AT892U1 - DISC BRAKE, ESPECIALLY FOR RAIL VEHICLES - Google Patents

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Description

AT 000 892 UlAT 000 892 Ul

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenbremse, insbesondere für Schienenfahrzeuge^mit einer Bremsscheibe und zwei daran angreifenden Bremsbacken, die über obere und untere Bremshebel, beispielsweise mittels eines Bremszylinders betätigbar sind.The invention relates to a disc brake, in particular for rail vehicles ^ with a brake disc and two brake shoes acting on it, which can be actuated via upper and lower brake levers, for example by means of a brake cylinder.

Moderne Schienenfahrzeuge sind häufig mit Scheibenbremsen anstelle der ansonsten (vor allem bei Lokomotiven und bei Güterwagen) weitverbreiteten Klotzbremsen ausgerüstet.Modern rail vehicles are often equipped with disc brakes instead of the otherwise widespread block brakes (especially for locomotives and freight cars).

Der Vorteil der Scheibenbremse liegt u.a. in dem gegenüber der Klotzbremse normalerweise wesentlich geringeren Bremsgeräusch und in dem damit verbundenen erhöhten Fahrkomfort.The advantage of the disc brake is among others in the braking noise, which is normally much lower than that of the block brake, and in the associated increased driving comfort.

Bei einigen Schienenfahrzeugen, die mit Scheibenbremsen ausgerüstet sind, kommt es jedoch bei gewissen Betriebszuständen zu zum Teil erheblichen Quietsch- und Dröhngeräuschen während des Bremsens. Diese Quietsch- und Dröhngeräusche sind auf Schwingungen von Teilen der Bremsanlage zurückzuführen.In some rail vehicles, which are equipped with disc brakes, there are sometimes considerable squeaking and roaring noises during braking under certain operating conditions. These squeaking and roaring noises are due to vibrations of parts of the brake system.

Als Quietschgeräusche werden Schwingungsereignisse oberhalb von ca. 1000 Hz bezeichnet. Sie sind im wesentlichen Vorgänge, die in einem sehr lokalen Bereich zwischen Bremsbelag, Bremsbacken und Bremsscheibe stattfinden. Dieses Problem ist durch eine geeignete Wahl des Bremsbelagtyps relativ gut in den Griff zu bekommen.Squeaking noises are vibrational events above approx. 1000 Hz. They are essentially processes that take place in a very local area between the brake lining, brake shoes and brake disc. This problem can be dealt with relatively well by a suitable choice of the type of brake lining.

Dröhnschwingungen treten im Frequenzbereich zwischen 100 und 500 Hz auf. Es sind Strukturschwingungen der gesamten Brems-anlage und sie können nachträglich nur mehr sehr schwer beeinflußt werden. Das Auftreten dieser Schwingungen ist von einer Vielzahl von Parametern abhängig, z. B. Steifigkeitsverteilung im Bremsgestänge, Art und Steifigkeit der Bremsscheibe, Art und Steifigkeit der Bremsaufhängung, Witterungseinflüsse usw.). Bisher gibt es keine allgemein gültigen Richtlinien für die Konstruktion einer Bremsanlage, mit denen das Auftreten von Dröhnschwingungen während des Bremsens zuverlässig vermieden werden könnte. 2 AT 000 892 UlRoaring vibrations occur in the frequency range between 100 and 500 Hz. There are structural vibrations of the entire brake system and it is very difficult to influence them subsequently. The occurrence of these vibrations depends on a variety of parameters, e.g. B. Stiffness distribution in the brake linkage, type and stiffness of the brake disc, type and stiffness of the brake suspension, weather influences, etc.). So far, there are no generally applicable guidelines for the design of a brake system with which the occurrence of roaring vibrations during braking can be reliably avoided. 2 AT 000 892 Ul

