DE3102429C2 - Shaft brake disc for disc brakes, in particular for rail vehicles - Google Patents

Shaft brake disc for disc brakes, in particular for rail vehicles

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DE3102429C2 DE19813102429 DE3102429A DE3102429C2 DE 3102429 C2 DE3102429 C2 DE 3102429C2 DE 19813102429 DE19813102429 DE 19813102429 DE 3102429 A DE3102429 A DE 3102429A DE 3102429 C2 DE3102429 C2 DE 3102429C2
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Abstract

Die insbesondere für Scheibenbremsen von Schienenfahrzeugen vorgesehene Wellenbremsscheibe weist einen Reibring (3) mit beidseitigen Ringkörpern (5) und zwischen diesen angeordneten, radialen Kühlluftkanälen (6) auf. Die Kühlluftkanäle (6) sind in Umfangsrichtung von mit den Ringkörpern (5) einstückigen, radial verlaufenden Ventilationsrippen begrenzt, wobei zumindest einige, über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Ventilationsrippen (4) radial nach innen eine mit der Nabe (1) verbundene Verlängerung (2) aufweisen. Wenigstens diese Ventilationsrippen (4) sind in einem radial äußeren, zweiten Abschnitt (12) in Achsrichtung beidseitig einstückig mit den Ringkörpern (5) ausgeführt oder verbunden; in einem sich nach radial innen anschließenden, ersten Abschnitt (8) weisen diese Ventilationsrippen (4) in Axialrichtung eine geringere Breite (9) auf, als es dem gegenseitigen Abstand (10) der Ringkörper (5) entspricht, so daß sich in diesem ersten Bereich (8) beidseitig zwischen den Ventilationsrippen (4) und den Ringkörpern (5) je eine Trennfuge (11) befindet. An ihrem radial äußeren Ende können die Trennfugen (11) gut gerundet ausgebildet sein, wobei die Rundungen halbkreisförmig mit mittig in den Trennfugen (11) liegendem Rundungsmittelpunkt (13) ausgeführt sein können. Der erste Bereich (8) kann sich an der radial inneren Begrenzung des Reibringes (3) beginnend über etwa 1/4 bis 1/2 , vorzugsweise 1/3 dessen radialer Breite erstrecken.The shaft brake disk, which is intended in particular for disk brakes in rail vehicles, has a friction ring (3) with annular bodies (5) on both sides and radial cooling air ducts (6) arranged between them. The cooling air ducts (6) are delimited in the circumferential direction by radially extending ventilation ribs which are integral with the annular bodies (5), with at least some ventilation ribs (4) arranged evenly distributed over the circumference, an extension (2) radially inwardly connected to the hub (1) ) exhibit. At least these ventilation ribs (4) are designed or connected in one piece with the annular bodies (5) on both sides in a radially outer, second section (12) in the axial direction; in a radially inward adjoining first section (8) these ventilation ribs (4) have a smaller width (9) in the axial direction than corresponds to the mutual spacing (10) of the ring bodies (5), so that in this first Area (8) on both sides between the ventilation ribs (4) and the annular bodies (5) a parting line (11) is located. At their radially outer end, the separating joints (11) can be well rounded, and the curves can be semicircular with the center of the rounding (13) located centrally in the separating joints (11). The first region (8) can extend, beginning at the radially inner boundary of the friction ring (3), over approximately 1/4 to 1/2, preferably 1/3, of its radial width.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenbremsscheibe, insbesondere für Scheibenbremsen von Schienenfahrzeugen, mit einem Reibring mit beidseitigen Ringkörpern und zwischen diesen angeordneten, radialen Kühlluftkanälen, die in Umfangsrichtung von mit den Ringkörpern einstückigen, radial verlaufenden Ventilationsrippen mit profilier« ausgebildeter, radial innerer Begrenzung begrenzt sind, wobei zumindest einige, über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Ventilationsrippen radial nach innen verlängert und an der Verlängerung mit einer auf der abzubremsenden Welleäitzenden Nabe verbunden sind.The invention relates to a shaft brake disc, in particular for disc brakes of rail vehicles, with a friction ring with ring bodies on both sides and radial ones arranged between them Cooling air channels, which are in the circumferential direction of one-piece with the ring bodies, radially extending ventilation ribs with a profiled, radially inner limitation, whereby at least some Ventilation ribs arranged evenly distributed over the circumference are extended radially inwards and on the extension are connected to a hub on the shaft to be braked.

