DE3818713A1

DE3818713A1 - Radbremsscheibe fuer schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE3818713A1
Application number: DE19883818713
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Dr Berndt; Hannes Dipl Ing Gebhardt; Eckart Dipl Ing Dr Saumweber; Mathias Schoerwerth
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1988-06-01
Filing date: 1988-06-01
Publication date: 1989-12-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Radbremsscheibe nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Radbremsscheibenkonstruktionen bekannter Art sind zu beiden Seiten eines Steg- bzw. Radscheibenkörpers Bremsscheibenringe vorgesehen, welche geteilt sind und Bohrungen zur Aufnahme von Durchgangs- und Paßschrauben aufweisen. Mit Hilfe dieser Schrauben, welche sich auch durch Bohrungen im mittigen Radsteg erstrecken, werden die beiden Bremsscheibenringe bzw. die diese Ringe bildenden Ringsegmente gegenseitig verspannt. Die Bohrungen in den Bremsscheibenringen bzw. -segmenten können nach einem vorbestimmten Muster positioniert sein, um gezielt Dehnungsbewegungen des Materials der Bremsscheibenringe während thermischer Wechselbelastung zu erzielen. Trotz der Verwendung von insbesondere zur radialen Zentrierung beitragenden Paßschrauben kann bei Abbremsung und daraus resultierender hoher thermischer Belastung die Gefahr bestehen, daß im Bereich der Bohrungen, d. h. an den Rändern derselben Spannungskonzentrationen auftreten. Diese können zu einer Rißbildung führen, mit der Folge, daß sogar ein Durchriß der Bremsscheibenringe von einer Bohrung zu anderen möglich ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, derartige Nachteile von durch Spannungskonzentrationen induzierten Rißbildungen zu vermeiden, ohne auf die Vorteile der Befestigung mit Hilfe von Durchgangsschrauben und Paßschrauben verzichten zu müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

Durch die Maßnahme, die Bohrungen für die Durchgangs- bzw. Paßschrauben mit Hilfe von Schlitzen gegenüber dem Innen- bzw. Außenumfang der Bremsscheibenringe offen zu gestalten, wird ein Abbau der Spannungskonzentrationen erreicht, welche insbesondere durch ungleichförmige thermische Belastung der Bremsscheibenringe auftreten können. Dies gilt insbesondere bei Verwendung von außen an die Bremsscheibenringe angelegten Bremsbelägen bzw. Bremsklötzen, welche nicht das gesamte radiale Maß der Bremsscheibenringe überstreichen, welche also radial innen und radial außen jeweils einen Ringsektor belasten, welcher infolge fehlender Reibbelastung weniger hoher thermischer Belastung unterliegt.

Die Schlitze können an sämtlichen Bohrungen der Bremsscheibenringe vorgesehen sein, es ist jedoch auch möglich, die Schlitzbildung dort vorzunehmen, wo sie infolge erhöhter thermischer Wechsebelastung bevorzugt benötigt ist. Die Schlitze können entweder bei Fertigung der Bremsscheibenringe in diesen eingegossen werden, sie können jedoch auch durch mechanische Bearbeitung erzielt werden, d. h., daß auch eine Nachrüstung oder eine Nachbearbeitung bereits existierender Bremsscheibenkonstruktionen möglich ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen aus zwei Ringsegmenten bestehenden erfindungsgemäßen Bremsscheibenring; und

Fig. 2 ist eine gegenüber der Darstellung nach Fig. 1 vergrößerte Teilschnittansicht von Linie II-II in Fig. 1.

In der Zeichnung (Fig. 2) ist in Schnittdarstellung die Hälfte eines Radkörpers dargestellt, welcher eine Radscheibe 1, einen Nabenteil 3 und einen Laufring 5 aufweist. An den beiden Seiten der Radscheibe sind Bremsscheibenringe 7 und 9 befestigt. Die Bremsscheibenringe werden durch seitlich einwirkende (nicht dargestellte) Bremsbeläge einer Scheibenbremsanordnung beaufschlagt, wenn der Radkörper abzubremsen ist.

