DE2920716A1

DE2920716A1 - Bremsscheibe mit geteiltem reibring

Info

Publication number: DE2920716A1
Application number: DE19792920716
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Dr Berndt; Hans Dipl Ing Gebhardt; Kaspar Dipl Ing Gehr; Eckart Dipl Ing Dr Saumweber
Original assignee: Knorr Bremse GmbH
Current assignee: Knorr Bremse GmbH
Priority date: 1979-05-22
Filing date: 1979-05-22
Publication date: 1980-11-27
Also published as: FR2457414A1; GB2049847A

Description

Bremsscheibe mit geteiltem Reibring

Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe mit geteiltem Reibring, insbesondere für Schienenfahrzeuge.

Bekannt sind Bremsscheiben mit geteiltem Reibring, insbesondere geteilte "Wellenbremsscheiben, welche in zumindest zwei Reibringhälften unterteilt sind. Die Reibringe sind so ausgeführt, daß die beiden Reibringhälften über Pass- oder Dehnschrauben an Flanschflächen zusammengespannt sind. Bei Wellenbrems scheiben besteht der Reibring im allgemeinen aus einem Spezial-Grauguß und die ihn tragende Nabe aus Stahlguß. Die Verbindung der Nabe und des Reibringes kann durch Schwerspannhülsen gebildet sein.

Bei während des Bremsvorganges auftretenden hohen Temperaturbelastungen kann es zu plastischen Deformationen in den Reibringhälften kommen, da die Reibringhälften durch die Pass- oder Dehnschrauben an einer Dehnung in Umfangsrichtung gehindert werden. Die auftretenden Spannungen sind über den Radius des Reibrings veränderlich, was auf einen nicht konstanten Anpressdruck der auf die Bremsscheibe einwirkenden Bremsbacken, auf unterschiedliche Wärmekapazitäten pro Reibringhälfte etc. zurückzuführen ist. In den in Anlage befindlichen und verspannten Flanschen der beiden Reibringhälften entlang ihrer Teilungsfugen treten aus den vor-

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genannten Gründen extrem hohe Spannungen auf, die zum Reißen der Flansche führen können.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Bremsscheibe, insbesondere eine Wellenbremsscheibe mit geteiltem Reibring, so auszubilden, daß im Bereich der Verbindungsflansche der beiden Reibringhälften keine durch hohe

η Temperaturbelastung ausgelöste und Rißbildungen hervorrufende Spannungen auftreten können.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht aus den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Durch die Ausbildung eines Spaltes im Bereich der Teilungsfugen wird sichergestellt, daß im Umfangsrichtung verlaufende und in Radialrichtung ungleichförmige Dehnungen an den Reibringhälften möglich sind, ohne daß diese Dehnungen Spannungen und Rißbildungen im Bereich der Verbindungsflansche der Reibringhälften hervorrufen. Die Spalten können als Radial- oder als Axial-Spalt vorgesehen sein, d.h. sie erstrecken sich entweder bevorzugt in Ra-

nc dialrichtung an der Außenseite im Bereich der Teilungsfugen oder/ und sie erstrecken sich in Axialrichtung am Innen- oder Außen-Umfang der Verbindungsflansche.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen bestehen aus den

Merkmalen der weiteren Patentansprüche.

Die Spalten, welche durch Fräsen an dem Verbindungsflansch der Reibringhälften oder durch das Einlegen der Distanz- oder Zwischenscheibe oder durch beide derartige Maßnahmen gewonnen wer-

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den können, stellen sicher, daß insbesondere Wellenbrems scheiben hohen Temperaturbelastungen ausgesetzt werden können, d.h. derartige Brems scheiben eignen sich für Hochgeschwindigkeits-Betrieb von Schienenfahrzeugen als auch für starken Dauereinsatz. Es ist dennoch nicht erforderlich, eine über das übliche Maß hinausgehende Dimensionierung der Maße der beiden Reibringhälften, •insbesondere im Bereich der Verbindungsflansche, vorzunehmen. ,« Es ist auch von besonderem Vorteil, daß derartige Bremsscheiben in geringerem Maße als herkömmliche Bremsscheiben-Konstruktionen ungleichförmige und durch plastische Verformungen hervorgerufene Deformationen zeigen, d.h. die Lebenserwartung derartiger Brems scheiben kann gegenüber herkömmlichen Konstruktionen als verbessert bezeichnet werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer geteilten Wellen bremsscheibe ohne Darstellung der sie mit der Achse verbindenden Nabe;

Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht von Linie II - II unter Darstellung einer Rißbildung an den Verbindungsflanschen einer herkömmlichen Wellenbrems scheibe;

Fig. 3 ist eine der Fig. 2 entsprechende schematische Ansicht unter Darstellung von an den Teilungsfugen verlaufenden Spalten;

Fig. 4 ist eine der Fig. 1 entsprechende schematische Sei-

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/6.

tenansicht einer erfindungs gemäßen Wellenbrems scheibe unter Darstellung von jeweils zwei unter Abstand in Radialrichtung an den Teilungsfugen vorgesehenen Spalten; 5

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen Verbindungsflansch einer der Reibringhälften unter Darstellung "der die Schraube aufnehmenden Bohrung und der diese Bohrung IQ umgebenden Anlagefläche;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht von VI- VI in Fig. 5.

