DE4436457A1 - Bremsbelag für Teilbelag-Scheibenbremsen, insbesondere von Schienenfahrzeugen - Google Patents
Bremsbelag für Teilbelag-Scheibenbremsen, insbesondere von SchienenfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Bremsbelag nach dem Gat
tungsbegriff des Patentanspruches 1.
Großflächige Bremsbeläge, wie bei Schienenfahrzeug
scheibenbremsen üblich, weisen bei energiereichen
Bremsvorgängen keine auch nur annähernd konstante Flä
chenpressung auf ihrer Reibfläche auf. Dies ist unter anderem
auf ungleichmäßige Krafteinleitung von Seiten der
Zuspannvorrichtung z. B. bei Verwendung von Schwal
benschwanzführungen zurückzuführen, auch auf die Tatsache, daß
zufällig wärmere Bereiche der Oberflächen von Belag und
Bremsscheibe auf Grund der Wärmeausdehnung der Reibmaterialien
aus ihren Oberflächen hervortreten, wobei diese Bereiche höher
belastet und deshalb im weiteren Fortgang des Bremsens heißer
als die benachbarten Zonen werden. Die Folge derartiger
"hotspots" auf Scheibe und Belag sind vorzeitige Wärmerisse an
Scheibe und Belagschäden infolge thermischer Überlastung.
Insbesondere bei harten Belagmaterialien (harzgebundene
Materialien, Metallsinterstoffe) ist der vorgenannte Vorgang
extrem stark ausgebildet.
Zur Vermeidung der vorstehenden Nachteile wurden - in erster
Linie bei Verwendung von Sinterwerkstoffen - bereits
Bremsbeläge eingesetzt, welche elastisch gelagerte
Einzelelemente aufweisen (DE-OS 43 01 006). Bei derartigen
Anordnungen sind jedoch im wesentlichen zwei Nachteile
festzustellen: Die Flächenpressungen an den einzelnen
Elementen sind nach wie vor nicht konstant, sie sind
einfederungsabhängig entsprechend der jeweiligen Flächen
konstante der elastischen Bettung der einzelnen Elemente.
Zudem ist der Belagaufwand insgesamt sehr aufwendig und
folglich sehr teuer; es handelt sich um eine Verteuerung um
das Vier- bis Sechsfache gegenüber organisch gebundenen,
einstückigen Belägen.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen
Bremsbelag der gattungsgemäßen Art mit baulich einfachen
Mitteln so auszugestalten, daß eine Vergleichmäßigung der
Flächenpressung an der Reibfläche der Bremsscheibe erzielbar
ist. Es soll eine eindeutig definierte Aufteilung der
Gesamtzuspannkraft auf die einzelnen Belagelemente ermöglicht
sein. Zur Erzielung von Kosteneinsparungen soll es auch
möglich sein, den Bremsbelag oder Teile desselben in
kostengünstiger Weise auszutauschen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem
Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.
Durch die Aufteilung des gesamten Belages in mehrere
Belagelemente bzw. Gruppenelemente und durch die Art der
Lagerung der Belagelemente bzw. Gruppenelemente an einem
Tragkörper einschließlich Festlegung der Krafteinleitung der
Zuspannkraft ist eine gleichmäßige Aufteilung dieser
Zuspannkraft auf eine Vielzahl einzelner Belagelemente bzw.
