DE2510640A1

DE2510640A1 - Bremsscheibe fuer scheibenbremsen von schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE2510640A1
Application number: DE19752510640
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Gebhardt; Corneliu Mirecea Dipl Popescu; Franz Prahl; Matthias Schoerwerth
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1975-03-12
Filing date: 1975-03-12
Publication date: 1976-09-23
Also published as: DD123171A5; US4026393A; FR2303995B1; IT1053643B; GB1536893A; FR2303995A1; SE7601947L; SE405583B

Description

GmbH, β München m.-Moogacher Straße 30

für Scheibenbremsen von Schienenfahrzeugen

üit; Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für Scheibenbremsen von Schienenfahrzeugen, mit einem, an einem J?'ahr-..eugrad oder auf einer !«'ahrzeugachse mittels eines Tragkörpers angeordneten, von Bremsbacken umgriffenen Keib- :icheibenkörper, wobei der Außendurchmesser des Tragkörpers kleiner aLs der Innendurchmesser des fieibscheibenkörpers lsi und beide Teile durch gleichmäßig an mehreren Stellen des Umfangs zwischen ihnen mit Vorspannung in ringförmigen Ausnehmungen liegende federnde Elemente miteinander vercunden sind.

Bi-emEscheiben für Schienexifahrzeuge weisen üblicherweise zwischen Nabe bzw. Tragkörper und Eeibscheibenkörper Verbindungen aus elastischen Spannelementen z.B. durch in radial angeordneten sich gegenüberliegenden Bohrungen eingesetzte Spannbuchsen auf. Des weiteren sind formschlüssige Klauenverb indungen als Befestigungsmittel bekannt.

Alle diese genannten nachgiebigen Verbindungsmittel dienen dazu, die durch betriebsbedingt auftretende Wärmeausdehnungen von Reibscheibenkörpern auf ihre Tragkörper ausgtibten Spannungen aufzufangen und wirkungslos zu machen. Wurden die Reibscheibenkörper nicht von den diese tragenden Naben oder Tragkörpern getrennt ausgebildet und nicht durch elastische Mittel mit diesen verbunden, würden die auftretenden hohen

609839/0093

betriebserwärmungen zu Hissen oder gar Brüchen an den Reiboibenkörpern führen.

Diese bekannten federnden bzw. elastischen Verbindungselemente unterliegen jedoch andererseits sehr starken Beanspruchungen, da sie den vom horizontalen wie vertikalen Stoßanteil der Schiene auf die große Masse des Reibscheibeukörpers herrührenden starken Beschleunigungskräften ungefedert ausgesetzt Bind. Diese Beanspruchungen können vereinzelt zu Zerstörungen führen, die sich im Abscheren der opennbuchsen verbunden mit einem Ausschlagen deren Aufnahmebohrungen in den Bremsscheiben oder dem Ausschlagen der Klauenverbindungen zeigen und damit die Sicherheit der Scheibenbremse beeinflussen. Da diese von Schienenstößen, Weichen und Kreuzungen he rrü η rend en Beanspruchungen mit den allgemein angestrebten zunehmenden Zuggeschwindigkeiten nicht geringer werden, sind geeignete Lösungen zur Verbindung zwischen Tragkörper und fieibscheibenkörper zu suchen.

Ein weiteres Verbindungsmittel für Bremsscheiben der eingangs genannten Art ist aus der DL-PS 72 026 bekannt und besteht in einem mit formschlüssigem Festsitz im Tragkörper gehaltenen federnden Element, dessen zur Bremsscheibe gespreizt gerichtete Enden in Aussparungen des Bremsscheibeiibundes unter Vorspannung geführt sind. Die Form dieses Elementes ist hierbei verhältnismäßig kompliziert, was zahlreiche und präzise ausgeführte Bearbeitungsvorgänge erfordert. Da die Aussparung, in de^^Pormkörper sitzt,, beidseitig offen ist, sind zum Abfangen der axial gerichteten Beschleunigungskräfte Halteelemente in Form von aufschraubbaren Deckplatten seitlich am Bremsscheibenbund nötig, die zu^dem zwecks Vermeidung von Unwuchten der ganzen Anordnung hinsichtlich Form und Gewicht relativ masshaltig hergestellt und angebracht werden müssen.

