DE2906589A1

DE2906589A1 - Bremsscheibe fuer scheibenbremseinrichtungen von schienenfahrzeugen

Info

Publication number: DE2906589A1
Application number: DE19792906589
Authority: DE
Inventors: Franz Prahl; Mathias Schoerwerth
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1979-02-21
Filing date: 1979-02-21
Publication date: 1980-08-28
Also published as: DE2906589C2

Description

Bremsscheibe für Scheibenbremsein-
richtungen von Schienenfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsscheibe für Scheibenbremseinrichtungen von Schienenfahrzeugen entsprechend der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.
Bei Bremsscheiben der eingangs genannten Art wird ein meist aus Grauguß gefertigter, Reibflächen tragender Reibring an einem aus Stahlguß gefertigten Tragkörper bzw. einer Fahrzeugradfelge angeordnet. Die Befestigungsart und die hierbei benutzten Befestigungsmittel haben in erster Linie das beim Bremsvorgang an den Bremsscheiben auftretende Bremsmoment über den Tragkörper auf die den Tragkörper bzw. das Fahrzeugrad tragende Fahrzeugwelle zu übertragen.
Jedoch müssen Befestigungsart und Befestigungsmittel einerseits den im Betrieb durch Erwärmung auf mehrere hundert Grad auftretenden thermischen Spannungen sowie andererseits an den schweren Massen der Bremsscheibe wirkenden Stoß- und Beschleunigungskräften standhalten.
Bei einer bekannten Bremsscheibe gemäß der eingangs genannten Art (DE-PS 1 044 857) sind seitlich einer Fahrzeugradfelge je ein Reibring angeordnet und durch ein die Reibringe und die Felge durchgreifendes Befestigungsmittel gehaltert. Die gegenseitige Abstützung der Bremsringe und deren zentrische Lagerung übernehmen zwischen den Rückseiten der Reibringe in axialer Richtung angeordnete Ansätze. Eine weitere Zentrierung der Bremsscheibe, die auch deren Taumeln unterbinden soll, geschieht durch das Aufliegen des äußeren Umfangs des Bremsringes auf am äußeren Umfang der Radfelge ausgebildeten Anschlagflächen.
Um die Befestigungsmittel vor Scherkräften zu bewahren, die bei ungenügendem Reibschluß zwischen Reibring und Radfelge auftreten können, sind vor allem im radial außen liegenden Bereich der Radfelge radiale Kühlrippen angeordnet, an welchen Führungen ausgebildet sind, in welche an den Reibringen ausgebildete Gegenführungen eingreifen.
Der radial gerichteten, thermischen Ausdehnung der Reibringe stellen diese Führungen keinen Widerstand entgegen.
Die Befestigungsart und die Befestigungsmittel dieser en bekannten Bremsscheibe könn/jedoch auf Scheibenbremen für Hochleistungsscheibenbremseinrichtungen mit Erwärmungen auf über 4000 nicht übertragen werden. Die bei derartigen Scheibenbremseinrichtungen verwendeten Reibringe sind in einem Stück aus Stahl gegossen, wobei das zwischen den Reibflächen, d.h. auf deren Rückseite ausgebildete, die Kühlung der Scheiben fördernde Belüftungssystem durch entsprechende Ausbildung der Gußform beim Gußvorgang miterstellt wird. Es würde einen Eingriff in den strukturellen Aufbau der Bremsscheibe bedeuten, wenn Teile des diese tragenden Tragkörpers in das Gebiet der Kühlkanäle eindringen würde.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bremsscheibe für Scheibenbremseinrichtungen der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Befestigungsart und Befestigungsmittel zwischen Bremsscheibe und Tragkörper von einfacher und geringer Nachbearbeitung bedürfender Form ist, wobei die Erfüllung aller für einen einwandfreien Betrieb der Bremsscheibe erforderlichen Voraussetzungen und Bedingungen - wie schnelle Montierbarkeit, gute Zentrierbarkeit und Einhaltung derselben bei Erwärmung, Auffangen wärmebedingter Verspannungskräfte zwischen Tragkörper und Reibring, Widerstandsfähigkeit gegen Stoß- und Beschleunigungskräfte, einwandfreie Bremsmomentübertragung - gewährleistet sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Hierdurch wird erreicht, daß alle zur Sicherung der einwandfreien Funktion der Bremsscheibe erforderlichen Bauteile und deren Ausbildung auf engstem Raum konzentriert sind und somit durch nur wenige Arbeitsgänge herstellbar sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind aus dem Unteranspruch ersichtlich.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung wie folgt im einzelnen näher erläutert: Es zeigt Figur 1 einen Axialschnitt durch die Bremsscheibe, Figur 2 eine Seitenansicht des inneren Bereiches des Reibringes und Figur 3 eine Radialansicht entsprechend dem Pfeil III in Fig. 2.
Uber einen Tragkörper 1,der auf einer nicht dargestellten Fahrzeugwelle sitzt, ist ein Reibring 3 mit beidseits angeordneten Reibflächen 5 geschoben. Der Reibring 3 wird in seinem mittleren Bereich von Kühlkanälen 7 durchzogen, wobei zwischen den die Reibflächen tragenden Ringteile des Reibringes Kühlrippen 9 ausgebildet sind. Die nach radial innen gerichteten Enden der Kühlrippen 9 gehen in einen umlaufenden Mittelring 11 über, an welchen sich durch Schlitze 12 getrennte Mitnehmerlappen 13 nach radial innen anschließen.
Am Umfang des Tragkörpers 1 ist ein flanschartiger Ansatz 15 ausgebildet, welcher mit den Mitnehmerlappen 13 im wesentlichen überlappend angeordnet ist.
Die einander zugekehrten Flächen des Mitnehmerlappens 13 und des flanschartigen Ansatzes 15 sind durch eine Axialverzahnung 17 miteinander verzahnt, wobei eine der sich gegenüberliegenden Flächen Zähne und die andere Fläche komplementär ausgebildete Nuten 18 für den Eingriff der Zähne aufweist.
Die Zähne werden durch eine Führungsleiste 19 dargestellt, welche im Verlauf ihrer ganzen radialen Länge einen gleichbleibenden, trapezförmigen Querschnitt 21 aufweist, wobei wenigstens eine Seitenflanke 23 der Führungsleiste 19 zur radialen Ebene geneigt verläuft, und wobei die Basisbreite der Führungsleisten 19 größer als die Breite ihrer Deckfläche 25 ist.
Durch Befestigungsmittel,z.B. Schraubenbolzen 27, sind der Reibring und der Tragkörper in der Axialverzahnung elastisch gegeneinander verspannt. Hierbei liegen nur die Seitenflanken der Zähne (Führungsleiste 19) an den Seitenflanken der Nuten 18 an.
Durch die am Innenumfang des Reibringes 3 (Mitnehmerlappen 13) und am flanschartigen Ansatz 15 des Tragkör- pers in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt ausgebildete Axialverzahnung ist die Gewähr für einen zentrierten Zusammenbau von Reibring und Tragkörper gegeben.
Durch die unter elastischer Verspannung aneinanderliegenden Seitenflanken von Führungsleiste 19 und Nut 18 ist eine sichere übertragung des Bremsdrehmomentes vom Reibring auf den Tragkörper gegeben, wobei durch die Anzahl der am Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Führungsleisten und Nuten der auf der einzelnen Seitenflanke 23 herrschende Flächendruck zu keinen überbeanspruchungen dieser Flanken führt.
Bei thermisch bedingten Ausdehnungen des Reibringes unterliegen dessen Halterungs- und Befestigungsmittel (Mitnehmerlappen 13 und Verschraubung 27) durch die radial gerichtete Anordnung von Führungsleiste 19 und Nut 18 keinem Widerstand, so daß es am Mittelring 11 und den Mitnehmerlappen 13 nicht zum Auftreten von Verspannungskräften kommt.
Durch thermische Einwirkungen geringe, in Umfangsrichtung gerichtete Ausdehnungsbewegungen können von den einzelnen Mitnehmerlappen 13 infolge der zwischen diesen ausgebildeten Schlitzen 12 elastisch aufgefangen werden.
An den Seitenflanken 23 der Mitnehmerleiste 19 und der Nut 18 in geringem Maße auftretende Verschleißvorgänge führen zu keiner Lockerung des Verzahnungseingriffes, da die elastische Vorspannung der Befestigungsmittel 27, die in bekannter Weise durch Federelemente erfolgt, jedes unerwünschte Nachlassen der Verspannungskräfte der Axialverzahnung unterbindet.
Die Mitnehmerlappen 13 werden von den Befestigungsmitteln 27 in Durchbrechungen mit allseitigem Spiel durchgriffen.
Es ist selbstverständlich möglich, die Führungsleisten 19 am Mitnehmerlappen 13 des Reibringes 3 und die Nuten am flanschartigen Ansatz 15 des Tragkörpers 1 analog mit dem Vorbeschriebenen auszubilden.
Die erfindungsgemäße Befestigungsform und die angewandten Befestigungsmittel bedürfen bei Austausch eines verschlissenen Reibringes 3 keiner Nacharbeit an den Kontaktstellen zwischen Tragkörper und Reibring.
Die erfindungsgemäße Befestigung ist auch auf die Anbringung von Reibringen an den Felgen oder anderen Teilen von Fahrzeugrädern übertragbar.

