DE3315121C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe für eine Fahrzeug­ scheibenbremse zum Anbringen auf einer Nabe mittels einer nachgiebigen Halterung, bestehend aus mindestens zwei Segmenten von bogenförmigem Umriß, deren einander benachbarte Enden unter Freilassung eines Wärmedehnungen ermöglichenden Spaltes durch eine Verbindungseinrichtung zusammengehalten sind.

Eine derartige Bremsscheibe mit zwei oder mehr Segmenten ist bekannt, wobei die Verbindungseinrichtung von einem in miteinander fluchtende Bohrungen der benachbarten Segment­ enden eingreifenden Radialstift (DE-GM 66 04 366), von einer sich an den beiden Segmentenden abstützenden Spannschraube mit Mutter (DE-OS 22 28 738) oder von einer radialen Spann­ schraube gebildet sein kann, die ein Spannstück mit einander zugewandten Keilflächen über einander abgewandte Gegenflächen an den beiden Segmentenden drückt (FR-PS 22 48 743).

Den bekannten Ausbildungen haftet der Nachteil an, daß sie die Segmente nicht oder nicht unter allen, unterschiedlichen Wärmedehnungen entsprechenden, Betriebsstellungen in einer vorgegebenen Stellung zueinander sichern. Bei der Verwendung eines Radialstifts ist eine lockere Verbindung der benach­ barten Segmente von Anfang an dadurch gegeben, daß der Stift einen wesentlich geringeren Durchmesser hat als die ihn auf­ nehmenden Bohrungen, um Wärmedehnungen überhaupt zu ermöglichen.

Im Falle des tangentialen Spannbolzens sind die Segmente mit ihren einander benachbarten Enden unter Einspannung eines Zwischenteils in Umfangsrichtung aufeinander zu vorgespannt. Auch wenn die Segmente oder Bremsscheibenhälften anfänglich fest angezogen sind, kann es durch Wärmedehnungen zu einer Lockerung dieser Befestigung kommen, wenn dem nicht mit einer über­ mäßigen anfänglichen Vorspannung begegnet wird, die aber auch nachteilig ist. Entsprechendes gilt für die Teilverbindung mit einer radialen Spannschraube.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe der eingangs beschriebenen Bauart so auszubilden, daß die Segmente trotz auftretenden Wärmeausdehnungen stets eine bestimmte Stellung in Umfangsrichtung einnehmen, ohne daß dazu übermäßig starke Vorspannungen erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einander benachbarten Enden der Segmente von einer radial angeordneten Federeinrichtung elastisch voneinander weg vor­ gespannt und dadurch in einer vorherbestimmten gegenseitigen Stellung in Umfangsrichtung gehalten sind.

Die Verwendung einer radialen Federeinrichtung, nämlich eines Spannstifts mit einer längs geschlitzten Federhülse, ist bei Bremsscheiben allerdings schon bekannt (DE-OS 28 24 676). Hier dient der Spannstift aber nicht zur Verbindung von Bremssegmenten, sondern zur Verbindung der Bremsscheibe mit der Nabe. Dabei be­ steht die Aufgabe des Spannstifts darin, Durchmesserunterschiede sowie Fluchtungsfehler der Bohrungen in den zu verbindenden Teilen auszugleichen. Die Teile werden aber nicht durch die Feder­ wirkung auseinandergedrückt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung drückt dagegen die Feder­ einrichtung die benachbarten Segmentenden auseinander und be­ wirkt dadurch zusammen mit der zusätzlich vorhandenen Verbindungs­ einrichtung, daß die Segmentenden unbeschadet von Wärmedehnungen stets im wesentlichen gleichbleibend zueinander gehalten werden. Dadurch wird zwischen den benachbarten Scheibensegmenten der Bremsscheibe eine bestimmte Zuordnungsrichtung eingehalten. Zusätzlich kann eine axiale Lagebestimmung der Bauteile unter Ausrichtung der Bremsflächen in einer bzw. zwei radialen Ebenen erreicht werden, wenn gemäß Anspruch 2 als Federeinrichtung Spannstifte vorgesehen sind, die in Ausnehmungen in einander benachbarten Flächen an den Segmentenden angeordnet sind.

