FR2516618A1

FR2516618A1 - DEVICE FOR SECURING A BRAKE RING AXIAL TO A RAIL VEHICLE WHEEL

Info

Publication number: FR2516618A1
Application number: FR8219255A
Authority: FR
Inventors: Alfred Otto; Hans Rocholl; Willi Klein
Original assignee: Bergische Stahl Industrie
Current assignee: Bergische Stahl Industrie
Priority date: 1981-11-17
Filing date: 1982-11-17
Publication date: 1983-05-20
Also published as: ES8307622A1; BE895046A; IT1148668B; DE3145563A1; IT8249488A0; GB2110793A; ES517407A0; DE3145563C2; GB2110793B; FR2516618B1

Abstract

POUR CONTRER SA DEFORMATION EN ASSIETTE PAR L'ECHAUFFEMENT AU FREINAGE, L'ANNEAU DE FREIN 12 EST FIXE AXIALEMENT, PAR RAPPORT A LA ROUE 11, PAR AU MOINS UNE DOUILLE ELASTIQUE 21 QUI NE PARTICIPE PAS A LA TRANSMISSION DES EFFORTS DE FREINAGE, LAQUELLE EST ASSUREE PAR DES NERVURES 13 SUR L'ANNEAU ET DES RAINURES 14 DANS UNE PIECE INTERMEDIAIRE 16. LA DOUILLE OU LA BROCHE ELASTIQUE 21 EST MONTEE D'UN COTE DANS UN TROU RADIAL 20 PRES DU BORD EXTERIEUR 19 DE L'ANNEAU ET DE L'AUTRE COTE DANS UN TROU 24 DE LA PIECE 16 PRES DU BORD INTERIEUR 23 DE L'ANNEAU 12. CELUI-CI S'APPUIE SUR LA ROUE 11 PAR UN BOSSAGE 14 PROLONGEANT LA NERVURE 13.TO COUNTER ITS PLATFORM DEFORMATION BY BRAKING HEATING, THE BRAKE RING 12 IS FIXED AXIALLY, IN RELATION TO THE WHEEL 11, BY AT LEAST ONE ELASTIC BUSH 21 WHICH DOES NOT TAKE PART IN THE TRANSMISSION OF THE BRAKING EFFORTS, WHICH IS ASSURED BY RIBS 13 ON THE RING AND GROOVES 14 IN AN INTERMEDIATE PART 16. THE BUSH OR ELASTIC PIN 21 IS MOUNTED ON ONE SIDE IN A RADIAL HOLE 20 NEAR THE OUTER EDGE 19 OF THE RING AND THE 'OTHER SIDE IN A HOLE 24 OF PART 16 NEAR THE INNER EDGE 23 OF THE RING 12. THE RING LIES ON THE WHEEL 11 BY A BOSS 14 EXTENDING THE RIB 13.

Description

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La présente invention concerne un dispositif pour assujettir des anneaux de frein faisant partie de freins à disque à garniture partielle ou totale (circulaire), en particulier pour véhicules ferroviaires, de manière à empêcher leur déplacement axial par rapport à la roue de véhicule ou son moyeu, les efforts de freinage étant transmis, de la roue ou du moyeu à l'anneau de frein, par des nervures radiales et parallèles à l'axe sur l'une des pièces la roue respectivement le moyeu ou l'anneau de frein -, qui s'emboîtent dans des rainures de l'autre pièce, et le dispositif comprenant au moins une douille élastique ou un élément analogue The present invention relates to a device for securing brake rings forming part of disc brakes with partial or total (circular) lining, in particular for railway vehicles, so as to prevent their axial displacement relative to the vehicle wheel or its hub , the braking forces being transmitted, from the wheel or the hub to the brake ring, by radial ribs and parallel to the axis on one of the parts, the wheel respectively the hub or the brake ring -, which fit into grooves in the other part, and the device comprising at least one elastic sleeve or the like

disposé radialement dans des trous des deux pièces. arranged radially in holes of the two parts.

