DE3119913A1 - Brake disc for disc brake devices in rail vehicles - Google Patents
Brake disc for disc brake devices in rail vehiclesInfo
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Abstract
Description
Bremsscheibe für Scheibenbremseinrichtungen von SchienenfahrzeugenBrake disc for disc brake devices of rail vehicles
Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für Scheibenbremseinrichtungen nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a brake disc for disc brake devices according to the generic term of claim 1.
Nach einem älteren Vorschlag sind bei Bremsscheiben für Wellen- oder Radbremseinrichtungen Reibringkonstruktionen vorgesehen^ bei welchen der Reibring einen nach innen gerichteten Flanschring mit beidseits ausgebildeten Ringflächen trägt; die Ringflachen sind parallel zueinander und geneigt zur Reibringradialebene kegelmantelartig ausgebildet, derart, daß der Flanschring in einen Ringspalt zwischen einer komplementär geneigten, an einer Nabe ausgebildeten Ringfläche und einer Spannfläche eines Halte- oder Spannringes eingreift. Derartige Bremsscheiben sind als sogenannte kegelzentrierte Bremsscheiben anzusehen. Die Nabe dieser Bremsscheiben ist auf die Welle der Scheibenbremseinrichtung aufschrumpfbar. Infolge des Eingriffs des Flanschringes in den komplementär ausgebildeten Ringspalt zwischen Spannring und Nabe ist es nicht möglich, einen einteiligen Reibring in beiden Richtungen zu demontieren^ d.h. von der tragenden Nabe abzuziehen. Dieser Problematik kommt besondere Bedeutung zu, wenn auf einer Welle der Scheibenbremseinrichtung mehrere Reibscheiben angebracht sind und wenn beispielsweise einer der Reibringe ausgetauscht werden soll.According to an older proposal, friction ring constructions are used in brake disks for shaft or wheel brake devices provided ^ in which the friction ring has an inwardly directed flange ring with annular surfaces formed on both sides wearing; the annular surfaces are parallel to one another and inclined to the friction ring radial plane in the manner of a cone shell, in such a way that the flange ring enters an annular gap between a complementarily inclined annular surface formed on a hub and a clamping surface of a Retaining or clamping ring engages. Such brake disks are called cone-centered brake disks to watch. The hub of these brake disks can be shrunk onto the shaft of the disk brake device. As a result of the engagement of the flange ring in the complementary annular gap between the clamping ring and the hub it is not possible to have a one-piece friction ring in both Directions to dismantle ^ i.e. to pull off the load-bearing hub. This problem is of particular importance to when several friction disks are mounted on a shaft of the disc brake device and when, for example one of the friction rings is to be replaced.
Darüber hinaus ist der Wellendurchmesser begrenzt durch die zum Aufschrumpfen benötigte Nabenwandstärke, was hinsichtlich geeigneter Dimensionierung gleichzeitig problematisch und nachteilig sein kann.In addition, the shaft diameter is limited by the hub wall thickness required for shrinking, what can be problematic and disadvantageous at the same time with regard to suitable dimensioning.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Bremsscheibe der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß der Reibring der Scheibenbremseinrichtung ohne weiteres demontierbar ist und insbesondere in beiden Richtungen von der Welle, d.h. demnach auch über an den Enden der Welle befindliche Flanschteile etc. abgezogen werden kann. Auch soll es die Anordnung ermöglichen, die Gestaltung des Wellendurchmessers als auch der Wandstärke bei Verwendung von Hohlwellen variabel zu handhaben. On this basis, the object of the invention is to to design a brake disc of the type in question so that the friction ring of the disc brake device can be easily dismantled and in particular in both directions from the shaft, i.e. also via the Flange parts located at the ends of the shaft, etc. can be pulled off. The arrangement should also enable to handle the design of the shaft diameter as well as the wall thickness when using hollow shafts.
Zur Lösur.g dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeicl·nungsteil des Patentanspruches 1.The characteristics according to the Characteristic part of claim 1.
