DE9309234U1

DE9309234U1 - Brake disc

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Publication number: DE9309234U1
Application number: DE9309234U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-22
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1994-11-10
Anticipated expiration: 2003-06-23

Description

Bezeichnung: Bremsscheibe
Beschreibung:Description: Brake disc
Description:

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe, insbesondere eine Bremsscheibe für Schienenfahrzeuge, mit einem Nabenteil und einem Scheibenteil·, der mit dem Nabenteil lösbar verbunden ist.The invention relates to a brake disc, in particular a brake disc for rail vehicles, with a hub part and a disc part which is detachably connected to the hub part.

Aus DE-C-27 11 728 ist eine Bremsscheibe der vorstehend bezeichneten Art bekannt, bei der zum Ausgleich wärmebedingter Dehnungsbewegungen in radialer Richtung der Scheibenteil mit dem Nabenteil über radiale nach Art einer Radspeiche angeordnete hülsen- oder bolzenförmige Verbindungseiemente fest miteinander verbunden ist. Da die bei jedem Bremsvorgang auftretenden wärmebedingten Dehnungsbewegungen des Scheibenteils zu einer Vergrößerung des Durchmessers des Scheibenteils rel·ativ zum Nabenteil führen, sind bei dieser Konstruktion die zu überwindenden Reibungskräfte so hoch, daß sich die für die- Wirksamkeit der Bremse nachteiligen Verformungen nicht vermeiden lassen.A brake disc of the type described above is known from DE-C-27 11 728, in which the disc part is firmly connected to the hub part via radial sleeve- or bolt-shaped connecting elements arranged like a wheel spoke in order to compensate for heat-related expansion movements in the radial direction. Since the heat-related expansion movements of the disc part that occur during each braking process lead to an increase in the diameter of the disc part relative to the hub part, the frictional forces to be overcome in this design are so high that the deformations that are detrimental to the effectiveness of the brake cannot be avoided.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Bremsscheibe der eingangs bezeichneten Art, eine Lösung zu schaffen, die eine freie Bewegbarkeit des Scheibenteils gegenüber dem Nabenteil zum Ausgleich von wärmebedingten Dehnungsbewegungen in radialer Richtung zuläßt und zugleich der notwendige Formschluß zwischen Nabenteil und Scheibenteil in ümfangsrichtung gewährleistet ist.The invention is based on the task of creating a solution, starting from a brake disc of the type described at the beginning, which allows free movement of the disc part relative to the hub part in order to compensate for heat-related expansion movements in the radial direction and at the same time ensures the necessary form-fitting connection between the hub part and the disc part in the circumferential direction.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Nabenteil und der Scheibenteil formschlüssig miteinander in Verbindung stehen, daß zwischen beiden Teilen zumindest in radialer Richtung ein geringes Spiel vorgesehen ist und daß zwischen dem Nabenteil und dem Scheibenteil mehrere auf den Umfang verteilte, zumindest in radialer Richtung wirksame Druckfederelemente angeordnet sind. Dadurch, daß für die Formschlußverbindung beider Teile ein geringes Spiel vorgesehen ist, ist eine ungehinderte wärmebedingte Dehnungsbewegung des Scheibenteils gegenüber dem Nabenteil möglich. Durch die auf den Umfang verteilten Druckfederelemente wird der Scheibenteil auf dem Nabenteil zentriert, wobei die Druckfederelemente die wärmebedingte Dehnungsbewegung in radialer Richtung nach außen noch unterstützt. Das zwischen=beiden Teilen vorzusehende Spiel muß so groß vorgesehen werden, daß für den Scheibenteil die durch die im Betrieb auftretende höchste Temperaturbelastung erfolgende wärmebedingte Dehnungsbewegung ungehindert möglich ist. Bei entsprechender Ausgestaltung der Druckfederelemente können die Druckfederelemente selbst insgesamt, zumindest aber zum Teil zum Formschluß zwischen Scheibenteil und Nabenteil beitragen.This object is achieved according to the invention in that the hub part and the disk part are positively connected to one another, that a small amount of play is provided between the two parts at least in the radial direction, and that several compression spring elements distributed around the circumference and effective at least in the radial direction are arranged between the hub part and the disk part. Because a small amount of play is provided for the positive connection of the two parts, an unhindered heat-related expansion movement of the disk part relative to the hub part is possible. The compression spring elements distributed around the circumference center the disk part on the hub part, with the compression spring elements supporting the heat-related expansion movement in the radial outward direction. The play to be provided between the two parts must be large enough that the heat-related expansion movement for the disk part caused by the highest temperature load that occurs during operation is possible without hindrance. If the compression spring elements are designed accordingly, the compression spring elements themselves can contribute overall, or at least partially, to the positive locking between the disc part and the hub part.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Nabenteil mit mehreren, über den Umfang verteilten, radial nach außen weisenden Ansätzen versehen ist, die jeweils eine axiale Ausnehmung aufweisen, daß der Scheibenteil mit mehreren, über den Innenumfang verteilten,In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the hub part is provided with several projections distributed over the circumference, pointing radially outwards, each of which has an axial recess, that the disk part is provided with several projections distributed over the inner circumference,