609839/0093

bekannt lieh werden verschiedentlich bei Schienenfahrzeugrädern die Radi*eifen durch fedex'nde Verbindungsmittel mit den HadfeLgen verbunden. Hierbei werden durch besondere Montagevorrichtungen Gummi plattenstücke in zwischen dem Radkranz und dem Außenumfang der Radfelge ausgebildete Ausnehmungen eingeklemmt. Durch diese Mittel wird bei Fahrzeugrädern eine Verringerung der nicht abgefederten Masseanteile, ein ruhiger, stoßarmerer Wag«nlauf und ggf. eine Geräuschverminderung erreicht.. Bedenklich sind hierbei jedoch die auf die Gummiplatten einwirkenden hohen Temperaturen, die von den Radreifen auf die unmittelbar an diesen angepressten Gummiplatten, übertragen werden und schnelle Alterung der Gununimaterialien zur i'olge haben.

Die Aufgabe der Erfindung ist ec, für Bremsscheiben der eingangs genannten Art ein elastiiches Verbindungsmittel zwischen Tragkörper und Reibücheibenkörper zu schaffen, welches einerseits eine bedeutende Verringerung der nicht abgefederten umlaufenden Masseanteile des Bremsdrehkörpers bewirkt, die auftretenden Wärmespannungen aufnimmt, jedoch andererseits dieses Verbindungsmittel vonden betriebsbedingten hohen Erwärmungen des Reibscheibenkorpers unbeeinträchtigt bleiben und ferner eine möglichst einfache, geringen Herstellungsaufwand erfordernde Ausbildung aufweisen sollte.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß in dem Raum zwischen dem Innenumfang des Reibscheibenkörpers und dem Außenumfang des Tragkörpers ein Zwischenring angeordnet ist, der radial außen mit dem Reibscheibenkörper verbunden ist, und daß der Zwischenring an seinem Innenumfang und der Tragkörper an seinem Außenumfang je eine umlaufende Hingnut aufweisen, die einander radial gegenüberstehen und in welche mehrere, die ganze Ringnutbreite einnehmende klotzartif^e Körper aus elastischem Werkstoff in Umfangsrichtung Ej₁J eichmäßig verteilt mit Vorspannung eingesetzt sind, und lciTi der Zwischenring bzw. dessen Verbindung zum Reibscheiben-

G09839/0093

"·:■ ,:>t:i· (ijne einen Wärme ί Juli vom Heibschei benkörper zu den Ι- i οι; !.-,artigen Körpern däun^nde Ausbildung aufweist.

Αχ-: lere vorteilhafte Aur.i>i !düngen des Gegenstandes der Ertindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.

Uie Erfindung ist amian-i der in der Zeichnung dargestellten Aut:führungsbeispiel(; η-Jher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erete Ausführungsform der Bremsscheibe, teilweise in Schnittdarsteilung,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform und

Fig. 3 den üchnitt in der Ebene III-I1I nch Fig. 2.

Ln einem Reibscheibenlcörper 1 befindet sich koaxial ein Tragköi'per 2 gelagert, wobei der Innenumfang des Reibscheibenkörpers 1 zum in radialer Richtung genau gegenüberliegenden Auidenumfang des iragK-'U-pers 2 einen beträchtlichen Raum 3 zwischen beiden freiläßt, der von einem Zwischenring M- eingenommen wird. Auf Cf intim Außenumfang trägt der Zwischenring ¹I den Reibscheibenkörper 1. Die Verbindung zwischen beiden Teilen kann in bekannter Weise durch Spannbuchsen 5 erfolgen, welche in geinein.samen, radial gegenüberliegenden ßourungen in beiden Te Ll on eingesetzt sind.

