DE3903790A1 - Shaft or wheel disc brake - Google Patents

Shaft or wheel disc brake

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Juergen Dr Schneider
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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Abstract

The invention relates to a shaft or wheel disc brake with a hub for spot-type disc brakes, particularly for rail vehicles, with cooling ribs on the rear side of the friction rings, in which selected ventilation ribs (14, 24, 27) each bear at least one essentially radial fastening web (15, 25, 29) which is narrower than the inside spacing of the friction rings (12, 13) or the spacing of a friction ring from the wheel disc and one end (17, 20, 21, 23, 23A, 28) of which is rigidly connected to the ventilation rib (14, 24, 27) and the other end (19) of which is extended as far as the hub (16) and fastened there. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellen- bzw. Radbremsscheibe mit Nabe für Teilbelagscheibenbremsen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, welche aus geteilten oder ungeteilten Reibringen besteht, auf deren Rückseite Lüftungsrippen angeordnet sind, die Kühlluftka­ näle bilden, wobei die Wellenbremsscheibe aus zwei Reibringen besteht, die durch die auf der Rückseite angeorneten Lüftungs­ rippen miteinander verbunden sind, und wobei mindestens eine Radbremsscheibe am Rad angeordnet ist, welche sich, gegebenenfalls mit den Lüftungsrippen, am Rad abstützt, und die Verbindung zwischen Bremsring und Nabe über die Lüftungsrippen erfolgt.The invention relates to a shaft or wheel brake disc with a hub for partial lining disc brakes, especially for rail vehicles, which consists of divided or undivided friction rings the rear of which are arranged ventilation ribs, the cooling air form channels, the shaft brake disc consisting of two friction rings consists of the ventilation arranged on the back ribs are interconnected, and at least one Wheel brake disc is arranged on the wheel, which, if necessary with the ventilation ribs, supported on the wheel, and the connection between the brake ring and hub via the ventilation ribs.

Eine bekannte Bremsscheibe (DE 31 02 429 C2) besitzt einzelne Lüftungsrippen, die nach innen über den Innenumfang des Brems­ rings hinaus bis zur Nabe verlängert sind und mit bekannten Methoden an der Nabe befestigt sind. Der Nachteil dieser Befes­ tigungsart besteht vor allem darin, daß die Lüftungsrippen mind. zum Teil schmaler sein müssen als der Abstand der beiden Reib­ ringe ist. Dadurch wird der Wärmeabfluß von der Bremsfläche über die Rippen an die umgebende Luft verschlechtert.A known brake disc (DE 31 02 429 C2) has individual ones Ventilation fins that run inward over the inner circumference of the brake extended out to the hub and with known Methods are attached to the hub. The disadvantage of this befes The main way of cleaning is that the ventilation ribs have at least sometimes have to be narrower than the distance between the two friction rings is. This will cause heat to flow from the braking surface deteriorated via the ribs to the surrounding air.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsart eines Bremsrings an der Nabe vorzuschlagen, welche weder die Nachteile der bekannten Konstruktionen besitzt noch eine komplizierte Herstellung benötigt. Andererseits muß die Be­ festigung zwischen Bremsring und Nabe auch die Ausdehnung des Bremsrings unter der Erwärmung beim Bremsen so gut ermöglichen, daß keine Risse entstehen.The present invention is therefore based on the object Propose a brake ring mounting method on the hub, which neither has the disadvantages of the known constructions nor complicated manufacturing. On the other hand, the Be Fixing between the brake ring and hub also the expansion of the Allow the brake ring under the warming when braking so well that there are no cracks.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß ausgewählte Lüftungs­ rippen jeweils mindestens einen im wesentlichen radial liegenden Befestigungssteg tragen, welcher schmaler ist als der innere Abstand der Reibringe bzw. der Abstand eines Reibrings von der Radscheibe und dessen eines Ende bis zur Nabe verlängert und dort befestigt ist.The solution to this problem is that selected ventilation ribs each have at least one substantially radial Wear fastening bridge, which is narrower than the inner one Distance of the friction rings or the distance of a friction ring from the  Wheel disc and its one end extended to the hub and is attached there.