Eine Folge der Dröhnschwingungen sind neben der erheblichen Lärmbelastung auch ein überdurchschnittlich starker Verschleiß an Bohrungen und Bolzen, der bis zum Bruch einzelner Komponenten mit erheblichen Folgeschäden führen kann.As a result of the booming vibrations, in addition to considerable noise pollution, there is also an above-average level of wear and tear on bores and bolts, which can lead to considerable consequential damage until individual components break.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Scheibenbremse der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß Dröhnschwingungen vorzugsweise gänzlich eliminiert, zumindestens jedoch gegenüber bekannten Scheibenbremsen wesentlich herabgesetzt werden können.The object of the invention is to improve a disc brake of the type mentioned in the introduction such that droning vibrations are preferably completely eliminated, but at least can be significantly reduced compared to known disc brakes.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen den oberen und unteren Bremshebeln eine Schwingungsdämpfeinrichtung vorgesehen ist.The object of the invention is achieved in that a vibration damping device is provided between the upper and lower brake levers.

Vorteilhaft ist vorgesehen, daß die Schwingungsdämpfeinrich-tung zwei Halteteile umfaßt, von denen einer an den oberen Bremshebeln und einer an den unteren Bremshebeln angelenkt ist und die aneinander anliegen.It is advantageously provided that the vibration damping device comprises two holding parts, one of which is articulated on the upper brake levers and one on the lower brake levers and which abut one another.

Die Dröhnschwingungen der Bremse sind selbsterregte Schwingungen des gesamten Bremsgestänges. Es kommt dabei zu einer gegensinnigen Vertikalbewegung der Bremsbacken. Bei herkömmlichen Bremsanlagen werden die dadurch im Bremsgestänge erzwungenen Bewegungen durch die Elastizität des Gestänges aufgenommen. Dies bedeutet jedoch, daß nur eine sehr geringe Dämpfung der gesamten Schwingbewegung durch das Gestänge selbst erfolgt.The boom vibrations of the brake are self-excited vibrations of the entire brake linkage. There is an opposite vertical movement of the brake shoes. In conventional brake systems, the movements forced in the brake linkage are absorbed by the elasticity of the linkage. However, this means that there is very little damping of the entire oscillating movement by the linkage itself.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Scheibenbremse wird die beim Bremsen entstehende Schwingbewegung zur Erzeugung von Reibungsenergie und damit zur Schwingungsdämpfung genützt.Through the design of the disc brake according to the invention, the oscillating movement that occurs during braking is used to generate friction energy and thus to dampen vibrations.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen eingehend beschrieben. 3 AT 000 892 UlAn exemplary embodiment of the invention is described in detail below with reference to the figures in the accompanying drawings. 3 AT 000 892 Ul

Die Fig. l zeigt schematisch eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Scheibenbremse, die Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie A der Fig. 1, die Fig. 3 zeigt eine Frontansicht der Halteteile, und die Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Halteteile teilweise im Schnitt.Fig. 1 shows schematically a side view of the disc brake according to the invention, Fig. 2 shows a section along the line A of Fig. 1, Fig. 3 shows a front view of the holding parts, and Fig. 4 shows a side view of the holding parts partly in Cut.

Auf der Achswelle 19 ist die Bremsscheibe 1 starr befestigt. Die Bremsbacken 2 mit den Bremsbelägen reiben seitlich an der Bremsscheibe 1. Die dazu nötige Anpreßkraft wird durch den Bremszylinder 7 erzeugt und über die Bremshebel 4, 4a und 5a, 5a auf die Bremsbacken 2, 2a übertragen.The brake disc 1 is rigidly attached to the axle shaft 19. The brake shoes 2 with the brake linings rub laterally on the brake disc 1. The contact pressure required for this is generated by the brake cylinder 7 and transmitted to the brake shoes 2, 2a via the brake levers 4, 4a and 5a, 5a.

