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Bremsscheibenanordnung für Scheiben bremseinrichtungen von Schienenfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibenanordnung nach dem Gattungsbegriff des
Patentanspruches 1.
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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 Ringflächen 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 Scheibenbrenseinrichtung aufschrumpfbar.
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Infolge des Eingriffs des Flanschrings 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 Scheibenbremsen angebracht sind und wenn beispielsweise einer der Reibringe
ausgetauscht werden soll.
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Darüber hinaus ist der Wellendurchmesser begrenzt durch die zum Aufschrumpfen
benötigte Nabenwandstärke, was hinsichtlich geeigneter Dimensionierung gleichzeitig
problematisch und nachteilig sein kann.
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Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Bremsscheibenanordnung
der in Rede stehenden Art so auszubilden, daß der Reibring bzw die Reibringe ohne
weiteres demontierbar sind. Es soll insbesondere bei Bedarf möglich sein, das Abziehen
des Reibrings bzw. der Reibringe in beiden Richtungen relativ zur Welle vorzunehmen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil
des Patentanspruches 1 bzw. 2.
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Die Befestigungsart der Bremsscheibenanordnung erlaubt es in vorteilhafter
Weise, den Reibring bzw. die Reibringe in Axialrichtung vom Sitz des mit der Welle
einstückig verbundenen Bunds abzuziehen, da sowohl der Spannring bzw. die Spannringe
als auch der Nabenring bzw. die Nabenringe von der Bremsscheibe lösbar sind. Ist
der Nabenring segmentartig aufgebaut, läßt er sich abschnittsweise lösen, d.h. die
Abschnitte lassen sich einzeln abnehmen, nachdem der Reibring bei abgenommenem Spannring
etwas axial gerichtet versetzt wurde Hierbei ist es möglich, den Nabenring abzunehmen,
obwohl er nach einer Ausführungsform Bauteile für einen axialen Formschluß gegenüber
der Welle besitzt, d.h. ein Innengewinde, welches in ein Außengewinde des Bunds
eingreift.
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Der Aufbau der Bremsscheibenanordnung eignet sich bevorzugt für Wellen
mit Doppelbremsscheiben bzw. mehreren Reibringen, bei welchen es erforderlich sein
kann, einen
Austausch aller oder einzelner Reibringe vorzunehmen.
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Hierbei ist es unter Verwendung von löslichen bzw. segmentartigen
Nabenringen ermöglicht, den Reibring bzw.
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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. Der Wellendurchmesser der Bremsscheibenanordnung ist bei Verwendung
der verwendeten Nabenringkonstruktionen nicht mehr durch die bisher zum Aufschrumpfen
benötigte Nabenwandstärke begrenzt, was es ermöglicht, Wellen mit erhöhter Festigkeit
für mehrfache Bremsscheibenanordnungen vorzusehen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren
Patentansprüchen aufgeführt.
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Figur 1 ist eine geschnitten wiedergegebene Darstellung einer Doppelbremsscheibenanordnung,
bei welcher die Reibringe mit Hilfe von Distanzrohren und verspannbaren Schraubbolzen
relativ zueinander als auch relativ zur Welle gehaltert sind; Figur 2 ist eine vergrößerte
Teilschnittansicht einer Scheibenbremsanordnung nach einer Ausführungsform, welche
bei der Anordnung nach Figur 1 verwendbar ist; Figur 3 ist eine der Fig. 2 vergleichbare
Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Bremsscheibenanordnung.
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In Fig. l der Zeichnung ist in Schnittansicht ein Teil einer Welle
1 dargestellt, welche als Hohlwelle ausgebildet sein kann; die Welle 1 trägt zwei
Reibringe 3, welchen jeweils ein mit der Welle einstückig verbundener Bund 5 zugeordnet
ist. Jeder Bund 5 ist mit einem zylindrischen Sitz 7 ausgestattet Der Bund 3 mit
seinem Sitz 7 wirkt als Tragkörper für den Reibring 3, welcher jeweils 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 jeweils an der einen dieser im wesentlichen kegelmantelartigen
Ringflächen ein Spannring 17 anliegt, derart, daß jeweils eine komplementär verlaufend
ausgebildete Spannfläche 19 der beiden Spannringe 1 Tegenüber der zugeordneten Ringfläche
13 zu- wirken vermag.