Vorteilhaft besteht die Lüftungsrippe mit dem Befestigungssteg aus einem Stück und der Befestigungssteg bindet etwa senkrecht in die Lüftungsrippe ein.The ventilation rib with the fastening web is advantageous in one piece and the fastening web binds approximately vertically into the ventilation rib.

Zweckmäßig beträgt die Breite des Befestigungssteges etwa 80% des inneren Abstandes der Reibringe bzw. des Abstandes zwischen Radscheibe und Bremsring.The width of the fastening web is expediently about 80% the inner distance of the friction rings or the distance between Wheel disc and brake ring.

Der Vorteil dieser Befestigungsart besteht vor allem darin, daß die Befestigungsstege sehr gut die Durchmesservergrößerung des Bremsrings infolge der Erwärmung beim Bremsen auffangen und kom­ pensieren können, sodaß weniger Risse entstehen, als bei den bekannten Befestigungsarten aus dem Stand der Technik. Besonders vorteilhaft ist es, den Querschnitt des in die Lüftungsrippen einbindenden Teils des Befestigungssteges größer vorzusehen, als der etwa radial liegende Teil des Befestigungssteges, wodurch die Verformung des Bremsrings infolge der Erwärmung beim Bremsen elastisch von dem etwa radial liegenden Teil des Befestigungssteges aufgenommen wird. Darüber hinaus entsteht mit den Befestigungs­ stegen eine gewisse Elastizität in konzentrischer Richtung, die nach Belieben und entsprechend den Anforderungen eingestellt werden kann, wodurch auch Dämpfungsmittel vorgesehen werden können, welche Schwingungen in konzentrischer Richtung verhindern können.The main advantage of this type of attachment is that the mounting bars very good the diameter increase of the Catch the brake ring due to the warming during braking and com pensieren, so that there are fewer cracks than in the known types of attachment from the prior art. Especially It is advantageous to use the cross section of the ventilation ribs integrating part of the mounting web to provide larger than the approximately radial part of the fastening web, whereby the deformation of the brake ring due to the heating during braking elastic from the approximately radial part of the fastening web is recorded. In addition, with the attachment have a certain elasticity in a concentric direction, the set at will and according to requirements can be provided, whereby damping means can also be provided, which can prevent vibrations in the concentric direction.

Besonders gut lassen sich diese Vorteile erreichen, wenn man den An- oder Einbindeort des Befestigungssteges in die Lüftungs­ rippe so legt, daß er einen Abstand von etwa 10% der Lüftungs­ rippenlänge vom jeweiligen Ende der Lüftungsrippe besitzt.These advantages can be achieved particularly well if you the attachment or integration location of the fastening web in the ventilation rib so that it is a distance of about 10% of the ventilation rib length from the respective end of the ventilation rib.

Für die Verbindung des Bremsrings mit der Nabe lassen sich alle bekannten Verbindungen verwenden.All can be used to connect the brake ring to the hub use known connections.

In den Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und zwar zeigt:In the drawings, for example, embodiments of the Invention shown and shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht mit teilweise aufgebrochenem Reibring, Fig. 1 is a side view with partially broken friction ring,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Form des Befestigungssteges und Fig. 3 shows another form of the fastening web and

Fig. 4 eine weitere Anordnung des Befestigungssteges. Fig. 4 shows another arrangement of the fastening web.