Belagklötze ermöglicht; zudem sind durch die Belagelemente
bzw. Gruppenelemente kleine, auswechselbare Einheiten
gebildet, was eine wesentliche Verbilligung gegenüber
herkömmlichen Bremsbelägen mit Schwalbenschwanzführung
beinhaltet. Bei symmetrisch zur Mittellinie des Tragkörpers
(Belagträger oder Belaghalter) angeordneten Belagelementen
bzw. aus Belagelementen gebildeten Belaggruppen ist die
Aufteilung des Gesamtbelags in zwei Halbbeläge möglich, wobei
als kleinste Belageinheit ein Belagelement pro Trägerblech
vorgesehen sein kann. Die Belagelemente bzw. die durch diese
gebildete Gruppen (Gruppenelemente) können mit dem sie
tragenden Trägerblech entweder an einem gemeinsamen
Belagträger oder direkt am Belaghalter angeordnet sein. Für
die Vergleichmäßigung der Flächenanpressung ist sowohl die Art
der Lagerung der Belagelemente an den Trägerblechen, die Art
der Lagerung der Trägerbleche an ihrem Träger, dem Belagträger
oder dem Belaghalter, als auch die Art der Einleitung der
Zuspannkräfte gegenüber den gebildeten Schwerpunkten
verantwortlich. Vorzugsweise besteht die Lagerung jedes
einzelnen Elements, also jedes Belagklotzes am Trägerblech aus
der Paarung einer Kugelpfanne mit einer Kugelkalotte, welche
so ausgebildet sind, daß die resultierende Kraft aus
Anpreßkraft am Bremsbelag und senkrecht dazu stehender
Reibkraft jeweils senkrecht zu der an der Kugelpfanne
bestehenden Kugelfläche steht. Die Resultierende verläuft
hierbei durch den Flächenschwerpunkt des jeweiligen
Belagelements im Bereich der Reibung an der Bremsscheibe. Bei
Vergleichmäßigung der Flächenpressung des Gesamtbelages, also
gleichmäßigerer Bremsscheibenbelastung, ist eine höhere
Energieaufnahme der Scheibe bei vorgegebener Temperaturgrenze
ermöglicht. Es liegt auch geringerer Verschleiß vor, da der
Verschleiß mit der Temperatur überproportional steigt, bei
einer Temperaturvergleichmäßigung bzw. -reduzierung demzufolge
eine Reduzierung des Verschleißes erreicht wird. Durch
Vergleichmäßigung der Flächenpressung und die gleichmäßigere
Bremsscheibenbelastung ist natürlich auch die Gefahr der
Wärmerißentstehung reduziert.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil von Bremsbelägen der
vorgenannten Art liegt in wesentlich günstigeren Be
triebskosten, da die einzelnen Belagelemente bzw. aus
Belagelementen gebildete Gruppenelemente erheblich ko
stengünstiger sind als die bisher verwendeten Schwalbenschwanz
- Belageinheiten in Element - bzw. Gesamtbauweise. Während es
bei einteiligen Bremsbelägen bekannter Art, aber auch bei
neueren, mehrteiligen Bremsbelägen erforderlich ist, bei einem
Belagwechsel auch den vergleichsweise teuren Belagträger
auszutauschen, ist es infolge der Aufteilung in Belaggruppen
oder Einzelelemente, jeweils getragen von einem
kostengünstigen Trägerblech, möglich, den Belagträger nach
erneuter Bestückung mit Belagelementen bzw. -gruppen wieder zu
verwenden. Die Belagelemente bilden in ihrer Gesamtanordnung
vorzugsweise eine hinsichtlich der Bremsgeometrie vorteilhafte
Kreisringsektorfläche, wodurch geringere Scheibenhohl
laufneigung in Kauf zu nehmen ist. Die Reib- oder
Belagelemente können Kreisform haben, sie können aber auch
mehreckige Formgebung besitzen; sie können zusätzlich Verdreh
sicherungen aufweisen oder können in ihrer Formgebung so
ausgebildet sein, daß sie sich gegen Verdrehung sperrend
gegenseitig abstützen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung können je drei
Einzelelemente zu einem gemeinsamen Belagelement
zusammengefaßt werden, was bei kautschukgebundenen organischen
Belagmaterialien sinnvoll ist. Es ist möglich, die
Belagelemente in vielfältiger Weise gelenkig an ihrem
unmittelbaren Träger d. h. am Trägerblech zu befestigen, so mit
Nietverbindungen, Schweißpunkt-Verbindungen, Schraub-Ver
bindungen etc. Von besonderer Bedeutung ist die gezielte
Einleitung der Zuspannkräfte an einem Bremsbelag der
verwendungsgemäßen Art. So kann die Lasteinleitung von Seiten
der Zuspannvorrichtung über ein Kugelgelenk erfolgen, und zwar
jeweils im Schwerpunkt eines Halbbelages. Es ist auch möglich,
die Gesamtzuspannkraft über einen Waagebalken einzuleiten, der
die Zuspannkraft von einem gemeinsamen Hebel auf beide
Halbbeläge gleichmäßig aufteilt.
