DE2362834A1 - RAILWAY WHEEL WITH BRAKE DISCS - Google Patents
RAILWAY WHEEL WITH BRAKE DISCSInfo
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Description
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Jg/Pe B-1 T if3/73 τ* 1.5.12.1973Jg / Pe B-1 T if3 / 73 τ * 1.5.12.1973
Schienenfahrzeugrad mit BremsscheibenRail vehicle wheel with brake discs
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeugrad mit Bremsscheiben, bei dem die Bremsscheiben, welche gegebenenfalls geteilt sind, ein- oder beidseitig; am Rad angeordnet sind, wobei die Bremsscheibe*} auf der der Radscheibe zugeordneten Seite mit radial verlaufenden Kühlrippen versehen sind und sich über Nocken «.n der Radscheibe abstützen.The invention relates to a rail vehicle wheel with brake disks, in which the brake disks, which optionally are divided, one or both sides; are arranged on the wheel, with the brake disc *} assigned to the wheel disc Side are provided with radially running cooling fins and are supported by cams «.n the wheel disc.
Es sind Räder mit Bremsscheiben bekannt geworden, bei denen die Bremsscheiben mit angegossenen Speichen versehen sind, welche derart tangential verlaufen, daß sie die infolge der Erwärmung beim Bremsen entstehende Durchmesservergrößerung elastisch aufnehmen und kompensieren kennen. Der Nachteil besteht darin, daß derartige Ererr.sscheiben relativ schwierig und umständlich herzustellen sind und auch ihre. Anbringung nicht problemlos ist. Es wurde daher weiter vorgeschlagen, die Bremsscheiben mit ihrem äusseren Umfang unter Verwendung eines zusätzlichen Einwaisringes άλ Radreifen zu verankern oder am Radreifen einzupressen. Beide Konstruktionen haben aber den Nachteil, daß die Bre-:nsscheiben am Radreifen angreifen, was insbesondere bei aufgeschrumpften-Radreifen nicht tragbar ist, weil die Pressung der Bremsscheibe mit der Er-? wärmung des Radreifens beim Bremsen im gleichen Sinne, näinlich zu einer -Lösung des Schrumpfsitzes des. Radreifens zusammen- * wirkt.Wheels with brake disks have become known in which the brake disks are provided with cast-on spokes which run tangentially in such a way that they can elastically absorb and compensate for the increase in diameter resulting from the heating during braking. The disadvantage is that such Ererr.splatten are relatively difficult and cumbersome to manufacture and theirs. Attachment is not problematic. It was therefore also proposed to anchor the brake disks with their outer circumference using an additional Einwaisringes άλ wheel tires or to press them into the wheel tire. However, both constructions have the disadvantage that the brake disks attack the wheel tire, which is particularly unsustainable in the case of shrunk-on wheel tires, because the pressure of the brake disk with the he-? Warming of the wheel tire when braking in the same sense, namely to a solution of the shrink fit of the wheel tire * acts together.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Befestigung der Breinsscheiben am Rad zu finden, welche einerseits einfach zu montieren und gegebenenfalls auch ohne Demontage des ßades zu lösen ist und welche andererseits sicher die Bewegungen und Veränderungen bei der Erwärmung beim Bremsen auffangen kann. Dazu gehört auch eine Zentrierung der Bremsscheiben.The present invention is therefore based on the object to find a fastening of the washers on the wheel, which on the one hand is easy to assemble and possibly also without Dismantling of the bath is to be solved and which on the other hand secure the movements and changes in the heating can catch when braking. This also includes centering the brake discs.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß am äusseren und/oder inneren Umfang der Bremsscheiben ein elastisch verformbares Ralteelement unter Vorspannung angreift, welches seinerseits am Rad mit Formsehluss, Reibschluss etc. befestigt ist.The solution to this problem is that on the outside and / or the inner circumference of the brake disks engages an elastically deformable rail element under pretension, which in turn is attached to the wheel with form fit, friction fit, etc.