Eine derartige Wellenbremsscheibe ist mit der DE-OS 26 05 333 bekannt geworden. Bei dieser Wellenbremsscheibe weisen die mit einer Verlängerung versehenen Ventilationsrippen über ihre gesamte, radiale Erstreckung gleiche Breite auf und sind im ganzen, radialen Bereich der Ringkörper mit diesen verbunden. Es sind weitere Ventilationsrippen vorgesehen, welche radial innen etwa gemeinsam mit den Ringkörpern enden und in axialer Richtung eine geradlinige oder eine im mittleren Abschnitt nach radial außen eingezogene Begrenzung aufweisen. Bei derartigen Wellenbremsscheiben können, bedingt durch die Wärmedehnungen des Reibringes, am Übergang der Ventilationsrippen zu den Ringkörporn hohe Wärmespannungen auftreten; insbesondere die mit der Nabe verbundenen Ventilationsrippen werden bei Wärmeausdehnungen des Reibringes stark belastet, so daß Risse auftreten können.Such a shaft brake disc is known from DE-OS 26 05 333. With this shaft brake disc have the ventilation ribs provided with an extension over their entire radial extent the same width and are connected to the ring body in the entire radial area. It further ventilation ribs are provided, which end radially on the inside approximately together with the ring bodies and in the axial direction a straight line or a delimitation which is drawn in radially outward in the central section exhibit. With such shaft brake disks, due to the thermal expansion of the Friction ring, high thermal stresses occur at the transition from the ventilation ribs to the ring body part; in particular the ventilation ribs connected to the hub are exposed to thermal expansion of the friction ring heavily loaded, so that cracks can occur.

Zum Vermindern der Rißgefahr ist es üblich und beispielsweise bei der genannten DE-OS ebenfalls vorgesehen, zwischen der Verlängerung und der Nabe die Wärmedehnungen des Reibringes aufnehmende Bauglieder vorzusehen und hierdurch die Beanspruchungen zu mindern. Diese Bauglieder bedeuten jedoch einen zusätzlichen Bauaufwand.To reduce the risk of cracks, it is customary and, for example, also provided in the aforementioned DE-OS, between the extension and the hub, the thermal expansion of the friction ring absorbing members to be provided and thereby to reduce the stresses. However, these members mean one additional construction costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellenbremsscheibe der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß an den Ventilationsrippen, insbesondere an deren Übergang zu den beidseitigen Ringkörpern und ganz besonders an den mit der Nabe verbundenen Ventilationsrippen, keine eine Rißgefahr bedingenden Wärmespannungen auftreten können, wobei der Bauaufwand gering gehalten werden soll, die Ausgestaltung also auch für einteilige Wellenbremsscheiben verwendbar sein soll.The invention is based on the object of providing a shaft brake disc of the type mentioned at the beginning train that on the ventilation ribs, especially at their transition to the two-sided annular bodies and especially on the ventilation ribs connected to the hub, none causing the risk of cracking Thermal stresses can occur, the construction effort should be kept low, the design So should also be used for one-piece shaft brake discs.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zumindest die mit der Nabe verbundenen Ventilationsrippen wenigstens in einem an die radial innere Begrenzung der Ringkörper nach radial außen anschließenden, ersten Bereich in Axialrichlung schmäler als der gegenseitige Abstand der Ringkörper sind, wobei sich in diesem ersten Bereich in Axialrichtung beidseitig zwisehen den Ventilationsrippen und den Ringkörpern je eine Trennfuge befindet, und daß diese Ventilationsrippen nur in einem radial außen an den ersten Bereich anschließenden, zweiten Bereich wie bekannt beidseitig mit den Ringkörpern verbunden sind.This object is achieved according to the invention by that at least the ventilation ribs connected to the hub at least one on the radially inner one Limitation of the ring body to the radially outward adjoining, first area narrower in Axialrichlung than the mutual spacing of the ring bodies are, in this first area between two sides in the axial direction the ventilation ribs and the annular bodies each have a parting line, and that these ventilation ribs only in a second area adjoining the first area radially on the outside, as is known, on both sides are connected to the ring bodies.