radial nach innen weisenden Ansätzen versehen ist, die den Ansätzen des Nabenteils zugeordnet sind und die jweils eine axiale Ausnehmung aufweisen, und daß die Druckfederelemente jeweils durch zylindrische Federbüchsen gebildet werden, die jeweils durch die Ausnehmungen der einander zugeordneten Ansätze von Nabenteil und Scheibenteil hindurchgesteckt sind. Bei dieser Form der Ausgestaltung wird der Formschluß über die Federbüchsen bewirkt. Die Ausnehmungen in den Ansätzen des Nabenteils einerseits· und in den Ansätzen des Scheibenteils andererseits können hierbei jeweils als halbzylindrische Ausnehmungen ausgebildet sein, die in der Zuordnung zueinander eine entsprechende, die Federbüchsen aufnehmende zylindrische Bohrung bilden.radially inward-pointing projections which are assigned to the projections of the hub part and which each have an axial recess, and that the compression spring elements are each formed by cylindrical spring bushes which are each inserted through the recesses of the mutually assigned projections of the hub part and disc part. In this form of design, the positive locking is achieved via the spring bushes. The recesses in the projections of the hub part on the one hand and in the projections of the disc part on the other hand can each be designed as semi-cylindrical recesses which, when assigned to one another, form a corresponding cylindrical bore which accommodates the spring bushes.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ansätze des einen Teils die Ansätze des anderen Teils in radialer Richtung überdecken und daß die Ausnehmungen an den Ansätzen des einen Teils, vorzugsweise des Nabenteils als Bohrung und die Ausnehmungen des anderen Teils, vorzugsweise des Scheibenteils als Langloch ausgebildet sind, wobei das Langloch sich radial erstreckt. Hierbei ist die Anordnung so getroffen, daß der dem Scheibenteil zugekehrte Teil des Langloches zusammen mit der Bohrung im zugehörigen Ansatz des Nabenteils in axialer Richtung eine zylindrische Ausnehmung bilden, so daß im Ansatz des Scheibenteils die durchgesteckte Federhülse nach innen hin freiliegt und damit die unter Temperatureinfluß erfolgende radiale Dehnungsbewegung des Scheibenteils ungehindert möglich ist ohne daß die radiale Kraftwirkung des Federelementes zwischen Nabenteil und Scheibenteil aufgehoben wird. Besonders zweckmäßig ist es hierbei, wenn die Ansätze des Nabenteils jeweils als Parallelansätze ausgebildet sind, die jeweils den zugehörigen Ansatz des Scheibenteils zwischen sich aufnehmen.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the projections of one part cover the projections of the other part in the radial direction and that the recesses on the projections of one part, preferably the hub part, are designed as a bore and the recesses of the other part, preferably the disc part, are designed as an elongated hole, with the elongated hole extending radially. The arrangement is such that the part of the elongated hole facing the disc part together with the bore in the associated projection of the hub part form a cylindrical recess in the axial direction, so that the spring sleeve inserted through the projection of the disc part is exposed to the inside and thus the radial expansion movement of the disc part under the influence of temperature is possible without hindrance without the radial force effect of the spring element between the hub part and the disc part being canceled out. It is particularly useful if the lugs of the hub part are each designed as parallel lugs, which each accommodate the corresponding lug of the disc part between them.

In einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung ist wenigstens ein auf den Nabenteil aufschiebbarer Stützring vorgesehen, der mit axial ausgerichteten Stützkörpern versehen ist, die den Zwischenraum in Umfangsrichtung zwischen jeweils benachbarten Ansätzenim nabenseitigen Bereich ausfüllen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Übertragung des Drehmomentes zwischen Scheibenteil und Nabenteil nicht ausschließlich über die Federelemente erfolgt, sondern daß bei einer Verformung der Federelemente in Umfangsrichtung sich die Ansätze des Scheibenteils an den Stützkörpern des Stützringes abstützen können, die sich wiederum an den Ansätzen des in Kraftwirkungsrichtung nächstfolgenden Ansatz des Nabenteils abstützen. Eine Überbeanspruchung der Federelemente in Umfangsrichtung ist damit ausgeschlossen.In a further advantageous embodiment, at least one support ring is provided that can be pushed onto the hub part, which is provided with axially aligned support bodies that fill the space in the circumferential direction between adjacent projections in the hub-side area. This arrangement has the advantage that the torque is not transmitted exclusively between the disk part and the hub part via the spring elements, but rather that when the spring elements are deformed in the circumferential direction, the projections of the disk part can be supported on the support bodies of the support ring, which in turn are supported on the projections of the next projection of the hub part in the direction of force. Overstressing of the spring elements in the circumferential direction is thus excluded.

