DE9218770U1 - Achsbremsscheibe für Schienenfahrzeuge - Google Patents
Achsbremsscheibe für SchienenfahrzeugeInfo
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Description
KB-AG 29.03.1995 E/ZP-le/ma
Unser Zeichen: 200259/2073 GM
Beschreibuna
Achsbremsscheibe für Schienenfahrzeuae
Die Erfindung betrifft eine Achsbremsscheibe für Schienenfahrzeuge,
insbesondere Hochgeschwindigkeitsgüterwagen, mit einem einstückigen
Bremsring aus einem Eisenwerkstoff, der zwei axial zueinander versetzte, außenseitig Reibringflächen aufweisende
Reibringabschnitte aufweist, welche durch Ventilationsabschnitte
miteinander verbunden sind, welche bei Rotation des Bremsringes Kühlluft durch zwischen diesen verlaufende und axial durch die
Reibringabschnitte begrenzte Kühlluftkanäle von radial innen nach
radial außen fördern.
Für Schienenfahrzeuge sind Achsbremsscheiben der vorstehend genannten Art vielfach vorbekannt, wobei die Ventilationsabschnitte
als radial verlaufende, flache Ventilationsrippen oder axial
verlaufende, bolzenartige Rundstege mit zylindrischem, ovalem oder
sonstigem Querschnitt ausgebildet sind. Diese Ventilationsabschnitte
begrenzen zusammen mit den Reibringabschnitten Kühlluftkanäle
derart, daß bei Rotation des Bremsringes unabhängig von der Drehrichtung Kühlluft von radial innenseitigen Eingangsöffnungen zu
radial außenseitigen Ausgangsöffnungen der Kühlluftkanäle gefördert
wird. Die Reibringabschnitte können an ihrem Umfangsbereicn mit als
Markierung dienenden Eindrehungen versehen sein, welche die Verschleißbegrenzung anzeigen. Der Bremsring ist im allgemeinen
durch eine geeignete Verbindung mit einem Nabenkörper verbunden,
welcher auf die Achswelle eines Schienenfahrzeug-Radsatzes aufzupressen, aufzuschrumpfen oder in sonstiger Weise mit dieser zu
verbinden ist; der Bremsring und der Nabenkörper können auch einstückig ausgeführt sein.
Bisher ist es üblich, bei Schienenfahrzeugen je nach der maximalen,
möglichen Bremsbelastung eine bis vier Achsbremsscheiben
nebeneinander auf einer Radsatzwelle anzuzordnen, wobei jede
Achsbremsscheibe im Neuzustand eine Breite, gemessen axial von einer Reibringfläche zur anderen, von maximal 110 mm, zumeist jedoch ca.
70 mm aufweist. Wesentlich dabei ist, daß die Bremsscheiben sowohl
die während mehrmals aufeinanderfolgenden Stoppbremsungen aus nahe
der Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeuges anfallende Wärmebelastung
als auch die bei langen, gebremsten Talfahrten auftretende
Wärmebelastung sicher aufnehmen können: Während im ersteren Falle
mehrmals mit Abstand zueinander starke Wärmeanfälle auftreten, wobei
die Wärme z.T. von den Achsbremsscheiben gespeichert und bis zum nächsten Wärmeanfall großenteils allmählich wieder abgegeben wird,
tritt im zweiten Falle, bei langen Talfahrten, eine lang anhaltende
Wärmezufuhr auf, welche durch den ebenfalls ständig wirksamen Kühl luftstrom derart abzuführen ist, daß sich an keiner Stelle der
Bremse, insbesondere des Bremsringes bzw. der Beläge, eine
unzulässig hohe Temperatur einstellt. In Anbetracht der vorstehend erläuterten Wärmebelastungen konnte es bisher genügen, Güterwagen
mit einer zugelassenen Höchstgeschwindigkeit bis zu 120 km/h
anstelle einer üblichen Klotzbremse mit zwei Achsbremsscheiben je
Radsatz auszustatten. Aus Berechnungen und auch Erfahrungen mit diesen Güterwagen ergibt sich, daß die neuen
Hochgeschwindigkeitsgüterwagen, welche für Güterzüge mit einer
Fahrgeschwindigkeit bis zu 160 km/h vorgesehen sind, mit vier derartigen Achsbremsscheiben je Radsatz ausgestattet werden müssen,
da andernfalls bei langen Talfahrten sich zu hohe Beharrungstemperaturen ergeben. Diese vier Achsbremsscheiben je
Radsatz bedeuten insbesondere auch im Hinblick auf die hierfür erforderlichen anderen Bremsteile, wie die Anzahl der Bremsbeläge,
deren Halterung und Zuspannmechanik, einen großen Bau-, Montage- und
Überwachungsaufwand, zugleich stellen die vier Achsbremsscheiben eine große, ungefederte Masse mit entsprechender Belastung der
Radsätze und des Schienenweges dar.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Achsbremsscheibe der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß sie ein Vermindern des
Aufwandes bei bremstechnisch hochbelasteten Schienenfahrzeugen,
insbesonder bei Hochgeschwindigkeitsgüterwagen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die axiale
Breite des Bremsringes zwischen 140 und 200 mm beträgt, vorzugsweise im Neuzustand ca. 170 mm beträgt.