Der Rfcibscheibeukörper 1 ist in bekannter Weise mit beidseitLf-en Reibflächen 6 und '/ und dazwischen liegenden Ventilationsrippen 9 auagebilJet. Sowohl im Innenumfang des Zwischenring ei.; M wie im gegenüberliegenden Außenumfang des Tragkürpers 2 sind je eine flache Ringnut 11 und 12 spiegelo i. id lieh zueinander eingeordnet ausgebildet, wobei deren U-Profile flache, axialparallel gerichtete Basisflächen14 und sui diesen senkrecht stehende, niedrige, seitliche Begrli-

- 5 609839/0093

BAD ORIGINAL

r.t'Jächen 16 besitzen.

In den zwischen den Ringnuten 11 und 12 umgriffenen Kaum j> sind durch eine Spezial vorrichtung klotzartige Körper 18 aus elastischem Werkstoff derart eingepreßt, daß diese durch ihre hohe, radial gerichtete Vorspannung einerseits eine zwar unveriückbare Verbindung zwischen dem Tragkörper 2 und den Reibscheibenkörper 1 herstellen,andererseits jedoch die gewünschte Stoßdämpfung zwischen dein Reibscheibenkörpei' 1 und dem Tragkörper 2 gewährleisten.

Der Zwischenring ^l\ Kann aus mehreren Ringsegmentteilen zusammengesetzt sein.

Der klotzartige Körper 13 weist im unbelasteten Zustand an seineE unter radialen i-f-ucK versetzten größten Seiten ebene, zueinander parallel stehende Begrenzungsflächen auf. Die gesamte Oberfläche des kiotzartigen Körpers 18 kann metallisiert sein.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung stehen sich der- Tragkörper 2 und ein Reibscheibenkörper 1¹ unmittelbar, radial ausgerichteter^gegenüber. Die beiden sich gegenüberstehenden Ringnuten 11 und 12 sind in diesem !«'all, zum einen -,ieder im Außenumfang des Tragkörpers 2 und zum anderen im Irmenumfang des Reibscheibenkörpers 1' ausgebil u-t. Zur Verbindung beider Teile wird wie beim ersten AusHihrungsbeispiel beschrieben verfahren, so daß die Stoßdäffiofung des iieibscht· i i; en körpers 1¹ seitens der klotzartigen hö'ifor 18 auch bei a.i<-;:er· Ausführungsform vollauf gewahrt b 1 ti i ο t.

Aus der Fig. 3 ist n?\:i chtlich, daß die Ringnut 12* eine schichtartige Auflage 20* :u" wärmedämmende werkstoff trägt. Diese Auflage 20*besitzt strukturell gesehen eine hohe innere und

— 6 —

60983 97 0093
BAD ORIGINAL

iiußere Festigkeit, so daß sie den über sie übertragenen, hohen, radial gericht«lan Preiikräften seitens der klotzartic'.trti Körper 18 in jeder WuLue standhält und somit wedei* unerwünschte Verschiebungen noch Zusammenballungen oder gar ein Herausquellen der Auf Lage 20* eint re ten können.

Aul" Grund, der erfindungütremäUen Ausbildung der Bremsscheibe bewi.rlcen die klotzartigen Körper i8 eine bedeutende Verminderung der nicht abgefederten Masseanteile und halten somit die auf die Spannbuchsen ^l} gerichteten hohen Stoßbeschleunigungen von diesen fern.

Die an Bremsacheiben funktionsbedingt auftretenden hohen Temperaturen hängen neben den Einbauverhältnissen und der herrschenden Umgebungstemperatur (Klima) von der Verwendungsbzw. Betriebsart der damit ausgerüsteten Schienenfahrzeuge ab. Mir Betriebsarten, bei denen ständig hohe Temperaturen zu erwarten sind, ist. ein wirksamer Schutz der klotzartigen Körper 18 vor zu großen Erwärmungen erforderlich, um kurzzeitige oder langdauernde, ::u Zerstörungen führende Einwirkungen von den elastiscnen Werkstoffen der Körper 18 mit Sicherheit fernzuhalten. Hierzu dienen die den beiden genannten Ausführungsformen zugrundeliegenden Lösungen, von denen im einen L-'all der Zwischenring 4 undim zweiten !"all die aus wäraiedämmendenx Werkstoff bestehende Auflage 20 die Abschirmung der klotzartigen Körper 18 vor unerwünschten Hitzeeinwirkungen darstellen.

