DE2936668C2

DE2936668C2 - Radkörper-Bremsscheibe mit mindestens einem aus zwei Halbringen zusammengesetzten Bremsscheibenring, insbesondere für Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2936668C2
Application number: DE19792936668
Authority: DE
Inventors: Xaver Dipl.-Ing. Dr. 8045 Ismaning Wirth
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1979-09-11
Filing date: 1979-09-11
Publication date: 1981-10-01
Also published as: FR2465123B1; DE2936668B1; FR2465123A1; GB2060096A; GB2060096B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radkörper-Bremsscheibe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bereits eine Radkörper-Bremsscheibe der vorstehenden Art durch die DE-PS 21 33 235 bekanntgeworden, bei der in der vertikalen Ebene je Halbring eine achsparallele Spannhülse zur ortsfesten Halterung eines Halbringes an der Radscheibe vorgesehen ist Um ein Kippen der Halbringe um die Spannhülsen im Rahmen des Radialspieles an den Schrauben zu -K vermeiden, sind die beiden Halbringe mittels Bolzen miteinander verbunden, die sich senkrecht zur Teilungsebene des Bremsscheibenringes von einem zum anderen Halbring erstrecken. Abgesehen davon, daß derartige Führungsbolzen mit den zugehörigen Bohrungen in den Halbringen des Bremsscheibenringes einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand bedingen, kann der Verschleiß der Führungsbolzen wegen ihres relativ kleinen Flächenangebotes relativ groß sein. Außerdem müssen die Halbringe im Bereich der Bohrungen für die Führungsbolzen relativ starkwandig sein, was aber wärmetechnisch ungünstig ist

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Radkörper-Bremsscheibe der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Führungsmittel des Bremsscheibenringes weiter vereinfacht und verbilligt und darüber hinaus im wesentlichen verschließfrei sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgmäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen " nach der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radkörper-Bremsscheibe dargestellt. Hierin zeigt bzw. zeigen

Fig, la und Ib gemeinsam einen Viertelkreis einer Radkörper-Bremsscheibe, teilweise geschnitten,

Fig.2 hälftige Schnitte nach den Linien la — la in F i g. I a (rechte Hälfte von F i g. 2) und nach den Linien »5 \b- \b in Fig. Ib (linke Half te von F ig. 2) und

Fig.3 eine schematische Darstellung eine» Halbringes im kalten und erwärmten Zustand.
Gemäß F i g. I a, I b und 2 besteht die erfindungsgemä-

Be Radkörper-Bremsscheibe aus an die Seitenflächen 4 upd 5 einer Radscheibe 2 angesetzten Bremsseheibenringen 6 und 7, Die Radscheibe 2, die auf einem nicht dargestellten Nabentefl eines Schienenfahrzeuges ausgebildet ist, weist in ihrem radial mittleren Abschnitt eine ringförmige Verstärkung 8 auf, deren ebene radiale Sehenflächen die Seitenflächen 4 und 5 bilden, an weichen die Bremsscheibenringe 6 und 7 anliegen. Jeder Bremsscheibenring ist, wie aus Pi g. Ib ersichtlich ist, in einer Teilungseöene 9 in zwei Halbringe geteilt, die jeweils mit sechs Befestigungsschrauben und einer Führungsschraube an der Radscheibe 2 gehalten sind. Von den sechs Befestigungsschrauben sind in F i g. 1 a und Ib nur die drei rechten Schrauben 12,13 und 14 und die mittlere Führungsschraube 15 an der rechten Hälfte eines Halbringes dargestellt Die Schrauben sind über den Halbring gleichmäßig verteilt Sie verlaufen jeweils achsparallel zum Radkörper vom einen Bremsscheibenring 7 aus durch die Radscheibe 2 zum anderen Bremsscheibenring 6. Die Köpfe 16 und die Muttern 17 der Schrauben 12 bis 15 sind, bezogen auf die axial äußeren Ringflächen 18 und 19 der Bremsscheibenringe 6 und 7, versenkt angeordnet Die Scnäfte der Schrauben 12 bis 14 durchragen, wie aus F i g. 2, linke Hälfte ersichtlich, unmittelbar, jedoch mit radialem Spiel 20, Bohrungen in der Radscheibe 2 und miteinander fluchtende Bohrungen 21 in den Bremsscheibenringen 6 und 7. Die Führungsschraube 15 in der zur Teilungsebene 9 senkrechten Ebene 22 greift dagegen im wesentlichen spielfrei in miteinander .so fluchtende Bohrungen 23 und 24 in der Radscheibe und den Bremsscheibenringen 6 und 7 ein. Es ist aus F i g. 2 klar, daß die Schrauben 12 bis 14 mit selbstsichernden Muttern entsprechend der Mutter 17 versehen sind und daß die einen Paßsitz aufweisende Führungsschraube 15 >*> einen Kopf entsprechend dem Kopf 16 der Befestigungsschraube 14 aufweist

Die jeweils zwei Halbringe der Bremsscheibenringe 6 und 7 werden also jeweils durch eine Führungs- oder Paßschraube 15 in der Ebene 22 und durch sechs symmetrisch zu dieser über den Umfang gleichmäßig verteilte Befestigungsschrauben 12 bis 14 an der Radscheibe 2 gehalten.

