DE2905385A1

DE2905385A1 - Bremsscheibe, insbesondere fuer schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2905385A1
Application number: DE2905385A
Authority: DE
Inventors: Hans Poellinger
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1979-02-13
Filing date: 1979-02-13
Publication date: 1980-08-14
Also published as: US4280598A

Description

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ΚηοΓΓ-Bremse GmbH f-'Onchen, 7.2.79

. Moosachsr Str. 80 TP-si

8000 München UO -1553-

Bremsscheibe, insbesondere für Schienenfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsscheibe, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem Nabenkörper und einem diesen umschließenden ReibringkBrper, ucbei Naben- und Reibringkörper ι durch wenigstens drei radialgerichtete, über den Umfang verteilt

angeordnete und jeweils in fluchtend*, radiale Bohrungen im Naben- und ReibringkBrper eingreifende Spannhülsen miteinander uerbunden sind, und wobei Verachraubungen umfassende Sicherungsmittel zum Sichern der axialen Lage der Spannhülsen vorgesehen sind.

Eine derartige Bremsscheibe ist beispielsweise aus der DE-PS 1 086 093 bekannt. Die Verschraubung durchsetzt hierbei axial den Innenraum der Spannhülse und hält an deren beiden Stirnenden Scheiben, deren Außendurchmesser größer als der Spannhülsendurchmesser ist. Die beiden Scheiben halten dabei die Spannhülse mit einer gewissen, zur Aufnahme von Wärmedehnungen erforderlichen, axialen Verschiebemöglichkeit relativ zum Naben- bzw. Reibringkörper. Hieraus ergibt sich ein Undefiniertes Verhalten der Spannhülse bei Wärmedehnungen des Reibringkörpers: Sie kann sich gegenüber dem Naben- oder dem Reibringkörper oder gegenüber den beiden Körpsm axial verschieben. Ein derartig Undefiniertes Verhalten ist jedoch aus konstruktiven Gründen und auch aus üJerkstoffgründen unerwünscht; zumeist wäre es günstiger, wenn die Spannhülse keine Verschiebung zum üblicherweise aus StahlguS bestehenden Nabenkörper,

^OJ sondern nur relativ zum üblicherweise aus Grauguß oder einem ähnlichen Werkstoff bestehenden Reibringkörper erführe.

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Urn die Spannhülse axial unverschieblich im Nabenkörper zu halten, ist es bereits bekannt, sie in diesem mittels eines Queratiftes zu sichern, wie es beispielsweise im OE-GM 72 02 507 beschrieben und gezeigt ist. Das Anbringen des Querstiftes und dessen wiederum erforderliche Sicherung erfordert jedoch einen beachtlichen zusätzlichen Aufwand; weiterhin hat sich gezeigt, daß der QuBrstift kaum entsprechend den hohen, mitunter auf ihn einwirkenden Belastungen dimensionierbar ist, und daß die Spannhülse im Angriffsbereich des Querstiftes durch dort erforderliche Querbohrungen oder Nuten eine mitunter zu Schäden AnIaB gebende Schwächung erfährt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bremsscheibe der eingange genannten Art so auszubilden, daß mit einfachen, keine Schwächung bewirkenden Mitteln die Spannhülse im jeweils einen Teil - Naben- oder Reibringkörper - axial unverschieblich gehalten wird und sich nur das andere Teil - Reibring- oder Nabenkörper - zum Ausgleich von Wärmedehnungen relativ zur Spannhülse verschieben kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jeweils ein Endabschnitt der Spannhülsen mittels einer an deren Innenaiandung angreifenden, durch die Verschraubung spannbaren Konuseinrichtung radial aufspreizbar ist.

Durch diese Aufspreizung erfährt die Spannhülse an diesem Endabschnitt zusätzlich zu ihrer Eigenspannung eine zusätzliche, radiale Anpressung an die sie umgebende Bohrungswandung des Naben- oder Reibringkörpers, wodurch der Widerstand gegen ihre

3Q Verschiebung relativ zu diesem Naben- oder Reibringkörper wesentlich gesteigert wird. Auftretende Wärmedehnungen werden daher nahezu ausschließlich nur durch Relativverschieben des jeweils anderen Körpers zur Spannhülse ausgeglichen. Es ist Bomit erreichbar, daß Relativverschiebungen nur zwischen der Spannhülse und dem hinsichtlich des Gleit- bzw. Reibverhaltsns aufgrund seines Werkstoffes günstigeren und gegebenenfalls

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1 auch konstruktiv hierfür besser gestaltbaren Körpers auftreten.

Aufgrund der üblichen Werkstoffe für Naben- und Reibringkörper ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorteilhaft, 15 5 wenn das in die Bohrung des Nabenkörpers eingreifende Ende der

-' Spannhülse aufspreizbar ist.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung kann die Bremsscheibe f? eine einfache und zweckmäßige Gestaltung dadurdh erfahren, daß

I 10 der Innenraum der Spannhülse sich zu einem Spannhülsen-Ende I hin konisch erweiternd ausgebildet ist und daß sich in diesem

<?: Innenraum ein diesem wenigstens annähernd angepaßter Konuskörper

1 befindet, der mittels der sich gegen das andere Ende der Spann-I hülse abstutzenden Verschraubung axial verspanribar ist. Der l| 15 Innenraum der Spannhülse kann dabei einen zylindrischen Abis; schnitt und einen der sich an diesen anschließenden, sich kop nisch erweiternden Abschnitt aufweisen, und der zylindrische j§ Abschnitt kann mit einem Innengewinde versehen sein, in das || ein Teil einer Auszieheinrichtung einschraubbar ist.