Die Bremsscheibenkonstruktion erlaubt es in vorteilhafter Weise, den Reibring in Axialrichtung vom Sitz des mit der Welle einstegig verbundenen Bunds abzuziehen, da sowohl der Spannring als auch der Nabenring von der Bremsscheibe lösbar sind; der Spannring läßt sich in üblicher Weise nach dem Lösen der Schraubenverbindungen axial gerichtet abziehen, da sein Innendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des kegelmantelartigen Flanschringes des Reibringes entspricht, während sich der Nabenring infolge seiner Segmentierung einzeln, d.h.The brake disc construction allows in an advantageous manner, the friction ring in the axial direction from the seat of the to pull off the collar connected to the shaft, as both the clamping ring and the hub ring are removed from the brake disc are solvable; the clamping ring can be moved axially in the usual way after loosening the screw connections deduct directed, since its inside diameter is essentially the same as the inside diameter of the cone-shaped Flange ring of the friction ring corresponds, while the hub ring due to its segmentation individually, i.
abschnittsweise lösen läßt, nachdem der Reibring bei abgenommenem Spannring etwas axial gerichtet versetzt wurde. Insbesondere ist es ermöglicht, den Nabenring abzunehmen, obwohl er einen für den axialen Formschluß erforderlichen, radial nach innen gerichteten Ansatz trägt, der im Mo'itagezustand in eine am Bund der Welle um-can be loosened in sections after the friction ring is offset somewhat axially with the clamping ring removed became. In particular, it is possible to remove the hub ring, although it has a necessary for the axial form fit, radially inwardly directed approach, which in the Monday state in a collar of the shaft
— 3 -- 3 -
«, laufende Nut eingreift. Trots des mehrteiligen Aufbaues des Nabenringes ist bei Verwendung von mehreren Scheibenfedern am Umfang sichergestellt, daß in Umfangsrichtung ein ausreichender Formschluß zwischen d^.r Welle, dem Reibring und dem Nabenring besteht.«, Running groove engages. Trots of the multi-part structure of the hub ring is ensured when using several disc springs on the circumference that in the circumferential direction a sufficient form fit between the shaft, the friction ring and the hub ring.
Der Aufbau der Bremsscheibe eignet sich bevorzugt für Wellen mit Doppelbremsscheiben bzw. mehreren Reibringen, bei welchen es erforderlich sein kann, einen Austausch aller oder einzelner Reibringe vorzunehmen. Bei Verwendung des geteilten Nabenringes ist es möglich, den Reibring bzw. die Reibringe in beiden Axialrichtungen der Welle von dieser abzuziehen, wobei sich der Reibring auch über gegebenenfalls am Wellenende befindliche Flanschverbindungen oder Wellenteile abziehen läßt. Da die Welle keine an ihr aufzuschrumpfende Nabe trägt, sondern nur einen Bund mit vorzugsweise zylindrischem Sitz, entfällt das Problem ausreichender Wellendimensionierung, welches bisher beim Aufschrumpfen von Nabenkörpern bestand. Mit an-The structure of the brake disc is particularly suitable for shafts with double brake discs or several friction rings, in which it may be necessary to replace all or individual friction rings. Using of the split hub ring, it is possible to move the friction ring or the friction rings in both axial directions of the shaft from this, the friction ring can also be withdrawn via flange connections or shaft parts that may be located on the shaft end. Since the wave is no on her to be shrunk hub carries, but only one A collar with a preferably cylindrical seat eliminates the problem of adequate shaft dimensioning, which was previously the case existed when shrinking hub bodies. With an-
„„ deren Worten, der WEllendurchmesser der Bremsscheibe ist bei Verwendung eines mehrteiligen Nabenringes nicht mehr durch die bisher zum Aufschrumpfen benötigte Nabenwandstärke begrenzt, was es ermöglicht, Wellen mit erhöhter Festigkeit für mehrfache Bremsscheibenanordnungen vor-"" Whose words are the shaft diameter of the brake disc when using a multi-part hub ring, this is no longer due to the hub wall thickness previously required for shrinking on limited, which enables shafts with increased strength for multiple brake disc arrangements.
„j- zusehen."J- watch.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprüchen aufgeführt.Advantageous refinements and developments are listed in further patent claims.
OQ Die Erfindung ist nachfolgend anhand eires Auführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. OQ The invention is illustrated below with the aid of an exemplary embodiment explained with reference to the accompanying drawing.