Der der Radscheibe 2 zugewandte Abschnitt der Bremsscheibenringe 6 und 7 ist, wie allgemein üblich, als « Rippenkörper mit radialen Rippen 30 ausgebildet. Zur Bildung von Führungsflächen weisen die Rippen 30 in einem Winkelbereich «2 (Fig. la und 3) radial innere Vorsprünge 31 auf, die eine radial innere Ringauenehmung 32 zur Bildung von im wesentlichen axialen w Führungsflächen 33 im Bereich der einzelnen Rippen aufnehmen.

Zur Bildung von zusätzlichen Führungsflächen (36) weisen die Rippen 30 über den ganzen Umfang eines Halbringes radial äußere Vorsprünge 34 auf, die eine « radial äußere Ringausnehmung 35 zur Bildung der weiteren im wesentlichen axialen Führungsflächen 36 aufnehmen.

In die radial innere und die radial äußere Ringausnehmung 32 und 35 greift die ringförmige Verstärkung 8 an der Radscheibe ein. Im kalten Zustand des Bremsscheibenringes liegen die radial inneren und die radial äußeren Führungsflächen 33 und 36 an den zugeordneter, axialen Gegenflächen an der ringförmigen Verstärkung 8 der Radscheibe (2) im wesentlichen spiel- und !iräiiefrei an.

Sei einer Erwärmung des Bremsscheibenringes, dessen Halbringe lediglich durch je eine Führungs- bzw. Paßschraube 15 an der Radscheibe ortsfest gehalten sind, vermag sich der Bremsscheibenring im Bereich der Spiele der Befestigungsschrauben 12—14 auszudehnen.

Die Ausdehnung eines Halbringes bei maximaler Erwärmung ist in Fig,3 veranschaulicht Die dick ausgezogenen Linien zeigen radial innere und äußere Begrenzungslinien des erwärmten Haibringes 6 gegenüber den entsprechenden Begrenzungslinien des kalten Halbringes in dünner Linienführung. Im kalten Zustand des Haibringes fallen in Fig.3 die radial innere Begrenzungslinie 37 des Halbringes mit einer radial äußeren Begrenzungslinie 38 der Radscheibe 2 im wesentlichen zusammen. Im Bereich der Paßschraube 15 ist der maximal erwärmte Halbring 6 radial beidseitig der Paßschraube 15 verbreitert und mit zunehmendem Abstand von der Paßschraube 15 biegt sich der erwärmte Halbring zu seinen beiden Enden hin zunehmend auf. Auf diese Weise bildet die radial innere Begrenzungslinie 37 des erwärmten Halbringes 6 mit der radial äußeren Begrenzungslinie 38 der kalten Radscheibe 2 zwei Schnittpunkte J9 und 40, die symmetrisch zur vertikalen Ebene 22 liegen. Diese Schnittpunkte 39 und 40 definieren einen Winkel ott, ausgehend vom Mittelpunkt der Radscheibe 2.

Befinden sich an einem Halbring der Bremsscheibenringe 6 und 7 über den vom Winkel «2 bestimmten Bogen 41 im Bereich der inneren Begrenzungslinie 37 Führungsflächen und sind diesen Führungsflächen Gegenflächen an der Radscheibe 2 über den gleichen Bogen 41 im Bereich der äußeren Begrenzungslinie 38 an der Radscheibe zugeordnet so läßt sich erreichen, daß bei maximaler Radscheibentemperatur die äußersten Führungsflächenabschnitte im Bereich der Punkte 39 und 40 im wesentlichen spiel- und kräftefrei die zugehörigen Gegenflächen an der Radscheibe berühren, und daß mit zunehmend geringerer Reibscheibentemperatur entsprechend zunehmend größere Führungsflächenabschnitte im Bogenbereich des Winkeis <x₂ anschließen, die entsprechend zunehmend größere Gegenflächen im Bogenbereich des Winkels «2 im wesentlichen spiel- und kräftefrei berühren.

Die Halbringe der Bremsscheibenringe 6 und 7 sind damit wenigstens an 3 Punkten (Paßschraube 15 und Berührungspunkte 39 und 40) geführt Bei erkaltetem Bremsscheibenring liegen die Führungsflächen im wesentlichen über der ganzen Länge des Bogen des Winkels «2 an den zugehörigen Gegenflächen an der Radscheibe an.

Die Fig. la, Ib und 2 zeigen, wie vorstehend ausgeführt, lediglich Ausführungsbeispiele für die Ausbildung und Anordnung der Führungsflächen 33 an dem Bremsscheibenring 6 und 7 und den zugehörigen Gegenflächen an der Verstärkung 8 der Radscheibe 2.