Les anneaux de frein, surtout ceux de freins de roue, Brake rings, especially those of wheel brakes,

ont généralement tendance à se déformer en assiette lors de l'échauf- generally tend to deform on a plate during heating

fement produit au freinage Cette dérormation ou ce gauchissement disparaît lors du refroidissement, à condition que les anneaux de frein n'aient pas subi une déformation plastique Le gauchissement est le plus défavorable sur les freins à disque monobloc car c'est là ot il produit le plus grand bras de levier Dans toutes les autres constructions de ce type, le problème n'est pas résolu du O tout le plus souvent Par exemple, si la fixation du support en acier est prévue sur le diamètre extérieur d'un anneau de frein et passe de là à la jante de la roue, des forces de réaction élevées sont transmises aux éléments de fixation et provoquent la destruction rapide de ces éléments Si la fixation est prévue sur le diamètre intérieur, la déformation est relativement grande et, en outre, les éléments de fixation, c'est-à-dire les douilles élastiques, sont fortement sollicitées, ce qui conduit dans ce cas aussi à la destruction rapide de ces éléments Si de telles douilles doivent transmettre en plus des efforts de freinage, elles fement produced during braking This distortion or warping disappears during cooling, provided that the brake rings have not undergone plastic deformation Warping is the most unfavorable on monobloc disc brakes because it is there where it produces the larger lever arm In all other constructions of this type, the problem is not solved by the O most often For example, if the fixing of the steel support is provided on the outside diameter of a brake ring and passes from there to the rim of the wheel, high reaction forces are transmitted to the fastening elements and cause the rapid destruction of these elements. If the fixing is provided on the inside diameter, the deformation is relatively large and, moreover, the fastening elements, that is to say the elastic sockets, are highly stressed, which also leads in this case to the rapid destruction of these elements If such sockets have to transmit in pl braking forces, they

doivent être très grosses, ce qui a pour conséquence que la défor- must be very large, which means that the deformation

nation en assiette des anneaux de frein engendre des contraintes très élevées qui détruisent rapidement, soit l'oeil recevant la nation in attitude of the brake rings generates very high stresses which destroy quickly, either the eye receiving the

douille élastique, soit la douille elle-même. elastic sleeve, or the sleeve itself.

L'invention vise donc à éviter les inconvénients de la construction connue et à séparer la transmission des efforts The invention therefore aims to avoid the drawbacks of the known construction and to separate the transmission of forces

de freinage de l'assujettissement axial. braking of the axial subjection.

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Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la douille élastique ou un élément analogue est monté par un côté dans un trou radial près du bord intérieur ou extérieur de l'anneau de frein et est monté par l'autre côté sur la roue ou son moyeu près du bord radialement opposé de l'anneau, et l'anneau de frein s'appuie sur la roue ou son moyeu par un bossage ou un élément analogue situé grossièrement dans le tiers médian de la dimension According to an essential characteristic of the invention, the elastic sleeve or the like is mounted on one side in a radial hole near the inner or outer edge of the brake ring and is mounted on the other side on the wheel or its hub near the radially opposite edge of the ring, and the brake ring bears on the wheel or its hub by a boss or the like roughly located in the middle third of the dimension

radiale de l'anneau.radial of the ring.

il est avantageux que la douille élastique ou l'élément it is advantageous that the elastic sleeve or the element

analogue soit relativement tendre.analog is relatively tender.

Une autre caractéristique avantageuse prévoit que le côté de douille ou d'élément analogue monté sur la roue ou le moyeu Another advantageous characteristic provides that the side of the bushing or the like mounted on the wheel or the hub

est fixé dans un trou ménagé dans une pièce intermédiaire. is fixed in a hole in an intermediate piece.

Le dispositif selon l'invention a l'avantage que la déviation de lnneau est réduite à un minimum, ce qui assure surtout qu'une déformation permanente ne peut pas se produire Il en découle l'avantage que le jeu entre la garniture et la surface de freinage antagoniste à l'état desserré du frein peut être maintenu minimal, ce qui réduit à son tour le temps de réponse du frein De plus, la faible déviation signifie également que les contraintes dans l'anneau de frein sont diminuées et que le risque de rupture est -donc amoindri aussi. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention The device according to the invention has the advantage that the deflection of the lnneau is reduced to a minimum, which above all ensures that permanent deformation cannot occur. This results in the advantage that the clearance between the lining and the surface antagonistic braking in the released state of the brake can be kept minimal, which in turn reduces the brake response time In addition, the small deviation also means that the stresses in the brake ring are reduced and that the risk of rupture is therefore lessened too. Other characteristics and advantages of the invention

ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un will emerge more clearly from the following description of a

exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique nonlimiting example of embodiment, as well as the single figure

du dessin annexé, qui est une demi-coupe axiale d'une roue de véhi- of the attached drawing, which is an axial half-section of a vehicle wheel

cule ferroviaire équipée de deux anneaux de frein, dont l'un seule- railroad track equipped with two brake rings, one of which only-

ment est représenté en détail, montés selon l'invention. ment is shown in detail, mounted according to the invention.

