DE910421C

DE910421C - Disc brake for rail vehicles

Info

Publication number: DE910421C
Application number: DEB8917D
Authority: DE
Inventors: Carolus Levon Eksergian
Original assignee: Budd Co
Current assignee: ThyssenKrupp Budd Co
Priority date: 1939-03-17
Filing date: 1940-02-21
Publication date: 1954-05-03

Description

Scheibenbremse für Schienenfahrzeuge Die Erfindung behandelt eine Scheibenbremse für Eisenbahnfahrzeuge, bei der entsprechend dem Patent 8977I9 die Bremsscheibe in axialem Abstand voneinander liegende Bremsringe hat, die durch radiale Stege oder Streben miteinander verbunden sind. Eine solche Bremsscheibe saugt von der Nabe her Luft an und fördert sie radial zwischen den Streben und Bremsringen nach außen. Die Bremsscheibe wirkt dadurch wie ein Zentrifugalgebläse.Disc brake for rail vehicles The invention deals with a Disc brake for railway vehicles, in which according to the patent 8977I9 the Brake disc has axially spaced brake rings, which are supported by radial Struts or struts are connected to one another. Such a brake disc sucks from the hub and delivers air radially between the struts and brake rings outward. The brake disc acts like a centrifugal fan.

Beim Abbremsen von schweren Fahrzeugen oder ganzen Zügen aus hohen Geschwindigkeiten tritt an den Bremsringen erhebliche Reibung und Wärme auf. Die Wärme kann man durch Vergrößerung der Kühlflächen, z. B. durch Erhöhung der Strebenzahl, abführen. Die Streben müssen dann aber notwendig dünner ausgeführt sein, was aus mechanischen Sicherheitsgründen unzulässig ist. Die zusätzliche Erfindung vergrößert die Kühlflächen nun dadurch, daß eine Mehrzahl von im Verhältnis zu den dickeren Streben dünnen Schaufeln im allgemeinen parallel zwischen den Streben liegen. Diese Schaufeln erstrecken sich radial nach außen; nehmen dabei von innen nach außen an Breite zu, erstrecken sich in die Zwischenräume zwischen benachbarten Streben und geben dabei zusätzliche Flächen für die durch die Öffnungen strömende Kühlluft ab, wobei Ringe, Streben und Schaufeln vorzugsweise aus einem einzigen Gußstück bestehen.When braking heavy vehicles or entire trains from high Speeds, there is considerable friction and heat on the brake rings. the Heat can be obtained by enlarging the cooling surfaces, e.g. B. by increasing the number of struts, dissipate. The struts then have to be made thinner, what from mechanical safety reasons is not permitted. The additional invention enlarged the cooling surfaces now by having a plurality of in relation to the thicker ones Struts thin blades generally lie parallel between the struts. These Blades extend radially outward; accept from the inside out Width to, extend into the spaces between adjacent struts and give additional space for the one flowing through the openings Cooling air from, rings, struts and blades preferably from a single Consist of casting.

Diese Lösung bringt den Vorteil, daß man das Profil der Streben im wesentlichen nach den Anforderungen der mechanischen Festigkeit richten kann. Die Schaufeln sind für die Festigkeit der Bremse von geringerer Bedeutung und können gegenüber den Streben verhältnismäßig dünn und damit zahlreich sein. Mit der Flächenvergrößerung und Querschnittsverringerung der Schaufel wächst die Kühlleistung der Anordnung. Außerdem bewirkt die Aufteilung der Luft in zahlreiche kleine Teilströme eine zusätzliche Beschleunigung des Luftdurchtritts und eine vollständige Ausnutzung der angesaugten Kühlluft.This solution has the advantage that the profile of the struts in the can essentially be based on the requirements of mechanical strength. the Blades are of less importance for the strength of the brake and can be relatively thin compared to the struts and thus numerous. With the increase in area and a reduction in the cross section of the blade increases the cooling capacity of the arrangement. In addition, the division of the air into numerous small partial flows causes an additional one Acceleration of the air passage and full utilization of the sucked in Cooling air.

Ringe, Streben und Schaufeln bestehen bei der Erfindung vorzugsweise aus einem einzigen Gußstück. Der Wegfall einer besonderen Verbindung zwischen den Kühlschaufeln und den Bremsringen verkleinert die ganze Anordnung, spart Material und verbilligt und vereinfacht so die Herstellung. Außerdem gibt die Verwendung einheitlichen Materials für die ganze Bremse Gewähr für gleiche Erwärmung und Spannung während des Bremsens. Solche Bremsringe halten auch schärfsten Beanspruchungen bei schweren Fahrzeugen stand. Die Bruchgefahr bei rasch anwachsender Bremsbelastung ist erheblich verringert.Rings, struts and blades are preferably made in the invention from a single casting. The elimination of a special connection between the Cooling blades and the brake rings make the whole arrangement smaller, saving material and thus cheaper and simpler production. There is also use Uniform material for the entire brake ensures the same temperature and tension during braking. Such brake rings withstand even the toughest loads heavy vehicles. The risk of breakage with rapidly increasing braking loads is significantly reduced.

Die mechanische Festigkeit der Bremse läßt sich durch die Anordnung eines dritten Ringes zwischen den beiden Bremsringen noch verbessern. Die von den beiden Außenringen gegen den Zwischenraum vorspringenden Kühlschaufeln bestehen dann mit diesem Ring aus einem Stück und versteifen so die beiden Bremsringe zusätzlich gegeneinander.The mechanical strength of the brake can be determined by the arrangement a third ring between the two brake rings. The ones from the two outer rings exist against the gap protruding cooling blades then with this ring made of one piece and thus additionally stiffen the two brake rings against each other.