Nach den Fig. 1 und 2 besteht der Bremsring 11 aus den beiden Reibringen 12 und 13, wobei durch den teilweise aufgebrochenen Reibring 13 eine Lüftungsrippe 14 zu sehen ist, durch die die beiden Reibringe 12 und 13 miteinander verbunden sind zu dem Bremsring 11. Die Verbindung des Bremsrings 11 mit der Nabe 16 erfolgt mit dem Befestigungssteg 15, welcher mit einem kurzen Teil 17 etwa senkrecht in die Lüftungsrippe 14 einbindet und mit dieser aus einem Stück besteht, z.B. gegossen ist. Der lange Teil 18 des Befestigungssteges 15 liegt etwa radial und wird nach innen aus dem Bremsring 11 herausgeführt und mit seinem Ende 19 in bekannter Weise mit der Nabe 16 verbunden, z.B. ver­ schraubt. Das Ende 19 kann aber auch als Leiste ausgebildet sein, welche in einer an der Nabe angeordneten Klemmnut eingeklemmt ist, etwa nach Art des DE-PS 12 22 962.According to FIGS. 1 and 2, 11 is composed of the brake ring of the two friction rings 12 and 13, wherein a vent rib 14 is seen through the partially broken friction ring 13 through which the two friction rings 12 and 13 are connected to each other to the brake ring 11. The connection of the brake ring 11 to the hub 16 takes place with the fastening web 15 , which integrates with a short part 17 approximately vertically into the ventilation rib 14 and consists of one piece with it, for example is cast. The long part 18 of the mounting web 15 is approximately radial and is guided inwards out of the brake ring 11 and with its end 19 connected in a known manner to the hub 16 , for example screwed ver. The end 19 can also be formed as a bar which is clamped in a clamping groove arranged on the hub, for example in the manner of DE-PS 12 22 962.

Die Breite B des Befestigungssteges 15 ist kleiner als der innere Abstand A der Reibringe 12 und 13 voneinander, wobei im vorlie­ genden Fall die Breite B etwa 80% des inneren Abstandes A der beiden Reibringe 12 und 13 voneinander beträgt. Gegebenenfalls können im Befestigungssteg 15 auch noch an ausgewählten Stellen Einschnürungen vorhanden sein, die das Dehnverhalten dieser Stege 15 in einer gewünschten Richtung verändern. Auch können die radial liegenden Teile 18 der Befestigungsstege 15 wellenförmig mit parallel zu Achse liegenden Wellen ausgebildet sein.The width B of the fastening web 15 is smaller than the inner distance A of the friction rings 12 and 13 from one another, wherein in the vorlie case, the width B is about 80% of the inner distance A of the two friction rings 12 and 13 from each other. If necessary, constrictions can also be present in the fastening web 15 at selected points, which change the stretching behavior of these webs 15 in a desired direction. The radially lying parts 18 of the fastening webs 15 can also be designed in a wave shape with waves lying parallel to the axis.

In jedem Fall muß der Ort der Einbindung des Befestigungssteges 15 in die Lüftungsrippe 14 einen Abstand von mehr als 10% der Lüftungsrippenlänge von deren Ende besitzen. Dargestellt ist dies in Fig. 1 mit gestrichelt gezeichneten kurzen Teilen 20 und 21, wobei der Teil 20 nahe dem äußeren Ende und der Teil 21 nahe dem inneren Ende der Lüftungsrippe 14 in diese einbindet. Immer bleibt ein Abstand des Einbindungsortes von mehr als 10% der Länge der Lüftungsrippe 14 vom jeweiligen Ende dieser Rippe.In any case, the location of the attachment of the fastening web 15 in the ventilation rib 14 must have a distance of more than 10% of the length of the ventilation rib from the end thereof. This is shown in Fig. 1 with dashed short parts 20 and 21 , the part 20 near the outer end and the part 21 near the inner end of the ventilation rib 14 integrates into this. There is always a distance of the integration location of more than 10% of the length of the ventilation rib 14 from the respective end of this rib.