Zugleich ist die Sicherheit gegeben,daß selbst bei einem Bruch eines Federelementes eine wirksame Übertragung des Bremsmomentes vom Scheibenteil auf den Nabenteil gewährleistet ist.At the same time, there is the security that even if a spring element breaks, an effective transfer of the braking torque from the disc part to the hub part is guaranteed.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Stützring jeweils im Bereich der Ansätze mit Sicherungsfingern versehen ist, die die Stirnflächen der Federelemente wenigstens teilweise überdecken. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß keine zusätzlichen Sicherungsmaßnahmen zur Festlegung der Federelemente in den Ausnehmungen der Ansätze getroffen werden müssen. Die Ausbildung kann hierbei so getroffen werden, daß dem mit Stützkörpern versehenen Stützring, der von einer Seite axial auf die Nabe aufgeschoben wird, ein entsprechender glatter Befestigungsring auf der anderen Seite zugeordnet ist, der seinerseits mit entsprechenden Sicherungsfingern versehen ist, so daß die Ausnehmungen in axialer Richtung glatt durchgehen können, was die Bearbeitung vereinfacht.In a further embodiment of the invention, the support ring is provided with locking fingers in the area of the projections, which at least partially cover the front surfaces of the spring elements. This arrangement has the advantage that no additional locking measures need to be taken to secure the spring elements in the recesses of the projections. The design can be such that the support ring provided with support bodies, which is pushed axially onto the hub from one side, is assigned a corresponding smooth fastening ring on the other side, which in turn is provided with corresponding locking fingers, so that the recesses can run smoothly in the axial direction, which simplifies machining.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Stützringe vorgesehen, die auf beiden Seiten an den Ansätzen des Nabenteils anliegen und die miteinander verbindbar According to another embodiment of the invention, two support rings are provided which rest on the lugs of the hub part on both sides and which can be connected to one another

sind. Hierbei können die Stützkörper der beiden Stützringe in axialer Richtung so ausgebildet sein, daß sich jeweils der Stützkörper des einen Stützringes mit dem Stützkörper des anderen Stützringes ergänzt. In einer anderen Ausgestaltung ist es möglich, die Stützringe so auszubilden, daß sie jeweils nur die Hälfte der notwendigen Stützkörper aufweisen und dementsprechend der Stützkörper eines Stützringes nur jeden zweiten Zwischenraum zwischen den Ansätzen ausfüllt, so daß der andere Stützring versetzt hierzu eingesetzt werden muß.are. The support bodies of the two support rings can be designed in the axial direction in such a way that the support body of one support ring complements the support body of the other support ring. In another design, it is possible to design the support rings in such a way that they each have only half of the necessary support bodies and, accordingly, the support body of one support ring only fills every second gap between the lugs, so that the other support ring must be inserted offset from it.

Für sogenannte belüftete Bremsscheiben, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem Scheibenteil, der aus zwei parallelen Ringscheiben gebildet ist, die über radial laufende Querstege miteinander verbunden sind, wobei die Querstege zwischen den Ringscheiben jeweils Kühlluftkanäle bilden, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß jeweils zwei benachbarte Querstege über wenigstens einen in Umfangsrichtung ausgerichteten Zusatzsteg miteinander verbunden sind, der den jeweils zwischen zwei Querstegen gebildeten Kühlluftkanal unterteilt. Diese Anordnung hat insbesondere für Bremsscheiben an Schienenfahrzeugen, bei denen die Kühlluftkanäle von den Abmessungen her verhältnismäßig große Querschnitte aufweisen, den Vorteil, daß die zur Verfügung stehende Wärmeübertragungsfläche je Kühlluftkanal vergrößert wird und der Kontakt zwischen Kühlluft und den Wärmeübertragungsflächen durch die Unterteilung des Kühlluftkanals verbessert wird. Eine derart ausgebildete Bremsscheiben kann sowohl für eine aus zwei Teilen aufgebaute Bremsscheibe der erfindungsgemäßen Art als auch für belüftete Bremsscheiben der herkömmlichen Art eingesetzt werden.For so-called ventilated brake discs, in particular for rail vehicles, with a disc part that is formed from two parallel ring discs that are connected to one another via radially running crosspieces, with the crosspieces between the ring discs each forming cooling air channels, the invention provides that two adjacent crosspieces are connected to one another via at least one additional web aligned in the circumferential direction, which divides the cooling air channel formed between two crosspieces. This arrangement has the advantage, in particular for brake discs on rail vehicles in which the cooling air channels have relatively large cross-sections, that the available heat transfer surface per cooling air channel is increased and the contact between cooling air and the heat transfer surfaces is improved by the division of the cooling air channel. A brake disc designed in this way can be used both for a brake disc of the type according to the invention made up of two parts and for ventilated brake discs of the conventional type.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Zusatzsteg im Querschnitt zumindest über einen Teil seiner radialen Erstreckung von innen nach außen in der Dicke zunimmt. Durch diese Maßnahme kann auf die Gestaltung des freien Strömungsquerschnittes eines jeden KühlluftkanalesIn an embodiment of the invention, it is provided that the additional web increases in thickness in cross-section at least over a part of its radial extension from the inside to the outside. This measure allows the design of the free flow cross-section of each cooling air channel