Die Streben selbst verlaufen bei der Erfindung im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen nicht rechtwinklig zu den Bremsringen, sondern kreuzen sich gegenseitig in X-Form. Diese Ausführung ist den hohen Bremsdrücken bei Zwillingsbremsen besser gewachsen. Außerdem kann man die Kreuzknoten noch als zusätzliche Luftkanäle für die Führung der Kühlluft benutzen.The struts themselves run in the invention in contrast to the known designs not at right angles to the brake rings, but cross each other each other in X-shape. This version is the high brake pressures with twin brakes grown better. You can also use the square knot as additional air ducts use to guide the cooling air.

Der Befestigungsflansch für die Bremsringe besteht aus Metallblech und ist zur Erhöhung seiner Biegsamkeit kreisförmig gewellt. Im Befestigungsflansch sind außerdem noch radiale Öffnungen oder Schlitze zur Steigerung seiner Elastizität und zur besseren Heranführung der Kühlluft vorgesehen.The mounting flange for the brake rings is made of sheet metal and is circularly corrugated to increase its flexibility. In the mounting flange are also radial openings or slots to increase its elasticity and provided for better supply of the cooling air.

Nach einer weiteren Ausführung ist zur besseren Abstützung der Ringe und Entlastung der Streben noch ein selbständiger Tragstern vorgesehen. Der Tragstern sitzt zwischen den beiden Bremsringen. Die Zeichnungen erläutern die Erfindung.Another version is for better support of the rings and relieving the struts, an independent support star is provided. The carrying star sits between the two brake rings. The drawings explain the invention.

Fig. I ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Rades und der Bremsscheibe auf einer Achse montiert, die teilweise weggebrochen ist; Fig. 2 ist eine Stirnansicht eines Fragments der Bremsscheibe und des Stützflansches, von rechts in Fig. I gesehen; das Rad und die Achse sind fortgelassen, und einzelne der radialen Streben sind im Schnitt gezeigt; Fig. 3 ist ein Schnitt durch die in Fig. 2 gezeigte Konstruktion längs von mehreren parallelen Linien, die durch die gestrichelten Linien 3-3 in Fig. 2 dargestellt sind, in der Richtung der Pfeile blickend; Fig. 4 ist die Ansicht eines Fragments der Bremsscheibe von außen gesehen, radial zur Achse blickend; Fig. 5 ist die Ansicht eines Fragments einer abgeänderten Form eines Doppelbremsringes und einer damit einheitlichen Stützscheibe; Fig. 6 ist ein Schnitt durch den in Fig. 5 gezeigten Teil längs der Ebenen, die durch die gestrichelte Linie 6-6 dieser Figur angedeutet sind; Fig. 7 ist eine abgewickelte peripherische Ansicht des Bremsringes, worin sechs Kühlschaufeln oder -flügel zwischen den aufeinanderfolgenden X-Streben angeordnet sind; Fig. 8 ist eine ähnliche Ansicht, worin doppelt so viel Kühlschaufeln oder -flügel zwischen den aufeinanderfolgenden X-Streben angeordnet sind, die dementsprechend etwas weiter voneinander entfernt sind; Fig. 9 ist eine Frontansicht einer weiteren modifizierten Form der Bremsscheibe gemäß der Erfindung in ihrer Anwendung auf ein Fahrzeugrad, wobei einzelne Teile im Schnitt gezeigt sind; Fig. Io ist ein Querschnitt durch einen Teil der in Fig. g gezeigten Konstruktion längs der durch die Linie Io-Io angezeigten Ebene; Fig. II ist eine abgewickelte Ansicht eines Fragments der Peripherie der in Fig. 9 gezeigten Scheibe, in der Richtung ihrer Achse blickend; Fig. I2 ist ein Schnitt längs der Linie I2-I2 der Fig. 9; Fig. I3 ist eine Frontansicht eines inneren Stützteiles für die Bremsringe, und Fig. I4 ist ein Schnitt ähnlich wie Fig. 9 durch einen Teil der in Fig. I3 gezeigten Konstruktion in Verbindung mit einem Rad und einem Bremsring, wie in Fig. 9 gezeigt, mit Darstellung der Lagen der Ringe, die durch das Rad gestützt sind.Fig. I is a view, partly in section, of a wheel and the Brake disc mounted on an axle which is partially broken away; Fig. 2 is an end view of a fragment of the brake disc and the support flange, from the right seen in Fig. I; the wheel and the axle are omitted, and some of the radial ones Struts are shown in section; FIG. 3 is a section through that shown in FIG Construction along several parallel lines indicated by the dashed lines 3-3 are shown in Figure 2 looking in the direction of the arrows; Fig. 4 is the view of a fragment of the brake disc seen from the outside, radial to the axis looking; Figure 5 is a fragmentary view of a modified form of dual brake ring and a support disk that is integral therewith; Fig. 6 is a section through the in Fig. 5 shown along the planes indicated by the dashed line 6-6 of this Figure are indicated; 7 is a developed peripheral view of the brake ring; wherein six cooling blades or vanes between the successive X-struts are arranged; Figure 8 is a similar view showing twice as many cooling blades or wings are arranged between the successive X-struts, which accordingly are a little further apart; Fig. 9 is a front view of another modified form of the brake disc according to the invention in its application to a Vehicle wheel, individual parts being shown in section; Fig. Io is a cross section by part of the construction shown in Fig. g along that line Io-Io indicated level; FIG. II is a developed view of a fragment of FIG Periphery of the disk shown in Figure 9, looking in the direction of its axis; Fig. I2 is a section along line I2-I2 of Fig. 9; Fig. 13 is a front view an inner support part for the brake rings, and Fig. I4 is a section similar like FIG. 9 in connection with part of the construction shown in FIG with a wheel and a brake ring, as shown in Fig. 9, showing the positions of the rings that are supported by the wheel.