Die Bremsscheibenringe 7 und 9 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) geteilt wiedergegeben, d. h. sie sind in Ringsegmente 11 und 13 unterteilt. Die Bremsscheibenringe sind an den Seitenflächen 15 und 17 der Radscheibe 1 mittels Paßschrauben 19 und Durchgangsschrauben 21 befestigt. Die Paßschrauben und Durchgangsschrauben erstrecken sich hierbei durch Bohrungen der Bremsscheibenringe 7 und 9, wobei Schaftteile 23 und 25 der Paßschrauben bündig in den zugeordneten Bohrungen der Bremsscheibenringe aufgenommen sind. Die Paßschrauben sind also ohne Spiel in den Bremsscheibenringen geführt. Im Bereich der Radscheibe sind die Paßschrauben teilweise von Gleitbuchsen 27 umschlossen; diese Gleitbuchsen sind im allgemeinen U-förmig ausgebildet und vermitteln eine radiale Zentrierung der Bremsscheibenringe bei thermisch hervorgerufener Dehnung. Die Durchgangsschrauben 21 durchsetzen mit einem gewissen Spiel die Radscheibe 1 (Fig. 2) und sind mit den Paßschrauben in einem bestimmten Muster am Umfang der Bremsscheibenringe 7 und 9 angeordnet, derart, daß gezielt Dehnungsbewegungen der Ringsegmente ermöglicht sind, wenn beim Abbremsen starke Temperaturerhöhungen in den Bremsscheibenringen auftreten.

Trotz genauer Positionierung von Durchgangsschrauben und Paßschrauben bzw. Gleitpaßschrauben der vorbeschriebenen Konstruktion und Wirkungsweise ist nicht auszuschließen, daß insbesondere im Bereich der Bohrungen von diesen Risse ausgehen können, welche sich im Wechsel von Erhitzung und Abkühlung im Verlaufe von Bremsvorgängen bilden können. Derartige Risse sind durch Spannungskonzentrationen an den Bohrungsrändern zu erklären, d. h. ungleichförmige thermische Belastungen in der Masse der Ringsegmente führen zu einer Rißbildung, welche im allgemeinen von den Bohrungen ausgeht. Gemäß der Erfindung wird eine derartige Rißbildung auch bei höchster thermischer Belastung der Ringsegmente vermieden, indem die Bremsscheibenringe, ausgehend von den Bohrungen, radial nach außen bzw. nach innen geschlitzt sind. Die hierbei gebildeten Schlitze 29 besitzen im allgemeinen eine auf den Mittelpunkt der Radscheibe gerichtete radiale Orientierung, wobei von den Bohrungen am Innenumfang der Bremsscheibenringe Schlitze 29 radial nach innen gerichtet verlaufen, während die von den Bohrungen am Außenumfang ausgehenden Schlitze (29) radial nach außen gerichtet sind. Eine Schwächung des Bereichs zwischen den Bohrungsreihen ist somit nicht gegeben, d. h. eine irgendwie geartete Reduzierung der Bremsleistung muß nicht in Kauf genommen werden.

Die Schlitze 29 können je nach Material der Bremsscheibe eingegossen oder durch mechanische Bearbeitung gefertigt werden. Obwohl die zu einer Reduzierung der Spannung im Bereich der Bohrungen beitragenden Schlitze bevorzugt unter Bezugnahme auf eine Radbremsscheibe erläutert wurden, ist der Erfindungsgedanke auch bei anderen Bremsscheibenkonstruktionen anwendbar, so z. B. auch bei Wellenbremsscheiben, in jedem Fall bei allen Konfigurationen, wo Bremsscheibenringe bzw. Bremsscheibenringsegmente mittels Tragkörper durchsetzender Schrauben miteinander verbunden sind.

Bezugszeichenliste

1 Radscheibe
3 Nabenteil
5 Laufring
7 Bremsscheibenring
9 Bremsscheibenring
11 Ringsegment
13 Ringsegment
15 Seitenfläche
17 Seitenfläche
19 Paßschraube
21 Durchgangsschraube
23 Schaftteil
25 Schaftteil
27 Gleitbuchse
29 Schlitz

Claims

1. Radbremsscheibe für Schienenfahrzeuge, mit zu beiden Seiten eines Radscheibenkörpers angeordneten Bremsscheibenringen, welche mittels den Radscheibenkörper durchsetzender, von Bohrungen der Bremsscheibenringe geführter Paß- und Durchgangsschrauben miteinander verbunden sind, gekennzeichnet durch von den Bohrungen der Paß- und Durchgangsschrauben (19; 21) ausgehende, frei am Innen- bzw. Außendurchmesser endende Schlitze (29) im Material der Bremsscheibenringe (7, 9).

2. Radbremsscheibe nach Anspruch 1, bei welcher sowohl im Bereich des Innenumfangs als auch im Bereich des Außenumfangs unter Winkelabstand zueinander Bohrungen zur Aufnahme von Durchgangsschrauben bzw. Paßschrauben vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich von den im Bereich des Innenumfangs befindlichen Bohrungen Schlitze (29) radial nach innen gerichtet erstrecken, und daß sich von den im Bereich des Außenumfangs der Bremsscheibenringe befindlichen Bohrungen Schlitze radial nach außen gerichtet erstrecken.

3. Radbremsscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Reduzierung von Spannungskonzentration an den Bohrungsrändern beitragenden Schlitze (29) im Material der Bremsscheibenringe (7, 9) eingegossen oder durch mechanische Bearbeitung gefertigt sind.