Durch diese Ausgestaltung der Achsbremsscheibe ist es möglich, bei
bremstechnisch hochbelasteten Schienenfahrzeugen, insbesondere bei
den erwähnten Hochgeschwindigkeitsgüterwagen, weniger
Achsbremsscheiben je Radsatz vorzusehen, als es bisher erforderlich war: Für die Hochgeschwindigkeitsgüterwagen genügt so beispielsweise
eine Anordnung von drei Achsbremsscheiben je Radsatz, um bei langen, gebremsten Talfahrten das Erreichen von unzulässig hohen
Temperaturen auszuschließen; zugleich genügen diese drei
Achsbremsscheiben auch, um die Temperaturbelastung der Bremsteile
bei den erwähnten Stoppbremsungen im zulässigen Temperaturbereich zu belassen. Dabei ergibt sich, daß die drei nach der Erfindung
ausgebildeten Achsbremsscheiben je Radsatz eine wesentlich geringere Masse als die bisher für derartige Bremsbeanspruchungen
erforderlichen, vier Achsbremsscheiben aufweisen, die ungefederte
Masse des Hochgeschwindigkeitsgüterwagens also wesentlich geringer
ist. Zugleich vermindert sich der Materialaufwand für die
Achsbremsscheiben, die Beläge und deren Zuspannorgane, wodurch sich weitere Verbilligungen in der Anschaffung, Montage und Wartung
ergeben. Zusätzlich wird ein geringerer Einbauraum für die
Bremsorgane benötigt.
Nach der weiteren Erfindung vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten
für derartige Achsbremsscheiben sind den Merkmalen der Unteransprüche entnehmbar.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für eine nach der
Erfindung ausgebildete Achsbremsscheibe im Schnitt dargestellt.
Die Achsbremsscheibe weist einen auf einer nicht dargestellten Radsatzwelle durch Preßsitz, Schrumpfsitz oder in sonstiger Weise zu
halternden Nabenteil 1 auf, der außenseitig einen Ringflansch 2
trägt, an welchen mittels achsparalleler Schrauben 3 und eines
Klemmringes 4 ein nach radial innen vorspringender Ringflansch 5 eines Bremsringes 6 gehaltert ist. Während das Nabenteil 1
vorzugsweise aus Stahlguß oder einem ähnlichen Werkstoff besteht, wird der einstückige Bremsring 6 vorzugsweise aus Grauguß, ggf. mit
Kugelgraphit oder einem ähnlichen Werkstoff, ggf. aber auch ebenfalls aus Stahlguß gefertigt.
Der einstückige Bremsring 6 besteht aus zwei axial zueinander
versetzten, außenseitig Reibringflächen 7 aufweisenden
Reibringabschnitten 8, welche durch Ventilationsabschnitte 9 miteinander verbunden sind. Zwischen den Ventilationsabschnitten
verlaufen Kühlluftkanäle 10, welche radialinnen und radialaußen,
bezogen auf den Bremsring 6, in die Atmosphäre münden und welche in
axialer Richtung durch die Reibringabschnitte 8 begrenzt sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ventilationsabschnitte
als zumindest annähernd axial verlaufende Rundstege mit
zylindrischem Querschnitt ausgebildet und können in einem bestimmten
Muster angeordnet sein, wie es beispielsweise aus der EP-B-O 077
bekannt ist. Die Anordnung der bolzenartige Ventilationsabschnitte
kann jedoch auch in abweichender Form bzw. in einem abweichenden Muster erfolgen, die Ventilationsabschnitte können zudem einen
anderen, beispielsweise ovalen oder sonstigen Querschnitt aufweisen,
welcher zudem über den Radius des Bremsringes &dgr; sich ändern kann.