Der Querschnitt des kurzen Teils 17 des Befestigungssteges 15 ist etwa um 50% größer als der Querschnitt des längeren und radial liegenden Teils 18 des Befestigungssteges 15. Damit wird erreicht, daß die Durchmesservergrößerung des Bremsrings 11 infolge der Erwärmung beim Bremsen voll von dem langen radialen Teil 18 des Befestigungssteges 15 aufgenommen wird. Der Teil 18 wird dabei im Elastizitätsbereich gelängt, wobei sich die Durchmesservergrößerung bei der Abkühlung des Bremsrings 11 wieder vollständig zurückstellt. Die Berechnung dieser Teile läßt sich leicht durchführen, ohne daß man dazu einer erfinde­ rischen Tätigkeit bedarf.The cross section of the short part 17 of the fastening web 15 is approximately 50% larger than the cross section of the longer and radially lying part 18 of the fastening web 15 . So that the increase in diameter of the brake ring is received as a result of heating during braking full of long radial portion 18 of the fastening web 15 11 is achieved. The part 18 is elongated in the range of elasticity, with the increase in diameter being completely reset when the brake ring 11 cools down. The calculation of these parts can be easily carried out without the need for an inventive activity.

Nach Fig. 3 ist der im Innern des Bremsrings 11 liegende Teil des Befestigungssteges 25 in zwei Teile 23 und 23 A geteilt, wobei jedes Teil 23 und 23 A in eine andere Lüftungsrippe einbindet. Zweckmäßig binden die beiden Teile 23 und 23 A in die beiden beider­ seits des Befestigungssteges 25 liegenden Lüftungsrippen 24 ein. Man kann natürlich den Befestigungssteg 25 in bekannter Weise an der Nabe 16 befestigen. Falls es notwendig werden sollte, können die Teilarme 23 und 23 A unterschiedlich lang ausgeführt werden.According to FIG. 3, the part of the fastening web 25 lying inside the brake ring 11 is divided into two parts 23 and 23 A , each part 23 and 23 A integrating into a different ventilation rib. Appropriately bind the two parts 23 and 23 A in the two ventilation ribs 24 on both sides of the fastening web 25 . You can of course attach the mounting web 25 to the hub 16 in a known manner. If it should become necessary, the arms 23 and 23 A can be of different lengths.

In Fig. 4 ist eine weitere Anordnung der Befestigungsstege darge­ stellt. Dazu sind die beiden benachbarten Lüftungsrippen 26 und 27 durch ein etwa tantial liegendes Rippenstück 28 miteinander verbunden. Ein Befestigungssteg 29 ist an der Nabe 16 befestigt und bindet etwa in der Mitte des Rippenstücks 28 in dieses ein. Das Rippenstück 28 kann als Nocken ausgebildet sein, mit dem sich der Bremsring 11 an der Radscheibe abstützt. In Fig. 4 a further arrangement of the fastening webs is Darge provides. For this purpose, the two adjacent ventilation ribs 26 and 27 are connected to one another by an approximately tantial rib piece 28 . A fastening web 29 is fastened to the hub 16 and binds approximately in the middle of the rib piece 28 into it. The rib piece 28 can be designed as a cam with which the brake ring 11 is supported on the wheel disk.

Die Verbindungsstege besitzen normalerweise einen Querschnitt in Form eines Flachprofils, wobei die Flachseite parallel zur Rad- oder Wellenachse liegt. Bei der Ausführung nach Fig. 4 liegt jedoch die Flachseite 30 des Befestigungssteges parallel zum Bremsring 11, das heißt senkrecht zur Rad- oder Wellenachse. Es ist ohne weiteres möglich auch bei den anderen Beispielen, die Befestigungsstege so anzuordnen, daß ihre Flachseite parallel zum Bremsring 11 liegt.The connecting webs usually have a cross section in the form of a flat profile, the flat side being parallel to the wheel or shaft axis. In the embodiment according to FIG. 4, however, the flat side 30 of the fastening web lies parallel to the brake ring 11 , that is to say perpendicular to the wheel or shaft axis. It is also possible in the other examples to arrange the fastening webs in such a way that their flat side lies parallel to the brake ring 11 .