Sur un côté d'une roue ll pour véhicule ferroviaire est fixé un anneau de frein 12 Celui-ci possède, à peu près au milieu (dans la direction radiale), une nervure 13 qui se prolonge par un bossage 14 La nervure 13 est serrée dans une rainure de serrage 15 On one side of a wheel 11 for a rail vehicle is fixed a brake ring 12 This has, roughly in the middle (in the radial direction), a rib 13 which is extended by a boss 14 The rib 13 is tightened in a clamping groove 15

s'étendant radialement vers l'extérieur et parallèlement à l'axe. extending radially outward and parallel to the axis.

La rainure 15 est ménagée dans une pièce intermédiaire 16 qui, de façon en soi connue, peut avoir toute forme désirée, la forme d'un segment par exemple La pièce intermédiaire 16 est fixée de façon connue au moyeu 18 de la roue par des boulons 17 Une douille élastique 21 est montée par un côté, près du bord extérieur 19 de l'anneau de frein 12, dans un trou 20 en deux parties, o la douille peut être empêchée de se déplacer radialement par une goupille 22 par exemple ou un élément analogue Par son autre The groove 15 is formed in an intermediate piece 16 which, in a manner known per se, can have any desired shape, the shape of a segment for example The intermediate piece 16 is fixed in a known manner to the hub 18 of the wheel by bolts 17 An elastic sleeve 21 is mounted on one side, near the outer edge 19 of the brake ring 12, in a hole 20 in two parts, where the sleeve can be prevented from moving radially by a pin 22 for example or a analogous element By its other

côté, la douille élastique 21 est fixée, près du bord radiale- side, the elastic sleeve 21 is fixed, near the radial edge-

ment intérieur 23 de l'anneau 12, dans un trou 24 de la pièce intermédiaire 16 Comme la douille 21 traverse la nervure 13 serrée dans la rainure 15, le trou 25 que la douille 21 traverse dans la partie médiane de l'anneau (dans la direction radiale), est élargi de manière que la douille ne peut pas toucher la paroi de ce trou ou évidemment 25, même en cas de gauchissement de l'anneau de frein Du côté de la pièce intermédiaire 16, qu'il s'agisse d'un anneau ou d'un segment, le côté arrière de l'anneau inner lining 23 of the ring 12, in a hole 24 in the intermediate piece 16 As the sleeve 21 passes through the rib 13 clamped in the groove 15, the hole 25 that the sleeve 21 passes through in the middle part of the ring (in the radial direction), is widened so that the sleeve cannot touch the wall of this hole or obviously 25, even in the event of warping of the brake ring On the side of the intermediate piece 16, whether of a ring or segment, the back side of the ring

de frein 12 présente un évidement 26 destiné à empêcher avec cer- brake 12 has a recess 26 for preventing with certain

titude l'application de l'anneau de frein dans cette région contre titude the application of the brake ring in this region against

la pièce intermédiaire 16 en cas de gauchissement. the intermediate part 16 in the event of warping.

Le fonctionnement de ce dispositif est facile à comprendre. The operation of this device is easy to understand.

La douille élastique 21, qui peut également être prévue à plusieurs exemplaires, empêche le déplacement axial de l'anneau de frein 12 The elastic sleeve 21, which can also be provided in several copies, prevents the axial movement of the brake ring 12

par rapport à la roue 11, mais sans que la douille 21 doive trans- relative to the wheel 11, but without the bushing 21 having to pass through

mettre des efforts de freinage, puisque cette fonction est assurée par la nervure et la rainure de serrage Lorsque, au cours d'un freinage, l'anneau de frein s'échauffe ou devient même très chaud, il se déforme en s'écartant de la roue par son bord extérieur 19, par pivotement de la portion radialement extérieure de l'anneau autour de la surface de contact entre le bossage 14 et le apply braking forces, since this function is ensured by the rib and the clamping groove When, during braking, the brake ring heats up or even becomes very hot, it deforms by deviating from the wheel by its outer edge 19, by pivoting of the radially outer portion of the ring around the contact surface between the boss 14 and the

de roue 11, et en s'approchant de la roue par son bord intérieur 23. wheel 11, and approaching the wheel by its inner edge 23.