Einfluß genommen werden, um zum einen die durch die Kreisform vorgegebene Quershnittsveränderung zwischen dem Innenumfang der Ringscheibe und dem Außenumfang der Ringscheibe an die Strömungsvorgänge in dem Kühlluftkanal anzupassen und hierbei auch die Volumenzunahme der durch den Kühlluftkanal jeweils strömenden Luftmenge infolge der Wärmemenge zu berücksichtigen. Der Querschnitt des ZusatzSteges kann hierbei so gestaltet werden, daß er ausgehend vom Innenumfang zunächst zunimmt und nach außen hin wieder abnimmt.Influence can be taken in order to adapt the cross-sectional change between the inner circumference of the ring disk and the outer circumference of the ring disk, which is determined by the circular shape, to the flow processes in the cooling air duct and to take into account the increase in volume of the air flowing through the cooling air duct as a result of the amount of heat. The cross-section of the additional web can be designed in such a way that it initially increases starting from the inner circumference and then decreases again towards the outside.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zusatzstege auf dem Außenumfang der Scheibe über ein durchgehendes Kopfband miteinander verbunden sind, das die Außenränder der Ringscheiben zumindest auf einen Teil der Scheibendicke und mit radialem Abstand überdeckt, so daß jeweils ein umlaufender Austrittsschlitz für die Luft gebildet wird. Durch diese Anordnung wird dem Umstand Rechnung getragen, daß insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten die Einwirkungen des Fahrtwindes auf die Durchströmung der Kühlluft durch die Kühlluftkanäle weitgehend beseitigt wird. Hierdurch lassen sich die Kühlluftkanäle so gestalten, daß sie einen möglichst geringen Strömungswiderstand aufweisen, so daß eine große Kühlluftmenge durch die Kühlluftkanäle hindurchgezogen werden kann. '■ In a further embodiment of the invention, the additional webs on the outer circumference of the disk are connected to one another via a continuous headband that covers the outer edges of the ring disks at least over part of the disk thickness and at a radial distance, so that a circumferential outlet slot for the air is formed in each case. This arrangement takes into account the fact that, particularly at high speeds, the effects of the airstream on the flow of cooling air through the cooling air ducts are largely eliminated. This allows the cooling air ducts to be designed in such a way that they have the lowest possible flow resistance, so that a large amount of cooling air can be drawn through the cooling air ducts. '■

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail using schematic drawings of an embodiment. They show:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Bremsscheibe,Fig. 1 a side view of a brake disc,

teilweise im Schnitt,partly in section,

Fig. 2 einen Axialschnitt entsprechend derFig. 2 an axial section according to the

Linie II-II in Fig. 1 für eine abgewandelte Ausführungsform der Verbindung zwischen Nabenteil und Scheibenteil,Line II-II in Fig. 1 for a modified embodiment of the connection between hub part and disc part,

Pig. 3 eine andere Ausführungsform einer BremsPig. 3 another embodiment of a brake

scheibe in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt entsprechend der Linie III-III in Fig. 4,disc in a side view, partly in section along the line III-III in Fig. 4,

Fig. 4 einen Schnitt gem. der Linie IV-IV inFig. 4 a section along the line IV-IV in

Fig. 3,Fig. 3,

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführung der Brems-Fig. 5 a modified version of the brake

scheibe gem. Fig. 3 in einem Axialdisc according to Fig. 3 in an axial

schnitt entsprechend der Linie V-V in Fig. 3,section according to line V-V in Fig. 3,

Fig. 6 ein Druckfederelement in Form einerFig. 6 a compression spring element in the form of a

Schwerspannhülse.Heavy clamping sleeve.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform einer Bremsscheibe für ein Schienenfahrzeug besteht im wesentlichen aus einem Nabenteil 1 und einem Scheibenteil 2, die formschlüssig lösbar miteinander verbunden sind. Der Nabenteil 1 ist mit mehreren, über den Außenumfang verteilten radial nach außen weisenden Ansätzen 3 versehen. Der Scheibenteil 2 ist entsprechend mit mehreren, über seinen Innenumfang verteilten radial nac^:h innen weisenden Ansätzen 4 -'versehen. '· Die nabenseitigen Ansätze 3 sind hierbei auf ihrer den scheibenseitigen Ansätzen 4 zugekehrten Ende zu beiden Seiten mit in Umfangsrichtung verlaufenden Seitenstegen versehen, die zu beiden Seiten die scheibenseitigen Ansätze in axialer Richtung seitlich abstützen. Die zwischen den beiden Seitenstegen 5 angeordnete Stirnfläche 6 der nabenseitigen Ansätze 3 ist Teil einer auf die Mittelachse der Scheiben bezogenen Zylinderfläche. Die der Stirnfläche zugekehrte entsprechende Stirnfläche der scheibenseitigen Ansätze 4 ist hierbei entsprechend Teil einer Zylinderfläche, so daß der Nabenteil 1 und der Scheibenteil 2 relativ gegeneinander verdrehbar sind, wobei zwischen diesen beiden Stirnflächen ein geringes radiales Spiel vorhanden ist.The embodiment of a brake disk for a rail vehicle shown in Fig. 1 consists essentially of a hub part 1 and a disk part 2, which are releasably connected to one another in a form-fitting manner. The hub part 1 is provided with a plurality of radially outward-pointing projections 3 distributed over the outer circumference ^. The disk part 2 is correspondingly provided with a plurality of radially inward-pointing projections 4 distributed over its inner circumference. The hub - side projections 3 are provided on their end facing the disk-side projections 4 on both sides with side webs running in the circumferential direction, which laterally support the disk-side projections on both sides in the axial direction. The end face 6 of the hub-side projections 3 arranged between the two side webs 5 is part of a cylindrical surface related to the central axis of the disks. The corresponding end face of the disk-side projections 4 facing the end face is in this case part of a cylindrical surface, so that the hub part 1 and the disk part 2 can be rotated relative to one another, with a slight radial play being present between these two end faces.