Vorteilhaft können hierzu Halteelemente in Form von Klammern verwendet werden, welche entweder die Bremsscheiben von hinten umfassen oder zwischen einem Umfang und der gegenüberliegenden Fläche' am Rad eingesetzt sind.For this purpose, holding elements in the form of clamps can advantageously be used, which either hold the brake disks include from the rear or are inserted between a circumference and the opposite surface 'on the wheel.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Befestigung der Bremsschieben am Rad besteht vor alle;/; darin, daß sich die Bremsscheiben ungehindert ausdehnen und wieder zusammen-r ziehen können, wenn dies infolge der Erwärmung beim Bremsen und anschließender Abkühlung notwendig sein sollte. Dabei bleibt aber die Scheibe immer zentrisch, so daß keine Unwucht entstehen kann, welche insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten zu unzulässigen Schwingungen führen würde. Außerdem können die Bremsscheiben montiert und demontiert werden, ohne daß das Rad demontiert v/erden muß, wenn die Scheiben geteilt sind. Prinzipiell brauchen dabei keine zusätzlichen Schrauben etc. zum Verbinden der beiden Bremsscheibenhälften vorhanden zu sein, weil die Halteelemente so an den Bremsscheiben angreifen, daß auch geteilte Scheiben sicher gehalten und zentriert und auch zusammengehalten werden.The advantage of fastening the brake slide according to the invention on the wheel exists in front of everyone; /; in that the brake disks expand freely and come back together again can pull if this should be necessary due to the heating during braking and subsequent cooling. Included however, the disk always remains centered so that no imbalance can arise, which is particularly the case at high driving speeds would lead to impermissible vibrations. In addition, the brake discs can be assembled and disassembled without having to dismantle the wheel when the disks are divided. In principle, you don't need any additional screws etc. to connect the two Brake disc halves to be present because the holding elements attack the brake discs in such a way that they are also divided Slices are held securely and centered and also held together.
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Darüberhinaus können die Klammern so ausgeführt werden, daß der Reibungsschluß zwischen Klammer und Bremsscheibe völlig ausreichend zur übertragung der Bremskräfte ist. Andererseite ist es aber auch ohne weiteres möglich, zusätzliche Mittel für die Übertragung der Bremskräfte vom Rad auf die Bremsscheibe vorzusehen. Trotz dieser Möglichkeiten wird aber der Schrumpfsitz eines aufgepressten Radreifens durch die Befestigung der Bremsscheiben nicht belastet, auch dann nicht, wenn sich die Bremsscheibe· infolge der Bremswärme ausdehnt.In addition, the brackets can be designed so that the frictional connection between the clamp and the brake disc is completely sufficient to transmit the braking forces. Other side but it is also easily possible to use additional means for transmitting the braking forces from the wheel to the Provide brake disc. Despite these possibilities, however, the shrink fit of a pressed-on wheel tire is damaged the fastening of the brake discs is not stressed, even if the brake disc is · due to the heat of the brakes expands.
Bei besonders beanspruchten Rädern kann die erfindungsgemäße Befestigung der Bremsscheiben so ausgebildet werden, daß die Radscheibe keine Durchbohrungen oder sonstige Durchbrliche aufweist, so daß die Radscheibe in keiner Weise geschwächt ist.In the case of particularly stressed wheels, the fastening of the brake disks according to the invention can be designed so that the wheel disc has no perforations or other breakthroughs has so that the wheel disc is not weakened in any way.
Hinzu kommt, daß die Fertigung sowohl der Bremsscheibe als auch des Rades keine zusätzlichen Schwierigkeiten mit sich bringt wie dies a.B. bei. der Fertigung von mondsichelförmigen Felgenkranzbohrungen der Fall ist. Es brauchen auch keine besonderen Probleme der Teilung gelöst zu werden, wie dies bei anderen Befestigungsarten der Fall ist.In addition, the production of both the brake disc as even the bike does not bring any additional difficulties as a.B. at. the manufacture of crescent-shaped Rim rim drilling is the case. There are also no particular problems of division needing to be solved, such as this is the case with other types of fastening.