In Fig. I ist das mit einer Nabe 4 versehene Fahrzeugrad 2 gezeigt, montiert auf der Achse I, die an beiden Enden in einer Büchse 3 od. dgl. gelagert sein kann.In Fig. I the vehicle wheel 2 provided with a hub 4 is shown, mounted on the axis I, which is stored at both ends in a sleeve 3 or the like can be.

Das Rad kann jeder beliebigen Art sein. Vorzugsweise ist aber ein Flansch 8 auf der Nabe 4 vorgesehen und mit geeigneten Löchern versehen, um eine Anzahl Schrauben 5 aufzunehmen; diese können durch die Löcher 31 des den Bremsring stützenden Flansches 7 gehen und diesen durch Muttern 6 od. dgl. an den Nabenflansch 8 befestigen. Es ist jedoch zu bemerken, daß der Flansch 7, falls gewünscht, in beliebiger anderer Weise an der Achse befestigt werden kann, z. 13. durch Mittel, die von dem Fahrzeugrad völlig unabhängig sind. In speziellen Fällen, in denen aus irgendeinem Grunde das Rad 2 auf-der Achse lose ist, kann der die Bremse tragende Flansch natürlich direkt an dem Rad und nicht an der Achse befestigt werden, wie das z. B. bei Bremsen in Motorfahrzeugen bekannt ist.The wheel can be of any type. Preferably, however, a flange 8 is provided on the hub 4 and provided with suitable holes to receive a number of screws 5; these can go through the holes 31 of the flange 7 supporting the brake ring and fasten it to the hub flange 8 with nuts 6 or the like. It should be noted, however, that the flange 7 can, if desired, be attached to the axle in any other manner, e.g. 13. by means that are completely independent of the vehicle wheel. In special cases, in which for some reason the wheel 2 is loose on the axle, the flange carrying the brake can of course be attached directly to the wheel and not to the axle, as is the case e.g. B. is known for brakes in motor vehicles.

Die Bremsscheibe, die als Ganzes mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet ist, ist als ein Doppelring dargestellt, der an seinen gegenüberliegenden äußeren Ringflächen zwei parallele Flächen Io und II hat, an denen die Bremsschuhe angreifen. Der Flansch 7 kann an dem Bremsring in der Weise befestigt werden, daß man diesen Bremsring 9 direkt auf den peripherischen Teil I2 des Flansches gießt. Derjenige Teil des Ringes 9, der diesem peripherischen Teil des Flansches naheliegt, wird zweckmäßig etwas verstärkt, um eine erhöhte Sicherheit zu gewährleisten, wie bei 32 in Fig.3 gezeigt ist.The brake disk, which is designated as a whole by the reference number 9 , is shown as a double ring which has two parallel surfaces Io and II on its opposite outer ring surfaces on which the brake shoes engage. The flange 7 can be attached to the brake ring in such a way that this brake ring 9 is poured directly onto the peripheral part I2 of the flange. That part of the ring 9 which is close to this peripheral part of the flange is expediently somewhat reinforced in order to ensure increased safety, as shown at 32 in FIG.

Um zu verhindern, daß der Flansch 7 in dem Bremsring lose wird, werden vorzugsweise schwalbenschwanzförmige Zungen I3, die in Fig. 2 gezeigt sind, in dem Flansch vorgesehen. Diese Zungen werden in dem Bremsring 9 während des Gießens fest eingebettet, so daß es unmöglich ist, den Flansch 7 in bezug auf den Ring 9 zu verschieben.In order to prevent the flange 7 from becoming loose in the brake ring preferably dovetail tongues I3, which are shown in Fig. 2, in the Flange provided. These tongues are fixed in the brake ring 9 during casting embedded, so that it is impossible to move the flange 7 with respect to the ring 9.

Der Flansch 7 kann, wie bei I4 gezeigt, ein gekremptes oder umgebogenes inneres Ende haben, um seine Festigkeit und Steifheit zu erhöhen. Außerdem ist es zweckmäßig, den Flansch 7 kreisförmig gewellt zu gestalten, wie bei I5, I6 und I7 gezeigt ist. In den Zeichnungen ist eine bestimmte Anzahl dieser kreisförmigen Wellen oder Riefen gezeigt, doch braucht man natürlich die genaue Zahl oder Form derselben nicht einzuhalten; man kann zweckmäßige Abänderungen darin treffen, ohne den erstrebten Zweck wesentlich zu beeinträchtigen, d. h. die Biegsamkeit des Flansches etwas zu erhöhen, so daß ein leichtes Nachgeben des Bremsringes 9 in verschiedenen Richtungen durch Biegung des Flansches möglich ist.The flange 7 can, as shown at I4, a crimped or bent one have inner end to increase its strength and rigidity. Besides, it is expedient to make the flange 7 circularly corrugated, as in I5, I6 and I7 is shown. In the drawings there are a certain number of these circular waves or grooves shown, but of course you need the exact number or shape of them not to be observed; expedient changes can be made in it without the intended one To significantly impair the purpose, d. H. the flexibility of the flange a little increase, so that a slight yield of the brake ring 9 in different directions is possible by bending the flange.