Bei einteiligen Trägerplatten als Belagträger für die
Belagelemente bzw. Gruppenelemente ist im Bereich der
gemeinsamen Mittellinie des Trägers eine gewisse Ver
schwenkbarkeit, z B. durch Materialschwächung möglich, welche
sicherstellt, daß die in den Schwerpunkten der beiden
Halbbeläge drückenden Hebelkräfte gleichmäßig auf die
Dreiecks- bzw. Schwerpunkte der Einzel- bzw. Gruppenelemente
verteilt werden (statisch bestimmte Kräftezerlegung).
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in
weiteren Patentansprüchen aufgeführt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht des aus mehreren
Gruppenelementen bestehenden Bremsbelages gegenüber der
Reibfläche einer schematisch angedeuteten Bremsscheibe, wobei
zur Veranschaulichung der geometrischen Zuordnung auf die
Darstellung des Belagträgers bzw. des Belaghalters verzichtet
wurde;
Fig. 2 ist eine Einzel-Schnittansicht von Linie II-II in
Fig. 3 unter Darstellung der Anlenkung zweier Belagelemente
an einem Trägerblech und dessen Zuordnung zum Belagträger;
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 2;
Fig. 4 ist eine gegenüber Fig. 2 und 3 vergrößerte,
schematisierte Einzel- Schnittansicht unter Darstellung des
Kraftverlaufs an einem einzelnen Belagelement in seiner
Zuordnung zum Trägerblech;
Fig. 5 ist eine Unteransicht eines Belagträgers mit an diesem
angelenkten Gruppenelementen, jeweils bestehend aus einem
Trägerblech mit je 3 Belagelementen;
Fig. 6 ist eine Längsansicht eines zur Halterung des
Belagträgers nach Fig. 5 dienenden Belaghalters;
Fig. 7 ist eine gegenüber Fig. 5 und 6 schematisierte
Ansicht eines Belaghalters unter Darstellung der von
unmittelbar angelenkten Gruppenelementen gebildeten
Schwerpunkte D1, D2, und D3 und der durch die Schwerpunkte der
Gruppenelemente gebildeten gemeinsamen Schwerpunkte zur
Einleitung der halben Zuspannkraft je Belaghälfte;
Fig. 8 ist eine der Fig. 7 vergleichbare Ansicht eines
Belaghalters mit an diesem unmittelbar angeordneten
Belagelementen, wobei jeweils 3 Einzelelemente je Trägerblech
jeweils zu einem gemeinsamen Belagelement zusammengefaßt sind;
Fig. 9 ist eine der Fig. 2 vergleichbare Schnittansicht
unter Darstellung einer quasigelenkigen Anordnungen der
Belagelemente am Trägerblech; und
Fig. 10 ist eine den Fig. 2 und 9 vergleichbare Ansicht einer
flach bauenden Anlenkung der Belagelemente am Trägerblech und
Belagträger in ihrer Zuordnung zum Belaghalter.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein aus mehreren Gruppenelementen
(1) mit Belagelementen (3) bestehender Bremsbelag in seiner
Zuordnung zur Reibfläche (5) einer in ihren Umfangslinien
angedeuteten, z. B. aus Stahl bestehenden
Bremsscheibe (6) wiedergegeben. Die Gruppenelemente (1) sind
jeweils aus den Belagelementen und einem sie tragenden
Trägerblech (7) gebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind 9 derartige Gruppenelemente (1) mit jeweils 3 als
Bremsklötze ausgebildeten Belagelementen (3) auf Trägerblechen
(7), also insgesamt 18 Belagelemente, vorhanden. Die
Belagelemente sind vorzugsweise in ihrer Gesamt fläche als
Kreisringsektorfläche angeordnet, wie aus Fig. 1 ersichtlich
ist, und können z. B. aus Sintermetall bestehen.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind jeweils 3 Reib- bzw.