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i Durch den eingepreßten Konuskörper wird aus der Spannhülse im

aufgespreizten Bereich ein "starrer Balzen", wodurch auch bei

§■ dynamischer Belastung der Bremsscheibe die Spannhülse sicher am

ί jeweiligen Teil, also vorzugsweise im Nabenkörper, gehalten wird.

Il oc Hierdurch wird eine Verschleißminderung an der Verbindung von |f Naben- und Reibringkörper durch die Spannhülsen und damit eine

■Λ größere Lebensdauer der Bremsscheibe erreicht. Auch ergibt sich

Il durch die vermittels der Aufspreizung gesteigerten Pressung

Ι zwischen der Spannhülse und vorzugsweise dem Naben-, gegebenen-

i| 30 falls auch den Reibringkörper ein Unterbinden des üianderns der μ Spannhülse sowohl nach radialaußen wie nach radialinnen, die

I Spannhülse wird also ohne Schwächung in ihrer Sollage gesichert. K Als Ausführungsbeispiele für die Erfindung sind in der Zeich- I; 35 nung Fig. 1 und Flg. 2 zwei unterschiedlich ausgebildete

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Bren»S9cheiben im Achsschnitt teilweise dargestellt.

Gemäß Fig. 1 meist ein mittels seiner Bohrung 1 auf einer nicht dargestellten, abzubremsenden üJellB starr aufzusetzender Wabenkörper 2 einen Ringflansch 3 auf, der an wenigstens drei ober dsn Umfang gleichmäßig verteilten Stellen zu Augen U mit radialgerichteter, beidseitig offener Bohrung 5 ausgebildet ist. Der Außenumfang des Ringflansches 3 wird zumindest im Bereich der Augen h durch Abschnitte einer zur Bohrung 1 koaxialen Zylindermantelfläche 6 gebildet, welcher mit höchstens geringem Abstand die zylindrische Innenfläche 7 eines Reibringkörpers β gegenübersteht. Die beiden äußeren, radialen Stirnflächen 9 des Reibringkörpers θ stellen die Bremsflächen der Bremsscheibe dar. Anschließend an die Augen U ist der Reibringkörper 8 mit zu den Bohrungen 5 fluchtenden, radialen Bohrungen 10 versehen, uelche ebenfalls beidseitig offen sind. In die Bohrungen 5 und 10 sind durchgehende und beidseitig geringfügig überstehende Spannhölsen 11 eingesetzt, uelche,wie aus Fig. 1 ersichtlich, einen verzahnten Längsschlitz 12 aufweisen können. Der Innenraum 13 dBs vom Auge k umschlossenen Abschnittes 1U der Spannhülse 11 ist sich zum SpannhQlsenende hin konisch erweiternd ausgebildet und nimmt einen ihm wenigstens annähernd angepaßten Konuskörper 15 auf. Der Konuskörper 15 Oberragt, bezogen auf die Bremsscheibe, nach radialinnen die Spannhülse 11 geringfügig. Eine zur Spannhülse 11 konzentrische Schraube 16 durchsetzt den ganzen Innenraum der Spannhülse 11 und eine Axialbohrung 17 des Konuskörpers 15. Der Kopf 13 der Schraube 16 stützt sich über eine Scheibe 19 gegen die radialäußere Stirnfläche der Spannhülse 11 ab und eine mit der Schraube 16 verschraubte Mutter 20 liegt über eine Scheibe 21 am aus der Spannhülse 11 harausragenden Ende des Kanuskörpers 15 an. Der Außendurchmesser der Scheiben 19 und 21 ist größer als der Außendurchmesser der mit radialer Vorspannung in die Bohrungen 5 und 10 eingesetzten Spannhülse 11. Durch Festziehen der mittels nicht dargestellter Sicherungsmittel gegen Lösen gesicherten

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Mutter 20 ist der Konuskörper 15 axial gegen rliR Spannhülse 11 verspannt, welche durch die aneinander anliegenden Konusflächen 22 beider Teile im Bereich des Auges U radial aufgespreizt uiird und infolgedessen mit erhöhte*·, radialer Vorspannung an der Wandung der Bohrung 5 anliegt.

