DE2449853C3 - Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge mit zumindest zwei Bremsscheiben auf einer Radsatzwelle, wobei jeder Bremsscheibe die Bremsbacken tragenden Enden je eines in seinem mittleren Bereich durch eine Zugstange verbundenen Bremsxangenhebelpaares zugeordnet sind, wobei die Brems-

backen am Drehgestellrahmen mittels Gestänge aufgehängt sind und wobei die den Bremsbacken abgewandten Enden der beiden äußersten Bremszangenhebel an der Kolbenstange mindestens eines druckmittelbetätigten Bremszylinders bzw. dem verschiebüch gehaltenen Gehäuse des Bremszylinders und die entsprechenden Enden der beiden mittleren Bremszangenhebel über ein Verbindungsgestänge gemeinsam an einem Festpunkt angelenkt sind.

Bei neuzeitlichen Schienenfahrzeugen erfolgt die Ausrüstung deren Radsätze in zunehmendem MaSe mit Scheibenbremsen. Infolge der Zunahme der Reisegeschwindigkeiten von Triebwagenzügen und modernen Reisezuggarnituren sind seitens der Bremseinrichtungen hohe Bremsleistungen zu erbringen. Da die Größe des Durchmessers der Bremsscheiben in Abhängigkeit vom Raddurchmesser der Radsätze begrenzt ist, der Raddurchmesser bei modernen Fahrzeugen jedoch sehr klein ist, ist an einer Scheibenbremseinheit nur eine begrenzte Bremsleistung unterzubringen. Da vor allem hinge Reisezugwagen mit Drehgestellen ausgerüstet sind und deren Radsätze sowie Rahmen nur besonders kleine Bremsscheiben zulassen, diese Fahrzeuge jedoch gerade hoher Bremsleistungen bedürfen, gibt es Bremseinrichtungen, deren Radsätze mit mehreren Bremsscheiben und den dazugehörenden übrigen Bauteilen einer Scheibenbremseinrichtung versehen sind.

Bekanntlich sind bei den üblich verwendeten Sch eibenbremsen die Bremsbacken an einer mehrhebeligen Bremszange angelenkt und die den Bremsbacken abgewandten beiden Enden dieser Bremszange einerseits an der Kolbenstange eines Druckmittelzylinders und andererseits an einem z. B. drehgestellfesten Punkt gelenkig abgestützt Für den Fall, daß auf der Welle eines Radsatzes zwei Bremsscheiben angeordnet werden und somit auch zwei Bremszangen vorzusehen sind, ist eine Lösung gemäß der eingangs genannten Art bekannt.

Bei einer weiteren, aus der DE-OS19 03 784 bekannten Ausführung von Scheibenbremsen, die zwar in den begrenzten Einbauraum eine einfache Unterbringung gestatten und bei der die Bremse im wesentlichen innerhalb der beiden Bremsscheiben angeordnet ist greifen die vom Bremskolbenstangenhub ausgeübten Kräfte des drehgestellfest gehalterten Bremszylinders an einem Ende des außerhalb der einen der beiden Bremsscheiben liegenden Bremszangenhebels an, während der an der anderen Bremsscheibe außenliegende Bremszangenhebel drehgestellfest gelenkig abgestützt ist. Bei dieser Anordnung, bei der durch das die mittleren Bremszangenhebel verbindende Gestängesystem der vom Bremskolben ausgeübte Zug von einem Zangenhebel zum anderen übertragen wird, verursacht der unvermeidliche BremsbelagverschleißinzunehmendemMaßeeineunerwünsch- te Schräglage der Bremszangenhebel. Besonders der an der Bremskolbenstange angelenkte Bremszangenhebel weist hierbei die stärkste Schrägstellung auf, deren damit verbundene Hebelverkürzung u. a. an der betreffenden Bremsbacke einen Bremsleistungsabfall zur Folge haben kann.

Durch die DE-AS 17 80 463 ist ein Bremsgestänge für Scheibenbremsen ähnlicher Bauart bekanntgeworden, das ebenfalls die obenerwähnten Nachteile aufweist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Scheibenbremseinrichtungen der eingangs genannten Art für zwei oder mehr, z. B. dicht nebeneinanderliegende Bremsscheiben eine Gestängeanordnung zu schaffen, welche trotz der sich abnutzenden Bremsbeläge eine möglichst geringe Schrägstellungder Bremszangenhebel aufweist und somit eine die Bremsleistang vermindernde Unsymmetrie in der Geometrie der Bremshebel vermeidet, deren Bremszangen so angelenkt sind, daß die volle Wirkung eines zweiarmigen Hebels ausgenutzt wird und hierbei mit einem Minimum an Einbauraum und an drehgestellfesten Abstützungsstellen für die Teile der Bremseinrichtung auszukommen, unter Wahrung der Forderung nach einem kompakten Aufbau und leichter Einbaubarkeit der zu einer Gesamtheit im wesentlichen vormontierten Bremseinrichtung.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst daß das Verbindungsgestänge als Bremszangenträger mit parallel zur Achse des Radsatzes verlaufenden Führungsorganen für die Kolbenstange und das Gehäuse des Bremszylinders ausgebildet ist