In der in Fig. 1 dargestellten Zuordnung von Scheibenteil 2 und Nabenteil 1 zueinander sind jeweils die nabenseitigen Ansätze 3 und die scheibenseitigen Ansätze 4 mit einer Ausnehmung 7 versehen, die jeweils als Halbzylinder im nabenseitigen Ansatz 3 und als Halbzylinder im scheibenseitigen Ansatz 4 vorhanden ist. In diese Ausnehmung 7 ist als Druckfederelement 8 eine sogenannte Schwerspannhülse eingeschoben. Eine derartige Schwerspannhülse besteht im wesentlichen aus einem hohlzylindrischen Stahlkörper, der an einer Stelle seines Umfangs geschlitzt ist. Der Schlitz kann hierbei genau axial oder auch von beiden Stirnseiten zur Mitte hin schräg verlaufend angeordnet sein, so daß sich eine in etwa "pfeilförmige" Schlitzkontur ergibt. Der Schlitz kann auch schraubenlinienförmig verlaufend angebracht sein. Die Schwerspannhülse wird unter Vorspannung in die zylindrische Ausnehmung 7 eingepreßt, so daß sie als Druckfederelement in radialer Richtung nach außen wirksam wird. In Umfangsrichtung nimmt die Schwerspannhülse dann das Bremsmoment auf.In the arrangement of disk part 2 and hub part 1 shown in Fig. 1, the hub-side projections 3 and the disk-side projections 4 are each provided with a recess 7, which is present as a half-cylinder in the hub-side projection 3 and as a half-cylinder in the disk-side projection 4. A so-called heavy-duty clamping sleeve is inserted into this recess 7 as a compression spring element 8. Such a heavy-duty clamping sleeve essentially consists of a hollow cylindrical steel body that is slotted at one point on its circumference. The slot can be arranged exactly axially or also diagonally from both end faces towards the center, so that an approximately "arrow-shaped" slot contour is produced. The slot can also be arranged in a helical manner. The heavy-duty clamping sleeve is pressed into the cylindrical recess 7 under pre-tension, so that it acts as a compression spring element in a radial outward direction. The heavy clamping sleeve then absorbs the braking torque in the circumferential direction.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Scheibenteil als sogenannte belüftete Scheibe ausgebildet, bei dem zwei parallele Ringscheiben 9.1 und 9.2 über Querstege 10 miteinander verbunden sind,, so.daß zwischen jeweils zwei benachbarten Querstegen 10 ein Kühlluftkanal 11 gebildet wird.In the illustrated embodiment according to Fig. 1, the disk part is designed as a so-called ventilated disk, in which two parallel ring disks 9.1 and 9.2 are connected to one another via crossbars 10, so that a cooling air channel 11 is formed between each two adjacent crossbars 10.

Die Bremsscheibe ist über ihren Nabenteil mit der Achse eines Radsatzes eines Schienenfahrzeuges fest verbunden, beispielsweise über einen sogenannten Druckölverband.The brake disc is firmly connected to the axle of a wheelset of a rail vehicle via its hub part, for example via a so-called pressure oil connection.

Bei einem Bremsvorgang heizt sich insbesondere bei schnellfahrenden Schienenfahrzeugen infolge der Reibungswärme der Scheibenteil in erheblichem Umfange auf, so daß hier eine entsprechende Durchnesservergrößerung stattfindet.During braking, particularly in fast-moving rail vehicles, the disc part heats up considerably due to the frictional heat, so that a corresponding increase in diameter occurs here.

Da der Scheibenteil 2 mit dem Nabenteil 1 über die einander zugeordneten nabenseitigen Ansätze 3 und die scheibenseitigen Ansätze 4 nur über den Formschluß durch die als Schwerspann-Since the disc part 2 is connected to the hub part 1 via the mutually assigned hub-side projections 3 and the disc-side projections 4 only via the form-fit connection by the heavy-duty clamping

hülsen ausgebildeten Druckfederelemente 8 verbunden ist, kann sich der Scheibenteil 2 in radialer Richtung frei ausdehnen, wobei die als Druckfederelemente 8 dienenden Schwerspannhülsen für die erforderliche Zentrierung sorgen.sleeves, the disc part 2 can expand freely in the radial direction, with the heavy-duty clamping sleeves serving as compression spring elements 8 ensuring the necessary centering.