En raison de la distance relativement grande entre les deux points Due to the relatively large distance between the two points

de fixation 20 et 24 de la douille élastique 21, celle-ci est seule- of fixing 20 and 24 of the elastic sleeve 21, the latter is only

ment courbée dans une faible mesure La douille résiste sans dom- slightly curved The bushing resists without damage

mages à cette sollicitation.mages to this solicitation.

il va de soi que d'autres variantes produisant le même effet sont concevables Il est notamment possible d'intervertir les deux points de fixation de la douille élastique, en disposant le point de fixation sur la roue dans la région du bord extérieur 19 it goes without saying that other variants producing the same effect are conceivable. It is in particular possible to invert the two fixing points of the elastic bushing, by placing the fixing point on the wheel in the region of the outer edge 19

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de l'anneau de frein 12 et en disposant le point de fixation sur l'anneau de frein près du bord intérieur 24 de celui-ci Une telle of the brake ring 12 and by placing the fixing point on the brake ring near the inner edge 24 thereof.

interversion ne change rien à la fonction du dispositif. reversing does not change the function of the device.

Le point de fixation constitué dans l'exemple représenté ici par le trou 20 en deux parties peut au besoin être formé égale- ment par un trou ou un évidement simple ou être réalisé d'une autre manière pour répondre aux exigences d'une telle fixation De même, il n'est pas obligatoire de disposer la pièce intermédiaire sur le moyeu de la roue: elle peut être prévue aussi sur la jante La douille élastique 21 peut être remplacée par n'importe quel autre élément produisant un effet semblable, par exemple par une goupille ou une broche élastique Il n'est pas davantage indispensable de disposer l'élément de fixation sur ou dans une rainure de serrage, bien que le meilleur endroit se trouve là, il est possible aussi de le disposer à un autre point Il est naturellement possible également de monter deux anneaux de frein 12 sur un moyeu, auquel The fixing point constituted in the example shown here by the hole 20 in two parts can if necessary also be formed by a hole or a simple recess or be made in another way to meet the requirements of such fixing Likewise, it is not compulsory to place the intermediate piece on the wheel hub: it can also be provided on the rim The elastic bush 21 can be replaced by any other element producing a similar effect, for example by a pin or an elastic pin It is no more essential to have the fixing element on or in a clamping groove, although the best place is there, it is also possible to have it at another point It It is of course also possible to mount two brake rings 12 on a hub, to which

cas les deux anneaux se touchent par le côté arrière au bossage 14. if the two rings touch each other from the rear side at the boss 14.

D'autres variantes de réalisation possibles de l'invention sont Other possible embodiments of the invention are

évidentes à l'homme de l'art.obvious to those skilled in the art.

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Claims

1 Device for securing brake rings making

part of disc brakes with partial or total lining (circu-

laire), in particular for railway vehicles, so as to prevent their axial displacement relative to the vehicle wheel or its hub, the braking forces being transmitted, from the wheel or the hub to the brake ring, by ribs radial and parallel to the axis on one of the parts the wheel respectively the hub or the brake ring -, which fit into grooves in the other part, and the device comprising at least one elastic bushing or a analogous element arranged radially in holes of the two parts, characterized in that the elastic sleeve (21) or the like is mounted on one side in a radial hole (20) near the inner (23) or outer (19) edge of the brake ring (12) and is mounted on the other side on the wheel (11) or its hub 5 near the radially opposite edge of the ring, and the brake ring (12) rests on the wheel (11) or its hub by a boss (14) or the like roughly located in the middle third

of the radial dimension of the ring.

2 Device according to claim 1, characterized in that

that the elastic sleeve (21) is relatively soft.

3 Device according to claim 1 or 2, characterized in that the side of the sleeve (21) or of the similar element mounted on the wheel (it) or the hub is fixed in a hole (24) formed in

an intermediate piece (16).

4 Device according to any one of claims 1

to 3, characterized in that the rear side of the brake ring (12) has a recess (26) in the region of the intermediate piece (16) to allow free axial movement of the ring

brake (12).