Figur 1 ist eine Darstellung einer Schnitthälfte der Bremsscheibe nach der Erfindung; undFigure 1 is an illustration of a half-sectional view of the brake disc according to the invention; and
Figur 2 gibt in perspektivischer ExplosivdarstellungFigure 2 is an exploded perspective view
den Spannring, den Reibring und den Nabenring der Bremsscheibe in ihrer Relativlage zueinander wieder. _ 4 -the clamping ring, the friction ring and the hub ring of the brake disc in their relative position to one another again. _ 4 -
In Fig. 1 der Zeichnung ist in Schnittansicht ein Teil einer Welle 1 dargestellt, welche als Hohlwelle ausgebildet sein kann und gemäß der Erfindung einen umlaufenden Bund 3 mit einem zylindrischen Sitz 5 aufweist. Der Bund 3 mit seinem Sitz 5 wirkt als Tragkörper für den Reibring 7 der Bremsscheibe, welcher einen radial innen liegenden, als Mitnehmersteg ausgebildeten Flanschring 9 besitzt. Der Flanschring 9 ist vorzugsweise beidseitig von geneigt zur Reibringradialebene 11 liegenden Ringflächen 13 und 15 begrenzt, wobei an der einen dieser im wesentlichen kegelmantelartigen Ringflächen ein Spannring 17 anliegt, derart, daß eine komplementär verlaufend ausgebildete Spannfläche 19 des Spannringes 17 gegenüber der Ringfläche 13 zu wirken vermag (Fig. 2).In Fig. 1 of the drawing, a part of a shaft 1 is shown in sectional view, which is designed as a hollow shaft can be and according to the invention has a circumferential collar 3 with a cylindrical seat 5. The collar 3 with its seat 5 acts as a support body for the friction ring 7 of the brake disc, which has a radial has internal flange ring 9 designed as a driver web. The flange ring 9 is preferably on both sides limited by inclined to the friction ring radial plane 11 annular surfaces 13 and 15, with one of these a clamping ring 17 rests essentially in the form of a cone-shaped ring surface, in such a way that one extends in a complementary manner trained clamping surface 19 of the clamping ring 17 is able to act opposite the annular surface 13 (Fig. 2).
An der bezüglich der Ringfläche entgegengesetzten Ringfläche 15 des Flanschringes 9 liegt eine im wesentlichen komplementär ausgebildete Spannfläche 21 eines Nabenringes 23 an. Der Nabenring 23 greift mit einem umlaufenden, radial innen liegenden Bund 25 in eine umlaufende Nut 27 der Welle 1 ein, wie Fig. 1 veranschaulicht. Der Nabenring 23 ist geteilt, wobei er im dargestellten Ausführungsbespiel aus drei Segmenten bzw. Abschnitten besteht. Jeder Abschnitt besitzt mehrere axial verlaufende Bohrungen 29 zur Aufnahme von Schraubbolzen 31 o-dgl. Befestigungsmitteln, welche im Montagezustand die Bohrungen 29 der einzeLnen Abschnitte des Nabenringes 23, örtlich zugeordnete Ausnehmungen 33 im Flanschring 9 des Reibringes 7 und entsprechende Bohrungen 35 im Spannring 17 durchsetzen, wobei den Schraubbolzen jeweils eine Mutter 37 zugeordnet ist. Es können auch andere Befestigungsmittel hierbei vorgesehen sein; so ist es auch möqlich, daß der Schraubbolzen in Bohrungen mit Innengewinde eingreift, die sich Im Spannring 17 befinden.On the opposite ring surface 15 of the flange 9 with respect to the annular surface there is essentially one complementarily designed clamping surface 21 of a hub ring 23. The hub ring 23 engages with a circumferential, radially inner collar 25 in a circumferential groove 27 of the shaft 1, as FIG. 1 illustrates. The hub ring 23 is divided, and in the exemplary embodiment shown it consists of three segments or sections. Everyone Section has a plurality of axially extending bores 29 for receiving screw bolts 31 or the like. Fasteners, which in the assembled state the bores 29 of the individual sections of the hub ring 23, locally associated recesses 33 in the flange ring 9 of the friction ring 7 and corresponding bores 35 in the clamping ring 17 enforce, a nut 37 is assigned to each screw bolt. Other fasteners can also be used be provided here; so it is also possible that the screw bolt in holes with an internal thread which are located in the clamping ring 17 engages.
