DE2742468C2

DE2742468C2 - Klemmnut an Bremsscheiben für Scheibenbremsen

Info

Publication number: DE2742468C2
Application number: DE2742468A
Authority: DE
Inventors: Willi 5630 Remscheid Klein; Hans Dr. Zeuner
Original assignee: Bergische Stahl Industrie
Current assignee: Bergische Stahl Industrie
Priority date: 1977-09-21
Filing date: 1977-09-21
Publication date: 1985-03-21
Also published as: FR2404149A1; SE438293B; FI72087B; SE7809952L; DE2742468A1; BE870667A; FR2404149B1; FI782872A; FI72087C

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmnut an Bremsscheiben von Scheibenbremsen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, welche am Bremsring und/oder der Nabe angeordnet ist und von etwa parallel liegenden radialen und einander zugewandten Klemmflächen gebildet wird, welche an je einem sich radial erstreckenden Arm angeordnet sind und die Verbindung von Bremsring und Nabe durch eine zwischen den Klemmflächen eingeklemmte an dem einen Teil befestigte Führungsleiste bzw. durch eine separate Klemmleiste erfolgt.

Aus der DE-PS 12 22 962 ist grundlegend die Konstruktion bekar.nt, bei der am Bremsring oder der Nabe eine Führungsleiste angeordnet ist. welche in einer Klemmnut as anderen Teil eingeklemmt ist und wodurch die beiden Teile fest miteinander verbunden sind. Die Klemmnut wird jeweils von etwa parallel liegenden radialen und einander zugewandten Klemmflächen gebildet, welche an je einem sich radial erstreckenden Arm angeordnet sind. Die Verbindung läßt eine schlupffreie Übertragung der Bremskräfte zu, läßt aber andererseits ohne weiteres zu, daß sich der Bremsring infolge der beim Bremsen entstehenden Wärme in radialer Richtung entsprechend der Erwärmung ausdehnt.

Durch die DE-OS 24 26 952 ist eine Weiterentwicklung der vorgenannten Grundidee bekanntgeworden, bei der beide Teile, nämlich Nabe und Bremsring je eine miteinander korrespondierende Klemmnut besitzen, in die zur Verbindung der beiden Teile eine separate Klemmleiste eingepreßt wird. Die Klemmflächen können auch quer zur Dehnungsrichtung leicht geneigt sein. Alle Klemmnuten sind grundsätzlich gleich und bestehen aus zwei einander zugekehrten radialen Klemmflächen und der Nutengrund wurde meist etwa tangential verlaufend ausgebildet, etwa in der Form, welche den beiden vorgenannten Veröffentlichungen zu entnehmen ist. Da es sich bei den Klemmnuten der gattungsgemäßen Art um eine fast verschleißfreie Verbindung von Bremsring und Nabe handelt, war es bisher nicht erforderlich, die Oberflächen derartiger Klemmnuten zu härten.

Diese Klemmverbindungen werden zunehmend höher beansprucht, wenn die Schienenfahrzeuge auf schlechten Gleisanlagen und/oder mit höheren Geschwindigkeiten fahren. Dabei muß die Klemmkraft einerseits und die Ertragbarkeit der Arme von der Klemmverbindung andererseits gegenüber den angreifenden Kräften so groß sein, daß weder ein Abheben -Jer Führungsleiste bzw. Klemmleiste auf der in Drehrichtung gesehenen Rückseite erfolgt, noch ein plastisches Aufbiegen des im Kontakt mit der Führungsleiste bzw. Klemmleiste stehenden Armes der Kiemmnut stattfindet B€i den aus den obengenannten Beanspruchungen von beispielsweise schlechten Gleiszuständen herrührenden Belastungen handelt es sich urn Äquivalentkräfte, die z. B. aus den Vertikalbeschleunigungen resultieren, die auf die Klemmverbindungen einwirken. Ist die Ertragbarkeit der Klemmverbindungen gegenüber diesen Kräften kleiner, so führt dies zum Verlust der Klemmkraft und die Bremsringe lösen sich von der Nabe in Drehrichtu.ig. Wenn damit auch nicht die Sicherheit für das abzubremsende Fahrzeug vollständig verloren geht, weil die Bremsscheibe noch funktionsfähig ist, so muß dieser Zustand vermieden werden, damit bei weiterer Benutzung dieser Bremsen keine unzulässigen Beschädigungen ausgelöst werden.

Durch die US-PS 35 42 166 ist es zwar bekannt, die Bremsscheibennabe radial beweglich in einer Nut des Bremsrings zu führen, deren Nutgrund von der Fläche eines Halbzylinders gebildet wird, dessen Achse parallel zur Drehachse der Bremsscheibe liegt und dessen Durchmesser gleich dem Abstand der Klemmflächen ist. Zur Vermeidung von Ratterbe* jungen zwischen Bremsring und Nabe sind dabei aber Klemmringe angeordnet, die den Bremsring achsparallel zwischen sich einklemmen. Außerdem befinden sich die vorbekannten Nuten nicht zwischen radialen Klemmflächen und nicht zwischen radialen Armen.

Durch die DE-OS 25 50 893 ist auch eine Gleitsteinführung zwischen Bremsring und Nabe bekannt, bei der die Oberflächen der Führungsnut gehärtet sind, um zu starken Verschleiß zu mindern.