Weitere vorteilhafte Ausbildungen nach der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Wirkschema der Scheibenbremse mit zwei Bremsscheiben,

F i g. 2 eine Scheibenbremse mit zwei Bremsscheiben in Draufsicht,

F i g. 3 die Ansicht der Scheibenbremse nach F i g. 2 in Fahrzeuglängsrichtung,

Fig.4 eine Seitenansicht der Scheibenbremse nach Fig. 3 in Richtung der Pfeile IH-III sowie

F i g. 5 und b zwei schematische Darstellungen zweier weiterer Ausführungsbeispiele der Scheibenbremse.

Die Bremse gemäß der Erfindung weist nach den F i g. 2 bis 4 im wesenilichen zwei auf einer Welle eines Radsatzes angeordnete Bremsscheiben 1 und Γ auf, von denen jede mittels einer waagrechten Bremszange 2 bzw. 2' in ihrem Randbereich von Bremsbacken 3 und 4 bzw. 3' und 4' in üblicher Weise umgriffen wird. Jede der vier Bremsbacken ist in bekannter Weise mittels einer Hängelasche 5 (Fig.4) drehgesteilseitig gelenkig abgefangen. Ein Bremszangenträger 6, bestehend aus zwei flachen horizontalen Trägerstäben 7 und 8, die durch mindestens zwei flache Versteifungsteile S und 10 in einem bestimmten Abstand und parallel zueinander sowie deckungsgleich gehalten werden, weist die Anlenkungsstellen Il und 12 für die beiden den Bremsbacken abgewandten Knden von zwei zwischen den Bremsscheiben I und Γ gelegenen Bremszangenhebeln 13 bzw. 14 auf. Mit den Bremszangenhebeln 13 und 14 in einer Ebene liegt jeweils außerhalb der beiden Bremsscheiben ein Bremszangenhebel 15 bzw. 16. Sämtliche Bremszangenhebel bestehen aus einem oberen Bremszangenhebelteil 17 bzw. 18 bzw. 17' bzw. 18' und einem unteren Bremszangenhebelteil 19 bzw. 20 bzw. 19'bzw. 20'.

jede Bremsbacke weist in bekannter Weise einen Bremsbelagträger 21 für einen Bremsbelag 2Γ auf, an welchem in üblicher Weise zwischen auf dem Belagträger ausgebildeten Lageraugen 22 und 23 wie aus F i g. 4 ersichtlich, die beiderseits durch je eine Auflage 24 verstärkten Enden eines der Bremszangenhebelteile 17, 18, 17' oder 18' bzw. 11, 20, 19' oder 20' in einem bestimmten Abstand zueinander mittels eines Schwenkbolzens 25 angelenkt sind.

Die den Bremsbacken 4 und 3' abgewandten Enden der Bremszangenhebelteile 18 und 20 bzw. 17' und 19' der zwischen den Bremsscheiben liegenden Brcmszangenhcbel 13 bzw. 14 sind entsprechend ihrer Lage an einem der Trägerstäbe 7 bzw. 8 mittels Schraubbolzen 26 angelenkt, wobei z. B. durch Schweißung angesetzte Augen 27 für Leichtgängigkeil der Anlenkung sorgen.

Zugstangen 28 verbinden jeweils bei einer Bremszange 2 bzw. 2' die oberen bzw. die unteren Bremszangenhebelteile 17 und 18, bzw. 17' und 18' bzw. 19 und 20 bzw. 19' und 20' miteinander, wobei jeweils an den Enden eines vertikalen Bolzens 29, der den oberen und unteren Bremszangenhebelteil annähernd in der Mitte durchgreift, ein Ende einer zu der Bremszange gehörenden Zugstange angelenkt wird. Von den am weitesten außenliegenden Bremszangenhebeln 15 und 16 ist eines der den Bremsbacken abgewandten Enden 30 mittels einer lösbaren Verbindung, z. B. mittels eines Bolzens 31, an zwei sich gegenüberliegenden Schenkeln 32 und 33 eines U-förmigen Bügels 34 angelenkt, wobei letzterer an einer Bremskolbenstange 35 oder Teilen derselben eines Bremszylinders 36 angesetzt ist. Das Ende 37 des anderen außenliegenden Bremszangenhebels 16 hingegen liegt von den freien Enden zweier Zapfen 38 und 39 durchgriffen zwischen zwei Auflagen 42 eines Führungsabschnittes 40 des Bremszylinders 36 und den zwei Trägerstäben 7 bzw. 8, sobald der Bremszylinder 36 mitteis der Zapfen 38 und 39 sowie Führungsschlitzen 41, die in jedem Ende der Trägerstäbe 7 und 8 bremszylinderseitig parallel zur Bremskolbenstange 35 ausgebildet sind, an dem Bremszangenträger 6 angebracht wird.