Der Winkel <x₂ und der durch ihn bestimmte Bogenabschnitt zwischen den Punkten 39 und 40 zur Anordnung der in Umfangsrichtung äußersten Führungsflächen an den Bremsscheibenringen und den zugehörigen Gegenflächen an der Radscheibe ist mitbestimmt durch den Abstand der Achse der Paßschraube 15 vom Mittelpunkt der Radscheibe bzw. des Bremsscheibenrings; und zwar ist der radiale Abstand der Achse der Paßschraube 15 vom Mittelpunkt der Radscheibe bzw. des Bremssdieibenringes größer als der radiale Abstand des Bogens 41 zwischen den äußersten Berührungspunkten 39 und 40.

Bei richtiger Auslegung dtr Lage der Paßschraube IS auf einem größeren Radius und der Länge des Bogens 41 über dem Winkel X₂ auf einem kleineren Radius ist

sichergestellt, daß der Bremsscheibenring bei jeder Erwärmung an der Radscheibe ausreichend geführt ist, obwohl seine Halbringe jeweils nur mittels eines in der auf seiner Teilungsebene senkrechten Ebene liegenden Führungskörpers am Radkörper ortsfest gehalten sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1, Radkörper-Bremsscheibe, insbesondere for Schienenfahrzeuge, mit mindestens einem an einer Seitenfläche einer Radscheibe angeordneten Bremsscheibenring, der aus zwei HaJbringen besteht, die jeder mittels eines zylindrischen, zum Radkörper achsparallel verlaufenden und in fluchtenden Bohrungen des Bremsscheibenringes und der Radscheibe im wesentlichen spielfrei eingreifenden Führungskörpers zur ortsfesten Halterung des zugehörigen Halbringes an der Radscheibe in einer zur Teilungsebene des Bremsscheibenringes senkrechten Ebene gehalten und beiderseits dieser senkrechten Ebene mittels gleichmäßig verteilt angeordneter achsparalleler Schrauben an der Radscheibe befestigt ist, die mit radialem Spiel in den Halbring bzw. die Bremsscheibe eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Halbring (6, 7) Führungsflä^en (33,36) vorhanden sind, denen im wesentlichen parallel zu diesen verlaufende Gegenflächen an der Radscheibe zugeordnet sind, und daß die Achse des Führungskörpers (15) außerhalb der Flächennormalen der Führungsflächen HegL

Z Radkörper-Bremscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (33, 36) im wesentlichen in Umfangsrichtung der Halbringe (6, 7) bzw. der ringförmigen Verstärkung (8) der Radscheibe liegen.

3. Radkörper-Bremsscheibe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadu. cn gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (33,36) an einem Halb^ng Flächensegmente eines zur Radachse koaxialen Zylinders sind.

4. Radkörper-Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Teilungsebene der Halbringe (9) am weitesten entfernt liegenden Führungsflächenabschnitte einen symmetrisch zur Senkrechten auf dieser Teilungsebene liegenden Winkel «₂ einschließen und daß in Abhängigkeit von der Wahl dieses Winkels der Abstand der Achse des Führungskörpers (15) von dem Mittelpunkt der Bremsscheibe derart gewählt ist, daß bei maximaler Reibscheibentemperatur die radial inneren, in Umfangsrichtung äußersten Führungsflächen im Bereich des Winkels «2 im wesentlichen spiel- und kräftefrei die zugehörigen Gegenflächen am Radkörper berühren und daß bei jeder geringeren Reibscheibentemperatur entsprechende, an die äußersten Führungsflächen im Winkelfeld des Winkels «₂ nach innen anschließende Führungsflächen die zugehörigen Gegenflächen am Radkörper in gleicher Weise im wesentlichen spiel- und kräftefrei berühren.

5. Radkörper-Bremsscheibe nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Achse des Radkörpers radial innenliegenden Führungsflächen (33) in einer Ausnehmung in einem axial vorspringenden Bremsscheibenringabschnitt und die zugehörigen Gegenflächen an der Radscheibe von einer ringförmigen Verstärkung (8) im radial mittleren Abschnitt der Bremsscheibe gebildet sind, der in die Ausnehmung eingreift, wobei im kalten Zustand der Bremsscheibe der Führungsringabschnitt über seiner gesamten Länge im wesentlichen spiel- und kräftefrei an den Gegenflächen der Radscheibe anliegt.

6. Radkörper-Bremsscheibe nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflaeben (33) an im wesentlichen radial verlaufenden und über den Umfang gleichmäßig verteilten Kühlrippen (30) gebildet sind,

7. Radkörper-Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halbring (6, 7) der Bremsscheibe zusätzliche radial außen und in Umfangsrichtung verlaufende Führungsflächen (36) aufweist, die im kalten Zustand der Bremsscheibe an zugehörigen Gegenflächen der Radscheibe im wesentlichen spiel- und kräftefrei anliegen.

8. Radkörper-Bremsscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Führungsflächen (36) sich über den ganzen Umfang der Halbringe (6,7) erstrecken.

9. Radkörper-Bremsscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper(15) ein Bolzen ist.