Andere zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert: Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil eines Randes einer Bremsscheibe für ein Schienenfahrzeug; und

Fig. 2 den Schnitt 2-2 in Fig. 1.

Die dargestellte Bremsscheibe 1 hat einen ringförmigen Umriß und eine mittige Öffnung 2 zur Aufnahme einer Nabe 3. Die Bremsscheibe 1 weist zwei voneinander abgewandte äußere Bremsflächen 4 und 5 auf, mit denen zwei hier nicht gezeigte Reibungsbremsklötze in Eingriff bringbar sind, wenn die Bremse angelegt wird.

Die Bremsscheibe weist zwei bogenförmige Bauteile 6 und 7 in Form je eines einteiligen Gußstücks auf. Die Gußstücke weisen ihrerseits je ein Paar Platten 8, 9 und 10, 11 auf, die durch radiale Kühlrippen 12 im Abstand zu den die Bremsflächen 4, 5 bildenden Außenflächen gehalten werden, welche in mit Abstand voneinander angeordneten parallelen Ebenen liegen.

Der innere Umfangsrand der Bremsscheibe 1 ist in Winkel­ abständen mit radialen Vorsprüngen 13 versehen, die sich unter Freilassung von Spielraum zwischen den Vorsprüngen und der Nabe 3 in radialer Richtung nach innen zur Nabe erstrecken. In den Vorsprüngen 13 sind teilzylindrische Ausnehmungen 14 mit entsprechenden Ausnehmungen 15 in der Nabe 3 fluchtend angeordnet, die Spannstifte 16 in Ge­ stalt längsgeschlitzter federnder Hülsen aufnehmen. Da die Spannstifte 16 unter radialer Druckspannung stehen, zentrieren sie die Bremsscheibe auf der Nabe 3 und bilden eine nachgiebige Halterung.

Die einander benachbarten Enden der beiden Bauteile 6, 7 sind durch radiale Spalte 17 voneinander getrennt, von denen in den Zeichnungen nur einer zu sehen ist.

Die einander benachbarten Enden der Platten 8, 9 und 10, 11 sind gemäß Fig. 1 mit einander zugewandten, nach innen weisenden, radialen Anschlägen 20 bzw. 21 versehen, zwi­ schen deren einander gegenüberliegenden Enden mit Spiel ein Querstück 22 eines Riegels aufgenommen ist, der von einem Bindeglied 23 von insgesamt H-förmigem Umriß ge­ bildet ist. Das Bindeglied 23 hat Arme 24, die hinter den Anschlägen 20 und 21 sitzen, so daß das Bindeglied 23 die beiden Bauteile 6, 7 der Bremsscheibe gegen jegliche nach außen gerichtete radiale Vorspannung der Spann­ stifte 16 und im Betrieb gegen Zentrifugalkraft zusam­ menhält.

Die einander gegenüberliegenden Stirnflächen der beiden Platten 8, 9 und 10, 11 jedes Paars sind mit sich radial erstreckenden teilzylindrischen Ausnehmungen 26 versehen, die paarweise im Abstand voneinander und zusammenpassend so angeordnet sind, daß sie weitere federnde Spannstifte 27 aufnehmen (nur ein Paar dieser Ausnehmungen ist in den Zeichnungen dargestellt). Die Spannstifte 27 stehen unter Druckspannung und legen zwangsläufig die Lage der beiden Bauteile 6 und 7 im Verhältnis zueinander fest, wodurch die Bremsflächen 4 und 5 bündig gehalten werden.

Um die Spannstifte 27 und das Bindeglied 23 in ihrer Lage zu halten, sind die radial inneren und äußeren Enden der Anschläge 20, 21 jeweils mit Ausnehmungen 30 bzw. 31 ver­ sehen, in denen entsprechende Halteplatten 32 bzw. 33 aufgenommen sind. Diese Halteplatten 32 und 33 sind durch Schraubbolzen 34, die sich mit Spiel durch die Spannstif­ te 27 erstrecken, gegen Flächen an den Böden der Ausneh­ mungen geklemmt.