Der Bremszylinder 7 und die Bremsbacken 2, 2a sind am Fahrwerkrahmen gelagert. Dabei ist der Bremszylinder 7 über ein elastisches Lager 8 am Fahrwerksrahmen befestigt.The brake cylinder 7 and the brake shoes 2, 2a are mounted on the chassis frame. The brake cylinder 7 is fastened to the chassis frame via an elastic bearing 8.

Die entstehenden Tangentialkräfte zwischen der Bremsscheibe 1 und den Bremsbacken 2, 2a werden über die Hängelaschen 3, 3a am Fahrwerksrahmen abgestützt. Zwischen den oberen Bremshebeln 4, 4a und den unteren Bremshebeln 5, 5a ist die erfindungsgemäße Schwingungsdämpfeinrichtung 6 angeordnet, die die Bremshebelpaare 4, 4a, 5, 5a miteinander verbindet. Die Schwingungsdämpf einrichtung 6 ist zweigeteilt und besteht aus zwei plattenförmigen Halteteilen 12, 13. Die Halteteile 12, 13 liegen, wie insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, mit ihren plattenförmigen Bereichen aneinander an und zwischen den Halteteilen 12, 13 ist ein reibungserhöhender Belag 14 vorgesehen. Der reibungserhöhende Belag 14 kann beispielsweise an einem der Halteteile 12, 13 aufgeklebt sein.The tangential forces that arise between the brake disc 1 and the brake shoes 2, 2a are supported on the suspension frame via the hanging brackets 3, 3a. The vibration damping device 6 according to the invention is arranged between the upper brake levers 4, 4a and the lower brake levers 5, 5a and connects the brake lever pairs 4, 4a, 5, 5a to one another. The vibration damping device 6 is divided into two and consists of two plate-shaped holding parts 12, 13. The holding parts 12, 13 are, as can be seen in particular from FIGS. 3 and 4, with their plate-shaped areas against each other and between the holding parts 12, 13 is a friction-increasing Cover 14 provided. The friction-increasing coating 14 can, for example, be glued to one of the holding parts 12, 13.

Jeder Halteteil 12, 13 ist entlang einer Längskante mit Befestigungsstegen 10, 11 versehen, die zwischen sich die Bremshebel 4a, 5a aufnehmen. Die Bremshebel 4, 4a, 5, 5a und die Befestigungsstege 10, 11 sind beispielsweise mittels Bolzen miteinander verbunden. 4 AT 000 892 UlEach holding part 12, 13 is provided along a longitudinal edge with fastening webs 10, 11 which receive the brake levers 4a, 5a between them. The brake levers 4, 4a, 5, 5a and the fastening webs 10, 11 are connected to one another, for example, by means of bolts. 4 AT 000 892 Ul

Die Halteteile 12, 13 sind durch einen Bolzen 15 verbunden, der durch Bohrungen 20, 20a in den Halteteilen 12, 13 ragt. Der Bolzen 15 ist dabei mit Spiel in den Bohrungen 20, 20a aufgenommen, wobei für die Funktion der Dämpfungseinrichtung 6 bereits das normgerechte Spiel, welches im Zehntelmillimeterbereich liegt, ausreicht.The holding parts 12, 13 are connected by a bolt 15 which projects through bores 20, 20a in the holding parts 12, 13. The bolt 15 is received with play in the bores 20, 20a, with the function of the damping device 6 being sufficient for the function of the standard, which is in the tenths of a millimeter range.

Auf dem Bolzen 15 sitzt eine Schraubenfeder 16, die die Halteteile 12, 13 zusammenpreßt. Die Schraubenfeder 16 stützt sich dabei an einer Scheibe 18 und an einer Mutter 17 mit Gegenmutter ab. Mittels der Mutter 17 kann der Druck der Schraubenfeder 16 eingestellt werden.On the bolt 15 is a coil spring 16, which presses the holding parts 12, 13 together. The coil spring 16 is supported on a washer 18 and on a nut 17 with a lock nut. The pressure of the helical spring 16 can be adjusted by means of the nut 17.

