DE19507922A1 - Innenbelüftete Bremsscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine innenbelüftete Bremsscheibe für Scheibenbremsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen mit einer Nabe und an dieser abnehmbar befestigten Reibringen.

Die heute übliche Bremsscheibe, insbesondere für Schienenfahrzeuge hat ein relativ hohes Gewicht und wird meist aus einem Eisenmetall gegossen.

Aus der DE 28 22 379 A1 ist eine Bremsscheibe für Scheibenbremsen bekannt, wo die Reibringe durch Nieten mit Tragkörpern verbunden sind und die Tragkörper sowie die Reibringe Feinstanzteile sind und der Tragkörper für die Reibringe als Zwischenstück zwischen Reibring und Nabe fungiert. Durch die Nietverbindungen können hierbei nur relativ kleine Bremskräfte übertragen werden.

In der DE 34 32 926 A1 ist eine aus zwei Reibringen zusammengefügte innenbelüftete Bremsscheibe beschrieben, wobei auf der Rückseite der Reibringe Stege angeordnet sind, die Kühlluftkanäle bilden, wenn die Stege zweier Bremsscheibenringe miteinander verschweißt werden. Die Reibringe werden danach auch durch spanlose Kaltverformung hergestellt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsscheibe zu schaffen, die einerseits sehr gute Belüftungseigenschaften besitzt und andererseits relativ einfach und ohne großen maschinellen Aufwand hergestellt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 durch die Kombination der Merkmale a. bis e. angegeben. Die Unteransprüche 2 bis 11 enthalten sinnvolle Ausführungsformen dazu.

Erfindungsgemäß werden zwei aus ebenen Blechen ausgeschnittene oder ausgebrannte Reibringe in axialer Richtung mit Abstand und parallel zueinander angeordnet und in der Weise befestigt, daß an den Reibringen nach innen gerichtete Fortsätze mit an der Nabe am äußeren Umfang angeordneten Leisten in Verbindung stehen und mit Schrauben zusammengefügt werden. Auf diese Weise wird eine einfache und kostengünstige Konstruktion einer innenbelüfteten Wellenbremsscheibe erreicht. Durch zwischen den Fortsätzen beziehungsweise Leisten verbleibende Lüftungsöffnungen kann dabei Luft von innen her einströmen und zwischen den beiden parallel angeordneten Reibringen radial nach Art einer Scheibenpumpe nach außen geleitet werden.

Zur Verbesserung der Kühlwirkung zwischen den beiden Reibringen werden mittig dazwischen ein oder mehrere Lüftereinsätze vorgesehen, die über Fortsätze an den Leisten der Nabe befestigt werden, aber keine feste Verbindung mit den Reibringen bilden. Auf diese Weise können sowohl die Reibringe als auch der Lüftereinsatz aufgrund der unterschiedlichen Temperatur- und Wärmedehnungen beliebige Relativbewegungen zueinander ausführen. Wie im Anspruch 11 angegeben hat es sich dabei als günstig erwiesen, daß der Lüftereinsatz sich mit Federelementen auf den Reibringen abstützt.

Der Lüftereinsatz kann aus einem umlaufenden Ringelement bestehen und in den am inneren Umfang verteilten Fortsätzen parallel zur Nabenachse verlaufende Nuten besitzen, mit der der Lüftereinsatz auf die Leisten an der Nabe aufgeschoben werden kann. Hierbei ist der Lüftereinsatz einerseits ausreichend fixiert, besitzt aber andererseits in radialer Richtung eine ausreichende Dehnbarkeit und Beweglichkeit gegenüber den Leisten. Die Reibringe sind erfindungsgemäß an der Nabe durch Dehnschrauben, hintergelegte Federelemente oder durch Spannhülsen in ausreichendem Maß nachgiebig befestigt.

Der Lüftereinsatz besteht zweckmäßigerweise aus einem ebenen Blechring, der mittig und parallel zwischen den beiden Reibringen angeordnet wird. Zur Verbesserung der Lüftungswirkung sind an diesem Blech vorzugsweise senkrecht gegen die Reibringe gerichtete Lüfterflügel befestigt. Diese Lüfterflügel können durch Einschneiden des Lüfterblechs und Umbiegen um ca. 90° gebildet werden, sie können aber auch aus U-förmigem Blech bestehen, die mit der Grundseite auf dem Lüfterblech befestigt sind.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Fig. 1 bis 6 beispielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Bremsscheibe auf der Nabe.

Fig. 1a ist ein Schnitt nach der Linie I-I von Fig. 1.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Reibringes.

Fig. 4a zeigt die Seitenansicht der Nabe.

Fig. 4b ist ein Schnitt nach Linie III-III von Fig. 4a.

Fig. 5a zeigt in der Seitenansicht einen Lüftereinsatz.

Fig. 5b ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV von Fig. 5a.

Fig. 6b ist ein Schnitt nach der Linie V-V von Fig. 6a.

Nach den Figuren ist die Nabe 11 auf die (nicht dargestellte) Achswelle in üblicher Weise aufgepreßt und weist in gleichmäßigen Abständen angeordnete Leisten 12 auf, wobei die Leisten 12 etwa quadratischen Querschnitt besitzen. Dies gilt für aus Halbzeugen durch Schweißen gefertigte Naben. Sind diese einteilig durch Gießen oder Schmieden hergestellt, weisen die Leisten 12 bevorzugt einen etwa halbrunden Querschnitt auf. Jede Leiste 12 besitzt eine parallel zur Nabenachse angeordnete Bohrung 13. Die gleiche Bohrung 13a besitzen die am inneren Umfang der Reibringe 14 und 15 sich radial nach innen erstreckenden Fortsätze 16, wobei die Bohrungen 13, 13a. In den Leisten 12 und den Fortsätzen 16 miteinander korrespondieren. Die Anzahl der Leisten 12 ist abhängig vom zu übertragenden Bremsmoment, wobei entsprechend dem Bremsmoment nur ein Teil der Leisten 12 mittels Spannhülsen 17 beziehungsweise Rollhülsen mit diagonal angeordnetem Zwischenraum und darin mit Abstand liegenden Schrauben 18 befestigt ist. Das Spiel, mit dem die Schrauben 18 in der Spannhülse 17 liegen, ist notwendig, um die bei der Erwärmung der Bremsscheibe beim Bremsen entstehende Wärmedehnung zu kompensieren.