Belagelemente in nachfolgend erläuterter Weise an einem
Trägerblech (7) angeordnet. Die verwendeten Trägerbleche (7)
besitzen z. B. Dreiecksform, wobei die Belagelemente (3) an der
der Reibfläche der Bremsscheibe zugewandten Seite der
Trägerbleche (7) mit einem gewissen Freiheitsgrad der
Verschwenkung angelenkt sind.
Gemäß Fig. 2, welche einen Schnitt von Linie II-II in Fig.
3 wiedergibt, ist jedes der Belagelemente (3) mittels einer
Flachkopfschraube (9), einer Kuppe (11), einer Druckfeder (13)
und einer Mutter (15) am Trägerblech (7) angelenkt. Die
Flachkopfschraube (9) befindet sich in einer mittigen
Ausnehmung (17) des Belagelements (3) und erstreckt sich in
dargestellter Weise durch Bohrungen der Kuppe und des
Trägerbleches, wobei unter Zwischenlagerung der Druckfeder
(13) eine Gegenverschraubung mit Hilfe der Mutter (15)
vorgesehen ist. Die Kuppe (11) ist in einer schalenförmigen
Ausnehmung des Trägerbleches (7) eingefügt, die Lagerung jedes
Belagelementes ist also durch eine Kugelpfanne und eine
Kugelkalotte gebildet. Gemäß Fig. 4, welche schematisch die
Führung eines der Belagelemente am Trägerblech (7)
veranschaulicht, wirken am Belagelement die Kräfte FR als
Reibkraft und die Anpreßkraft FA, woraus die resultierende
Kraft F gebildet ist. Diese steht jeweils senkrecht zur
Kugelfläche der Kugelpfanne. Der Mittelpunkt des Radius r ist
in den Flächenschwerpunkt der Reibfläche des Belagelements
gelegt. Die resultierende Kraft F verläuft demnach
notwendigerweise durch den Flächenschwerpunkt des
Belagelements; nur auf diese Weise ist eine annähernd
konstante Flächenpressung P des Belagelements gegenüber der
Reibfläche (5) der Bremsscheibe erzielbar.
Die unter Bezugnahme auf die zur Vergleichmäßigung der
Anpreßkraft erläuterte Anordnung der Belagklötze bzw.
Belagelemente am Trägerblech (7) gilt in gleicher Weise für
die Anordnung der einzelnen Trägerbleche (7) an einem
Belagträger (19) der z. B. in Fig. 5 dargestellten Form. Der
Belagträger ist als Trägerplatte vorgesehen, um die in Fig. 1
schematisch dargestellten Trägerbleche (7) zu haltern. Hierbei
sind (Fig. 2) jedem der Trägerbleche wiederum eine Schraube
(21), eine Kuppe (23), eine Druckfeder (25) und eine Mutter
(27) zugeordnet; die einzelnen Trägerbleche (7) sind demnach
in gleicher Weise wie die Belagelemente mit einem gewissen
Freiheitsgrad der Schwenkbarkeit am Belagträger (19)
angebracht. Fig. 5 zeigt in Unteransicht an einem Belagträger
(19) 3 der Trägerbleche (7) mit jeweils 3 an diesen
angeordneten Belagelementen.
Der Belagträger (19) mit den an ihm angeordneten 18
Belagelementen ist seinerseits an dem in Fig. 6 in
rückwärtiger Ansicht dargestellten Belaghalter (29)
montierbar. Der Belaghalter weist zur Aufhängung an einer
Hängelasche dienende Augen (31) auf und trägt den Belagträger
(19) von im wesentlichen vergleichbarer Konfiguration an
seiner der Bremsscheibe zugewandten Seite. Hierzu ist der
Belaghalter (29) beispielsweise an seinem nach Fig. 6 unteren
Ende mit einem durch einen Federbügel (33) verspannbaren
Bolzen versehen, welcher an der bezüglich der Darstellung nach
Fig. 6 abgewandten Seite durch eines der Augen (35) des
Belagträgers hindurchgreift, wobei weitere, vom Belagträger
sich erstreckende Befestigungselemente (nicht dargestellt)
durch Öffnungen des Belaghalters hindurchführbar und gegenüber
dem Belaghalter verschraubbar sind. Es liegt hierdurch eine
schnelle Demontierbarkeit des Belagträgers mit den an ihm
angeordneten Belagelementen vom Belaghalter vor, da nach Lösen
der vorgenannten Befestigungselemente bzw. Herausziehen des
vom Federbügel verspannbaren Haltebolzens ein Abziehen des
Belagträgers quer zum Belaghalter ermöglicht ist.
Die Trägerbleche mit den Belagelementen wurden unter
Bezugnahme auf Fig. 2 und 5 als an einem Belagträger gehaltert
erläutert, wobei der Belagträger seinerseits an einem
Belaghalter (Fig. 6) befestigbar ist. Für gewisse
Anwendungsfälle ist auch eine direkte Befestigung der
Trägerbleche am Belaghalter vorgesehen (Fig. 7).
Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Belaghalterung
zum Zwecke der Vergleichmäßigung der Flächenpressung ist in
der geometrischen Zuordnung der einzelnen Belagelemente, der
sie tragenden Trägerbleche und deren Anordnung an einem
Tragkörper (Belagträger oder Belaghalter) zu sehen. In der in
Fig. 7 schematisch wiedergegebenen unmittelbaren Halterung
der Trägerbleche an einem Belaghalter ist ersichtlich, daß die
einzelnen Gruppenelemente, bestehend aus 3 jeweils von einem
Trägerblech getragenen Belagelementen, einen gemeinsamen
Schwerpunkt D1, D2, und D3 als Einleitungsstelle der
Belaganpreßkräfte aufweisen. Die Schwerpunkte D1, D2 und D3
der 3 Gruppenelemente (1) bilden wiederum ein Dreieck, dessen
Schwerpunkt S die Krafteinleitungsstelle der halben
Gesamtzuspannkraft je Belag pro Scheibenseite bildet. Es ist
hierbei davon auszugehen, daß zu beiden Seiten der Mittelachse
2 Halbbeläge mit je 9 Belagelementen an jeweils 3
Trägerblechen denkbar sind. Folglich sind zwei Schwerpunkte S
pro Gesamtbelag vorhanden. An den beiden Schwerpunkten S
liegen die Lasteinleitungsstellen der in Fig. 7 schematisch
wiedergegebenen Bremshebel (37) oder entsprechende Druckpunkte
von hydraulischen oder pneumatischen Bremskolben (nicht
dargestellt). Vorzugsweise ist im Bereich der Krafteinleitung
d. h. im Bereich des Schwerpunktes S jeweils eine
Distanzscheibe (38) vorgesehen, derart, daß eine nahezu
punktuelle Kraftübertragung vom Belaghalter auf den
Belagträger ermöglicht ist. Die Distanzscheiben (38) können an
einer der einander zugewandten Flächen vom Belagträger oder
Belaghalter ausgebildet sein. Die über die Bremshebel (37) auf
die in Fig. 7 oberen und unteren Hälften des Gesamtbelages
eingeleiteten Anpreßkräfte, die jeweils der halben Gesamt
zuspannkraft je Belag entsprechen, werden durch die
vorbeschriebene Anordnung demnach über die Schwerpunkte S bzw.
D1, D2 und D3 gleichmäßig in die Trägerbleche (7) eingeleitet,
wobei die Trägerbleche und die an diesen angeordneten
Belagelemente die vorstehend erläuterte Lagerung aufweisen, so
daß insgesamt eine Vergleichmäßigung der Flächenpressung des
Gesamtbelages erreicht wird. Insgesamt wird eine gleich
mäßigere Bremsscheibenbelastung erzielt (konstante Energie
zufuhr über die Reibfläche) und somit die Gefahr der Wärme
rißbildung reduziert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist im
quietschfreien Bremsverhalten der Belagelemente zu sehen, da
sich diese infolge ihrer erfindungsgemäßen Lagerung nicht
"aufstellen".
Was die Lasteinleitung am Belaghalter betrifft, so ist es
möglich, diese von beiden Seiten der Zuspannvorrichtung über
ein Kugelgelenk vorzusehen, und zwar jeweils im Schwerpunkt
eines Halbbelages, wie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7
erläutert wurde. Die Teilung des Belages in 2 Halbbeläge bei
Einleitung jeweils hälftiger Zuspannkräfte setzt voraus, daß
zwischen den beiden Hälften des Belagträgers (Fig. 7) eine
gewisse Eigenbeweglichkeit möglich ist. Fig. 5 und 7
veranschaulichen, daß im Bereich der Mittellinie des
Belagträgers bzw. Belaghalters eine durch ein Fenster bzw.
eine Ausnehmung gebildete Schwächung des Materials vorgesehen
ist, derart, daß die Hälften des Belagträgers bzw. -halters
bezüglich der Mittellinie begrenzt schwenkbar sind, was in
Verbindung mit der schwerpunktbezogenen Krafteinleitung zur
Vergleichmäßigung der Anpreßkräfte beiträgt. Im Sinne der Ein
leitung der Zuspannkräfte ist es von besonderem Vorteil,
mittels eines Waagebalkens zu arbeiten, der die Zuspannkraft
von einem gemeinsamen Hebel auf beide Halbbeläge gleichmäßig
aufteilen kann. Der gemeinsame Hebel verläuft hierbei mittig
zum Belagträger bzw. Belaghalter.
Die in Fig. 2, 3 und 5 als sechseckig wiedergegebenen
Belagelemente können jede andere Konfiguration besitzen, sie
können z. B. rund sein, wie dies die schematische Ansicht nach
Fig. 1 und 7 veranschaulicht. Obwohl vorzugsweise pro
Trägerblech 3 Belagelemente vorgesehen sind, kann deren
Anzahl auch variieren, jeweils unter der Voraussetzung, daß
die Einleitung der Anpreßkräfte in Folge der geometrischen
Zuordnung der Schwerpunkte zu einer Vergleichmäßigung führt.
Es ist auch möglich, je 3 Belagelemente zu einem einzigen
Element zusammenzufassen; dies ist sinnvoll z. B. bei
kautschukgebundenem, organischem Belagmaterial. In Fig. 8 ist
eine derartige Anordnung wiedergegeben. Es sind 3 herzförmige
Belagelemente pro Belaghälfte vorgesehen, also insgesamt 6
Belagelemente, welche von Trägerblechen gehaltert sind. Wie im
Falle der Ausführungsform nach Fig. 7 sind die Trägerbleche
unmittelbar am Belaghalter schwenkbar angeordnet, wobei die
Krafteinleitung wiederum pro Belaghälfte im durch die
Einzelschwerpunkte der 3 Belagelemente gebildeten zentralen
Schwerpunkt erfolgt.
Gemäß Fig. 9 können die Einzelelemente bzw. Belagelemente
auch "quasigelenkig" am Trägerblech angeordnet sein, so z. B.
durch Nietung, Schweißpunkt-Verbindung, durch Schraubver
bindung etc. Die bei der Ausführungsform nach Fig. 9 vorge
sehenen Distanzstücke (39), welche jeweils zwischen den
Belagelementen (1) und dem Trägerblech (7) eingefügt sind,
erlauben die erforderliche begrenzte Verschwenkbarkeit zum
Zwecke der Vergleichmäßigung der Anpreßkräfte. Natürlich ist
es auch möglich, die Einzelelemente oder einen Anteil der
selben verdrehsicher (z. B. Stift und Bohrung) auszubilden.