In der Riefe 16 können im wesentlichen radiale Schlitze I8 vorgesehen sein. Diese Schlitze werden zweckmäßig in gleichmäßigen Entfernungen längs dieser Riefe angeordnet und sind zahlreich und ausgedehnt genug, um genügend Öffnung für den Durchgang der Kühlluft zu schaffen, ohne die mechanische Festigkeit des Flansches zu opfern. Diese Schlitze werden zweckmäßig in der äußersten Riefe angeordnet, d. h. nahe zu dem Bremsring 9, so daß die durch die erwähnten Schlitze fließende Kühlluft direkt mit der ringförmigen Bremsfläche Io in Berührung kommen kann.In the groove 16 substantially radial slots 18 can be provided be. These slots are conveniently spaced evenly along them Grooves arranged and are numerous and extensive enough to allow enough opening for to create the passage of the cooling air without the mechanical strength of the flange to sacrifice. These slots are conveniently located in the outermost groove, i.e. H. close to the brake ring 9, so that the cooling air flowing through the mentioned slots can come into direct contact with the annular braking surface Io.

Diese Schlitze werden am besten in den Flansch 7 geschnitten, bevor dieser an dem Bremsring 9 bebefestigt wird, und sie werden vorzugsweise durch einen rotierenden Mehrfach- oder Satzfräser, wie z. B. ein Dreischeibenschleifrad oder Dreifachfräser, oder eine Kreissäge erzeugt. Bei Verwendung eines Dreifachfräsers kann man die Schlitze in Gruppen von je drei schneiden, so daß der zentrale Schlitz in jeder Gruppe genau radial sein kann, während die beiden äußeren Schlitze der Gruppe, die natürlich mit dem zentralen Schlitz parallel sind, eine leichte Abweichung von der genau radialen Richtung zeigen. In dieser Weise kann man z. B. 6o im wesentlichen radiale Schlitze in nur 20 Schneidoperationen erzeugen, statt 6o Operationen mit einem Einzelwerkzeug, die notwendig wären, um alle 6o Schlitze genau radial zu schneiden. Dadurch kann man also erhebliche Zeit sparen. Die Endansicht des Satzfräsers 33 ist in Fig. 3 als ein gestrichelter Kreis angedeutet.These slots are best cut in the flange 7 before this is attached to the brake ring 9, and they are preferably by a rotating multiple or set milling cutters, such as B. a three-disc grinding wheel or Triple cutter, or a circular saw. When using a triple cutter you can cut the slots in groups of three so that the central slot in each group can be exactly radial, while the two outer slots of the Group, which of course are parallel with the central slot, a slight deviation pointing from the exact radial direction. In this way you can z. B. 6o essentially Create radial slots in just 20 cutting operations instead of 6o operations with a single tool that would be necessary to cut all 6o slots exactly radially. This saves a lot of time. The end view of the set mill 33 is indicated in Fig. 3 as a dashed circle.

In der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 enthält die Bremsscheibe zwei kreisförmige Ringe I9 und 20, die miteinander in geeigneten Abständen durch Kreuzstreben 2I fest verbunden sind und so ein sehr starres Gebilde ergeben. Zwischen den aufeinanderfolgenden Streben 2I befinden sich große Lufträume 22. Diese Streben sind zweckmäßig von dem in Fig. 2 gezeigten Querschnitt, d. h. sie sind im wesentlichen radiale Schaufeln, die sich von einem relativ dicken äußeren Ende 23 einem dünneren, inneren Ende 24 zu verjüngen.In the embodiment of FIGS. 3 and 4, the brake disc contains two circular rings I9 and 20 passing through each other at suitable intervals Cross braces 2I are firmly connected and so result in a very rigid structure. Between the successive struts 2I have large air spaces 22. These struts are suitably of the cross-section shown in FIG. H. they are essentially radial blades extending from a relatively thick outer end 23 to a thinner, inner end 24 to taper.

Jeder Luftzwischenraum 22 hat eine Reihe von in diesen reichenden Kühlrippen 25. In Fig. 4 sind z. B. acht solche Rippen gezeigt. Die Form dieser Rippen wird so gewählt, daß sie leicht gegossen werden können und daß sie genügende mechanische Festigkeit besitzen. Dies erreicht man vorzugsweise dadurch, daß man die Rippen mit einem abgerundeten inneren Ende 26 versieht; die Rippen werden dicker, wo sie sich dem zugehörigen Endring I9 oder 2o nähern, und sie haben einen Anlauf 27, wo sie mit dem Ring verbunden sind. Dieser Anlauf dient dem doppelten Zweck, die mechanische Festigkeit an der Stelle, wo die Rippe mit dem Ring vereinigt ist, zu erhöhen und einen größeren Querschnitt des Metalls zu bieten, um den Abfluß von Wärme von dem Ring zu der Rippe zu steigern.Each air gap 22 has a number of ones reaching into it Cooling fins 25. In FIG. B. eight such ribs shown. The shape of this Ribs are chosen so that they can be easily cast and that they are sufficient have mechanical strength. This is preferably achieved by provides the ribs with a rounded inner end 26; the ribs become thicker, where they approach the associated end ring I9 or 2o, and they have a run-up 27 where they are connected to the ring. This approach serves the double purpose, the mechanical strength at the point where the rib joins the ring, to increase and to offer a larger cross-section of the metal to the drainage of Increase heat from the ring to the rib.