609839/0093 BAD ORIGINAL

Claims

P a t e π I: a η s ρ ν ü c h e

.jj'':!iiii5chei t,ie riii' Üctit; ι υ en bremsen von iJchi enenfahrzeugen,

an einem
>n it einem /Fahrzeugrad oder auf einer b'ahrzeugachse mittels eines Tragkörpers ari{-..-ordnt.itüii, von ßi^vemsbacken umgriffenen ßeibscheibenkörper , woln;i der Außendurchmesser des Tragicörpers kleiner als dor Innendurchmesser des Reibscheiben-Korpers ist und beide Teile durch gleichmäßig an mehreren bteIlen des Umfanges .wischen ihnen mit Vorspannung in ringförmigen Ausnehmungen liegende federnde Elemente miteinander verbunden sind, dadutv.n ^ektinnzeichnet, daß in dem Raum (3) zwischen dem Innenumfan_f' des Heibscheibenkörpers (1) und dem /. iidenumfang des Tragköi-pei-i·» (2) ein Zwischenring (4) angeor-met ist, der radial auii«n mit dem Reibscheibenkörper (1) verbunden ißt, und daß dor Zwischenring (4) an seinem Innenumi'ang und der Tragkörper (*.') an Beinern Außenumfang je eine umlaufende Ringnut (11 bzv?.1.-^J) aufweisen,die einander radial tXifTentiberstehen und in welch« mehrere die ganze Ringnutbreite einnehmende klotzartige Körper (18) aus elastischem Werkstoff in Unifangsricntung gleichmäßig verteilt mit Vorspannung eingesetzt sind, und daß der "wischenring (-f) bzw. dessen Verbindung zum Reibrichei benkörper (1) eine einen Märmefluß vom Reibscheibenkörper (1) zu den klotzartigen Körpern (18) dämmende Ausbildung aufweist.

Bremsscheibe nach Ansjjruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Zwischenringe« (4) dem Innenumfajig des Heibscheibenkörpers (I) mit' geringem Abstand gegenübersteht und daß der Zwischenring (·Ό wie an sich bekannt mittels in •jern Zwischen riii;'. (4; jn-.r -seiri Reibscheibenkörper (1) gemeinsame, i-adiale Βοήιηιη^^η eingenetzten Spannhülsen (5) mit-■·■■.iiiander verbunden sind.

609839/0 0 9 3 BAO ORIGINAL

* 251064Q

j5. Bremsscheibe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (4) aus mehreren Ringsegmentteilen zusammengesetzt ist.

4. Bremsscheibe nach Anspruch "I, dadurch gekennzeichnet, daß beide Hingnuten (11 bzw. 12) in ihrem gesamten in Umfangs-

LTi-¹T*] c* ti fc f* t f* η
riontung/verlauf ein unveränderliches, flaches U-Profil aiii"weisen,dessen die Vorspannung gebende breite Basisfläche (14) axial parallel gerichtet ist und dessen kurze C-henkel von senki-echt zur Basisfläche stehenden Begrenzungsflächen (16) dargestellt werden.

^. Bremsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der radial gerichteten Vorspannung ausgesetzten Begrenzungsflächen des klotsartigen Körpers (18) im unbelasteten Zustand desselben zueinander parallel verlaufende, ebene sowie rechteckige Form haben.

b. Bremsscheibe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (4) im Bereich seiner Ringnut (12) eine Auflage (20) aus wäi'medämmendem Werkstoff trägt.

?. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der klotzartigen Körper (18) metallisiert sind.

B. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibscheibenkörper (1) an seinem Innenumfang eine Ringnut (12¹) trägt und. im Bereich dieser Ringnut (12*) als Zwischenkörper eine Auflage (20') aus wärmedämmendem Werkstoff trägt.

6 09839/0093