Bei Wärmedehnungen des vorzugsweise aus GuBaisen, Grauguß oder einem ähnlichen Werkstoff gefertigten Reibrincjkörperö 8 kann dieser sich parallel zur Achsrichtung dpr Spannhülse 11 verschieben, mährend die Spannhülse 11 selbst, infolge ihrer erhöhten Radialvevspannung wie ein starrer Bolzen im Auge U des vorzugsweise aus StahlguB gefertigten Nabenkörpers 2 zumindest nahezu unbeweglich festgehalten wird. Eine Gleitbewegung tritt also nur zwischen der Spannhülse 11 und dem Reibringkörper 8 auf, uiBlche infolge ihrer Werkstoffe hierfür günstige Reibpartner bilden. Zwischen der Spannhülse 11 und dem Nabenkörper 2, welche aufgrund ihrer. Werkstoffe ungünstige Reibpartner bilden, tritt dagegen keine Relativverschiebung auf.

Die erhöhte Pressung zwischen Spannhülse *i1 und Auge U oea Nabenkörper? 2 sichert die Spannhülse 11 auch gegen das bekannte Wandern nach radialauSen oder radial^nnen, bezogen auf die Bremsscheibe. Eine zusatzliche Sicherung gegen dieses Wandern stellen die gegebenenfalls am Auge U bzw. am Reibring-

körper 8 zur Anlage gelangenden Scheiben 19 und 21 dar.

Nach Fig. 2 ist die Axialbohrung 17 des Konuskörpers 15 mit

einem Innengewinde versehen, mit welchem die Schraube 15 ver-

Schiibe
schraubt ist. Die Mutter 20 mitf21 nach Fig. 1 entfallen bei

der Ausführung nach Fig. 2. Die Bohrung 5¹ des Auges U kann als, bezogen auf den Nabenkörper 2, nach radialinnen verschlossene Sackbohrung ausgebildet sein; die zur Aufnahme der Mutter 20 bei der Ausfuhrung nach Fig. 1 erforderlichen Durchbrüche 23 des Ringflansches 3 können bei der Ausführung nach

Fig. 2 somit entfallen. Der Innenraum 13 der Spannhülse 11

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1 uieist anschließend an den sich konisch erweiternden Abschnitt einen zylindrischen Abschnitt auf, in dessen Bereich die Spannhülse 11 mit einem Innengewinde 2h versnhen ist. Das Innengewinde ZU dient zum Einschrauben eines Teiles einer Ausziehein-5 richtung für die Spannhülse 11. Im übrigen entspricht die Ausführung nach Fig. 2 derjenigen nach Fig. 1; zur weiteren Er- i| läuterung sind einige in ihrer Bedeutung aus der Beschreibung zu Fig. 1 ersichtliche, weitere Bezugszahlen in Firj. 2 eingetragen. 10

h 25 !

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-1553-

tiezugszeichenliste

1 Bohrung

2 Nabenkörper _in 3 Ringflansch

k Augen

ρ 5 Bohrung

If 5¹ Bohrung

I 6 Zylindermantelfläche I ic 7 Innenfläche

f? · Ij

fi 8 Reibringkörper

$ 9 Stirnfläche

ti 10 Bohrung

f 11 Spannhülse |

f 20 ¹^ Längsschlitz I

fr 13 Innenraum

I 1it Abschnitt I 15 Konuskörper

- 16 Schraube

P 25 ¹⁷ Axialbohrung

.1 18 Kopf

19 Scheibe

20 Mutter :£ 21 Scheibe

I 30 22 Konusflächen I; 23 Durchbruch

, j 2¹* Innengewinde

I 35

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Claims

2905305

Knorr-Bremse GmbH München, 7.2.79

Moosacher Str. SG TP-si

800G München Uü -1553-

_u Patentansprüche

(i^) Bremsscheibe, insbesondere for Schienenfahrzeuge, mit einem Nabenkörper und einem diesen umschließenden ReibringkSrper, wobei Naben- und Reibringkörper durch wenigstens drei radialgerichtete, über den Umfang verteilt angeordnete und jeweils in fluchtende, radiale Bohrungen im Naben- und Reibringkörper eingreifende Spannhülsen miteinander verbunden sind, und wobei Verschraubungen umfassende Sicherungsmittel zum Sichern der axialen Lage der Spannhülsen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Endabschnitt (1*0 der Spannhülsen I (11) mittels einer an deren Innenuiandung angreifenden, durch die Verschraubung (1G) spannbaren Konuseinrichtung radial aufspreizbar ist.
2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Bohrung (5) des Nabenkörpers (2) eingreifende Ende der Spannhülse (11) aufspreizbar ist.

;| hülsen-Ende hin konisch erweiternd ausgebildet ist und daß sich

ρ in diesem Innenraum ein diesem wenigstens annähernd angepaßter

ψ Konuskörper (15) befindet, der mittels der sich gegen das an-

$ dere Ende der Spannhülse (11) abstützenden Verschraubung (16)

j· axial verspannbar ist.

t*. Bremsscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (13) der Spannhülse (11) einen zylindrischen Ab-
3. Hremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (13) der Spannhülse (11) sich zu einem Spann-

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schnitt und den sich an diesen anschlieBenden, sich konisch erweiternden Abschnitt aufweist.

5* Bremsscheibe nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, das die Spannhülse (11) in ihrem zylindrischen Innenraum-Abschnitt ein Innengewinde (2*0 aufweist, in welches ein Teil einer Auszieheinrichtung einachraubbar ist.

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