Außerdem zeigt jede Rippe vorzugsweise eine Verjüngung derart, daß, wie in Fig. 3 gezeigt, ihr innerer Rand 28 schräg verläuft, so daß die Rippe an ihrem peripherischen Ende 29 wesentlich länger ist als an ihrem radialen, inneren Ende 30, wie dargestellt. Durch diese Verjüngung der Rippen und den schrägen Verlauf ihres Randes in der gezeigten Richtung erreicht man, daß die gesamte ungehinderte Fläche des Luftkanals 22 im wesentlichen gleichmäßig ist, so daß die Luft, die durch diesen Kanal 22 radial nach außen strömt, während des Durchgangs durch den Kanal weder zusammengepreßt wird noch sich ausdehnt, wodurch eine freiere Strömung von Luft durch diese Kanäle ermöglicht wird. Das erleichtert das Strömen der Kühlluft und erhöht die Kühlwirkung entsprechend.In addition, each rib preferably shows a taper such that, as shown in Fig. 3, its inner edge 28 is inclined so that the rib on its peripheral end 29 is much longer than at its radial, inner one End of 30 as shown. Because of this tapering of the ribs and the sloping course of its edge in the direction shown one achieves that the entire unhindered Area of the air duct 22 is substantially uniform, so that the air passing through this channel 22 flows radially outward during passage through the channel does not compress or expand, creating a freer flow of Air is allowed through these channels. This makes it easier for the cooling air to flow and increases the cooling effect accordingly.

Die Außenflächen Io und II, auf die die ringförmigen oder ringsektorförmigen Bremsschuhe wirken, sind vorzugsweise als Ebene ausgebildet, oder, wenn gewünscht, als leicht konische oder andere Flächen, die in geeigneter Weise mit den Bremsschuhen zusammenwirken. Diese Bremsschule an sich bilden nicht einen Teil der vorliegenden Erfindung.The outer surfaces Io and II on which the annular or annular sector-shaped Acting brake shoes are preferably designed as a plane, or, if desired, as slightly conical or other surfaces that suit the brake shoes cooperate. This braking school in itself does not form part of the present one Invention.

Die Wirkung der oben beschriebenen Konstruktion ist wie folgt: Matt verwendet geeignete Bremsschuhe, die gegen die Flächen io und t i gepreüt werden. Dadurch wird die Drehung des Rades verlangsamt oder zum Stillstand gebracht, wobei, der bei den Bremsen verbrauchten kinetischen Energie entsprechend, Wärme erzeugt wird. Die ganze Konstruktion wirkt aber außerdem wie ein Zentrifugalgebläse und erzeugt Luftströme, die längs den Schaufeln oder Flügeln 25 und den Streben 2I radial nach außen fließen und dadurch Wärme von diesen ableiten. Da diese Schaufeln oder Flügel und die Bremsringe selbst aus einem Stück bestehen, fließt durch Leitung ein genügender Wärmestrom von den Bremsflächen Io und II zu den genannten Streben und Schaufeln oder Flügeln. Infolgedessen wird während langer Bremsperioden genügend Wärme abgeleitet, um eine Überhitzung der Bremsringe und das Anbrennen oder die sonstige Beschädigung der Bremsschuhe oder der Ringe selbst zu verhüten.The effect of the construction described above is as follows: Matt uses suitable brake shoes that are checked against the surfaces io and t i. This will slow down or stop the rotation of the wheel, whereby, generates heat according to the kinetic energy consumed by the brakes will. The whole construction also acts like a centrifugal fan and creates air currents along the blades or vanes 25 and the struts 2I flow radially outwards and thereby dissipate heat from them. Because these shovels or wings and the brake rings themselves are made in one piece, flows through conduit a sufficient heat flow from the braking surfaces Io and II to the aforementioned struts and blades or wings. As a result, it becomes sufficient during long braking periods Heat dissipated to prevent overheating of the brake rings and scorching or die to prevent any other damage to the brake shoes or the rings themselves.

Eine zusätzliche Luftströmung entsteht durch die Öffnungen I8 des Bremsflansches, und diese Strömung kühlt zusätzlich den Bremsschuh, der sich zwischen der Fläche Io und dem Rad 2 befindet. Dieser Bremsschuh ist naturgemäß von der freien Luft etwas mehr isoliert als der Bremsschuh, der auf die Fläche II wirkt, so daß die zusätzliche Kühlung, die die Luftströme durch die Schlitze I8 erzeugen, zum Ausgleich dieses Unterschiedes beiträgt und beide Bremsschuhe in geeigneter Weise annähernd gleich oder jedenfalls genügend gekühlt werden.An additional air flow is created through the openings I8 of the Brake flange, and this flow also cools the brake shoe, which is between the area Io and the wheel 2 is located. This brake shoe is naturally of the free one Air is somewhat more insulated than the brake shoe, which acts on surface II, so that the additional cooling that the air flows through the slots I8 create for Contributes to compensating for this difference and both brake shoes in a suitable manner approximately the same or at least sufficiently cooled.

In den Fig. 5 und 6 bezeichnet I0I den Befestigungsflansch der Bremse, der mit der gewünschten Anzahl von Löchern I02 für die Schrauben I02a, die die Scheibe an dem Rad W oder an der Achse befestigen, versehen sein kann. Ein versteifender Zentrierflansch kann gegebenenfalls in dem zentralen Teil des Flansches I0I vorgesehen werden.In Figs. 5 and 6 I0I denotes the fastening flange of the brake, the one with the desired number of holes I02 for the screws I02a that hold the washer to attach to the wheel W or to the axle, may be provided. A stiffening one Centering flange can optionally be provided in the central part of the flange 10I will.

Die Bremsringe selbst, die mit den Bezugszeichen I04 und I05 bezeichnet sind, weisen die seitlichen Reibungsflächen I06 und I07 auf, die während der Betätigung der Bremse mit den Bremsschuhen zusammenwirken. Der Flansch I0I ist als mit dem Bremsring I04 aus einem Stück bestehend dargestellt, und tatsächlich besteht die ganze, in den Fig. 5 und 6 dargestellte Konstruktion aus einem einheitlichen Gußstück.The brake rings themselves, denoted by the reference symbols I04 and I05 are, have the side friction surfaces I06 and I07, which during actuation the brake interact with the brake shoes. The flange I0I is as with the Brake ring I04 shown as consisting of one piece, and actually the whole, shown in Figs. 5 and 6 construction from a single casting.

