and on the other hand due to the elastic deformation of the wheel when Driving through curves is very demanding -! Lan is therefore endeavors to achieve a fastening of the brake disks, v / which can do without perforation of the wheel disk.

Der vorliegenden Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine derartige Befestigung für die Eremsscheiben vorzusehen,The present innovation is therefore based on the task of providing such a fastening for the brake discs,

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welche darüberhinaus noch den Vorteil hat, daß die Anbringung der Bremsscheibe relativ einfach ist, wobei auch radial geteilte.Bremsscheiben ohne weiteres mit dieser Befestigungsart am Rad angeordnet werden können.which also has the advantage that the attachment the brake disk is relatively simple, with radially divided brake disks also easily with this type of fastening can be arranged on the wheel.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß am Außenumfang der Bremsscheibe radiale Nocken angeordnet sind, in denen zur Übertragung der Bremskräfte achsparallele Bolzen Schrauben etc. liegen, welche in einem am Rad ■' ", vorgesehenen Ring ·*' "^: '■·' verankert sind, und daß Elemente -■"i-ίϊ*»^ vlU/' zur achsialen Sicherung der Bre;nsscheiben vorgesehen sind.The solution to the problem is that on the outer circumference of the brake disc radial cams are arranged, in which axially parallel bolts, screws etc. are located for the transmission of the braking forces, which are in a ring provided on the wheel · * '" ^: ' ■ · ' are anchored, and that elements - ■ "i-ίϊ *» ^ vlU / 'are provided for axial securing of the pulleys.

Vorteilhaft ist im 3ereich der Nocken ein mit dem Sing ''ύϊ$ eine Nut ' . bildende Gabel .*, . . -vorgesehen, "-., wobei die Nocken -,.· der Bremsscheiben in der Gabel <■-eingeschlossen sind.It is advantageous to have a groove with the sing '' ύϊ $ in the area of the cams. forming fork. *,. . - provided, "-., whereby the cams -,. · of the brake discs in the fork <■ - are included.

Der Vorteil einer solchen Befestigungsart liegt vor allem darin, daß der Ring für die Befestigung der Bremsscheiben relativ einfach am Rad angeordnet werden kann und das Rad selbst nicht wesentlich beeinflußt. iUidererseits kann die Bremsscheibe₍-in diesem Ring so beweglich aber doch zentriert angeordnet werden, daß radiale Ausdehnungen der Bremsscheibe durch die Erwärmung beim Bremsen ohne weiteres möglich sind und ohne daß das Rad selbst durch diese Formänderung der Bremsecheiben in irgendeiner Art und Weise beeinflußt oder in Anspruch genommen wird. Andererseits kann sich das Rad mit einer solchen Bremsscheibe ohne weiteres elastisch verformen, wobei die Bremsscheiben selbst diese Verformung nicht mitmachen, aber andererseits beim Bremsen wieder gegen die Bremsscheibe angelegt werden. Damit zeigt sich also, daß diese Befestigungsart der Bremsscheiben insbesondere für hohe Geschwindigkeiten geeignet ist.The advantage of such a type of fastening is primarily that the ring for fastening the brake discs can be arranged relatively easily on the wheel and does not significantly affect the wheel itself. iUidererseits the brake disc _(may be placed but centered so movable -in this ring, that radial expansion of the brake disk are possible due to the heating during braking readily and without that the wheel influenced even by this change in shape of the Bremsecheiben in any manner or in On the other hand, the wheel with such a brake disc can easily deform elastically, the brake discs themselves not taking part in this deformation, but on the other hand being placed against the brake disc again during braking high speeds is suitable.

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SADSAD

In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Neuerungen dargestellt und zwar zeigt Figur 1 einen Schnitt durch den äußeren Teil eines RadesIn the drawings is an exemplary embodiment of the innovations shown, namely Figure 1 shows a section through the outer part of a wheel

nach der Linie H-II der Figur 2, Figur 2 eine Seitenansicht einer Befestigungsstelle deraccording to the line H-II of Figure 2, Figure 2 is a side view of a fastening point of the

Bremsscheibe an Rad.
Figur 3 eine weitere Ausbildung der Befestigung.Brake disc to wheel.
Figure 3 shows a further embodiment of the attachment.