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An der bezüglich der Ringfläche 13 entgegengesetzten Ringfläche 15
der beiden Flanschringe 9 der Reibringe 3 liegt je eine' im wesentlichen komplementär
ausgebildete Spannfläche 21 eines Nabenringes 23 bzw. 25 an. Der in der Darstellung
nach Fig. 1 der rechten Reibringanordnung zugeordnete Nabenring 23 ist mit dem Bund
5 verschweißt, während der in der Darstellung links befindliche Nabenring 25 auf
den Sitz 7 des Bunds 5 aufgeschoben ist.
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Der Nabenring 25 kann demnach in nachfolgend beschriebener Weise von
der Reibringanordnung entfernt werden.
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Der Nabenring 25 ist einteilig ausgebildet, er kann jedoch auch aus
mehreren, vorzugbweise gleichen Bogenumfang aufweisenden Abschnitten gebildet sein.
Während die Verbindung des Nabenringes 23 mit dem Bund 5 durch die dargestellte
Verschweißung gebildet ist, ist der Nabenring 25 mittels mehrerer Scheibenfedern
27 formschlüssig mit dem Bund und mit dem Flanschring 9 verbunden, d.h.
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der Nabenring 25 ist an seiner dem Reibring 3 zugewandten Seite mit
(nicht dargestellten) Ausfräsungen versehen,
welche unter gleichem
Winkelabstand am Umfang vorgesehen sind. Diesen Ausfräsungen entsprechen axial gerichtete
(nicht dargestellte) Federnuten im Bund 5 der Welle 1 und Federnuten (nicht dargestellt)
im Flansch -ring 9. So können zum Beispiel drei Ausfräsungen des Nabenringes drei
Federnuten am Flanschring und drei entsprechend Federnuten im Bund 5 der Welle entsprechen.
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Die Scheibenfedern 27 greifen in die vorgenannten Ausfräsungen bzw.
Federnuten ein, d.h. sie werden bei Montage der Reibringe in diese Ausnehmungen
eingelegt. Mit Hilfe der Scheibenfedern 27 wird eine formschlüssige Verbindung der
Welle 1, des Nabenringes 25 und des Reibrings 3 sichergestellt. Anstelle der in
Fig. 1 dargestellten, nur schematisch wiedergegebenen Scheibenfedern 27 können auch
andere, an sich bekannt Keile o.dgl. Elemente benutzt werden, um die formschlüssige
Verbindung herbeizuführen. Zwischen den Reibringen der in Fig. 1 dargestellten Anordnung
erstrecken sich Distanzrohre 29, die sich am Nabenring 25 der in der Darstellung
nach Fig. 1 linken Anordnung und am Spannring 17 der in der Darstellung rechten
Anordnung abstützen. Es können am gesamten Umfang der Reibringanordnung mehrere
derartige Distanzrohre 29 vorgesehen sein, in welchen jeweils ein Schraubbolzen
31 angeordnet ist. Die Schraubbolzen 31 mit der zugeordneten Mutter 33 dienen zum
axialen Verspannen der beiden Reibringe, wobei durch die Spannkraft der Schraubbolzen
zwischen dem Nabenring 25 und der Welle 1 bzw. dem zylindrischen Sitz 7 derselben
eine Pressung und somit ein Reibschluß entsteht. Dieser Reibschluß dient zum Übertragen
des Bremsmomentes und zur Übertragung von dynamischen Massenkräften zwischen Welle
und Reibscheibe in axialer Richtung. Gleichzeitig liegen in Umfangsrichtung die
Scheibenfedern 27 am an Nabenring 2g während der in der Darstellung nach Fig. l
rechts befindliche Nabenring 23 seine Fixierung mittels
der dargestellten
Schweißverbindung erhält.
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Die Montage und Demontage der in Fig. 1 wiedergegebenen Reibringanordnung,
bestehend aus zwei einzelnen Reibringen 3, ist sehr einfach, wobei, ausgehend vom
ortsfesten Nabenring 23, die Einzelteile zum Zwecke der Montage von links nach rechts
gesehen aufgeschoben bzw.
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zum Zwecke der Demontage von rechts nach links gesehen abgezogen werden.