ι Die einzelnen Abschnitte des Nabenrincjes 23 sind fernerhin an ihrer dem Reibring zugeordneten St ite jeweils mit einer Ausfräsung 39 versehen, welcher eine entsprechende, axial gerichtet sich erstreckende Federnut im Bund 3 der Welle 1 und je eine Nut 41 des Flanschringes 9 entspricht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind demnach jeweils drei Ausfräsungen 39 des Nabenringes 23, drei Nuten 41 am Flanschring 9 und drei entsprechende Federnuten (nicht dargestellt) im Bund 3 der Welle 1 vorgesehen. In die Federnuten des Bunds 3, in die Ausfräsungen 39 des Nabenringes 23 und in die Nuten 41 des Reibringes greifen Scheibenfedern 43 ein; auf diese Weise verbindet jede dieser Sehe Lbenfedern 43 formschlüss i.g gleichzeitig die Welle 1, den Nabenring 23 und den Reioring 7. Anstelle der in Fig. 1 nur schematisch angedeuteten Scheibenfedern können auch andere, an sich bekannte Keils oder dergleichen benutzt werden, um die formschlüssige Verbindung herbeizuführen. Die Nabenringsegmente, der Reibring und der Spannring sind axial durch die Schraubbolzen 31 verspannt; ein besonderer Vorteil der Segmentierung des Nabenringes besteht darin, daß sich die Scheibenfedern jeweils gleichzeitig, d.h. vereinfacht in die vorgesehenen Nuten bzw. Ausfräsungen fügen lassen. Durch die Schraubenvorspannkraft und die Aufteilung des Nabenringes in mehrereThe individual sections of the hub ring 23 are also in each case at their St ite assigned to the friction ring provided with a cutout 39, which has a corresponding, axially directed extending tongue groove in the collar 3 of the shaft 1 and each one groove 41 of the flange ring 9 corresponds. In the illustrated embodiment, there are accordingly three milled recesses 39 of the hub ring 23, three grooves 41 on the flange ring 9 and three corresponding spring grooves (not shown) are provided in the collar 3 of the shaft 1. In the tongue grooves of the collar 3, in the cutouts 39 of the hub ring 23 and in the grooves 41 of the friction ring disk springs 43 engage; In this way, each of these Sehe Lbenfedern 43 connects positively i.g at the same time the shaft 1, the hub ring 23 and the friction ring 7. Instead of the disc springs, which are only indicated schematically in FIG. 1 other wedge known per se or the like can also be used be used to bring about the positive connection. The hub ring segments, the friction ring and the Clamping rings are axially clamped by the screw bolts 31; a particular advantage of the segmentation of the The hub ring consists in the fact that the disc springs move simultaneously, i.e. in a simplified manner, into the intended Let grooves or cutouts join. By the screw pre-tensioning force and the division of the hub ring into several
2^ Abschnitte entsteht zwischen dem Nabenrincr und der Welle bzw. dem zylindrischen Sitz derselben eine Pressung und somit ein Reibschluß. Dieser Reibschluß d; ent zum Übertragen des Bremsmomentes und zur Übertragiing von dynamischen Massenkräften zwischen Welle und Reibscheibe in axialer Richtung, Die vorgenannte "Nutx-erzahnung" zwischen dem Bund 25 und der Nut 27 dient zur formschlüssigen axialen Fixierung des Nabenringes 23 gegenüber der Welle 1 und zum Übertragen der vom Reibschluß nicht mehr aufzunehmenden dynamischen Massenkräften in axialer2 ^ Sections are created between the hub ring and the shaft or the cylindrical seat of the same a compression and thus a frictional engagement. This frictional engagement d; ent to transfer the braking torque and for the transmission of dynamic inertia forces between the shaft and the friction disc in the axial direction, the aforementioned "Nutx toothing" between the collar 25 and the groove 27 is used for positive axial fixation of the hub ring 23 opposite of the shaft 1 and for transmitting the dynamic inertia forces that can no longer be absorbed by the frictional engagement in the axial direction
Richtung. Die Zentrierung des Reibringes erfolgt durch denDirection. The friction ring is centered by the
Nabenkegel und durch die als Dreibein wirkenden drei Scheibenfedern, welche gleichzeitig in die entsprechenden Nuten des Reibringes eingreifen.Hub cone and by the three disc springs acting as a tripod, which at the same time in the corresponding Engage the grooves of the friction ring.