Die Ventilationsabschnitte 9 weisen eine axiale Länge auf, derart,
daß bei einer Breite eines jeden der beiden Reibringabschnitte 8 von etwa 15 bis 30 mm, vorzugsweise im Neuzustand von ca. 22 mm, der
axiale Abstand der beiden Reibringflächen 7, also die axiale Breite des Bremsringes 6, etwa zwischen 140 und 200 mm, vorzugsweise ca.
170 mm beträgt. Das Verhältnis der axialen Breite zur radialen
Breite der Reibringabschnitte, d.h. der radialen Breite der Reibringfläche 7, beträgt etwa 1,0 bis 1,4. Bei diesen Bemessungen
ergibt sich eine optimale Wärmeabfuhr bei vertretbarem Aufwand: Ein weiteres Vergrößern der axialen Breite des Bremsringes würde bei
unverhältnismäßig großer Aufwandsteigerung eine nur unwesentlich
verbesserte Wärmeabfuhr erbringen.
Am Umfangsbereich eines jeden der Reibringabschnitte 8 ist im
Abstand von ca. 5 bis 7 mm von der Reibringfläche 7, bezogen auf den Neuzustand des Bremsringes 6, eine schmale Ringnut eingearbeitet,
welche als Verschleißmaß für den Bremsring 6 dient: Bis zu dieser Ringnut 11 ist ein Verschleiß der Reibringabschnitte 8 unter der
Einwirkung von an die Reibringflächen 7 anpressbaren, nicht
dargestellten Bremsbelägen zulässig.
Der Durchmesser der Achsbremsscheibe richtet sich nach den Gegebenheiten des Radsatzes bzw. Schienenfahrzeuges, für welche er
vorgesehen ist. Falls beispielsweise die Räder des Radsatzes einen
Mindestdurchmesser von 860 mm aufweisen und ein UIC-Freiraum von
125 mm über der Schienenoberkante vorgeschrieben ist, so kann der Durchmesser der Achsbremsscheibe zweckmäßig zu 610 mm festgelegt
werden. Die vorstehend angegebene Breite der Achsbremsscheibe von ca. 140 bis 200 mm, vorzugsweise ca. 170 mm, und auch das Verhältnis
der axialen zur radialen Breite des Bremsringes 6 von 1,0 bis 1,4,
sind von diesem Durchmesser jedoch nicht abhängig, auch im Durchmesser kleinere oder größere Achsbremsscheiben sind nach der
Erfindung mit dieser Breite bzw. diesem Verhältnis zu gestalten.
Es hat sich geezeigt, daß während langen, gebremsten Talfahrten von
Zügen mit diesen Hochgeschwindigkeitsgüterwagen eine Anordnung von
drei erfindungsgemäßen Achsbremsscheiben je Radsatz ausreicht, die
Bremswärme ohne Überhitzung irgend welcher Teile aufzunehmen: Die
axiale Breite der Ventilationsabschnitte 9 gewährleistet eine
derartige Wärmeabfuhr von den Reibringabschnitten 8 zur die Kühlluftkanäle 10 durchströmenden Kühlluft, daß keine unzulässig
hohen Temperaturen erreicht werden. Auch bei den erwähnten, wiederholten Stoppbremsungen reichen die drei Achsbremsscheiben je
Radsatz aus, den Bremswärmeanfall ohne Überhitzung aufzunehmen und
an die Kühlluft bzw. die umgebende Luft vor Beginn der jeweils
nächsten Stoppbremsung im ausreichenden Maße abzugeben.