In den Zeichnungen sind beispielsweise Ausfuhrungsformen der Erfindung dargestellt und zwar zeigt Fig. 1 eine Befestigung rait an der Radscheibe befestigter KlammerIn the drawings, for example, are embodiments of the invention, namely Fig. 1 shows a fastening rait fastened to the wheel disc Bracket
Fig. 2 eine andere Art der Befestigung Fig. 3 einen Schnitt nach der· Linie III-III der Fig. 2FIG. 2 shows another type of fastening. FIG. 3 shows a section along line III-III in FIG. 2
Nach Figur 1 besitzt die Radscheibe 11 eines an sich bekannten Schienenfahrzeugrades 12 eine Bohrung I3. Die eine Bremsscheibe 1 if wird von mindestens drei Klammern 15 gehalten, welche mit ihren verdickten Enden 16 in einer entsprechenden Nut im Außenumfang und Innenumfang der Bremsscheibe Yk liegen, Dabei stehen die Enden 16 der Klammer 15 unter einer Vorspannung, so daß die Bremsscheibe nur unter Aufbietung einerAccording to FIG. 1, the wheel disk 11 of a rail vehicle wheel 12 known per se has a bore I3. The one brake disc 1 if is held by at least three brackets 15, which are with their thickened ends 16 in a corresponding groove in the outer circumference and inner circumference of the brake disc Yk Providing a
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gewissen Kraft aus der Klammer 15 herausgerissen werden kann. Die drei Klammern 13 bilden mit einem Ring 18 eine Einheit. Dieser Klammerring besitzt Bohrungen 19, welche mit den Bohrungen 13 in der Radscheibe 11 korrespondieren. Ein durch beide Bohrungen 13 und 19 hindurchgesteckter Befestigungsbolzen 20 kann mit einer Mutter oder einem Splint gehalten werden. Der Kopf 21 des Bolzens 20 besitzt nach Figur la radiale Flächen 22, mit welchen er sich gegen entsprechende Flächen einer von zwei benachbart ten Rippen 23 gebildeten radialen Nut legt. Die Rippen 23 können dabei an den die Flächen 22 tragenden Teilen verdickt oder verstärkt sein. Durch diese Nut wird die Bremskraft vom'Rad auf die Bremsscheibe übertragen, ohne daß die Klammerverbindung beansprucht wird. Die Klammer kann also relativ leicht gehalten werden. Der linke Teil der Figur 1 z,eigt, daß die Bremsscheibe Zk mit einer Klammer 25 gehalten wird, welche nur an dem Außenumfang 26 unter Vorspannung anliegt. Auch hier ist das Ende der Klammer Z^ verdickt und dieses Ende liegt in einer umlaufenden Nut. Hierbei werden zweckmäßig vier Klammern Z3 verwendet, welche zusammen r:;it einem Ring 27 eine mit Bolzen 20 am Rad anbringbare Einheit bildet. Dabei muß der Bolzen beim Anziehen der Mutter die Vorspannung der Klammer 25 aufbringen. Da naturgemäß diese Vorspannung nicht allzu groß sein kann, wird die Bremskraft über eine radiale Nut auf dem Rücken der Bremsscheibe auf den entsprechend restalteten Kopf des Bolzens 20 übertragen.can be torn out of the clamp 15 with a certain force. The three clamps 13 form a unit with a ring 18. This clamp ring has bores 19 which correspond to the bores 13 in the wheel disk 11. A fastening bolt 20 pushed through both bores 13 and 19 can be held with a nut or a split pin. The head 21 of the bolt 20 has according to Figure la radial surfaces 22, with which it lays against corresponding surfaces of one of two neighboring ribs 23 formed radial groove. The ribs 23 can be thickened or reinforced on the parts carrying the surfaces 22. Through this groove, the braking force is transmitted from the wheel to the brake disc without the clamp connection being stressed. The clip can therefore be held relatively easily. The left part of FIG. 1 shows that the brake disc Zk is held with a clamp 25 which rests only on the outer circumference 26 under pretension. Here, too, the end of the bracket Z ^ is thickened and this end lies in a circumferential groove. Here, four brackets Z3 are expediently used, which together with a ring 27 form a unit that can be attached to the wheel with bolts 20. The bolt must apply the pretensioning of the clamp 25 when the nut is tightened. Since, of course, this preload cannot be too great, the braking force is transmitted to the correspondingly remaining head of the bolt 20 via a radial groove on the back of the brake disk.
Bei beiden Ausbildungen nach Figur 1 kann sich die Bremsscheibe I4, Zl+ bei der Erwärmung beim Bremsen ohne weiteres in radialer Richtung ausdehnen, wodurch nur der Pressitz der Klammern besser wird. Die Klammern sind dabei zweckmäßig aus einem relativ elastischen Werkstoff, insbesondere Stahl, hergestellt, so daß die auftretenden elastischen Verformungen nicht dieIn both designs according to FIG. 1, the brake disk I4, Zl + can easily expand in the radial direction when heated during braking, which only improves the interference fit of the clamps. The brackets are expediently made of a relatively elastic material, in particular steel, so that the elastic deformations that occur do not
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Elastizitätsgrenze überschreiten und eine bleibende Verformung der Klammern eintritt. Die Erwärmungsverformung der Bremsscheiben wird noch dadurch verringert, daß die auf dem Rücken der Bremsscheiben angebrachten Kühlrippen 23 und der in Umfangsrichtung zwischen den Klammern verbleibende offene Raum eine gute Luftzirkulation und damit eine gute Kühlung der Scheibe ergeben. Vorteilhaft kann im Bereich des Ringes 18, 27 an jeder Kühlrippe 23 eine Auflagefläche angeordnet sein, so daß die Bremsscheibe über den gesamten Umfang gleichmäßige Abstützung an der Radscheibe findet.Exceed the elastic limit and permanent deformation of the clamps occurs. The heating deformation of the brake disks is further reduced by the fact that the cooling fins 23 mounted on the back of the brake disks and the open space remaining in the circumferential direction between the brackets result in good air circulation and thus good cooling of the disk. A bearing surface can advantageously be arranged in the area of the ring 18, 27 on each cooling rib 23, so that the brake disc is evenly supported on the wheel disc over the entire circumference.