Die in Fig. 1 dargestellte geteilte Wellenbrems scheibe einer an-

sich bekannten Konstruktion besteht aus zwei Reibringhälften 1 und 3, welche entlang der beiden Teilungsfugen 5 und 7 bei Verwendung von Pass- oder Dehnschrauben 9 zusammengespannt sind. Die Reibringhälften liegen normalerweise flächeneben aneinander an, wobei es bei hohen Temperaturbelastungen zu plastischen Deformationen in den beiden Reibringhälften kommen kann, da diese bei flächiger Anlage durch die Dehnschrauben 9 an der Dehnung in Umfangsrichtung gehindert sind. In den durch die Dehnschrauben

„_ durchsetzten Flanschen treten extrem hohe Spannungen auf, so daß eine schematische, anhand der Fig. 2 veranschaulichte Rißbildung auftreten kann.

Zur Vermeidung einer derartigen Rißbildung sind gemäß der Er-

findung radiale Spalten 11 und 13 vorgesehen. Diese erstrecken sich entweder durchgehend entlang der Flanschkanten an den beiden Seiten der Wellenbrems scheibe oder besitzen z. B. die aus Fig. 4 ersichtliche Anordnung, derart, daß der Spalt nicht durchgehend ausgeführt ist und somit ein Flächenbereich unmittelbarer

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Berührung an den Flanschen der beiden Reibringhälften verbleibt. Die Spalten 11 bzw. 13 sind hinsichtlich ihrer axialen Erstreckung und ihrer Weite so bemessen, daß die Reibringhälften im Bereich der Teilungsfugen in Umfangsrichtung Dehnungsbewegungen ausführen können, ohne daß sich die Flanschseitenkanten berühren und dadurch eine unerwünschte plastische Deformation hervorgerufen wird.

Anstelle der im Bereich der Teilungsfugen verlaufenden Spalten, welche die Berührungsfläche zwischen den beiden Verbindungsflanschen der Reibringhälften reduzieren, können auch Distanzelemente zwischen den beiden einander zugewandten Flanschhälften der Reibringhälften verwendet werden. So kann man zwischen die beiden Reibringhälften eine aus Stahlblech oder dergleichen bestehende Distanzscheibe einbringen, welche vorzugsweise von der Dehnschraube 9 durchsetzt ist und den Abstand zwischen den Reibringhälften genau begrenzt. Der Bereich der Berührung zwischen den Reibringhälften ist dabei auf die flächige Anlage der Distanzscheibe begrenzt.

n/- In Fig. 5 ist schematisch in Draufsicht eine Anordnung dargestellt, bei welcher ein Distanzelement 15 zumindest an einer der einander zugewandten Flanschflächen der beiden Reibringhälften angegossen ist, derart, daß sich die beiden Reibringhälften nur auf der Fläche des Distanzelements 15 berühren und außerhalb dieses Di-

stanzelements ein Spalt vor bestimmter Weite zwischen den beiden Reibringhälften besteht. Bei dieser Anordnung ist also sowohl in radialer Erstreckung als auch in axialer Erstreckung ein gewisses Spiel zwischen den einander zugewandten Flanschf lachen der Reibringhälften vorgesehen. Das Distanzelement 15 kann auch dadurch

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gebildet sein, daß der außerhalb des Distanzelements bestehende Bereich durch mechanische Bearbeitung abgenommen wird. Die Erfindung ist auch nicht auf die dargestellte flächenebene Verbindung bzw. Berührung zwischen den beiden Reibringhälften "der geteilten Wellscheibe beschränkt, d.h. die Reibringhälften können auch einander entlang gebogener Flächen an den beiden Flanschen die. Reibringhälften berühren, wobei unterschiedliche Krümmungs-IQ radien Spalten unterschiedlicher Weiten bilden.

Die die Verbindung der Reibringhälften beinhaltende Erfindung ist nicht auf Wellenbrems scheiben beschränkt, wenngleich hierbei die besten Ergebnisse erzielt werden, insbesondere bei hohen Ge-

schwindigkeiten; derartige Reibringe zweiteiliger oder mehrteiliger Konstruktion können auch an sogenannten Radbrems scheiben verwendet werden.

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Claims

KNORR-BREMSE GMBH München, den 30. April 1979

Moosacher Straße 80 TPl-ho/h

8000 München 4O " 1573 -

Patentansprüche

©Bremsscheibe mit geteiltem Reibring, insbesondere für Schienenfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Teilungsfugen der beiden Reibringhälften (1,3) des Reibrings inAxial- und/ oder Radialrichtung verlaufende Spalten (11, 13. . . ) vorgesehen sind.
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2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalten unter gegenseitigem Abstand in Radialrichtung der beiden Teilungsfugen verlaufend vorgesehen sind.
3. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Spalten durchgehend in Axial- und Radial richtung entlang der Teilungsfugen der beiden Reibringhälften vorgesehen sind.
4. Bremsscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalten durch Fräsen an wenigstens einem der Verbindungsflansche gebildet sind.
5. Bremsscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalten durch ein zwischen die 'Verbindungsflansche der Reibringhälften eingelegtes, vorzugsweise durch die Dehnschraube der Bremsscheibe durchsetztes Distanzelement gebildet sind.

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6. Bremsscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalten entlang in Radialrichtung bogenförmig verlaufender Teilungsfugen ausgebildet sind. 5

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