Der Erfindung fiegt die Aufgabe zugrunde, eine

so Klemmnut zu schaffen, welche höhere Belastungen, die sich z. B. aus dem Fahrspiel auf schlechten Gleisanlagen e-geben, ertragen können.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Nutengrund in an sich bekannter Weise von der Fläche eines Halbzylinders gebildet wird, dessen Achse parallel zur Drehachse der Bremsscheibe liegt und dessen Durchmesser gleich dem Abstand der Klemmflächen ist, und daß die gesamte Zylinderfläche nach an sich bekannten Methoden gleichmäßig oberflächengehärtet und anschließend bei ca. 200°C angelassen ist und eine Härte von mindestens 52 HRc besitzt und daß die Tiefe der gehärteten Schicht mindestens 1 mm jedoch nicht mehr als 5 mm beträgt.

Vorteilhaft ist die gehärtete Schicht in der Zylinderfläche gleichmäßig tief.

Zweckmäßigerweise liegt die Achse der Halbzylinderfläche außerhalb der Führungs- bzw. Klemmleisten im Freiraum der Klemmnut.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung der Klemmnut liegt vor allem darin, daß sich in der Klemmnut höhere Beanspruchungen ertragen lassen, weil in der gehärteten Zylinderfläche Druckeigenspannungen vorliegen, gegen die die Betriebsspannungen wirken. s

In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung einer Klemmnut an <_iner Nabe,

F i g. 2 eine Klemmnut mit Führungsleiste.

Nach den Zeichnungen besteht eine Klemmnut 11 aus zwei einander zugekehrten, etwa radial liegenden und parallelen Klemmflächen 12, welche an den Armen 13 angeordnet sind. Der Nutengrund der Klemmnut 11 wird von der Fläche 14 eines Halbzylinders gebildet. Der Durchmesser D des Zylinders entspricht dabei dem Abstand der Klemmflächen 12 und die Achse 15 des Zylinders liegt parallel zur Drehachse 16 der Bremsscheibe. Die Klemmnut 11 ist in diesem Beispiel an einer Nabe 17 angeordnet, wohingegen der Bremsring 18 eine festangebrachte Führungsleiste 19 besitzt, die zwischen den Klemmflächen 12 der Nut U eingeklemmt ist, wobei der Freiraum 21 der Nut frei bleibt. Die Achse 15 des Halbzylinders liegt dabei außerhalb der Führungsleiste 19 im Freiraum 21 der Klemmnut 11.

Die Klemmflächen 12 sowie die Fläche 14 des Halbzylinders sind dabei flammgehärtet, wodurch sich eine harte etwa 2 mm tiefe Schicht 20 von rund 52 HRc gebildet hat, nachdem die Schicht 20 einer Anleßbehandlung bei etwa 200⁰C unterworfen wurde. An den Klemmflächen 12 verhindert diese Schicht 20 einen schnellen Verschleiß der aufeinander gleitenden Flächen der Nut und der eingeklemmten Führungsleiste bzw. Klemmleiste. Im Bereich der Halbzylinderfläche bilden sich beim Einpressen der Führungsleiste 19 in die Nut 11 Spannungen mit gleichmäßigem Verlauf, woraus eine große Klemmkraft an den Flächen 12 resultiert.

Das gehärtete Materialvolumen, welches sich aus der Halbzylinderfläche 14 und der Tiefe der Schicht 20 ergibt und L/ruckeigenspannungen aufweist, dient zur Aufnahme der Bremsenbetriebsbeanspruchung, wobei gegen diese Beanspruchungen eine höhere Ertragbarkeit der Klemmverbindung gegeben ist als bei der eingangs genannten bekannten Bauweise nach DE-PS 12 22 962.

Die Fortsetzung der gehärteten Schicht in den Bereich der Kontaktflächen 12 der Klemmnut 11 mit den Führungs- bzw. Klemmleisten 19 dient zur Verminderung des Verschleißes, wenn bei Bremsenerwärmung Relativbewegungen an dieser Stelle entstehen. Dafür üo haben die Eigenspannungen der gehärteten Schicht 20 keine Bedeutung.

Ähnliche Verhältnisse liegen dann vor, wenn nicht nur in der Nabe sondern auch im Bremsring Klemmnuten angeordnet sind, welche miteinander korrespondieren und in die zur Verbindung der beiden Teile eine separate Klemmleiste eingepreßt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

I) 5

Claims

Patentansprüche:

1. Klemmnut an Bremsscheiben von Scheibenbremsen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, welche am Bremsring und/oder der Nabe angeordnet ist und von etwa parallel liegenden radialen und einander zugewandten KJemmflächen gebildet wird, welche an je einem sich radial erstreckenden Arm angeordnet sind und die Verbindung von Bremsring und Nabe durch eine zwischen den Klemmflächen eingeklemmte an dem einen Teil befestigte Führungsleiste bzw. durch eine separate Klemmleiste erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutengrund von der Fläche (14) eines Halbzylinders gebildet wird, dessen Achse (15) parallel zur Drehachse (16) der Bremsscheibe liegt und dessen Durchmesser (D) gleich dem Abstand der Klemmflächen (12) und (13) ist. und daß die gesamte Zylinderfläche (14) gleichmäßig oberflächengehärtet und anschließend bei ca. 2(KTC angelassen isi und eine Härte von mindestens 52 HRc besitzt und daß die Tiefe der gehärteten Schicht (20) mindestens 1 mm jedoch nicht mehr als 5 mm beträgt.

2. Klemmnut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gehärtete Schicht (20) in der Zylinderfläche (14) gleichmäßig tief ist.

3. Kiemmnut nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (15) der Halbzylinderfläche (14) außerhalb der Führungs- bzw. Klemmleisten (19) im f rciraum (21) der Klemmnut (11) liegt.