Der Nabenring läßt sich nach Lösen seiner Schraubverbindungen und nach axialem Verschieben des Reibringes radial , d.h. sögmentartig, ohne Hilfswerkzeuge demontieren. Dadurch ist es möglich, beliebig viele kegelzentrierte Bremsscheiben der beschriebenen Art aufThe hub ring can be opened after loosening its screw connections and after axially moving the friction ring radial, i.e. like a stick, without auxiliary tools dismantle. This makes it possible to use any number of cone-centered brake disks of the type described
IQ eine Weil·? zu setzten, wodurch das axial Abschieben der Reibringe nach beiden Seiten und über die Enden der Wellen hinaus ermöglicht wird. Dabei können Wellen bzw. Flansche am Ende von Hohlwellen Durchmesser von der Größe des Reibringkegeldurchmessers aufweisen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sämtliche dem Verschleiß unterworfenen Bauteile, d.h. der Reibring, der Spannring und der Nabenring, problemlos ausgetauscht werden können. Dennoch besitzt die Verbindung beschriebener Art alle Vorteile von kegelzentrierten Wellenbrernsscheiben, welche eine sogenannte Monoblocknabe aufweisen.IQ for a while? to set, whereby the axial displacement of the Friction rings on both sides and beyond the ends of the shafts is made possible. Waves or Flanges at the end of hollow shafts have a diameter of the size of the friction ring cone diameter. A Another advantage is that all components subject to wear, i.e. the friction ring, the The clamping ring and the hub ring can be exchanged without any problems. Nevertheless, the connection has more described Kind of all the advantages of cone-centered shaft washers, which have a so-called monoblock hub exhibit.
Die infolge der Verwendung des geteilten Nabenringes bestehende Möglichkeit, den Reibring beidseitig, also beliebig von der Welle abzuziehen, besteht natürlich ungeachtet der jeweiligen Reibringkonstruktion; so ist die erfindungsgemäße Anordnung auch bei Reibringkonstruktionen gegeben, bei welchen sich der Flanschring nicht von einer ReibringhäLfte (wie im dargestellten Ausführungsbeispiel), sondern von beiden Reibringhälften erstreckt. Auch ist es möglich, die erfindungsgemäße Anordnung bei einem geteilten Reibring vorzusehen, also bei Reibringkonstruktionen,, welche jeweils aus zwei durch Schrauben miteinander verbindbaren Halften bestehen. Die Erfindung ist auch η cht auf eine symmetrische Aufteilung des Naben-The result of the use of the split hub ring There is of course the possibility of pulling the friction ring off the shaft at will on both sides regardless of the respective friction ring construction; so is the arrangement according to the invention also with friction ring constructions given, in which the flange ring is not from a friction ring half (as in the illustrated embodiment), but extends from both friction ring halves. It is also possible to use the arrangement according to the invention in a split friction ring to be provided, that is, in the case of friction ring constructions, which each consist of two by screws interconnectable halves exist. The invention is also η cht to a symmetrical division of the hub
3.3.
ringes beschränkt, d.h. der Nabenring ki.nn bei Bedarf Segmente von unterschiedlichem Bogenumf; ng aufweisen. Bei all derartigen Konstruktionen ist sichergestellt, daß der Nabenring von der Welle lösbar ist und dadurch der Reibring in beliebiger Richtung abgezogen werden kann.ring, i.e. the hub ring ki.nn if required Segments of different arc circumference; have ng. With all such constructions it is ensured that the hub ring is detachable from the shaft and thereby the friction ring can be pulled off in any direction.
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311S913311S913
Knorr-Bremse GmbH Moosacher Str. München München, li.O5.1981 TPl-hn/£e - 1659 -Knorr-Bremse GmbH Moosacher Str. Munich Munich, left O5.1981 TPl-hn / £ e - 1659 -
BezugszeichenlisteList of reference symbols
1 Welle1 wave
3 Bund3 federal government
5 Sitz5 seat
7 Reibring7 friction ring
9 Flanschring9 flange ring
11 Reibringradialebene 11 friction ring radial plane
13 Ringfläche13 ring surface
15 Ringfläche15 ring surface
17 Spannring17 clamping ring
19 Spannfläche19 clamping surface
21 Spannfläche21 clamping surface
23 Nabenring23 hub ring
25 Bund25 federal government
27 Nut27 groove
29 Bohrung29 bore
31 Schraubbolzen31 stud bolts
3 3 Ausnehmung3 3 recess
35 Bohrung35 bore
37 Mutter37 mother
39 Ausfräsur.'i39 Milling out.'i
41 Nut41 groove
43 Scheibenf »der43 disc springs
Claims (6)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 3132579 Format of ref document f/p: P |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KNORR-BREMSE AG, 8000 MUENCHEN, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |