DE644716C

DE644716C - Brake, especially for railway vehicles with rapid braking

Info

Publication number: DE644716C
Application number: DEK134212D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinrich Egen
Original assignee: Krupp Stahl AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1934-05-26
Filing date: 1934-05-26
Publication date: 1937-05-12

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf Bremsen, hauptsächlich von Eisenbahnfahrzeugen mit schneller Bremsfolge, z. B. der Fahrzeuge von Schnell- 'und Untergrundbahnen. Bei diesen Bremsen bereitet es Schwierigkeiten, die infolge der schnellen Bremsfolge von häufig nur 2¹/» Minuten anfallenden großen Wärmemengen so abzuführen, daß der abgebremste scheiben- oder trommeiförmige Körper auchThe invention relates to brakes, mainly of railway vehicles with rapid braking, e.g. B. the vehicles of express trains and subways. These brakes, it is difficult to dissipate due to the rapid succession of brake often only 2 ¹ / "minutes accruing large amounts of heat so that the disc or drum-braked body also

to im angestrengten Dauerbetrieb nicht durch die Wärme beschädigt oder zerstört wird (Wärmespannungsrisse).to is not damaged or destroyed by the heat in strenuous continuous operation (Thermal stress cracks).

Die Erfindung schafft eine Bremseinrichtung, die ohne Vergrößerung des für die bekannten Einrichtungen beanspruchten Raumes und ohne Gefährdung der Betriebssicherheit nicht nur die in Rede stehende Bremsleistung aushält, sondern noch eine Steigerung der Bremsleistung gestattet.The invention provides a braking device which, without increasing the size of the known Facilities take up space and not only the braking power in question without endangering operational safety endures, but still allows an increase in braking performance.

Die Erfindung geht dabei von den bekannten Bremsen aus, an deren umlaufendem Teile ein geschlossener, zur Aufnahme der Bremswärme ganz oder teilweise mit einem Kühlmittel gefüllter Hohlraum vorgesehen ist.The invention is based on the known brakes, on their revolving Share a closed one to absorb the braking heat in whole or in part with one Coolant-filled cavity is provided.

Bei diesen bekannten Bremsen ist die schnelle Ableitung der von dem Kühlmittel aufgenommenen Wärme an die Umgebung nicht möglich, weil die Hohlräume für das Kühlmittel nur durch mehr oder weniger dünne Wände mit wärmeleitenden Teilen des Fahrzeuges, z. B. der Fahrzeugachse, verbunden sind.In these known brakes, the rapid dissipation is that absorbed by the coolant Heat to the environment is not possible because the cavities for the coolant only through more or less thin walls with heat-conducting parts of the vehicle, z. B. the vehicle axle are connected.

Demgegenüber besteht die Erfindung in erster Linie darin, daß der umlaufende Teil der Bremse mit der ganzen Länge des Mantels, der den das Kühlmittel enthaltenden Hohlraum nach innen begrenzt, in metallischer, die Wärme gut leitender Verbindung mit der Achse des Radsatzes steht.In contrast, the invention consists primarily in that the rotating part the brake with the entire length of the jacket, the one containing the coolant Cavity limited to the inside, in a metallic connection that conducts heat well with the axis of the wheelset.

Von entscheidender Bedeutung für die Erfindung ist also die Erkenntnis, daß -Idiei Bremswärme, die an der meistens in beträchtlicher Entfernung von der Fahrzeugachse befindlichen Bremsfläche entsteht und dort an das Kühlmittel übertragen wird, von diesem infolge der Flüssigkeitswirbelung ohne wesentlichen Zeit verzug und mit geringstmöglichem Wärmewiderstand an die (eine Stelle besonders großer Wärmekapazität darstellende) Fahrzeugachse transportiert wird. Dieser Wärmetransport durch das Kühlmittel ist aber um ein Vielfaches größer als die bekannte Ableitung der Wärme von der Bremsstelle durch mehr oder weniger dünne Wände.Of decisive importance for the invention is the knowledge that -Idiei Braking heat, which is mostly located at a considerable distance from the vehicle axle Braking surface arises and is transferred there to the coolant, from this as a result of the fluid turbulence without significant Time delay and with the lowest possible thermal resistance to the (one point in particular large heat capacity representing) vehicle axle is transported. However, this heat transport through the coolant is many times greater than the known dissipation of heat from the braking point through more or less thin walls.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung eine Bremse mit Bremstrommel, und zwar zeigt Abb. ι einen Längsschnitt durch die Bremstrommel und das anliegende Rad, Abb. 2 eine Ansicht der Bremstrommel.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention Brake with brake drum, namely Fig. Ι shows a longitudinal section through the brake drum and the adjacent wheel, Fig. 2 is a view of the brake drum.

Die Bremstrommel 1 besteht aus einem zylindrischen Mantel 2, gegen den die nicht dargestellten Bremsbacken wirken, zwei Stirnwänden 3 und 'einer Nabe 4. Diese ist auf dieThe brake drum 1 consists of a cylindrical shell 2, against which the not Brake shoes shown act, two end walls 3 and 'a hub 4. This is on the

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Heinrich Egen in Essen.Dipl.-Ing. Heinrich Egen in Essen.

verlängerte Nabe 5 eines auf der Radsatzachse 6 sitzenden Laufrades 7 aufgepreßt. Der durch die Teile 2, 3 und 4 gebildete, in geschlossene Hohlraum 8 ist mit einem v< teilhaft flüssigen Kühlmittel gefüllt. Als K mittel ist im vorliegenden Falle wasserfrei Glycerin gewählt, dessen Siedepunkt so hoch " (29O^ü) liegt, daß ein Verdampfen nicht eintritt. Da die Wärmeaufnahmefähigkeit von Glycerin für 1 1 Glycerin und i° Temperaturerhöhung 0,72 Kalorien beträgt, so ist dieser Stoff auch aus diesem Gesichtspunkte vorteilhaft. Um das Glycerin einfüllen zu können, sind in den Stirnwänden 3 Öffnungen 9 vorge-J5 sehen, welche mit Stopfen 10, 1 1 verschlossen sind. Zwei Stopfen, nämlich die Stopfen 11, erhalten eine Verschlußschraube, durch welche die Flüssigkeit eingefüllt werden kann. An den Stirnwänden 3 sind ferner drei konzentrische Reihen von radial angeordneten Ventilationsflügeln oder Kühlrippen 12 vorgesehen, die zwecks Erhöhung der Luftwirbclung zueinander versetzt sind.extended hub 5 of a wheel 7 seated on the wheelset axle 6 is pressed on. The formed by the parts 2, 3 and 4, in closed cavity 8 is filled with a v <geous liquid coolant. When K medium is selected in this case anhydrous glycerin, whose boiling point is "(29o ^g) is so high that evaporation does not occur. Since the heat capacity of glycerol for 1 1 Glycerin and i ° temperature rise is 0.72 calories, so this is Substance also advantageous from this point of view In order to be able to fill in the glycerine, openings 9 are provided in the end walls 3, which are closed with stoppers 10, 1. Two stoppers, namely stoppers 11, are provided with a screw plug through which the liquid can be filled in. On the end walls 3 there are also three concentric rows of radially arranged ventilation blades or cooling fins 12, which are offset from one another in order to increase the air turbulence.

Durch die stets anschwellende und abschwellende Umlaufgeschwindigkeit der Bremstrommel wird die Kühlflüssigkeit in erhebliche Bewegung versetzt. Hierdurch wird der Wärmeübergang von den Wandungen der Trommel zur Flüssigkeit und umgekehrt auf einen denkbar hohen Wert gebracht. Auch wird die Wärme in der Flüssigkeit durch diese Bewegung so schnell verteilt, daß man praktisch mit einer gleichen Temperatur innerhalb der gesamten Flüssigkeit rechnen kann. Die Folge davon ist eine große Wärmeaufnahmefähigkeit der Bremstrommel und an den von der Bremsfläche weiter entfernt liegenden Teilen ein hohes Wärmegefälle, so daß der Wärmeabfluß nach allen Seiten hin sowohl durch die StirnDue to the constantly increasing and decreasing velocity of the Brake drum, the coolant is set in considerable motion. Through this the heat transfer from the walls of the drum to the liquid and vice versa brought to the highest possible value. This movement also distributes the heat in the liquid so quickly that that one is practically at the same temperature throughout the liquid can count. The consequence of this is that the brake drum can absorb a great deal of heat and on the parts that are further away from the braking surface, a high heat gradient, so that the heat flow after all sides both through the forehead

wände 3 wie auch durch die Nabe 4 zu den Stahlteilen der Achse 6 hin denkbar groß ist. Da erfindungsgemäß eine Wärmestautmg gebremsten Mantel 2 nicht mehr stattnden kann, ist es möglich, diesen Mantel 2walls 3 as well as through the hub 4 to the steel parts of the axle 6 is very large. Since according to the invention a heat accumulation braked coat 2 can no longer take place, it is possible to use this coat 2

dünn auszxiführen, wie es die mechanischen Beanspruchungen erlauben. Infolge dieser Verminderung der Wandstärke werden aber auch die Werkstoffspannungen; welche durch den Temperaturabfall in der Wandung 2 entstehen, wirksam vermindert.Execute thin, like the mechanical ones Allow stresses. As a result of this reduction in wall thickness, however also the material stresses; which are caused by the temperature drop in wall 2, effectively reduced.

Die erläuterte Anordnung ist sinngemäß für gebremste Scheiben anwendbar. Auch ist es für die Erfindung unwesentlich, ob die Bremstrommel gemäß dem erläuterten Aus- SS führungsbeispiel auf der verlängerten Nabe 5 eines Laufrades 7 sitzt oder ob sie unmittelbar ■ auf die Laufradachse 6 gepreßt oder geschrumpft ist.The arrangement explained can be used analogously for braked disks. Also is it is immaterial for the invention whether the brake drum according to the explained SS management example on the extended hub 5 of an impeller 7 sits or whether it is directly ■ is pressed or shrunk onto the impeller axle 6.

Claims

Patent claims:

. ι. Brakes, in particular for railway vehicles with a fast braking sequence, on the rotating part of which a closed one to absorb the braking heat wholly or a cavity partially filled with a coolant is provided, characterized in that that the rotating part (drum 1) of the brake with the whole Length of its jacket (4), which delimits the cavity (8) on the inside according to 7 ", is metallic (which conducts heat well) is in connection with the axle (6) of the wheelset.

2. Brake according to claim 1, characterized in that the outer shell on ihfem braked drum (1) with the entire length of the inner drum shell (4) sits on an extension (5) of the hub of the vehicle wheel (7).

1 sheet of drawings