Die beim Stand der Technik noch möglichen Verwerfungen bei einer derartigen wärmebedingten Dehnungsbewegung sind hierbei vermieden.The distortions that are still possible with the current state of the art due to such heat-induced expansion movements are avoided here.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Verbindung zwischen dem Nabenteil 1 und dem Scheibenteil 2. Bei dieser Ausführungsform ist der Nebenteil 1 mit zwei parallel zueinander verlaufenden Ansätzen3.1 und 3.2 versehen, die zwischen sich den scheibenseitigen Ansatz 4 aufnehmen. Die beiden nabenseitigen Ansätze 3.1 und 3.2 sind mit einer durchgehenden zylindrischen Ausnehmung 7 versehen, während der zwischen den beiden nabenseitigen Ansätze 3.1 und 3.2 befindliche scheibenseitige Ansatz 4 sich nahezu bis an den Nabenteil 1 erstreckt und hierbei mit einer Ausnehmung versehen ist, die zum Nabenteil hin offen ist, so daß der scheibenseitige Ansatz 4 eine in etwa gabelförmige Gestalt besitzt. Nachdem Nabenteil 1 und Scheibenteil 2 ineinandergesteckt und die einander zugeordneten Ausnehmungen der Ansätze 3 und 4 durch Verdrehen der beiden Scheibenteile: gegeneinander fluchtend zueinander ausgerichtet sind, wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel die formschlüssige Verbindung zwischen Nabenteil 1 und Scheibenteil 2 durch ein Druckfederelement 8 in Form einer Schwerspannhülse bewirkt. Auch hier ist die Anordnung so getroffen, daß die Schwerspannhülse 8 unter Vorspannung in die Ausnehmung 7 eingedrückt ist und hierbei auch bei entsprechender Ausbildung der Ausnehmung im scheibenseitigen Ansatz 4 auf diesen eine radial wirkende Federkraft ausübt.Fig. 2 shows a modified embodiment of the connection between the hub part 1 and the disk part 2. In this embodiment, the secondary part 1 is provided with two parallel projections 3.1 and 3.2, which accommodate the disk-side projection 4 between them. The two hub-side projections 3.1 and 3.2 are provided with a continuous cylindrical recess 7, while the disk-side projection 4 located between the two hub-side projections 3.1 and 3.2 extends almost to the hub part 1 and is provided with a recess that is open towards the hub part, so that the disk-side projection 4 has an approximately fork-shaped form. After hub part 1 and disk part 2 have been inserted into one another and the associated recesses of the projections 3 and 4 have been aligned in alignment with one another by turning the two disk parts, the positive connection between hub part 1 and disk part 2 is also achieved in this embodiment by a compression spring element 8 in the form of a heavy-duty clamping sleeve. Here too, the arrangement is such that the heavy-duty clamping sleeve 8 is pressed into the recess 7 under pre-tension and, if the recess in the projection 4 on the disk side is designed accordingly, exerts a radially acting spring force on it.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ist im wesentlichen aufgebaut wie die anhand von Fig. 2 beschriebene Ausführungsform. Übereinstimmende Bauelemente sind auch hier mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. DerThe embodiment shown in Fig. 3 is essentially constructed like the embodiment described with reference to Fig. 2. Matching components are also provided with matching reference numerals here. The

• ··

• ·· a·· a

Unterschied der Ausführungsform gem. Fig. 3 zur Ausführungsform gem. Fig. 2 besteht darin, daß der scheibenseitige Ansatz 4 anstelle einer gabelförmigen Gestaltung mit einem Langloch 12 versehen ist, so daß hier das durch wärmebedingte Dehnungsbewegungen erforderliche radiale Spiel gegeben ist. In kaltem Zustand ist die Anordnung so getroffen, daß auch hier das als Schwerspannhülse ausgebildete Druckfederelement 8 mit seiner den Scheibenteil· 2 zugekehrten Umfangsfl·äche 13 an der Laibung des dem Scheibenteil· 2 zugekehrten Endes des Langloches 12 preß anliegt.The difference between the embodiment according to Fig. 3 and the embodiment according to Fig. 2 is that the projection 4 on the disc side is provided with an elongated hole 12 instead of a fork-shaped design, so that the radial play required by heat-induced expansion movements is provided here. In the cold state, the arrangement is such that here too the compression spring element 8, designed as a heavy-duty clamping sleeve, with its peripheral surface 13 facing the disc part 2, rests tightly against the reveal of the end of the elongated hole 12 facing the disc part 2.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird jedoch die beim Bremsvorgang auftretende, in Ümfangsrichtung auf das als Schwerspannhülse ausgebildete Druckfederelement einwirkende Kraft nicht oder nur in geringem Umfang vom Druckfederelement 8 aufgenommen. Die Kraft in Ümfangsrichtung wird hierbei unmittelbar über das freie Ende des scheibenseitigen Ansatzes 4 auf die in Ümfangsrichtung benachbarten nabenseitigen Ansätze 3 übertragen. Hierzu ist ein Stützring 14 vorgesehen, der jeweils in den zugeordneten Zwischenräumen zwischen je zwei benachbarten radialen AnsätzenIn the embodiment shown here, however, the force occurring during the braking process and acting in the circumferential direction on the compression spring element designed as a heavy-duty clamping sleeve is not absorbed by the compression spring element 8, or is absorbed only to a small extent. The force in the circumferential direction is transmitted directly via the free end of the disc-side projection 4 to the hub-side projections 3 adjacent in the circumferential direction. For this purpose, a support ring 14 is provided, which is located in the associated gaps between two adjacent radial projections.

3, 4 mit Stützkörpern 15 ver- ^: 3, 4 with supporting bodies 15 ^:

sehen ist, die jeweils mit ihren in Ümfangsrichtung weisen- ' den Begrenzungsflächen an entsprechenden Stützflächen 16 am freien Ende des scheibenseitigen Ansatzes 4 einerseits und am Fuß der zugehörigen nabenseitigen Ansätze 3 andererseits anliegen. Die Anordnung ist zweckmäßigerweise so getroffen, daß die Stirnflächen 16 der Zwischenstückewhich each rest with their circumferentially facing boundary surfaces on corresponding support surfaces 16 at the free end of the disk-side projection 4 on the one hand and at the foot of the associated hub-side projections 3 on the other hand. The arrangement is expediently made such that the end faces 16 of the intermediate pieces

15 ebenso wie die zugehörigen, einander zugekehrten Anlageflächen der benachbarten Ansätze 3,4 parallel zueinander verlaufen, so daß durch die beim Bremsvorgang auftretenden Stützkräfte in Ümfangsrichtung, die von den Ansätzen 4 über den zugehörigen Stützkörper 15 auf die Stützflächen15 as well as the associated, mutually facing contact surfaces of the adjacent projections 3,4 run parallel to each other, so that the support forces occurring during the braking process in the circumferential direction, which are transmitted from the projections 4 via the associated support body 15 to the support surfaces

16 der in Drehrichtung nachfolgenden Ansätze 3 praktisch querkraftfrei übertragen werden.16 of the lugs 3 following in the direction of rotation can be transmitted practically free of transverse forces.