Die X-förmigen Kreuzstreben I08 können in jedem gewünschten Abstand angeordnet sein, und zwischen den aufeinanderfolgenden Streben sind die Kühlschaufeln I09 angeordnet. Die Streben I08 sind sehr stark ausgebildet und bieten eine sehr feste und starre Verbindung zwischen den Ringen I04 und I05.The X-shaped cross struts I08 can be in any desired distance be arranged, and between the successive struts are the cooling blades I09 arranged. The struts I08 are very strong and offer a very fixed and rigid connection between rings I04 and I05.

Die Kühlschaufeln oder Rippen I09 sind jedoch relativ dünn, und die Rippenpaare erstrecken sich nicht über den ganzen Raum zwischen den Ringen, da ihre Aufgabe lediglich die zusätzliche Ableitung der durch das Bremsen erzeugten Wärme ist und nicht das Versteifen der Ringe.However, the cooling blades or fins I09 are relatively thin, and the Pairs of ribs do not extend over the entire space between the rings, as theirs The only task is to dissipate the heat generated by braking is and not the stiffening of the rings.

In dieser Weise wird ein großer Flächenraum zwischen den Ringen I04 und I05 erzeugt, was zur Erhöhung der Kühlwirkung beiträgt. Sogar die Kanäle II0 zwischen den Streben I08 sind in dieser Beziehung nützlich, und demzufolge wirken diese Streben in einem gewissen Umfang auch als Kühlmittel. Alle Verbindungsstellen zwischen den Streben oder Schaufeln und den Ringen sind mit reichlichem Anlauf ausgebildet, um für die Kühlluft glatte Durchgänge zu schaffen und den Widerstand gegenüber der durch die Schaufeln erzeugten Luftströmung zu verringern, wobei die Schaufeln wie ein Zentrifugalgebläse wirken, wenn die Vorrichtung sich dreht.In this way, a large area becomes between the rings I04 and I05 generated, which contributes to increasing the cooling effect. Even channels II0 between struts I08 are useful in this regard, and therefore act these struts to some extent also act as coolants. All connection points between the struts or blades and the rings are formed with ample tarnish, in order to create smooth passages for the cooling air and the resistance to the to reduce airflow generated by the blades, the blades like a centrifugal fan act when the device rotates.

Die Schaufeln I09 sind zweckmäßig in radialer Richtung verjüngt, d. h. sie sind bei III schmaler als bei II2 (s. Fig. 6), so daß die freie Fläche für die Strömung der Luft an der inneren Peripherie der Ringe I04 und I05 im wesentlichen die gleiche ist wie an der äußeren. Dadurch erfährt der Luftstrom den geringsten Widerstand, da die Luft weder zusammengepreßt wird noch sich ausdehnt, während sie diese Räume in radialer Richtung nach außen durchströmt.The blades I09 are suitably tapered in the radial direction, i. H. they are narrower at III than at II2 (see Fig. 6), so that the free area for the flow of air at the inner periphery of rings I04 and I05 is essentially is the same as on the outer. As a result, the airflow experiences the least Resistance as the air does not compress or expand while it is flows through these spaces in the radial direction to the outside.

Die genaue Zahl der Kühlschaufeln oder -rippen ist nicht wesentlich, und zwar weder für sich noch im Verhältnis zu der Zahl der Streben I08. Es ist auch nicht notwendig, daß die Schaufeln in gegenüberliegenden Paaren symmetrisch, wie dargestellt, angeordnet werden, da die Zahl der Schaufeln auf dem Ring I04 nicht die gleiche zu sein braucht wie die auf Ring I05. In Fig. 7 sind in jedem großen radialen Durchgang sechs und in Fig. 8 zwölf Schaufeln gezeigt, doch sind dies nur willkürliche Zahlen, die nach Belieben geändert werden können.The exact number of cooling vanes or fins is not essential, neither individually nor in relation to the number of struts I08. It is also not necessary that the blades in opposite pairs symmetrically, like shown, because the number of blades on the ring I04 is not needs to be the same as the one on ring I05. In Fig. 7 are in each large radial passage six and twelve blades shown in Fig. 8, but these are only arbitrary numbers that can be changed at will.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform der Erfindung ist leicht zu verstehen. Zwischen den beiden Ringen wird eine genügend starre Kreuzverbindung mit Hilfe der X-förmigen Streben I08 herbeigeführt, und gleichzeitig wird für ausreichende Kühlung mit Hilfe der Schaufeln I09 gesorgt. Die beschriebene Herstellung des Flansches I0I aus einem Stück mit den Ringen I04 und I05 ist ebenfalls nicht notwendig, und der Flansch I0I kann auch in jeder anderen geeigneten Weise an den Ringen befestigt werden.The operation of this embodiment of the invention is easy to understand. There is a sufficiently rigid cross connection between the two rings brought about with the help of the X-shaped struts I08, and at the same time is sufficient for Cooling is provided with the help of the blades I09. The described manufacture of the flange I0I from one piece with rings I04 and I05 is also not necessary, and the flange 10I can also be attached to the rings in any other suitable manner will.