Die Reibringe 14 und 15 sind in einfacher Weise aus einem ebenen Blech ausgebrannt. Durchmesser und Dicke bewegen sich in den verschiedenen fahrzeugüblichen Bereichen. Bei einem Durchmesser von 200 bis 1.200 mm kann die Dicke zwischen 5 und 80 mm betragen. Die Reibringe 14 und 15 können auch durch Laserschnitt oder Abrasivstrahlschnitt hergestellt werden.

Zwischen den beiden Reibringen 14 und 15 ist ein Lüftereinsatz 19 angeordnet, der zur Verbesserung der Kühlung an der Innenseite der Reibringe dient. Dieser Lüftereinsatz 19 trägt am inneren Umfang Fortsätze 20, welche eine parallel zur Nabenachse angeordnete Nut 21 bilden, deren Abmessungen so gewählt sind, daß sie auf die Leisten 12 aufgeschoben werden können. An dem Lüftereinsatz 19 sind senkrecht gegen die Reibringe gerichtete Lüfterflügel 23, 23a befestigt, die nach Fig. 5b aus U-förmigem Profil bestehen können und mit der Grundseite an dem Lüftereinsatz 19 anliegen. Nach den Fig. 6a und 6b sind die Lüfterflügel 23 a aus dem Lüftereinsatz 19 ausgeschnitten und jeweils in abwechselnder Richtung um 90° umgebogen. Der Lüftereinsatz ist nach den Fig. 1 und 1a mit Hilfe von Befestigungsschrauben 25 am äußeren Umfang der Nabe fixiert.

Die Reibringe 14 und 15 sind mit den Leisten 12 der Nabe 11 mit Hilfe einer Spannhülse 17, einer Dehnschraube 18 und/oder einem Federelement 22 nachgiebig verbunden. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist befinden sich am äußeren Umfang der Nabe zwischen den Leisten 12 zur Verbesserung der Belüftung Belüftungsöffnungen 24.

Bezugszeichenliste

11 Nabe
12 Leiste
13
13a Bohrung
14, 15 Reibringe
16 Fortsatz am Reibring
17 Spannhülse
18 Schraube
19 Lüftereinsatz
20 Fortsatz am Lüftereinsatz
21 Nut in 20
22 Federelemente
23
23a Lüfterflügel
24 Belüftungsöffnungen
25 Befestigungsschraube

Claims (11)

1. Innenbelüftete Bremsscheibe für Scheibenbremsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen mit einer Nabe und an dieser abnehmbar befestigten Reibringen, wobei

• a. die Nabe (11) gleichmäßig am äußeren Umfang verteilt Leisten (12) trägt,
• b. die Reibringe (14, 15) aus vorzugsweise ebenen Blechen ausgeschnitten oder ausgebrannt sind,
• c. die Reibringe (14, 15) am inneren Umfang verteilt sich radial nach innen erstreckende Fortsätze (16) besitzen,
• d. die Fortsätze (16) an den Seitenflächen der Leisten (12) anliegen, so daß die Reibringe (14, 15) parallel und mit Abstand zueinander angeordnet sind,
• e. zur Befestigung der Reibringe (14, 15) die Fortsätze (16) und die Leisten (12) durchdringende, parallel zur Nabenachse angeordnete, Schrauben (18) dienen.

2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Reibringen (14, 15) ein oder mehrere Lüftereinsätze (19), vorzugsweise aus Blech angeordnet sind, die über am inneren Umfang verteilte Fortsätze (20) an den Leisten (12) der Nabe (11) befestigt sind.

3. Bremsscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze (20) eine parallel zur Nabenachse verlaufende Nut (21) bilden, mit der der Lüftereinsatz (19) auf die Leiste (12) aufschiebbar ist.

4. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibringe (14,15) mit Dehnschrauben (18) an der Nabe (11) befestigt sind.

5. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Reibringen (14, 15) und den Leisten (12) im Bereich der Befestigung Federelemente (22) angeordnet sind.

6. Bremsscheibe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in allen oder in einem Teil der Bohrungen (13) der Leisten (12) und der Fortsätze (16, 20) Spannhülsen (17) und darin mit Abstand Schrauben (18) angeordnet sind.

7. Bremsscheibe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig mit dem Lüftereinsatz (19) verbundene, vorzugsweise senkrecht gegen die Reibringe (14, 15) gerichtete aber nicht an diesen befestigte Lüfterflügel (23, 23a) vorgesehen sind.

8. Bremsscheibe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Blech des Lüftereinsatzes (19) durch Einschneiden und Umbiegen um circa 90° (+1- 30°) Lüfterflügel (23a) gebildet sind.

9. Bremsscheibe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß U-förmige Lüfterflügel (23) mit der Grundseite am Blech des Lüftereinsatzes (19) befestigt sind.

10. Bremsscheibe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Reibringen (14, 15) und dem Blech des Lüftereinsatzes (19) jeweils zwischen den Befestigungspunkten an der Leiste (12) Belüftungsöffnungen (24) vorhanden sind.

11. Bremsscheibe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lüftereinsatz (19) mit Federelementen auf den Reibringen (14, 15) abgestützt ist.