Wie aus Fig. 3 ebenfalls ersichtlich, ist der Stützring jeweils im Bereich der zugehörigen Ansätze 3 mit einem Sicherungsfinger 17 versehen, der auf der Außenseite die jeweilige Ausnehmung abdeckt und damit das in der Ausnehmung enthaltene Druckfederelement 8 sichert. Wie in Fig. 5 dargestellt, kanxL die Anordnung in der Weise ausgebildet sein, daß ein Stützring 14 mit den entsprechenden Stützkörpern 15 einstückig verbunden ist und somit seitlich eingeschoben werden kann und hierbei den Stützraum zwischen zwei benachbarten Ansätzen vollständig durchsetzt. Von der anderen Seite her ist dann ein Gegenring 14.1 vorgesehen, der über die Stützkörper 15 mit dem Stützring 14 verschraubt ist, so daß die Anordnung insgesamt axial gesichert ist. Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß zwei Stützringe mit Stützkörpern 15 vorgesehen sind, die alternierend von der einen und von der anderen Seite eingeschoben sind, so daß jeder Stützring nur jeweils für jeden zweiten Stützraum mit einem entsprechenden Stützkörper 15 versehen ist.As can also be seen from Fig. 3, the support ring is provided with a locking finger 17 in the area of the corresponding projections 3, which covers the respective recess on the outside and thus secures the compression spring element 8 contained in the recess. As shown in Fig. 5, the arrangement can be designed in such a way that a support ring 14 is connected in one piece to the corresponding support bodies 15 and can thus be pushed in laterally and completely penetrates the support space between two adjacent projections. A counter ring 14.1 is then provided on the other side, which is screwed to the support ring 14 via the support bodies 15, so that the arrangement as a whole is axially secured. The arrangement can also be such that two support rings with support bodies 15 are provided, which are inserted alternately from one side and the other, so that each support ring is only provided with a corresponding support body 15 for every second support space.

Wie aus dem in Fig. 4 ersichtlichen Schnitt gem. der Linie IV-IV in Fig. 3, sind die durch die Querstege 10 gebildeten Kühlkanäle 11 in Umfangsrichtung jeweils unterteilt durch einen Zu^atz.steg 18. Durch diesen Zusatzsteg wird eine bessere Führung der radial von innen nach außen durch die Kühlluftkanäle 11 strömenden Kühlluft bewirkt, die insbesondere zu einem besseren Kontakt der Kühlluft mit den Ringscheiben 9.1 und 9.2 sorgt und damit zu einer besseren Wärmeabfuhr führt. Die Zusatzstege 18 sind zweckmäßigerweise im Querschnitt zumindest über einen Teil ihrer radialen Erstreckung so ausgebildet, daß ihr Querschnitt von innen nach außen in der Dicke zunimmt. Durch diese Formgebung wird der Tatsache Rechnung getragen, daß die Kühlluftkanäle 11 von innen nach außen einen zunehmenden Querschnitt aufweisen, was zumindest im Einlaßbereich bis etwa zur Hälfte der Kanallänge zu einer Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft und damitAs can be seen from the section in Fig. 4 along the line IV-IV in Fig. 3, the cooling channels 11 formed by the crosspieces 10 are each divided in the circumferential direction by an additional web 18. This additional web provides better guidance of the cooling air flowing radially from the inside to the outside through the cooling air channels 11, which in particular ensures better contact of the cooling air with the ring disks 9.1 and 9.2 and thus leads to better heat dissipation. The additional webs 18 are expediently designed in cross-section at least over part of their radial extent so that their cross-section increases in thickness from the inside to the outside. This design takes into account the fact that the cooling air channels 11 have an increasing cross-section from the inside to the outside, which at least in the inlet area up to about half the channel length leads to a reduction in the flow speed of the air and thus

zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes führen würde. Durch die Zusatzstege 18 wird dem entgegengewirkt. Zusätzlich zu dieser keilförmigen Gestaltung des Querschnitts der Zusatzstege können zur Verbesserung der Strömungsführung, d. h. zur Verminderung der Strömungswiderstände auch die Innenflächen 19 der Ringscheiben 9.1 und 9.2 im Querschnitt ballig ausgebildet sein, so daß hier eine unter Strömungsgesichtspunkten optimale Querschnittsform erzielt werden kann.would lead to an increase in flow resistance. This is counteracted by the additional webs 18. In addition to this wedge-shaped design of the cross section of the additional webs, the inner surfaces 19 of the ring disks 9.1 and 9.2 can also be designed to be spherical in cross section in order to improve the flow guidance, i.e. to reduce the flow resistance, so that an optimal cross-sectional shape can be achieved here from a flow perspective.