Es ist mit der erfindungsgemäßen Konstruktion möglich und von Vorteil, daß die Befestigung der Befestigungsstege 15, 25, 29 an der Nabe 16 mit jeder bekannten Konstruktion erfolgen kann, sodaß diese Bremsscheibe nach der Erfindung allen Anforderungen ange­ paßt werden kann. Dazu gehört auch, daß man die Anzahl der an einer Bremsscheibe oder einem Rad anzuordnenden Befestigungs­ stege völlig frei wählen kann.It is possible with the construction according to the invention and advantageous that the attachment of the mounting webs 15 , 25 , 29 to the hub 16 can be done with any known construction, so that this brake disc according to the invention can be adapted to all requirements. This also includes that you can choose the number of webs to be arranged on a brake disc or a wheel completely free.

Claims (12)

1. Wellen- bzw. Radbremsscheibe mit Nabe für Teilbelagscheiben­ bremsen, insbesondere für Schienenfahrzeuge, welche aus geteilten oder ungeteilten Reibringen besteht, auf deren Rückseite Lüftungs­ rippen angeordnet sind, die Kühlluftkanäle bilden, wobei die Wellenbremsscheibe aus zwei Reibringen besteht, die durch die auf der Rückseite angeordneten Lüftungsrippen miteinander verbunden sind, und wobei mindestens eine Radbremsscheibe am Rad angeordnet ist, welche sich, gegebenenfalls mit den Lüftungsrippen, am Rad abstützt, und die Verbindung zwischen Bremsring und Nabe über die Lüftungsrippen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ausge­ wählte Lüftungsrippen (14, 24, 27) jeweils mindestens einen im wesentlichen radial liegenden Befestigungssteg (15, 25, 29) tragen, welcher schmaler ist als der innere Abstand (A) der Reibringe (12′, 13) bzw. der Abstand eines Reibrings von der Radscheibe und dessen eines Ende (19) bis zur Nabe (16) verlängert und dort be­ festigt ist.1. Braking the shaft or wheel brake disc with hub for partial lining discs, especially for rail vehicles, which consists of divided or undivided friction rings, on the back of which ventilation ribs are arranged, which form the cooling air ducts, the shaft brake disc consisting of two friction rings formed by the on the Rear ribs are connected to each other, and at least one wheel brake disc is arranged on the wheel, which is supported on the wheel, possibly with the ventilation ribs, and the connection between the brake ring and hub via the ventilation ribs, characterized in that selected ventilation ribs ( 14 , 24 , 27 ) each carry at least one essentially radially lying fastening web ( 15 , 25 , 29 ) which is narrower than the inner distance ( A ) of the friction rings ( 12 ', 13 ) or the distance of a friction ring from the wheel disc and one end ( 19 ) of which extends to the hub ( 16 ) and there be fe is increasing. 2. Wellen- bzw. Radbremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lüftungsrippe (14, 24, 27) mit dem Befestigungs­ steg (15, 25, 29) aus einem Stück besteht und der Befestigungssteg (15, 25, 29) etwa senkrecht in die Lüftungsrippe (14, 24, 27) ein­ bindet.2. shaft or wheel brake disc according to claim 1, characterized in that the ventilation rib ( 14 , 24 , 27 ) with the fastening web ( 15 , 25 , 29 ) consists of one piece and the fastening web ( 15 , 25 , 29 ) binds approximately vertically into the ventilation rib ( 14 , 24 , 27 ). 3. Wellen- bzw. Radbremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Breite (B) des Befestigungssteges (15, 25, 29) etwa 80% des inneren Abstandes (A) der Reibringe (12, 13) bzw. des Abstandes zwischen Radscheibe und Bremsring beträgt.3. shaft or wheel brake disc according to claim 1 or 2, characterized in that the width ( B ) of the fastening web ( 15 , 25 , 29 ) about 80% of the inner distance ( A ) of the friction rings ( 12 , 13 ) or the distance between the wheel disc and the brake ring. 4. Wellen- bzw. Radbremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Lüftungsrippe (14) auf jeder Seite je ein Befestigungssteg angeordnet ist. 4. shaft or wheel brake disc according to one of claims 1 to 3, characterized in that a fastening web is arranged on each side of a ventilation rib ( 14 ). 