DE1137065B - Gummigefedertes Rad, insbesondere Schienenrad, mit Scheibenbremse - Google Patents

Description

• Gummigefedertes Rad, insbesondere Schienenrad, mit Scheibenbremse Die Erfindung betrifft ein gummigefedertes Rad, insbesondere Schienenrad, mit einer Scheibenbremse der Außenbauart, bei dem zwischen Radkranz und Nabe vorgespannte elastische Körper aus Gummi angeordnet und die Bremsscheiben lüfterartig mit Kühlrippen versehen sind.
• Die bekannten gummigefederten Räder, bei denen flache Gummizylinder zwischen radial auf der Radachse angeordneten Trägerscheiben und der mit dem Radreifen verbundenen Stützscheibe eingespannt sind, wurden bisher mit Bremsscheiben versehen, indem man außen neben den Trägerscheiben zusätzlich Bremsscheiben auf der Nabe angeordnet hat. Die Befestigung der Bremsscheiben auf der Nabe erfolgte beispielsweise mit die Radwurzel durchsetzenden Schrauben. In anderen Fällen wurde je eine Bremsscheibe mit einer Nabenhälfte in einem Stück gegossen und dann zwischen die beiden Bremsscheiben die Trägerscheiben auf der Nabe festgeschweißt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, je eine Brems-und Trägerscheibe zusammen mit einer Nabenhälfte in einem Stück zu gießen und die beiden Hälften dann durch Schrauben miteinander zu verbinden, wobei zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Trägerscheiben die Gummikörper und zwischen diesen die Stützscheibe angeordnet ist.
• Diese bekannten Konstruktionen weisen aber den sehr großen Nachteil auf, daß zwei fast gleich schwere Scheiben beiderseits der Stützscheibe zusätzlich angeordnet sein müssen, wobei die eine Scheibe als Trägerscheibe und die andere als Bremsscheibe benutzt wird. Durch diese Ausbildung wird das Rad bis zu 50 °/o schwerer als ein normales, nur mit Bremsscheiben ausgerüstetes Rad. Die zuletzt beschriebene Konstruktion ist darüber hinaus wegen der zwischen Bremsscheibe und Trägerscheibe vorhandenen relativ schmalen Öffnungen nur schwer zu gießen, da die Kerne für diese Konstruktion schwierig herzustellen sind. Dies bedingte einen sehr hohen Kostenaufwand, welcher in !einer Weise gerechtfertigt erscheint, denn die Gummikörper liegen bei dieser bekannten Konstruktion in einem einseitig abgeschlossenen Raum, in dem keine Luftzirkulation zur Abkühlung möglich ist. Dadurch erwärmen sich die Gummikörper einmal durch L7bertragung der Bremswärme von den Bremsscheiben auf die Trägerscheibe und zum anderen durch die dauernde Walkarbeit während des Rollvorgangs des Rades. Da die so entstehende Wärme nicht abgeleitet werden kann. führt sie zur relativ schnellen Zerstörung der Gummikörper.
• Durch die Erfindung werden diese Nachteile behoben. Darüber hinaus ergibt sich noch der Vorteil, daß die zugleich als Trägerscheiben verwendeten Bremsscheiben relativ einfach hergestellt und bearbeitet werden können. Weiterhin liegen die Gummikörper bei der vorgeschlagenen Konstruktion dauernd in dem durch das Radinnere fließenden Kühlluftstrom und können sich daher nicht unzulässig hoch erwärmen.
• Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die Bremsscheiben in an sich bekannter Weise abnehmbar am Rad seitlich anzuflanschen und auf der Rückseite in gleichfalls bekannter Weise mit sich koaxial erstreckenden Ansätzen zu versehen, welche als Widerlager für die elastischen Körper ausgebildet und mittels welcher diese gleichzeitig gehalten und vorgespannt sind. Die Rückseiten der Bremsscheiben tragen in üblicher Weise Nocken mit Ausnehmungen, in die sich Zapfen d. -r Platten für die Gummikörper einlegen.
• In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch ein gummigefedertes Rad nach der Linie D-E-F der Fig. 2, Fig. 2 drei Teilansichten des Rades nach Fig. 1, gesehen in Richtung der Pfeile A, B und C in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie L-M-N der Fig. 4 durch ein zweites Ausführungsbeispiel des Rades, Fig.4 drei Teilansichten, gesehen in Richtung der Pfeile H, J und K in Fig. 3.