In Fig. 10 der Zeichnung ist eine gegenüber der vergleichbaren
Ansicht nach Fig. 3 wesentlich niedriger bauende Ausführungs
form der Halterung der Belagelemente (1) am Trägerblech (7)
und der Halterung des Trägerblechs am Belagträger (19) darge
stellt. Es sind den Flachkopfschrauben (9) vergleichbare
Haltebolzen (41) vorgesehen, welche jeweils Bohrungen im
Belagelement, in einer Kuppe (43) und im Trägerblech (7)
durchgreifen, wobei Tellerfedern (45) die Haltebolzen hinter
greifen, derart, daß die Belagelemente durch Federkraft an das
Trägerblech herangezogen werden; in gleicher Weise ist die
Halterung u. Verspannung des Trägerblechs gegenüber dem Belag
träger ausgebildet. Der Vorteil der Anordnung nach Fig. 10 ist
darin zu sehen, daß zur Demontage des Belagträgers vom Belag
halter keine vertikalen Bewegungen relativ zu diesem erforder
lich sind. Der Belagträger kann nach Lösen der unter Bezug
nahme auf Fig. 6 angedeuteten Bolzenhalterung - nach Lösen der
selben - seitlich oder stirnseitig abgezogen werden. Hierdurch
ist es sehr einfach, den Belagträger ohne Demontage des
Belaghalters zu lösen, so daß in kürzester Zeit ein kompletter
Austausch des Belagträgers vorgenommen werden kann. Es ist
auch möglich, bei Bedarf einzelne der Belagelemente und/oder
einzelne der Trägerbleche mit an diesem gehalterten Belag
elementen auszutauschen. Dies stellt einen wesentlichen
Vorteil gegenüber bekannten Konstruktionen mit sogenannter
Schwalbenschwanzführung dar, bei welchen einteilige Brems
beläge nach Verschleiß zusammen mit ihrem Belagträger ausge
tauscht werden müssen, während die erfindungsgemäße Ausbildung
des Bremsbelages die erneute Verwendung des Belagträgers, ggf.
auch der Trägerbleche, vorsieht.
Bezugszeichenliste
1 Gruppenelement
3 Belagelement
5 Reibfläche
6 Bremsscheibe
7 Trägerblech
9 Flachkopfschraube
11 Kuppe
13 Druckfeder
15 Mutter
17 Ausnehmung
19 Belagträger
21 Schraube
23 Kuppe
25 Druckfeder
27 Mutter
29 Belaghalter
31 Auge
33 Federbügel
35 Auge
37 Bremshebel
38 Distanzscheibe
39 Distanzstück
41 Haltebolzen
43 Kuppe
45 Tellerfeder
D1 Schwerpunkt
D2 Schwerpunkt
D3 Schwerpunkt
S Schwerpunkt
3 Belagelement
5 Reibfläche
6 Bremsscheibe
7 Trägerblech
9 Flachkopfschraube
11 Kuppe
13 Druckfeder
15 Mutter
17 Ausnehmung
19 Belagträger
21 Schraube
23 Kuppe
25 Druckfeder
27 Mutter
29 Belaghalter
31 Auge
33 Federbügel
35 Auge
37 Bremshebel
38 Distanzscheibe
39 Distanzstück
41 Haltebolzen
43 Kuppe
45 Tellerfeder
D1 Schwerpunkt
D2 Schwerpunkt
D3 Schwerpunkt
S Schwerpunkt
Claims (15)
1. Bremsbelag für Teilbelag-Scheibenbremsen, insbesondere von
Schienenfahrzeugen, bestehend aus mehreren Belagelementen,
welche an einer einen Tragkörper aufweisenden Halterung
geführt und durch am Tragkörper einwirkende Bremsbetätigung an
die Reibfläche einer Bremsscheibe anpreßbar sind,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a. die Belagelemente (3) sind unmittelbar an Trägerblechen (7) angeordnet; und
- b. die Trägerbleche (7) sind schwenkbar am Tragkörper (Belagträger oder Belaghalter) angelenkt.