Das Versteifungsteil 9 weist eine Aussparung zur Aufnahme einer Führungsbuchse 43 auf, welche mit der Bremskolbenstange 35 fluchtet und zur Abstützung letzterer dient (Fig. 3). Ein Lagerbock 44 mit einer Gummibuchse 45, der an dem oberen Trägerstab 7 fest angesetzt ist, gestattet die elastische Aufhängung des Bremszangenträgers 6 an Teilen des Drehgestellrahmens, wodurch neben einer Geräuschdämpfung auch ein Ausgleich der Querverschiebungen ermöglicht wird, die durch die auf Kreisbögen verlaufenden Bewegungen der Bremshebelenden bedingt sind.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Scheibenbremse ist wie folgt.

Bei neuen Bremsbelägen 2V nehmen die Bremszangenhebel 15, 13, 14 und 16 die in der Fig. 1 durch ausgezogene Linien dargestellte Lage ein, wobei die geringen Winkeländerungen zwischen Brems- und Lösestellung der Bremsbacken 21' unberücksichtigt bleiber: können.

Die bei einem Bremsvorgang auftretenden Kräfte nehmen den folgenden Wirkungsablauf ein. Durch Druckbeaufschlagung bzw. ggf. durch Freigabe des Druckes einer vorgespannten Federspeicherfeder des Bremszylinders 36 erfährt die Bremskolbenstange 35 eine Verschiebung, die z. B. gemäß der F i g. 1 nach links gerichtet ist. Da das Bremszylindergehäuse nur mit dem Ende 37 des Bremszangenhebels 16, die Bremskolbenstange 35 nur mit dem Ende 30 des Bremszangenhebels 15 gelenkig und kraftschlüssig verbunden sind, wird die Kraft auf diese beiden Bremszangenhebel 15 und 16 gleichmäßig, entsprechend Pfeil ß, übertragen. Nachdem hierauf die beiden außenliegenden Bremsbacken 3 und 4' zum Anliegen gekommen sind, wird die Kraft durch die Zugstangen 28 auf die innenliegenden Bremszangenhebel 13 und 14 übertragen. Da die Bremszangenhebel 13 und 14 am Bremszangenträger 6 (gemäß F i g. 3 und 4) mittels der Bolzen 26 angelenkt sind, bewirkt der Zug der Zugstangen 28, daß nunmehr die innenliegenden Bremsbacken 4 und 3' zum Anliegen kommen. Zum Lösen der Bremse werden die Bremszangenhebel den umgekehrt gerichteten Kräften ausgesetzt, wozu die Kraft der Rückholfeder im Bremszylinder ausreichend ist

Ist die Stärke des Bremsbelages beträchtlich vermin den infolge des betriebsbedingten Verschleißes, neh men die Bremszangenhebel die in F i g. 1 gestricheli gezeichnete Schräglage ein, deren Größe sich ir vertretbaren Grenzen hält.

Es ist ersichtlich, daß die Lage der Kraftangriffspunkte und damit des Kraftverlaufes, bezogen auf eine zwischen den beiden Bremsscheiben gedachte Bezugsebene (Fig. 2), ein spiegelbildliches Verhalten aufweisen. Bremsbackenverschleißbedingte Schräglagen der Bremszangenhebel können sich daher nicht von einer Außenseite der Bremsanordnung zur anderen Außenseite, wie bei bekannten Ausbildungen von Scheibenbremsen der eingangs genannten Art addieren. Da die beiden zwischen den Bremsscheiben liegenden Bremszangershebe! 13 bzw. J4 kraftflußmäßig gesehen »voneinander getrennt« wirken, tritt keine stärkere Schräglage der Bremszangenhebel durch Backenverschleiß auf, als dieses bei der Anordnung von nur einer Bremsscheibe mit einer Bremszange der Fall ist.