Es ist nach einer vorteilhaften Ausführungsform auch möglich, den Nabenring 23 aus
mehreren Abschnitten zusammenzusetzen, wobei auf die Verschweißung verzichtet wird
und jeder der Abschnitte des mehrteiligen Nabenringes mittels eines radial nach
innen gerichteten Bunds in eine im Bund 5 der Welle befindliche Nut (nicht dargestellt)
einzugreifen vermag. Hierdurch ist die axiale Sicherung des Nabenringes 23 der abgewandelten
Ausführungsform sichergestellt, wenn die einzelnen Abschnitte zusammengefügt sind
und jeweils mit ihrem Bund in die am Sitz umlaufende Nut eingreifen. Bei dieser
Ausführungsform der Erfindung können den Scheibenfedern 27 vergleichbare Scheibenfedern
verwendet werden, um den Formschluß in Umfangsrichtung sicherzustellen. Der Vorteil
dieser alternativen Verwendung eines geteilten Nabenringes mit axialem Formschluß
besteht darin, daß, nachdem der Nabenring nach Lösen der Schraubverbindung in seinen
Einzelteilen abgehoben werden kann, eine Abnahme der Reibringe in beiden Richtungen
möglich ist, d.h. in der Darstellung nach Fig. l nach links oder rechts gerichtet.
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In Figur 2 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher ein Nabenring
35 mehrteiliger Konstruktion vorgesehen ist.
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Der zum Beispiel aus drei Teilen bestehende Nabenring 35 ist mit einem
Innengewinde 37 auf ein Außengewinde 39 des Bunds 5 aufgeschraubt, wobei das Aufschrauben
des
Nabenringes vorzugsweise vorgenommen wird, wenn dieser in der
den Bund umgebenden Lage zusammengesetzt ist.
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Die Verschraubung zwischen Nabenring 35 und Bund 5 vermittelt den
erwünschten axialen Formschluß zwischen der Welle und dem Nabenring und demnach
die axiale Sicherung des Reibringes 3 auf der Welle. Auch bei der in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsform sind Scheibenfedern 41 vorgesehen, welche in entsprechende Federnuten
bzw. Ausfräsungen des Nabenringes, des Flanschringes und des Bunds eingreifen und
dadurch die Zentrierung des Reibringes gewährleisten. Wie im Falle der Ausführungsform
nach Figur 1 erstrecken sich Schraubbolzen 43 durch die Abschnitte des Nabenringes,
durch entsprechende axiale Ausfräsungen im Flanschring und durch entsprechende Bohrungen
des Spannrings 45, wobei die Schraubbolzen mit entsprechenden Muttern verschraubt
sind, um die erwünschte Verspannung gegenüber dem kegeligen Flanschring vorzunehmen.
Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform des Nabenringes 35 vor geteilter Konstruktion
ist von besonderem Vorteil, da der Reibring 3 nach Abnahme des Nabenrings bzw. des
Spannrings in beiden Richtungen von der Welle abgezogen werden kann. In gleicher
Weise läßt sich die Anordnung nach Fig. 2 auch bei der in Fig. 1 dargestellten Konstruktion
verwenden.
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Bei der in Fig. 3 wiedergegebenen Variante der Reibringbefestigung
ist ein kegeliger, einteiliger Nabenring 47 vorgesehen, welcher mit Hilfe von mehreren
Paßfedern formschlüssig mit dem Reibring in Verbindung steht. Diese Paßfedern werden
bei der Montage des Reibringes in die vorgesehenen Einfräsungen des Reibrings eingefügt,
wonach der Nabenring mit den an ihm vorgesehenen Nuten bzw. Einfräsungen aufgeschoben
wird. Die Paßfedern können sich in zugeordnete Schlitze im Bund der Welle 1 erstrecken,
wodurch zusätzlich ein Formschluß in Umfangsrichtung gewährleistet ist. In Axialrichtung
wird
die gesamte Anordnung durch den Reibschluß gehalten, welcher durch die Verspannung
des Nabenrings und des Reibrings zwischen dem Spannring 17 und dem Hilfsring 49
aufgebracht wird. Die Ausführungsform nach Fig. 3 läßt sich in gleicher Weise/dli8
nach Fig. 2 in der in Fig. 1 veranschaulichten Weise verwenden, wobei wahlweise
einer der Reibringe mit axialem Formschluß gehalten werden kann. Es sind hierbei
alle Variationen der offenbarten Kombinationen von Reibringen und Nabenringen bzw.
Hilfsringen möglich.
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Bezuaszeichenliste l Welle 3 Reibring 5 Bund 7 Sitz 9 Flanschring
11 Reibringradialebene 13 Ringfläche 15 Ringfläche 17 Spannring 19 Spannfläche 21
Spannfläche 23 Nabenring 25 Nabenring 27 Scheibenfeder 29 Distanzrohr 31 Schraubbolzen
33 Mutter 35 Nabenring 37 Innengewinde 39 Außengewinde 41 Scheibenfeder 43 Schraubbolzen
45 Spannring 47 Nabenring 49 Hilfsring 51 Schraubbolzen