2. Bremsbelag nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende
Merkmale:
- a. es sind mehrere Belagelemente (3), wenigstens zwei, je einem Trägerblech (7) , mit diesem ein Gruppenelement (1) bildend, zugeordnet; und
- b. die Halterung der Belagelemente am zugeordneten Trägerblech ist schwenkbar, derart, daß die einzelnen Belagelemente (3) relativ zur Gruppe und relativ zu den weiteren Belagelementen (3) des Bremsbelages schwenkbar sind.
3. Bremsbelag nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende
Merkmale:
- a. jedem der einzelnen Belagelemente (3) ist jeweils gesondert ein Trägerblech (7) zugeordnet; und
- b. die Belagelemente sind jeweils starr mit dem Trägerblech verbunden.
4. Bremsbelag nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
folgende Merkmale:
- a. es sind mehrere, jeweils aus Belagelementen und Trägerblech gebildete Gruppenelemente (1) je Belaghälfte vorgesehen;
- b. die Gruppenelemente (1) weisen in ihrem Schwerpunkt die Einleitungsstelle der Belaganpreßkräfte auf; und
- c. die Schwerpunkte jeweils wenigstens dreier Gruppenelemente (1) bilden ein Dreieck, dessen Schwerpunkt die Krafteinleitungsstelle der halben Gesamtzuspannkraft je Bremsbelag pro Scheibenseite bildet.
5. Bremsbelag nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende
Merkmale:
- a. es sind je Belaghälfte 3 Gruppenelemente (1) vorgesehen; und
- b. jedes der Gruppenelemente weist 3 Belagelemente auf.
6. Bremsbelag nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gruppenelemente schwenkbar an
einem plattenförmigen Belagträger (19) angelenkt sind,
und daß der Belagträger schnellöslich am Belaghalter (29)
der Bremsscheibenanordnung befestigbar ist.
7. Bremsbelag nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppenelemente
unmittelbar am Belaghalter (29) der Bremsscheibenanordnung
schwenkbar angelenkt sind.
8. Bremsbelag nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die jeweils ein Belagelement (3) tragenden
Trägerbleche schwenkbar an einem plattenförmigen Belagträger
(9) angelenkt sind, und daß der Belagträger schnellöslich
am Belaghalter (29) der Bremsscheibenanordnung befestigbar
ist.
9. Bremsbelag nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die jeweils ein Belagelement (3) tragenden
Trägerbleche (7) unmittelbar am Belaghalter (29) der
Bremsscheibenanordnung schwenkbar angeordnet sind.
10. Bremsbelag nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a. die Belagelemente (3) sind jeweils mittels einer Kugelkalotte in einer Kugelpfanne der zugewandten Seite des Trägerblechs (7) schwenkbar geführt;
- b. es ist jeweils ein die Belagelemente (3) und das Trägerblech (7) durchsetzendes Halteelement vorgesehen; und
- c. mittels einer jeweils am Halteelement (Flachkopfschraube; Haltebolzen) angreifenden Feder sind die Belagelemente (13) im Rahmen ihrer Verschwenkbarkeit elastisch gegenüber jeweils dem Trägerblech (7) verspannt.
11. Bremsbelag nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Krafteinleitung der
beiden Belaghälften je eine Distanzscheibe (38) zwischen
Belagträger und Belaghalter vorgesehen ist, derart, daß die
Kraftübertragung vom Belaghalter auf den Belagträger im
Bereich der Distanzstücke erfolgt.
12. Bremsbelag nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Belagträger (19) im Bereich seiner
Mittellinie begrenzt um diese schwenkbar ist.
13. Bremsbelag nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Belagträger im Bereich seiner Mittellinie mit einer
Materialschwächung versehen ist.
14. Bremsbelag nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Belaghalter (29) bei unmittelbarer
Anlenkung der Belag- und Gruppenelemente im Bereich seiner
Mittellinie begrenzt um diese schwenkbar ist.
15. Bremsbelag nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine im
Bereich der Mittellinie des Belaghalters befindliche
Materialschwächung.
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