Nach·den Figuren 1 und 2 ist an der inneren konzentrischen Fläche 11 der Felge 12 eines Schienenrades ein Befestigungsring 13 eingeschweißt oder eingepresst. Die Bremsscheibe 1f| besitzt an ihrem äußeren umfang vier radial sich erstreckende Nocken I5» welche in mit diesen Nocken zusammen arbeitenden aus der Gabel 23, 23a gebildeten Nuten 16 des Befestigungsringes 13 liegen. Die Nocken 15 besitzen dabei ein radial liegendes Langloch 17 und die Wände 23 und 23a der Nut 16 besitzen eine normale Bohrung für die Aufnahme eines Bolzens 18, welcher sowohl die beiden Wände der Nut als auch die Nocken 15 durchsetzt. Das Langloch 17 ist dabei so angeordnet, daß im Normalzustand der äußere Rand des Langloches 17 an dem Bolzen 18 anliegt,. Damit ist di'e Bremsscheibe M\ in Bezug auf das Rad 12 zentriert und wird durch die in der Gabel 23» 23a liegenden Nocken 15 gegen achsparallele Verschiebung gesichert. Die Bremsscheibe \l\ besitzt auf ihrer Rückseite radial angeordnete Rippen -19, welche sum Teil Nocken 20 tragen, mit denen sich die Bremsscheibe I4 an entsprechenden Nocken an der Radscheibe 21 abstützen, so daß die Bremsscheiben nicht verbogen werden können. Der Ring I3 hat dabei eine Solche Dicke 22, welche der hinteren Wand 23 de» Nut 16 entspricht. Die Dicke der Nut 16 kann dabei um einige Zehntel Millimeter geringer ausgeführt werden als die Dicke der Nocken 15, so daß die Nocken in der Nut eingeklemmt werden.According to FIGS. 1 and 2, a fastening ring 13 is welded or pressed into the inner concentric surface 11 of the rim 12 of a rail wheel. The brake disc 1f | has on its outer circumference four radially extending cams 15 'which lie in grooves 16 of the fastening ring 13 that work together with these cams and are formed by the fork 23, 23a. The cams 15 have a radially lying elongated hole 17 and the walls 23 and 23a of the groove 16 have a normal bore for receiving a bolt 18 which penetrates both the walls of the groove and the cams 15. The elongated hole 17 is arranged so that in the normal state the outer edge of the elongated hole 17 rests against the bolt 18. The brake disk M \ is thus centered in relation to the wheel 12 and is secured against axially parallel displacement by the cams 15 located in the fork 23 »23a. The brake disk \ l \ has radially arranged ribs -19 on its rear side, which together carry cams 20 with which the brake disk I4 are supported on corresponding cams on the wheel disk 21 so that the brake disks cannot be bent. The ring I3 has a thickness 22 which corresponds to the rear wall 23 of the groove 16. The thickness of the groove 16 can be designed to be a few tenths of a millimeter less than the thickness of the cams 15, so that the cams are clamped in the groove.

Zur Montage der Bremsscheiben wird zuerst der Ring I3 in das Rad eingepresst und vielleicht auch noch zur übertragung der Bremskräfte festgeschwejßt. Anschließend wird dieTo assemble the brake discs, the ring I3 is first inserted into the Wheel pressed in and perhaps also welded to transfer the braking forces. Then the

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Bremsscheibe Hf so an das Rad angeordnet, daß die Nocken 15 neben den Nuten 16 liegen. Dann wird die Bremsscheibe so verdreht, daß die Nocken 15 in die Nuten 16 hinter die Wand 23a eingepresst werden, wobei die Verdrehung soweit erfolgt, daß.der Bolzen 18 durch das Langloch 1? der Nocken 15 hindurchgesteckt werden kann. Der Bolzen 18 wird normalerweise noch durch eine Sicherung gehalten. Bei Erwärmung der Bremsscheibe kann sich diese wegen des Langloches 17 ohne weiteres ausdehnen und wird dabei insbesondere bei vier Nocken und entsprechenden Nuten genauestens zentriert.Brake disk Hf arranged on the wheel that the Cams 15 lie next to the grooves 16. Then the brake disc is rotated so that the cams 15 into the grooves 16 be pressed behind the wall 23a, the twisting to the extent that the bolt 18 passes through the elongated hole 1? the cam 15 can be inserted through it. Of the Bolt 18 is normally still held in place by a fuse. If the brake disc heats up, it can expand easily because of the elongated hole 17 and is particularly in the case of four cams and the corresponding Grooves precisely centered.