Fig. 5 zeigt eine weiteren, die Kühlluftführung verbessernde Ausgestaltung der Bremsscheiben. Bezogen auf die Schnittlinie V-V in Fig. 3 ist in Fig. 5 ein entsprechender Querschnitt dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist der Zusatzsteg über den Außenumfang der Ringscheiben 9.1 und 9.2 hinausgezogen, so daß sich ein über den gesamten Umfang der Scheibe durchgehender Steg 20 bildet. Dieser Steg 20 ist mit einem durchgehenden Kopfband 21 verbunden, daß sowohl beim Gießvorgang einstückig mit dem Steg 20 verbunden sein kann oder aber als zusätzliches Band aufgebracht sein kann. Dieses Kopfband dient dazu, die entsprechend dem Pfeil 22 durch die jeweiligen Kühlluftkanäle durchströmende Luft am Außenumfang seitlich abzulenken. Der wesentliche Vorteil der Anordnung eines^:derartigen Kopfbandes gegenüber der Ausführungsform gem. Fig. 4 besteht jedoch darin, daß insbesondere bei hohen Drehzahlen die Umgebungsluft nicht unmittelbar auf die Querstege 10 einwirken und damit die freie Abströmung der erhitzten Kühlluft beeinträchtigen kann.Fig. 5 shows a further design of the brake disks which improves the cooling air flow. A corresponding cross-section is shown in Fig. 5 with reference to the section line VV in Fig. 3. In this embodiment, the additional web is extended beyond the outer circumference of the ring disks 9.1 and 9.2, so that a web 20 is formed which runs along the entire circumference of the disk. This web 20 is connected to a continuous headband 21 which can be connected to the web 20 as one piece during the casting process or can be applied as an additional band. This headband serves to deflect the air flowing through the respective cooling air channels according to arrow 22 to the side on the outer circumference. The main advantage of arranging ^such a headband compared to the embodiment according to Fig. 4 is that, particularly at high speeds, the ambient air cannot act directly on the crossbars 10 and thus impair the free outflow of the heated cooling air.

In Fig. 6 ist einer perspektivischen Darstellung eine Ausführungsform für die hier bevorzugt als Druckfederelement 8 verwendete Schwerspannhülse dargestellt.Fig. 6 shows a perspective view of an embodiment of the heavy-duty clamping sleeve preferably used here as a compression spring element 8.

Claims

13 Protection claims: .. . .

1. Brake disc, in particular brake disc for rail vehicles, with a hub part and a disc part which is detachably connected to the hub part, characterized in that the hub part (1) and the disc part (2) are positively connected to one another, that a slight play is provided between the two parts (1, 2) at least in the radial direction and that a plurality of compression spring elements (8) distributed over the circumference and effective at least in the radial direction are arranged between the hub part (1) and the disc part (2).

2. Brake disc according to claim 1, characterized in that the hub part (1) is provided with a plurality of radially outward-pointing projections (3) distributed over the outer circumference, each of which has an axial recess (7), that the disc part (2) is provided with a plurality of radially inward-pointing projections (4) distributed over the inner circumference, which are assigned to the projections (3) of the hub part (1) and which each have an axial recess (7), and that the compression spring elements (8) are also formed by cylindrical spring bushes, each of which is inserted through the recesses (7) of the mutually facing projections (3, 4) of the hub part (1) and disc part (2).

3. Brake disc according to claim 1 or 2, characterized in that the projections (3) of one part cover the projections (4) of the other part in the radial direction, that the recesses (7) on the projections (3) of one part, preferably of the hub part (1), are designed as a bore and the recesses (7) of the other part, preferably of the disc part (2), are designed as an elongated hole (12), the elongated hole (12) extending radially.

4. Brake disc according to claim 1 or 2, characterized in that the projections (3) of the hub part (1) are each designed as parallel projections (3.1, 3.2), each of which accommodates a projection (4) of the disc part (2) between them.

5. Brake disc according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one support ring (14) is pushed onto the hub part (1), which is provided with axially aligned support bodies (15) which fill the intermediate space in the circumferential direction between two projections (3, 4) in the hub-side region.

6. Brake disc according to one of claims 1 to 5, characterized in that the support ring (14) is provided in the area of the projections (3) with securing fingers (17) which at least partially cover the end faces of the compression spring elements (8).

7. Brake disc according to one of claims 1 to 5, characterized in that two support rings (14, 14.1) are provided, which rest on the lugs (3) on both sides and which can be connected to one another.

8. Brake disc, in particular for rail vehicles, with a disc part which is formed from two parallel ring discs that are connected to one another via radially extending crossbars, the crossbars between the ring discs each forming cooling air channels, in particular brake disc according to one of claims 1 to 7, characterized in that two adjacent crossbars (10) are each connected to one another via at least one additional web (18) aligned in the circumferential direction, which divides the cooling air channel (11) formed between two crossbars (10).

9. Brake disc according to one of claims 1 to 8, characterized in that the additional web (18) increases in thickness in cross section at least over part of its radial extension from the inside to the outside.

10. Brake disc according to claim 9, characterized in that the additional webs (18) on the outer circumference of the brake disc are connected to one another via a continuous head band (21) which covers the outer edges of the ring discs (9.1, 9.2) at least over part of the disc thickness and with a radial distance, so that a circumferential outlet slot (23) is formed in each case.