In den Figuren 2 und 3 ist eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, wobei das Rad mit dem äußeren 311 3$ bzw. dem inneren 32 Umfang der Bremsscheiben 33» 3k entsprechenden Flächen 35» 36, 37 versehen ist. Dabei ist der Umfang 33 von den über den Umfang der Scheibe 3k vorstehenden Enden 39 der Kühlrippen ZfO gebildet. Zwischen den Flächen 31 und 35 sowie 32 und 36 sowie 37 und 38 ist nun jeweils eine Klammer 1+1, if2 und if3 in Form eines Ringes mit dem Querschnitt eines liegenden U unter Vorspannung eingesetzt, wobei die verdickten Enden der Klammern in entsprechenden umlaufenden Nuten in den Flächen 3I, 32 und 38 liegen. Die Bremsscheiben 33, 3k stützen sich über an den Rippen ifO, kk oder separat angeordneten Nocken k5 an einer an der Radscheibe vorgesehenen Auflagefläche 46 ab. Another preferred embodiment of the invention is shown in FIGS . 2 and 3, the wheel being provided with the outer 311 3 $ or the inner 32 circumference of the brake disks 33 »3k corresponding surfaces 35» 36, 37. The circumference 33 is formed by the ends 39 of the cooling fins ZfO protruding beyond the circumference of the disk 3k. Between the surfaces 31 and 35 as well as 32 and 36 as well as 37 and 38 a clamp 1 + 1 , if2 and if3 in the form of a ring with the cross section of a lying U is inserted under pretension, with the thickened ends of the clamps in corresponding circumferential grooves are in the surfaces 3I, 32 and 38. The brake disks 33, 3k are supported on a bearing surface 46 provided on the wheel disk via cams k5 arranged on the ribs ifO, kk or separately.
Die übertragung der Bremskräfte erfolgt.bei der Ausführung mit zwei Klammern /f1 und Af2 durch Reibungsschluss zwischen den Flächen 35 und Klammer sowie Fläche 3Ϊ und Klammer sowie Fläche 32 und Klammer und Fläche 36 und Klammer. Hierbei brauchen also keine besonderen Elemente zur übertragung der Bremskräfte vorgesehen zu werden.The transmission of the braking forces takes place in the version with two brackets / f1 and Af2 by frictional engagement between the surfaces 35 and bracket and surface 3Ϊ and bracket as well as surface 32 and bracket and surface 36 and bracket. In this case, no special elements need to be provided for transmitting the braking forces.
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Bei der Ausführung mit nur einer Klammer l& wird aus Sicherheitsgründen ein Formechluss zwischen Klammer l\b und Bremsscheibe 3^ geschaffen, welcher darin besteht, daß nach Figur 3 der innere Schenkel der U-förmigen Klammer i\J> zwei Schlitze V7 besitzt. Das zwischen den Schlitzen 1+7 stehenbleibende Stück i|8 hat dann eine solche Breite, daß das Stück /+£ genau zwischen zwei benachbarte Rippen if9 paßt. Es sind noch zusätzliche Schlitze 50 am inneren Schenkel 51 vorgesehen, wodurch eine bessere Federung dieses Schenkels erreicht wird. Dies ist wesentlich, wenn extrem hohe Temperaturen durch sehr häufiges Bremsen erwartet werden müssen. Dann wird sich nämlich die Bremsscheibe wesentlich mehr vergrößern, so daß bei ungenügender Federung die Grenze der Elastizität erreicht werden könnte. Um dies sicher zu verhindern, sind die Schlitze 50 vorgesehen.In the version with only one bracket l & , a form fit between bracket l \ b and brake disc 3 ^ is created for safety reasons, which consists in that, according to Figure 3, the inner leg of the U-shaped bracket i \ J> has two slots V7. The piece i | 8 remaining between the slots 1 + 7 then has such a width that the piece / + £ fits exactly between two adjacent ribs if9. Additional slots 50 are also provided on the inner leg 51, as a result of which better suspension of this leg is achieved. This is essential when extremely high temperatures due to very frequent braking are to be expected. Then the brake disc will increase in size much more, so that the elastic limit could be reached if the suspension is insufficient. In order to reliably prevent this from happening, the slots 50 are provided.