Dabei ist es nach der weiteren Erfindung zweckmäßig, wenn die mit der Nabe verbundenen Ventilationsrippen in ihrem ersten Bereich und an ihren Verlängerungen in Axialrichtung eine zumindest annähernd gleiche Breite aufweisen. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weisen nur die mit der Nabe verbundenen Ventilationsrippen einen ersten Bereich mit verringerter Breite auf, wodurch ein guter Kompromiß zwischen Wärmespannungen und Ventilationswirkung erzielt wird.According to the further invention, it is useful if the ventilation ribs connected to the hub in their first area and on their extensions have at least approximately the same width in the axial direction. With a particularly advantageous one Embodiment, only the ventilation ribs connected to the hub have a first area with a reduced area Width, creating a good compromise between thermal stress and ventilation effect is achieved.

Nach der weiteren Erfindung ist es zweckmäßig, wenn sich der erste Bereich über etwa '/4 bis '/2, vorzugsweise [/s der radialen Breite der Ringkörper erstreckt. According to the further invention, it is expedient if the first area extends over approximately 1/4 to 1/2, preferably [ / s, of the radial width of the ring bodies.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung kann der Obergang vom ersten in den zweiten Bereich an den Ventilationsrippen gerundet ausgebildet sein, wobei vorzugsweise der Rundungsvnittelpunkt der etwa halbkreisförmigen Ausrundung sich im ersten Bereich etwa in der Mitte der Trennfuge befindet. Hierdurch ergibt sich eine besonders gute, einer Rißgefährdung entgegenwirkende Ausrundung.According to further features of the invention, the transition from the first to the second area to the Ventilation ribs be rounded, preferably the rounding center of the approximately semicircular Rounding is located in the first area approximately in the middle of the parting line. This results in a particularly good rounding counteracting the risk of cracking.

Als AusiShrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung eine Wellenbremsscheibe im Schnitt dargestellt As AusiShrungsbeispiel the invention is in the Drawing shown a shaft brake disc in section

Auf einer abzubremsenden, nicht dargestellten Welle sitzt wie üblich undrehbar eine Nabe 1, von welcher über den Umfang gleichmäßig verteilt mit ihr einstückige, radial nach außen ragende Verlängerungen 2 von einem Reibring 3 zugehörenden Ventilationsrippen 4 auskragen. Der Rc'bring 3 besteht aus zwei axial zueinander versetzten Ringkörpern 5, zwischen welchen die radialen, in Umfangsrichtung von den Ventilationsrippen 4 begrenzten Kühlluftkanäle 6 verlaufen. Die Ventilationsrippen 4 und gegebenenfalls in Umfangsrichtung zwischen diesen verlaufende, sich nur über die radiale Breite der Ringkörper 5 erstreckende, nicht dargestellte Ventilationsrippen sind einstückig mit den Ringkörpern hergestellt, vorzugsweise gegossen.On a shaft to be braked, not shown, sits, as usual, non-rotatable hub 1, of which Evenly distributed over the circumference with it one-piece, radially outwardly projecting extensions 2 of a friction ring 3 associated ventilation ribs 4 protrude. The Rc'bring 3 consists of two axially to each other offset ring bodies 5, between which the radial, in the circumferential direction of the ventilation ribs 4 limited cooling air channels 6 run. The ventilation ribs 4 and possibly in the circumferential direction running between these, extending only over the radial width of the ring body 5, not shown Ventilation ribs are made in one piece with the ring bodies, preferably cast.

Zwischen dem Außenumfang der Nabe 1 und der radial inneren Begrenzung der Ringkörper 5 befinden sich Ringspalte 7 für den Eintritt der Kühlluft in die Kühlluftkanäle 6.Located between the outer circumference of the hub 1 and the radially inner boundary of the ring body 5 Annular gaps 7 for the entry of the cooling air into the cooling air channels 6.