In der Ausführungsform nach den Fig.9, I0 und II ist ein Stützflansch 20I vorgesehen. Dieser hat eine zentrale Öffnung, die von dein gebogenen Flansch 203 umgrenzt ist zum Anbringen an dem Rad oder der Achse. Für die Befestigung sind geeignete Löcher 202 für die Schrauben 202a vorgesehen. An dem peripherischen Teil 204 ist der Flansch 2oI, der vorzugsweise aus geschmiedetem Stahl oder einem anderen zähen und festen Metall besteht, mit Zähnen oder Keilen 205 versehen, die hier schwalbenschwanzförmig sind, wie z. B. in Fig. 9 gezeigt.In the embodiment according to FIGS. 9, I0 and II, a support flange 20I is provided. This has a central opening which is delimited by the curved flange 203 for attachment to the wheel or the axle. Suitable holes 202 are provided for the screws 202a for fastening. On the peripheral part 204, the flange 20I, which is preferably made of forged steel or another tough and strong metal, is provided with teeth or wedges 205 which are dovetail-shaped here, such as, for. B. shown in FIG.

Die Bremsringe 2o6 und 207 sind mit dem Flansch 201 fest verbunden durch Angießen der Ringe an den Rand dieses Flansches, wobei die Keile 2o5 in dem Metall der Ringe fest verankert werden.The brake rings 2o6 and 207 are firmly connected to the flange 201 by casting the rings onto the edge of this flange, the wedges 2o5 being firmly anchored in the metal of the rings.

Die Ringe 2o6 und 207 sind Teile eines einzelnen Gußstückes und sind vereinigt mit Hilfe der Streben 208 und des Ringes 2o9, der zwischen ihnen angeordnet ist, und auch durch die Kühlschaufeln 21o.The rings 2o6 and 207 are parts of a single casting and are united by means of the struts 208 and the ring 2o9 located between them and also by the cooling blades 21o.

Der Ring 2o9 ist relativ dick, aber im radialen Verlauf viel schmaler als die Ringe 2o6 und 2o7. Die Streben 2o8 sind ebenfalls relativ dick. Die Schaufeln 2Io tragen zu der Verankerung der Ringe wenig bei, und ihre Hauptfunktion liegt in ihrer Wirkung, als Propellerflügel eines Zentrifugalgebläses zu wirken, so daß während der Drehung der Scheibe ein ständiger Strom von Kühlluft radial nach außen zwischen den Ringen und Schaufeln fließt.The ring 2o9 is relatively thick, but radially course much narrower than rings 2o6 and 2o7. The struts 2o8 are also relative thick. The blades 2Io contribute little to the anchoring of the rings, and theirs The main function is its effect, as a propeller blade of a centrifugal fan to act so that during the rotation of the disc there is a constant flow of cooling air flows radially outward between the rings and blades.

Fig. II zeigt in Endansicht einige der Luftkanäle 222, die durch die Ringe, Streben und Schaufeln gebildet sind, und Fig.I2 zeigt in einer Frontansicht einige der Schaufeln 210.Fig. II shows, in end view, some of the air passages 222 passing through the Rings, struts and blades are formed, and Fig.I2 shows in a front view some of the blades 210.

Um eine genügende mechanische Festigkeit und gute Wärmeleitung zu sichern, ist es wünschenswert, daß genügend Anlauf vorgesehen wird an den Stellen, wo die Schaufeln oder Streben mit den Ringen vereinigt sind. Der Anlauf ist in den Zeichnungen dargestellt.To have sufficient mechanical strength and good heat conduction secure, it is desirable that sufficient start-up is provided at the points where the blades or struts are united with the rings. The approach is in the Drawings shown.

Wie z.B. in Fig. I2 gezeigt ist, lassen die Schaufeln 210 vorzugsweise einen. freien Raum 212 zwischen sich, um der Kühlluft einen größeren, freien Raum zu lassen. Es ist ferner klar, daß die Streben 2o8 in einem gewissen Umfange als Kühlrippen wirken und umgekehrt die Kühlrippen in einem gewissen Umfang auch als Verstärkungsstreben dienen.For example, as shown in Fig. 2, the blades 210 preferably leave a. free space 212 between them to give the cooling air a larger free space allow. It is also clear that the struts 2o8 to some extent as Cooling fins act and vice versa the cooling fins to a certain extent as well Serve reinforcement struts.

In den Fig. I3 und I4 ist ein kreisförmiges Traggerüst gezeigt, das Starrheit und Festigkeit mit relativer Leichtigkeit verbindet. Dieses Traggerüst besteht im wesentlichen aus der Scheibe 2I4, deren Löcher 2I5 den Löchern 2o2 in dem die Bremsringe 2o6 und 2o7 stützenden Flansch 2oI entsprechen, so daß beide mit denselben Schrauben befestigt werden können.In Figs. I3 and I4, a circular support structure is shown, the Combines rigidity and strength with relative lightness. This shoring consists essentially of the disc 2I4, the holes 2I5 of which correspond to holes 2o2 in correspond to the flange 2oI supporting the brake rings 2o6 and 2o7, so that both can be attached with the same screws.

Die Scheibe 2I4 hat Ansätze 2I5, die von ihrer Peripherie 2I7 vorspringen, und diese Ansätze 2I6 passen in den Ring 2o6 der Bremse.The disc 2I4 has lugs 2I5 protruding from its periphery 2I7, and these lugs 2I6 fit into the ring 2o6 of the brake.

Eine Anzahl Rippen oder radialer Streben 2I8 geht von der Scheibe 2I4 aus zu dem relativ schmalen Ring 2I9, der mit einem Flansch 22o versehen sein kann und so ein Widerlager bildet, das an dem inneren Teil des Ringes 2o7 eingreift, der auf die Fläche 22I des Ringes 2I9 paßt, die, wie gezeigt, eine kontinuierliche zylindrische Fläche sein kann.A number of ribs or radial struts 218 extend from the disc 2I4 from to the relatively narrow ring 2I9, which can be provided with a flange 22o can and thus forms an abutment that engages the inner part of the ring 2o7, which fits onto face 22I of ring 2I9 which, as shown, is a continuous can be cylindrical surface.