Vorteilhaft bilden die Klammern einen Sing, wodurch insbesondere an den Flächen 35» 36 und 37 der Anpressdruck 'auf die notwendige Höhe gebracht werden kann. Aber es ist auch ohne weiteres möglich, drei oder mehr einzelne Klammern einzusetzen, wobei dann einzelne Klammern rr.it einem Stück if8 versehen werden, wohingegen andere Klammern kein derartiges Stück besitzen. Dieses Stück z$ kann selbstverständlich auch an den Klammern ^-1 oder kZ vorgesehen werden, wenn diese Klammern nur am Umfang 31 oder 32 der eigentlichen Bremsscheibe angreifen.The brackets advantageously form a sing, as a result of which the contact pressure can be brought to the necessary level, in particular on the surfaces 35 '36 and 37. But it is also easily possible to use three or more individual brackets, in which case individual brackets rr are provided with a piece if8, whereas other brackets have no such piece. This piece z $ can of course also be provided on the brackets ^ -1 or kZ if these brackets only grip the circumference 31 or 32 of the actual brake disc.
Allen Ausführungen der vorliegenden Erfindung gemeinsam ist die Möglichkeit, nicht nur ungeteilte Brensscheiben zu verwenden, sondern auch geteilte Scheiben. In diesem Fall wird es zwar zweckmässig seiny die Klammern als umlaufende Ringe auszubilden, aber in jedem Falle werden durch die Klammern nicht nur die 3remsscheiben am Rad gehalten, sondern die Klammern halten auch die beidenCommon to all embodiments of the present invention is the possibility of not only undivided Brens disks to use, but also split discs. In this case it will be useful to use the brackets as circumferential To form rings, but in any case not only the 3 brake discs are held on the wheel by the brackets, but the brackets also hold the two
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Hälften der Scheiben zusammen, ohne daß besondere zusatzliche Verbindungsmittel für die beiden Scheibenhälften notwendig sind. Dies konnte bisher nicht in dieser Einfachheit erreicht werden. Damit lassen sich al30 die Bremsscheiben beiderseits eines Schienenrades abziehen, ohne daß das meist aufgepresste Rad von der Achse abgezogen werden muss. Genau so einfach sind die neuen Bremsecheiben dann wieder anzubringen. Bei richtiger Wahl der Klammern kann die erfindungsgemäße Befestigung auch bei solchen Rädern verwendet werden, bei denen der Radreifen auf die Radscheibe aufgepresst ist. Der Formschluss zwischen Klammern und Rad oder Klammern und Bremsscheibe kann besonders vorteilhaft durch Kleben erfolgen. Zur Hemmung der Wärmeübertragung kann auch zwischen der Klammer und der Bremsscheibe eine isolierende Zwischenschicht angeordnet werd§n. Anstelle der verdickten Enden 16 können die Enden" der Klammern auch zu einer Rundung gebogen oder verdoppelt werden oder das Ende der Klammer kann die Bremsscheibe ganz oder teilweise ha-kenfb'rmig umfassen.Halves of the panes together without any special additional connecting means for the two pane halves are necessary. Up to now, this could not be achieved with this simplicity. With that you can al30 the brake discs on both sides of a rail wheel without having to pull the mostly pressed-on wheel off the axle. They are just as simple then reattach the new brake discs. With correct Choice of brackets can be the fastening according to the invention can also be used in those wheels in which the wheel tire is pressed onto the wheel disc. The form fit gluing can be particularly advantageous between the clamps and the wheel or the clamps and the brake disc. An insulating intermediate layer can also be used between the clamp and the brake disc to inhibit the transfer of heat be arranged. Instead of the thickened ends 16, the ends ″ of the brackets can also be bent into a curve or doubled, or the end of the clamp can wholly or partially hook the brake disk include.
Bei den Klammern 15 bzw. 25-können auch zur Bremsscheibe gerichtete Ausklinkungen vorgesehen werden, welche sich bis zwischen die Kühlrippen 23 odor auch zwischen entsprechend angeordnete Ausnehmungen bzw. Nocken erstrecken, wobei dann über diese Elemente die übertragung der Bremskraft erfolgt, so daß die in Figur 1a dargestelltan Mitnehmer entfallen können.With brackets 15 and 25 you can also use the brake disc directed notches are provided, which extend up between the cooling fins 23 odor also between accordingly arranged recesses or cams extend, in which case the transmission of the Braking force takes place, so that the drivers shown in Figure 1a can be omitted.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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