5. Wellen- bzw. Radbremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der An- bzw. Einbindeort des Befesti­ gungssteges in die Lüftungsrippe mindestens einen Abstand von 10% der Lüflungsrippenlänge von deren jeweiligem Ende besitzt.5. shaft or wheel brake disc according to one of claims 1 to 4, characterized in that the attachment or mounting location of the fastener web in the ventilation rib at least a distance of 10% of the length of the ventilation ribs from their respective ends. 6. Wellen- bzw. Radbremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des in die Lüftungs­ rippe einbindenden Teils (17, 20, 21) des Befestigungssteges (15) größer ist als der etwa radial liegende Teil (18).6. shaft or wheel brake disc according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cross section of the rib integrating into the ventilation part ( 17 , 20 , 21 ) of the fastening web ( 15 ) is larger than the approximately radially lying part ( 18th ). 7. Wellen- bzw. Radbremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das nabenseitige Ende (18) des Be­ festigungssteges (15) als Leiste ausgebildet ist, die in einer an der Nabe (16) angeordneten Klemmnut eingeklemmt ist und umgekehrt.7. shaft or wheel brake disc according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hub-side end ( 18 ) of the loading fastening web ( 15 ) is designed as a bar which is clamped in a clamping groove arranged on the hub ( 16 ) and vice versa. 8. Wellen- bzw. Radbremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der etwa radial liegende Teil (18) des Befestigungssteges (15, 25, 29) wellenförmig mit parallel zur Radachse bzw. Wellenachse liegenden Wellen ausgebildet ist.8. shaft or wheel brake disc according to one of claims 1 to 7, characterized in that the approximately radially lying part ( 18 ) of the fastening web ( 15 , 25 , 29 ) is wave-shaped with waves parallel to the wheel axis or shaft axis. 9. Wellen- bzw. Radbremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der etwa im Inneren des Bremsrings (11) liegende Teil des Befestigungssteges (25) längs- bzw. quer geteilt ist und jedes Teilstück (23, 23 A) in eine andere Lüft­ ungsrippe (24, 24 A) einbindet.9. shaft or wheel brake disc according to one of claims 1 to 8, characterized in that the approximately inside the brake ring ( 11 ) lying part of the fastening web ( 25 ) is divided longitudinally or transversely and each section ( 23 , 23 A) ) in another ventilation rib ( 24 , 24 A ). 10. Wellen- bzw. Radbremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbarte Lüftungsrippen (26, 27) durch ein etwa tangential liegendes Rippenstück (28) miteinander verbunden sind und ein Befestigungssteg (29) in das Rippenstück (28) einbindet.10. shaft or wheel brake disc according to one of claims 1 to 9, characterized in that two adjacent ventilation ribs ( 26 , 27 ) are connected to one another by an approximately tangential rib piece ( 28 ) and a fastening web ( 29 ) in the rib piece ( 28 ) integrates. 11. Wellen- bzw. Radbremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstege (15, 25, 29) mit ihrer Flachseite (30) parallel zum Bremsring (11) liegen.11. shaft or wheel brake disc according to one of claims 1 to 10, characterized in that the fastening webs ( 15 , 25 , 29 ) with their flat side ( 30 ) are parallel to the brake ring ( 11 ). 12. Wellen- bzw. Radbremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rippenstück (28) als Nocken zur Anlage an der Radscheibe ausgebildet ist.12. Shaft or wheel brake disc according to one of claims 1 to 11, characterized in that the rib piece ( 28 ) is designed as a cam for contact with the wheel disc.
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