Kurzfassung:
Die insbesondere für Hochgeschwindigkeitsgüterwagen vorgesehene Achsbremsscheibe weist einen einstückigen Bremsring (6) auf, der
zwei axial zueinander versetzte Reibringabschnitte (8) und diese verbindende Ventilationsabschnitte (9) besitzt. Die
Ventilationsabschnitte (9) und die Reibringabschnitte (8) begrenzen
Kühlluftkanäle (10), welche von radialinnen nach radialaußen von
Kühlluft durchströmbar sind. Die axiale Breite des Bremsringes (6),
gemessen zwischen den jeweils axial äußeren Reibringflächen (7) der
Reibringabschnitte (8), beträgt zwischen 150 und 200 mm, vorzugsweise 170 mm und das Verhältnis von axialer zu radialer
Breite des Bremsringes liegt zwischen etwa 1,0 bis 1,4. Durch diese
Bemessung ist ein optimaler Wärmeabfluß von den Reibringabschnitten (8) durch die Ventilationsabschnitte (9) zur die Kühlluftkanäle (10)
durchströmenden Kühlluft möglich. Diese Kühlung reicht aus, bei drei
derartigen Achsbremsscheiben je Radsatz eines Hochgeschwindigkeitsgüterwagens lange Gefälle gebremst abzufahren,
ohne eine überhitzung befürchten zu müssen.
KB-AG
29.03.1995
E/ZP-le/ma
Unser Zeichen: 200259/2073
zugszeicheniiste
] | Nabenteil |
2 | Ringflansch |
3 | Schraube |
4 | Klemmring |
5 | Ringflansch |
6 | Bremsring |
7 | Reibringfläche |
8 | Reibringabschnitt |
9 | Venti1ationsabschni tt |
10 | Kühlluftkanal |
&Pgr; | Ringnut |
Claims (9)
1. Achsbremsscheibe des Schienenfahrzeuges, insbesondere
Hochgeschwindigkeitsgüterwagen, mit einem einstückigen Bremsring (6)
aus einem Eisenwerkstoff, der zwei axial zueinander versetzte, außenseitig Reibringflächen (7) aufweisende Reibringabschnitte (8)
aufweist, weiche durch Ventilationsabschnitte (9) miteinander
verbunden sind, welche bei Rotation des Bremsringes (6) Kühlluft durch zwischen diesen verlaufende und axial durch die
Reibringabschnitte (8) begrenzte Kühlluftkanäle (10) von radial innen
nach radialaußen fördern, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Breite des Bremsringes (6) zwischen 140 und 200 mm beträgt.
2. Achsbremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
axiale Breite des Bremsringes (6) im Neuzustand ca. 170 mm beträgt.
3. Achsbremsscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die axiale Breite jedes Reibringabschnittes zwischen 15 und 30 mm beträgt.
4. Achsbremsscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
axiale Breite jedes Reibringabschnittes (8) im Neuzustand ca. 22 mm beträgt.
5. Achsbremsscheibe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibringabschnitte (8) an
ihrem Umfangsbereich eine das Verschleißmaß anzeigende, ggf. als
schmale Ringnut (11) ausgebildete Markierung im axialen Abstand von
9
ca. 5 bis 7 mm von der Reibringfläche (7) aufweisen.
ca. 5 bis 7 mm von der Reibringfläche (7) aufweisen.
6. Achsbremsscheibe nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilationsabschnitte
(9) als zumindest annähernd radial verlaufende, flache
Ventilationsrippen oder axial verlaufende Rundstege mit zylindrischem oder ovalen Querschnitt ausgebildet sind.
7. Achsbremsscheibe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anordnung von drei derartigen
Achsbremsscheiben auf einer Radsatzwelle.
8. Achsbremsscheibe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der axialen
zur radialen Breite des Bremsringes (6) 1,0 bis 1,4 beträgt.
• ·
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9218770U DE9218770U1 (de) | 1991-08-02 | 1992-06-30 | Achsbremsscheibe für Schienenfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4125701A DE4125701A1 (de) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Achsbremsscheibe fuer schienenfahrzeuge |
EP92111083A EP0529236B1 (de) | 1991-08-02 | 1992-06-30 | Achsbremsscheibe für Schienenfahrzeuge |
DE9218770U DE9218770U1 (de) | 1991-08-02 | 1992-06-30 | Achsbremsscheibe für Schienenfahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9218770U1 true DE9218770U1 (de) | 1995-07-20 |
Family
ID=27202777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9218770U Expired - Lifetime DE9218770U1 (de) | 1991-08-02 | 1992-06-30 | Achsbremsscheibe für Schienenfahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9218770U1 (de) |
-
1992
- 1992-06-30 DE DE9218770U patent/DE9218770U1/de not_active Expired - Lifetime
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