Die Ventilationsrippen 4 weisen in ihrem an die NabeThe ventilation ribs 4 point in their to the hub

I anschließenden Abschnitt, den Verlängerungen 2, sowie in einem sich an die Verlängerungen 2 anschließenden, sich zwischen den Ringkörpern 5 befindenden ersten Bereich 8 in Axialrichtung eine Breite 9 auf, welche geringer ist als der lichte Abstand 10 zwischen den beiden Ringkörpern 5, wobei sich in diesem ersten Bereich 8 in Axialrichtung beiderseits zwischen den Ventilationsrippen 4 und den Ringkörpern 5 je eine TrennfugeI following section, the extensions 2, as well in a connecting to the extensions 2, located between the ring bodies 5 first Area 8 has a width 9 in the axial direction, which is smaller than the clear distance 10 between the two Annular bodies 5, in this first area 8 in the axial direction on both sides between the ventilation ribs 4 and the ring bodies 5 each have a parting line

II befindet. In einen sich nach radial außen an den ersten Bereich 8 anschließenden, zweiten Bereich 12 erstrecken sich die Ventilationsrippen 4 in üblicher Weise über den ganzen Abstand 10 und sind beidseitig wie üblich einstückig mit den Ringkörpern 5 verbunden. Der erste Bereich 8 erstreckt sich über etwa V3 der radialen Breite des Reibringes 3, seine Breite kann jedoch zwisehen etwa V4 bis V2 dieser radialen Breite liegen. Der durch das radial äußere Ende der Trennfugen 11 gebildete Übergang zwischen den Bereichen 8 und 12 ist an den Ventilationsrippen 4 gerundet ausgebildet, d. h. die Enden der Trennfugen 11 sind gerundet ausgebildet. Die Rundungen sind dabei etwa halbkreisförmig ausgeführt, wobei sich die Rundungsmittelpunkte 13 in den Trennfugen 11 etwa in deren axial mittleren Bereich befinden.II is located. In a second area 12 adjoining the first area 8 radially outward, the ventilation ribs 4 extend in the usual manner over the entire distance 10 and, as usual, are connected in one piece to the annular bodies 5 on both sides. The first region 8 extends over approximately V 3 of the radial width of the friction ring 3, but its width can be between approximately V 4 to V 2 of this radial width. The transition between the areas 8 and 12 formed by the radially outer end of the separating joints 11 is rounded on the ventilation ribs 4, ie the ends of the separating joints 11 are rounded. The curves are approximately semicircular, with the center points 13 of the curve in the separating joints 11 being approximately in their axially central region.

In der Zeichnung ist ein Rundungsradius 14 dargesellt. Auch der Ansatz der Verlängerungen 2 an der Nabe 1 ist allseitig ausgerundet ausgeführt.In the drawing, a radius of curvature 14 is shown. The approach of the extensions 2 on the hub 1 is also rounded on all sides.

Die bereits erwähnten, sich in Umfangsrichtung zwischen den Ventilationsrippen 4 befindenden und höchstens eine der radialen Breite des Reibringes 4 entsprechende, radiale Länge aufweisenden Ventilationsrippen können, wie bisher üblich, über ihre ganze, radiale Länge mit den Ringkörpern 5 verbunden sein oder ebenfalls, entsprechend den Ventilationsrippen 4, in einem radial inneren Bereich in Axialrichtung eingezogen sein, so daß hier den Trennfugen 11 entsprechende Trennfugen zwischen diesen Ventilationsrippen und den Ringkörpern 5 gebildet werden. Weiterhin ist es möglich, daß die Verlängerungen 2 in Richtung zur Nabe 1 hin sich in Axialrichtung verbreiternd ausgebildet werden. Auch müssen die Verlängerungen 2 nicht, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, einstückig mit der Nabe 1 verbunden sein, sondern zwischen beiden können beliebige, bekannte Verbindungsvorrichtungen vorgesehen seiaThe already mentioned, located in the circumferential direction between the ventilation ribs 4 and at most one of the radial width of the friction ring 4 corresponding, radial length having ventilation ribs can, as usual, be connected to the ring bodies 5 over their entire radial length or also, corresponding to the ventilation ribs 4, be drawn in in a radially inner area in the axial direction, so that here the parting lines 11 corresponding parting lines are formed between these ventilation ribs and the annular bodies 5. It is also possible that the extensions 2 in the direction of the hub 1 are designed to widen in the axial direction. Even the extensions 2 do not have to be connected in one piece to the hub 1, as shown in the exemplary embodiment but between the two any known connecting devices can be provided