• Nach Fig.1 und 2 sind 11 und 12 die Bremsscheiben, die an einer auf der Radachse 13 fest aufgepreßten Nabe 14 mit einer gewissen Anzahl Schrauben 15 befestigt sind. Gummikörper 16 tragen auf jeder Seite eine Platte 17 mit Zapfen 18, welche einerseits in entsprechende Nocken 19 der Bremsscheiben 11. und 12 und andererseits in entsprechende Ausnehmungen 20 der Stützscheibe 21, welche mit dem Radreifen 22 verbunden ist, im Paßsitz eingelassen sind.
• Jede Bremsscheibe 11 bzw. 12 ist auf einem Bund 23 bzw. 24 der Nabe 14 zentriert. Die Bremsscheib; n 11 und 12 tragen an ihren den Gummikörpern 16 zugewandten Seiten Kühlrippen 25 und haben an dem inneren, der Nabe 14 zugekehrten Teil Lufteintrittsöffnungen 26, welche sich nach dem Außenumfang der Bremsscheiben 11 und 12 zu als radiale Luftschlitze 27 zwischen den Rippen 25 fortsetzen. Mittels der Schrauben 15 und der Bremsscheiben 11 und 12 werden die Gummikörper 16 auf die erforderliche Stärke zusammengepreßt und somit axial vorgespannt. Dabei stützen sich die Gummikörper 16 außer mit den Zapfen 18 auch noch mit den auf den inneren Platten 17 angeordneten kleinen Zapfen 29 gegen die Stützscheibe 21 ab und außen gegen die Kühlrippen 25 der Bremsscheiben 11 und 12, wobei die Rippen 25 besondere Erhöhungen für die Anlage der Platten 17 tragen. Dadurch wird der Wärmeübergang von der entsprechenden Rippe 25 zur Platte 17 möglichst klein gehalten.
• Die Wirkungsweise des Rades ist so, daß sich während der Fahrt der Radreifen 22 gegenüber der Radachse 13 in verschiedenen Richtungen bewegen kann, wobei diese Bewegungen durch die Gummikörper 16 abgefedert werden. Beim Bremsen, bei dem sich je eine Bremsbacke an die Bremsflächen 28 der Bremsscheiben 11 und 12 fest anlegen, werden diese erhitzt. Da jedoch die Rückseiten der Bremsscheiben ? 1 und 12 durch die Kühlrippen 25 lüfterartig ausgebildet sind, fließt dauernd ein Luftstrom von der Lufteintrittsöffnung 26 durch den Luftschlitz 27 nach außen, und die Rückseiten der Bremsscheiben 11 und 12 werden somit wirksam gekühlt. Dadurch wird verhindert, daß ein Übermaß an Wärme von den Bremsscheiben 11 und 12 auf die Gummikörper 16 übertragen wird, wodurch eine Zerstörung des Gummis einreten würde.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 tragen die Bremsscheiben 30 und 31 Befestigungsnocken 35, mit denen sie mittels Schrauben 32 unmittelbar an einem sich vom Radreifen 33 aus nach innen erstrekkenden Flansch 34 befestigt sind. Zwischen einem sich von der Radnabe 36 nach außen erstreckenden Fortsatz 37 und den Bremsscheiben 30 und 31 sind die Gummikörper 16 gelagert, deren Platten 17 beiderseits Zapfen 18 tragen, welche sich einerseits in eine entsprechende Ausnehmung in den Nocken 19 der Bremsscheiben einlegen und andererseits in eine öffnung 20 in dem Fortsatz 37 mit Paßsitz gelagert sind. Dabei stützen sich die Gummikörper 16 außer mit den Zapfen 18 auch noch mit den auf den inneren Platten 17 angeordneten kleinen Zapfen 29 gegen den Fortsatz 37 ab und außen gegen die Kühlrippen 39 der Bremsscheiben 30 und 31, wobei die Rippen 39 wieder besondere Erhöhungen für die Anlage der Platten 17 tragen. Dadurch wird der Wärmeübergang von der Rippe 39 zur Platte 17 möglichst klein gehalten.
• Die Bremsscheiben 30 und 31 tragen an dem äußeren Umfang Öffnungen 38, die sich nach innen zu als Luftschlitze fortsetzen, in die die Kühlrippen 39 hineinragen. Am inneren Umfang sind die Bremsscheiben offen. An dieser Stelle sind noch zur besseren Vorspannung der Gummikörper 16 Distanzschrauben 40 vorgesehen, welche die Bremsscheiben 30 und 31. zusammenhalten. Die Distanzschrauben 40 liegen frei in je einer Öffnung 41 in der Nabe 36.