Bei Dröhnschwingungen kommt es zu einer parallelogrammartigen Verschiebung der Halteteile 12, 13 relativ zueinander und daher zu einer Relativbewegung im Bereich des reibungserhöhenden Belages 14. Durch die dabei an der Reibungsfläche entstehende Reibarbeit wird dem gesamten schwingenden System zusätzlich Energie entzogen und die Dröhnschwingungen werden damit gedämpft. 5In the case of booming vibrations, the holding parts 12, 13 are displaced relative to one another in a parallelogram-like manner and therefore result in a relative movement in the area of the friction-increasing lining 14. The friction work which arises on the friction surface additionally removes energy from the entire vibrating system and the booming vibrations are thus damped. 5

Claims (9)

AT 000 892 Ul Ansprüche : 1. Scheibenbremse, insbesondere für Schienenfahrzeuge,mit einer Bremsscheibe und zwei daran angreifenden Bremsbacken, die über obere und untere Bremshebel, beispielsweise mittels eines Bremszylinders betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den oberen und unteren Bremshebeln (4, 4a, 5, 5a) eine Schwingungsdämpfeinrichtung (6) vorgesehen ist.AT 000 892 Ul claims: 1. Disc brake, in particular for rail vehicles, with a brake disc and two brake shoes acting thereon, which can be actuated via upper and lower brake levers, for example by means of a brake cylinder, characterized in that between the upper and lower brake levers (4, 4a, 5, 5a) a vibration damping device (6) is provided. 2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsdämpfeinrichtung (6) zwei Halteteile (12, 13) umfaßt, von denen einer an den oberen Bremshebeln (4, 4a) und einer an den unteren Bremshebeln (5, 5a) angelenkt ist und die aneinander anliegen.2. Disc brake according to claim 1, characterized in that the vibration damping device (6) comprises two holding parts (12, 13), one of which is articulated on the upper brake levers (4, 4a) and one on the lower brake levers (5, 5a) and they are close to each other. 3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Halteteile (12, 13) mit einem Belag (14) aus reibungserhöhendem Material versehen ist, der an den anderen Halteteil anliegt.3. Disc brake according to claim 2, characterized in that at least one of the holding parts (12, 13) is provided with a covering (14) made of friction-increasing material which bears against the other holding part. 4. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Halteteilen (12, 13) ein Belag (14) aus reibungserhöhendem Material angeordnet ist.4. Disc brake according to claim 2, characterized in that between the two holding parts (12, 13) a lining (14) made of friction-increasing material is arranged. 5. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halteteile (12, 13) von mindestens einer Feder aneinandergedrückt werden.5. Disc brake according to claims 2 to 4, characterized in that the two holding parts (12, 13) are pressed together by at least one spring. 6. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halteteile (12, 13) durch einen Bolzen (15) verbunden sind, der mit Spiel in Bohrungen (20, 20a) der Halteteile (12, 13) aufgenommen ist.6. Disc brake according to one of claims 2 to 5, characterized in that the two holding parts (12, 13) are connected by a bolt (15) which with play in bores (20, 20a) of the holding parts (12, 13) is. 7. Scheibenbremse nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (15) die Feder trägt, die als Schraubenfeder (16) ausgebildet ist. 6 AT 000 892 Ul7. Disc brake according to claims 4 and 5, characterized in that the bolt (15) carries the spring which is designed as a helical spring (16). 6 AT 000 892 Ul 8. Scheibenbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteteile (12, 13) als rechteckige Platten ausgeführt sind.8. Disc brake according to one of claims 1 to 7, characterized in that the holding parts (12, 13) are designed as rectangular plates. 9. Scheibenbremse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteteile (12, 13) an einem Rand mit Befestigungsstegen (10, 11) für die Bremshebel (4, 4a, 5, 5a) versehen sind. 79. Disc brake according to claim 8, characterized in that the holding parts (12, 13) are provided on one edge with fastening webs (10, 11) for the brake lever (4, 4a, 5, 5a). 7
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