Durch Wärme hervorgerufene Abmessungsänderungen der Bremsscheibe werden von den Spalten zwischen den Vor­ sprüngen 13 und der Nabe 3 und von den Spalten 17 aufgenommen mit dem Ergebnis, daß Spannungen in der Bremsscheibe praktisch nicht auftreten.

Obwohl das Vorhandensein der Spannstifte 27 oder einer sonstigen Einrichtung, die die Bauteile 6, 7 voneinander weg vorspannt, höchst erwünscht ist, wäre es denkbar, darauf ganz zu verzichten. Für diesen Fall ist die An­ ordnung einer alternativen Einrichtung zur axialen Lage­ bestimmung der Bauteile 6 und 7 im Verhältnis zueinander zu empfehlen. Das kann erreicht werden, indem man dem Bindeglied 23 einen Paßsitz zwischen den Anschlägen 20 und 21 gibt oder die Halteplatten 32 und 33 so anpaßt, daß sie die Lage der Abschnitte axial und zwangsläufig festlegen. Beispielsweise könnten die Halteplatten 32 und 33 mit beiden Bauteilen 6 und 7 durch Schraubbolzen ver­ bunden sein, wobei die Halteplatten 32 und 33 mit Lang­ löchern versehen wären, die eine Umfangsbewegung zwischen den Bauteilen 6 und 7 ermöglichten.

Statt eines H-förmigen Bindegliedes könnten die Bauteile 6 und 7 der Bremsscheibe auch durch eine Schraube ver­ bunden sein, die sich durch Löcher in den benachbarten Enden dieser Bauteile erstreckt. Sie könnten auch durch eine Stange vereinigt sein, die mit jedem Bauteil 6, 7 der Bremsscheibe durch einen Spannstift gekoppelt ist, der sich vorzugsweise radial erstreckt.

Claims (7)

1. Bremsscheibe für eine Fahrzeugscheibenbremse zum Anbringen auf einer Nabe (3) mittels einer nachgiebigen Halterung (16), bestehend aus mindestens zwei Segmenten (6, 7) von bogenförmigem Umriß, deren einander benachbarte Enden unter Freilassung eines Wärmedehnungen ermöglichenden Spaltes (17) durch eine Verbin­ dungseinrichtung (23) zusammengehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die einander benachbarten Enden der Segmente (6, 7) von einer radial angeordneten Federeinrichtung (27) elastisch von­ einander weg vorgespannt und dadurch in einer vorherbestimmten gegenseitigen Stellung in Umfangsrichtung gehalten sind.

2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung mindestens einen Spannstift (27) auf­ weist, der in im wesentlichen radialen, komplementären Ausneh­ mungen (26) in einander benachbarten Flächen der beiden Segmente (6, 7) der Bremsscheibe (1) aufgenommen ist.

3. Bremsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung zwei Spannstifte (27) aufweist, die in Paaren komplementärer radialer Ausnehmungen (26) in einander benachbarten Flächen der beiden Segmente (6, 7) aufgenommen sind.

4. Bremsscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schraubbolzen (34), die aus den Spannstiften (27) herausra­ gen, Halteplatten (32, 33) gegen radial im Abstand voneinander liegende innere und äußere Flächen der beiden Segmente (6, 7) spannen, wodurch die Spannstifte (27) und die Verbindungsein­ richtung (23) gegen eine radiale Bewegung im Verhältnis zu den Segmenten (6, 7) festgehalten sind.

5. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (23) Riegel aufweist, die einander benachbarte Enden der Segmente (6, 7) miteinander verbinden.

6. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (6, 7) ein Paar Platten (8, 9; 10, 11) auf­ weist, die von Kühlrippen (12) in festem Abstand voneinander gehalten sind, daß die einander benachbarten Enden der Platten mit nach innen weisenden radialen Anschlägen (20, 21) versehen sind, und daß die Verbindungseinrichtung (23) ein Glied (22), das zwischen den Anschlägen (20, 21) aufgenommen ist, und An­ sätze (24) aufweist, welche die Anschläge (20, 21) hintergrei­ fen und die Segmente (6, 7) der Bremsscheibe (1) zusammenhal­ ten.

7. Bremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (23) eine im wesentlichen H-förmige Gestalt aufweist.