• Die Wirkungsweise dieses Rades besteht darin, daß sich der Radreifen 33 mit den Bremsscheiben 30 und 31 frei gegenüber der Nabe 36 mit dem Fortsatz 37 bewegen kann, wobei diese Bewegung durch die Gummikörper 16 sehr stark abgefedert wird. Auch hierbei wird die bei der Abbremsung des Rades entsprechende Bremswärme durch die lüfterartige Ausbildung der Bremsscheibeninnenseite mit dem zwischen den Kühlrippen 39 fließenden Luftstrom abgeleitet. Dadurch wird weitgehend eine gefährliche Erhitzung des Gummis der Gummikörper 16 beim Bremsvorgang verhindert. Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Rad ist es ebenfalls möglich, am äußersten Umfang der Bremsscheiben 11 und 12 diese mittels Distanzschrauben zu verbinden, wobei dann in der Stützscheibe 21 Ausnehmungen vorhanden sein müssen, in denen die Schrauben sich lose bewegen können.
• Der Vorteil beiderArten der Anbringung der Bremsscheiben an einem gummigefederten Rad liegt darin, als das Rad nur etwas mehr Platz als ohne die Bremsscheiben benötigt. Eine derartige Anordnung der Bremsscheiben kann auch an allen anderen bisher bekannten gummigefederten Rädern durchgeführt werden. Beispielsweise benötigen die Bremsscheiben nach Fig.1 für das sogenannte V-Rad nur einen schräg nach innen laufenden Fortsatz, welcher mit der zweiten Bremsscheibe eine V-förmige Vertiefung zur Aufnehmung des Gummis bildet. Hierbei müssen ebenfalls wieder am äußeren Umfang der Bremsscheiben Löcher vorgesehen sein, um das Fließen des Luftstroms an der Innenseite der Bremsscheiben zu ermöglichen.
• An Stelle von Gummi können auch andere elastische Körper, beispielsweise bestimmte für diesen Zweck geeignete Kunststoffe, verwendet werden. Zweckmäßig wird die auf der Innenseite der Räder liegende Bremsscheibe zweiteilig ausgeführt. Die Kühlrippen können aus Leichtmetall im Verbundgußverfahren auf die Bremsscheiben aufgebracht werden, wodurch eine bessere Wärmeableitung erfolgt.
• Die Ansprüche 2 bis 6 gelten als echte Unteranspräche nur in Verbindung mit dem Anspruch 1.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Gummigefedertes Rad, insbesondereSchienenrad, mit einer Scheibenbremse der Außenbauart, bei welchem zwischen Radkranz und Nabe vorgespannte elastische Körper aus Gummi angeordnet und die Bremsscheiben lüfterartig mit Kühlrippen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheiben (11 und 12 bzw. 30 und 31) in an sich bekannter Weise abnehmbar am Rad seitlich angeflanscht sind und auf der Rückseite in gleichfalls bekannter Weise koaxial sich erstreckende Ansätze (19) trägen, welche als Widerlager für die elastischen Körper (16) ausgebildet und mittels welcher diese gleichzeitig gehalten und vorgespannt sind.
2. 2. Gummigefedertes Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheiben unmittelbar auf der Radnabe (14) mit Schrauben (15) befestigt und zentriert sind (Fig. 1).
3. 3. Gummigefedertes Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheiben an einem sich nach innen erstreckenden Flansch (34) des Radreifens (33) angeordnet sind, wobei die Radnabe (36) einen als zweites Widerlager für die Gummikörper (16) dienenden Fortsatz (37) trägt (Fig. 3).
4. 4. Gummigefedertes Rad nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheiben auf der Rückseite Nocken (19) mit Ausnehmungen tragen, in die sich Zapfen (18) der Platten (17) für die Gummikörper (16) einlegen.
5. 5. Gummigefedertes Rad nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Platten (17) der Gummikörper (16) außer an den Nocken (19) auch noch an den Kühlrippen (25 bzw. 39) abstützen.
6. 6. Gummigefedertes Rad nach denAnsprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am Radreifen (33) angeflanschten beiden Bremsscheiben (30 und 31) zusätzlich durch in Nähe der Nabe (36) angeordnete Distanzschrauben (40) zusammengehalten werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1722 737, 1763 048; schweizerische Patentschriften Nr. 255 865, 300241.