Claims

Patentansprüche Bremsscheibe für Scheibenbremseinrichtungen von Schienenfahrzeugen mit einem Reibflächen aufweisenden, Reibringe tragenden, auf einer Fahrzeugwelle sitzenden Tragkörper, wobei zwischen sich mit Abstand gegenüberliegenden, radial gerichteten Flächen des Tragkörpers und des daran befestigten Reibriiiges eine Axialverzahnung vorgesehen ist, deren am Tragkörper bzw. am Reibring in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Zähne eine im wesentlichen radiale Längsrichtung aufweisen und in komplementäre Nuten am Reibring bzw. Tragkörper eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Axialverzahnung nur die Seitenflanken (23) der Zähne an den Seitenflanken der Nuten (18) anliegen. daß die Zähne als Führungsleisten (19) mit im Verlauf ihrer ganzen, radialen Länge gleichbleibenden, trapezförmigen Querschnitt(21) ausgebildet sind, wobei wenigstens eine Seitenflanke (23) der Führungsleisten (19) zur Radialebene geneigt verläuft und die Basisbreite der Führungsleisten (19) größer als die Breite ihrer Deckfläche (25) ist, und daß der Reiuring und der Tragkörper in Eingriffsrichtung der Axialverzahnung elastisch gegeneinander verspannt sind.
2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleisten (19) an einem flanschartigen, am Umfang des Tragringes 1 angeordneten Ansatz (15) ausgebildet sind, und daß die komplementären Nuten (18) an einzelnen, durch Schlitze (12) voneinander getrennten, radialinnen am Reibring (3) ausgebildeten Mitnehmerlappen (13) vorgesehen sind.