Hierzu 1 Blatt ZeichnungeilFor this 1 sheet of drawing

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Wellenbremsscheibe für Scheibenbremsen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, mit einem Reibring mit beidseitigen Ringkörpern und zwischen diesen angeordneten, radialen Kühlluftkanälen, d\ in Umfangsrichtung von mit den Ringkörpern einstükkigen, radial verlaufenden Ventilationsrippen mit profiliert ausgebildeter, radial innerer Begrenzung begrenzt sind, wobei zumindest einige, über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Ventilationsrippen radial nach innen verlängert und an der Verlängerung mit einer auf der abzubremsenden Welle sitzenden Nabe verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die mit der Nabe (1) verbundenen Ventilationsrippen (4) wenigstens in einem an die radial innere Begrenzung der Ringkörper (5) nach radial außen anschließenden, ersten Bereich (8) in Axialrichtung schmäler als der gegenseitige Abstand (10) der Ringkörper (5) sind, wobei sich in diesem ersten Bereich (8) in Axialrichtung beidseitig zwischen den Ventilationsrippen (4) und den Ringkörpern (5) je eine Trennfuge (11) befindet, und daß diese Ventilationsrippen (4) nur in einem radial außen an den ersten Bereich (8) anschließenden, zweiten Bereich (12) beidseitig mit den Ringkörpern (5) verbunden sind.1. Shaft brake disc for disc brakes, in particular of rail vehicles, with a friction ring with ring bodies on both sides and between them arranged, radial cooling air channels, d \ in the circumferential direction of integral with the ring bodies, radial ventilation ribs with profiled, radially inner limitation are limited, with at least some ventilation ribs evenly distributed over the circumference extended radially inwards and on the extension with one on the braked Shaft seated hub are connected, characterized in that at least with the Hub (1) connected ventilation ribs (4) at least in one of the radially inner boundary of the Annular body (5) radially outwardly adjoining first region (8) in the axial direction narrower than the mutual spacing (10) of the ring bodies (5) are, in this first area (8) in the axial direction a parting line (11) is located on both sides between the ventilation ribs (4) and the annular bodies (5), and that these ventilation ribs (4) adjoin the first area (8) radially on the outside only, second area (12) are connected on both sides with the ring bodies (5). 2. Wellenbremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Nabe (1) verbundenen Ventilationsrippen (4) in ihrem ersten Bereich (8) und an ihren Verlängerungen (2) in Axialrichtung eine zmindest annähernd gleiche Breite (9) aufweisen. 2. Shaft brake disc according to claim 1, characterized in that the one connected to the hub (1) Ventilation ribs (4) in their first area (8) and on their extensions (2) in the axial direction have at least approximately the same width (9). 3. Wellenbremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur die mit der Nabe (1) verbundenen Ventilationsrippen (4) einen ersten Bereich (8) aufweisen.3. Shaft brake disc according to claim 1, characterized in that only those connected to the hub (1) Ventilation ribs (4) have a first area (8). 4. Wellenbremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Bereich (8) über etwa 'Λ bis '/2 der radialen Breite der Ringkörper (5) erstreckt.4. Shaft brake disc according to claim 1, characterized in that the first region (8) extends over about 'Λ to' / 2 of the radial width of the ring body (5) extends. 5. Wellenbremsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Bereich (8) über etwa V3 der radialen Breite der Ringkörper (5) erstreckt. 5. Shaft brake disc according to claim 4, characterized in that the first region (8) extends over extends approximately V3 of the radial width of the ring body (5). 6. Wellenbremsscheibe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang vom ersten in den zweiten Bereich (8 bzw. 12) an den Ventilationsrippen (4) gerundet ausgebildet ist.6. Shaft brake disc according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the transition from the first to the second area (8 or 12) on the ventilation ribs (4) is rounded. 7. Wellenbremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundungsmittelpunkt (13) der etwa halbkreisförmigen Ausrundung sich im ersten Bereich (8) etwa in der Mitte der Trennfuge (11) befindet.7. Shaft brake disc according to claim 6, characterized in that the rounding center (13) the approximately semicircular rounding is in the first area (8) approximately in the middle of the parting line (11) is located. 8. Wellenbremsscheibe nach Anspruch 2, mit mit der Nabe einstückigem Reibring, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang der Verlängerungen (2) in die Nabe (1) allseitig ausgerundet ist.8. Shaft brake disc according to claim 2, with one-piece friction ring with the hub, characterized in that that the transition of the extensions (2) into the hub (1) is rounded on all sides.
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