Bei Anwendung der Stützvorrichtung in der Bremse wird diese erheblich verstärkt und wird im Notzustand, selbst wenn sie einen Bruch erlitten hat, weiter funktionieren, da die erwähnte Vorrichtung den Bremsringen geeignete Stütze bietet.When the support device is used in the brake, this becomes considerable amplified and will continue in the emergency, even if broken work because the mentioned device provides the brake rings with adequate support.

Die Kühltätigkeit der Schaufeln 2Io wird durch die Anwesenheit der inneren Stütze in keiner Weise beeinträchtigt, da die Streben 2o8 sich mit den Rippen 2I8 automatisch ausrichten, wenn die Stütze an den Bremsringen 2o6 und 2o7 befestigt wird dank der geeigneten Lage der Schraubenlöcher, so daß die Schaufeln unversperrt bleiben und die Luft frei durch sie durchfließen kann.The cooling activity of the blades 2Io is due to the presence of the inner support is not affected in any way, as the struts 2o8 are connected to the ribs Align 2I8 automatically when the support is attached to the brake rings 2o6 and 2o7 thanks to the suitable position of the screw holes so that the blades are unblocked stay and the air can flow freely through them.

Die Rippen 2I8 wirken auch als Flügel eines Zentrifugalgebläses und steigern die Luftströmung, wenn sich die Vorrichtung dreht. Durch die Anordnung einer zentralen Stützvorrichtung oder Tragsterns dieser Art, getrennt von den Bremsringen selbst, ist ein Schutz möglich gegen jeden latenten Defekt des einen Teiles, der auch den anderen beeinträchtigen kann. Es ist sehr unwahrscheinlich, daß beide Teile gleichzeitig Bruch oder sonstigen Schaden erleiden, so daß hierin in Vergleich zu einer Vorrichtung, die als eine einzelne Einheit konstruiert ist, eine erhöhte Sicherheit gegeben ist. Es ist hierbei auch möglich, das geeignetste Material für jeden Teil zu wählen, nämlich Metall für die Ringe 2o6 und 2o7 im Hinblick auf die beste Bremswirkung, und das Metall, aus dem die Stützvorrichtung besteht, nach der höchsten mechanischen Festigkeit und Stärke.The ribs 2I8 also act as blades of a centrifugal fan and increase air flow as the device rotates. By the arrangement a central support device or star support of this type, separate from the brake rings itself, protection is possible against every latent defect of the one part, the can also affect the other. It is very unlikely that both parts at the same time suffer breakage or other damage, so that herein compared to a device constructed as a single unit provides increased security given is. It is also possible to find the most suitable material for each part to choose, namely metal for the rings 2o6 and 2o7 with regard to the best braking effect, and the metal of which the supporting device is made, according to the highest mechanical Firmness and strength.

Man kann die in Fig.9, Io und II gezeigte Konstruktion, falls gewünscht, unabhängig von der Stützvorrichtung benutzen und diese nur in besonderen Fällen einfügen, wenn äußerste Stärke verlangt wird.One can use the construction shown in Fig. 9, Io and II, if desired Use it independently of the supporting device and only in special cases insert when extreme strength is required.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Disc brakes for rail vehicles with at a distance brake rings lying apart from one another, which are formed by spaced-apart webs or struts are interconnected, according to patent 897 7I9, characterized in that one Most of the blades thin in relation to the thicker struts (2I, Io8, 2o8) (25, Io9, 2Io) between the struts are generally parallel to these, which Blades extend radially outward and outward from radially increasing Are wide and extend axially inward from the rings (I9, 2o, Io4, Io5, 2o6, 2o7) extend into the spaces between adjacent struts and thereby additional Give off cooling surfaces for the cooling air flowing through the openings, whereby rings, Struts and blades preferably consist of a single casting.

2. Disc brake according to claim I, characterized in that each strut (Io8) is two flat and each other has crossing parts in an X-shape, with radially outwardly extending; Channels for passage the cooling air remain free.

3. Disc brake according to claim i or 2, characterized in that a third ring (2o9) between two main rings (2o6 and 207) is switched on, all rings (2o6, 207, 2O9) and struts (2o8) consist of one piece and the Intermediate ring has approximately the same outer diameter as the other rings (2o6, 2o7), but has a smaller radial width and the blades (21O) extend from the intermediate ring to the other rings and a substantially free central passage (2i2) radially inwards from the intermediate ring leave open so that air can flow freely between the rings. q ..

Disc brake according to Claims 1 to 3, characterized in that an independent star support (213 ) sits inside the rings (2o6, 207) and additionally supports the rings.

5. Disc brake according to claim 4, characterized in that the support star (2I3) connecting and Support parts (2I6, 2I9) for the rings (2o6, 2o7) and a fastening part (2I4) has, which is preferably in its position by the fastening means of the brake disc is held.

6. Disc brake according to claim 4 or 5, characterized in that that the support star (2I3) has a part (2I4) that has several approaches at its beginning to support one brake ring (2o6), a flange ring (2I9) for support of the other brake ring (2o7) and ribs (2I8) that extend from part (2I4) of the Support star to the flange ring (2I9) extend, the ribs preferably corresponding the struts (2o8) of the brake rings are at a distance from each other. Referred publications: Austrian Patent No. 148 221; British Patent No. 387 837 #