Die Abstützung des Gewichtes des Bremszylinders 36 erfolgt im wesentlichen durch die Auflage der von dem Zapfen 38 durchgriffenen gegen den Führungsabschnitt 40 anliegenden Teile auf der Oberseite des unteren Trägerstabes 8 beidseits des Führungsschlitzes. Eine gewisse Entlastung erfährt diese Abstützungsstelle für den Bremszylinder 36 dadurch, daß das Gewicht der Bremskolbenstange 35 zu einem bedeutenden Teil von der Führungsbuchse 43 im Versteifungsteil 9 aufgenommen wird.

Bei der vorgenannten Art von Scheibenbremsen ist eine Weiterbildung möglich, wobei die Radsatzwelle mit vier Bremsscheiben ausgestattet ist. Wie in F i g. 5 rein schematisch dargestellt, betätigt hierbei je ein Bremszylinder 36 bzw. 36' ein einander benachbartes Bremszangenpaar 2, 2' bzw. 2", 2'", wobei alle jeweils zwischen einer äußeren und einer benachbarten mittleren Bremsscheibe befindlichen Bremszangenhebel 13 und 14 sowie 13' und 14' an einem gemeinsamen Bremszangenträger 6', der zur Verdeutlichung der F i g. 5 etwas seitlich versetzt dargestellt ist, angelenkt sind. Die Anordnung der beiden Bremszylinder 36 und 36' erfolgt in vorteilhafter Weise zu beiden Stirnseiten des Bremszangenträgers 6' einander gegenüberstehend. Der Aufbau im einzelnen entspricht dabei weitgehend den Fig. 2 und 4 unter entsprechender Verlängerung des Bremszangenträgers. Lediglich die Enden 30 und 30' der beiden mittleren Bremshebel 15 bzw. 15' sind in genügendem Abstand oder vertikal zueinander versetzt anzuordnen, derart, daß keine Berührung auftreten kann. Die vertikale Versetzung kann dabei in einfacher Weise durch unterschiedlichen Abstand der beiden Einzelhebel der Bremshebel 15 und 15' erreicht werden.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. 6 sind vier Bremsscheiben auf einer Radsatzwelle vorgesehen, deren Bremszangen von nur einem Bremszylinder 36 betätigt werden. Während das Bremszylindergehäuse bzw. die Bremskolbenstange jeweils mit dem am äußersten gelegenen Bremszangenhebel gelenkig verbunden sind, und die Enden der benachbarten Bremszangenhebel zwischen den zwei inneren Bremsscheiben am Bremszangenträger 6 und damit an einem Festpunkt liegen, sind die den Bremsbacken abgewandten Enden der beiden benachbarten, zwischen einer jeweils äußeren und einer mittleren Bremsscheibe befindlichen Bremszangenhebel durch ein Gestänge, z. B. je eine Zugstange 48 gelenkig miteinander verbunden. Bei dieser Ausführung

wird zwar eine .Schrägstellung der Bremshcbel bei Verschleiß der Bremsbeläge erreicht, die derjenigen der eingangs geschilderten, bekannten Anordnung entspricht, doch werden nicht nur zwei, sondern vier Bremszangen von einem Brems/ylinder betätigt.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge mit zumindest zwei Bremsscheiben auf einer Radsatzwelie, wobei jeder Bremsscheibe die Bremsbacken tragenden Enden je eines in seinem mittleren Bereich durch eine Zugstange verbundenen Bremszangenhebelpaares zugeordnet sind, wobei die Bremsbacken am Drehgestellrahmen mittels Gestänge aufgehängt sind und wobei die den Bremsbacken abgewandten Enden der beiden äußersten Bremszangenhebel an der Kolbenstange mindestens eines druckmittelbetätigten Bremszylinders bzw. dem verschieblich gehaltenen Gehäuse des Bremszylinders und die entsprechenden Enden der beiden mittleren Brems- zangenhebel über ein Verbindungsgestänge gemeinsam an einem Pestpunkt angelenkt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsgestänge als Bremszangenträger (6) mit parallel zur Achse des Radsatzes verlaufenden Führungsorganen für die Kolbenstange (35) und das Gehäuse des Bremszylinders (36) ausgebildet ist

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Bremszylinders (36) mit einem die Kolbenstange (35) umgebenden Führungsabschnitt (40) am Bremszangenträger (6) geführt ist

3. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszangenträger (6) einen unteren und einen oberen flachen Trä- gerstab (8 bzw. 7) aufweist und beide Trägerstäbe durch mindestens zwei zwischen dieselben festeingesetzte, flache Versteifungsteile (9 und 10) im bestimmten Abstand, deckungsgleich und zueinander parallel gehalten werden und daß jeder Bremszan- Λ5 genhebel (15,13,14 und 16) aus einem oberen (17 bzw. 18 bzw. 17' bzw. 18') und einem unteren (19 bzw. 20 bzw. 19' bzw. 20') Bremszangenhebelteil besteht und daß die einen Bremszangenhebel bildenden losen Hebelteile in lösbarer Form miteinander verbunden sind, wobei die bremsbackenseitigen, beidseitig durch ein Auge (24) verstärkten und eine Bohrung aufweisenden Hebelenden in bekannter Weise unverschieblich zwischen Lageraugen (22 und 23) am Bremsbelagträger (21) mittels eines vertikalen Schwenkbol- zens (25) angelenkt sind, während die den Bremsbacken (3 und 4 bzw.3' und 4') abgekehrten Enden der innenliegenden Bremszangenhebel (13 bzw. 14) mittels je eines Bolzens (26) an einem der Trägerstäbe (8 bzw. 7) des Bremszangenträgers (6) angelenkt sind, die Enden der außenliegenden Bremszangenhebel (15 und 16) einesteils an an dem Führungsabschnitt (40) des Bremszylinders (36) angebrachten Zapfen (38 und 39), anderenteils an Teilen der Bremskolbenstange (35) angelenkt sind.

4. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (38 und 39) beidseitig an dem Führungsabschnitt (40), parallel zur Längsachse des Schwenkbolzens (25) des Bremsbelagträgers (21) und die Bremskolbenstangenachse schneidend ausgebildet sind.

5. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Bremskolbenstange (30) bzw. Teile derselben einen U-förmigen Bügel (34) trägt, dessen beide parallel gegenüberliegende Schenkel (33 und 32), zwecks gelenkigen Haltems je eines Bremszangenhebelteiles (19 und 17} in einem bestimmten Abstand, eine Bolzenaufnahme für einen mit seiner Achse parallel zur Achse des Schwenkbolzens (25) des Bremsbelagträgers (21) verlaufenden Bolzen (31) besitzt

6. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Bremszylinder (36) zugewandten Ende des Bremszangenträgers (6) an jedem Trägerstab (7 und 8) ein zum Ende hin offener, parallel zur Kolbenstangenachse (35) verlaufender Führungsschlitz (41) zur gleitenden Aufnahme der durch Brems- und Lösevorgänge verschiebbaren Zapfen (38 und 39) ausgebildet ist

7. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das sich zwischen dem oberen und dem unteren Trägerstab (7 bzw. 8) erstreckende Versteifungsteil (9) eine Aussparung für eine Führungsbuchse (43) aufweist die mit der Kolbenstange (35) fluchtet und zur gleitenden Abstützung der verschieblichen Kolbenstange oder von Teilen derselben diant

8. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das einer Bremsscheibe (1 oder V) zugeordnete Paar Bremszangenhebel (13,15 bzw. 14,16) in an sich bekannter Weise durch sich annähernd im mittleren Bereich zwischen den oberen (17 bzw. 18 bzw. 17' bzw. 18') bzw. zwischen den unteren (19 bzw. 20 bzw. 19' bzw. 2C) Bremszangenhebelteilen erstreckende Zugstangen (28) miteinander verbunden ist und daß deren Enden durch vertikale, jeweils den unteren und den oberen Bremszangenhebelteil durchgreifende Bolzen (29) an den Bremszangenhebelteilen angelenkt sind.

9. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszangenträger (6) mittels eines augenförmigen, am Bremszangenträger fest angesetzten Lagerbockes (44) an drehgestell- oder fahrzeugfesten Teilen elastisch aufgehängt ist.

10. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 1 und 2, mit vier auf einer Radsatzwelle angeordneten Bremsscheiben, dadurch gekennzeichnet daß die beiden Bremszangen je einer äußeren und einer dieser benachbarten mittleren Bremsscheibe von je einem Bremszylinder betätigbar sind, daß alle jeweils zwischen einer äußeren und einer benachbarten mittleren Bremsscheibe befindlichen Bremshebel an einem gemeinsamen Bremszangenträger angelenkt sind und daß die beiden Bremszylinder seitlich des Bremszangenträgers einander gegenüberstehend angeordnet sind.

11. Scheibenbremse nach Anspruch 1, mit zumindest vier auf einer Radsatzweile angeordneten Bremsscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die den Bremsbacken abgewandten Enden der beiden benachbarten, zwischen einer jeweils äußeren und einer mittleren Bremsscheibe befindlichen Bremshebel durch ein Gestänge gelenkig miteinander verbunden sind.