Es ist ohne weiteres möglich, den Ring 13 nicht als parallel zur Radscheibe 21 liegenden Ring anzuordnen, sondern als parallel zur Fläche 11 liegenden Ring, von dem aus sich dann jeweils die Seitenwände 23, 23a der Nut parallel zur Radscheibe^nach innen in Richtung auf die Nabe des Rades erstrecken.It is easily possible not to arrange the ring 13 as a ring lying parallel to the wheel disc 21, but as a ring lying parallel to the surface 11, of which then in each case the side walls 23, 23a of the groove extend parallel to the wheel disc ^ inwards towards the hub of the wheel.

In Figur 3 ist·eine Ausführung dargestellt, bei der das Rad eine Radscheibe 2.l\ ohne Bohrung besitzt. Am äußeren Umfang ist in der Felgenkranzbohrung auf beiden Seiten ein Ring" 25 eingepresst, eingeschweißt oder in sonstiger geeigneter Weise verankert. In radialen über den Umfang verteilten Bohrungen 26 ist eine Kugel 27 als Druckkörper gelagert, welche von Tellerfedern 28 in eine entsprechende Ausnehmung 29 im Aussenumfang der Bremsscheibe 30 gedrückt wird. Zur übertragung der Bremskräfte besitzen die Bremsscheiben J>0 sich radial erstreckende Nocken 31 mit eineM radialen Lan^'loch 32. Der Nocken 3I erstreckt sichetwa bis zum Ring 25 und durch einen achsparallelen Bolzen 341 welcher im Ring 2o verankert ist.und im Langloch 32 liegt, wird die Bremskraft vom Rad auf die Bremsebhiibe übertragen. Die radiale Ausdehnung derIn FIG. 3 an embodiment is shown in which the wheel has a wheel disk 2.1 without a bore. On the outer circumference, a ring 25 is pressed, welded or anchored in some other suitable manner in the rim rim bore on both sides Outer circumference of the brake disk 30. To transmit the braking forces, the brake disks J> 0 have radially extending cams 31 with a radial hole 32. The cam 3I extends approximately to the ring 25 and through an axially parallel bolt 341 which is in the ring 2o and is located in the elongated hole 32, the braking force is transmitted from the wheel to the brake disc

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Bremsscheibe infolge der Erwärmung beim Bremsen wird durch das Langloch 32 einerseits und durch die- Feder 28 andererseits sichergestellt. An der Radscheibe 2lf stützen eich die Bremsscheiben $0 über Nocken 33 ab.Brake disk as a result of the heating during braking is ensured by the elongated hole 32 on the one hand and by the spring 28 on the other hand. The brake disks $ 0 are supported on the wheel disk 2lf via cams 33.

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Claims

• 6 - ■ Claims

1.)) Wheel with brake disks, which are arranged on the wheel without opening in the wheel disk and are provided with radially running cooling fins on the rear and are supported on the wheel disk via cams, -characterized that on the outer circumference, the brake disks (lif, 30 ) radial cams 05 »3O are arranged, in which axially parallel bolts (18, 3k)» screws etc. are located for the transmission of the braking forces, which are anchored in a ring (13 * 25) provided on the wheel (12, Zk), and that Elements {23 & _t 27) are provided for axially securing the brake discs (1i +, 30). ^

2.) Sad according to claim 1, characterized in that im Area of the cams (15) a groove with the ring (13) (16) forming fork (23 ^ 23a) is provided, wherein the cams (15) of the brake discs in the fork (23, 23a) are included.

3.) wheel according to claim 1, characterized in that im Ring (25) radially arranged springs (28) are provided with which a locking body 'e.g. Ball (27) in a corresponding recess (29) can be pressed in on the outer circumference of the brake discs (39).

/ f.) Wheel according to claims 1 to 3 »characterized in that a radially lying elongated hole (17, 32) for the bolt (18, 3k) is provided in the cams (15, 3I).

5.) Wheel according to claim 1 to if, characterized in that the cams (15) in the grooves (16) of the fork (23, 23a) are jammed.

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