DE102010019765A1

DE102010019765A1 - Bremsbelag für eine Teilbelag-Scheibenbremse

Info

Publication number: DE102010019765A1
Application number: DE102010019765A
Authority: DE
Inventors: Christoph Siegl; Dr. Niessner Matthias
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2011-11-10
Also published as: US20130105258A1; US9206865B2; JP2013528756A; CN102884336A; EP2622240A2; WO2011138301A3; WO2011138301A2; RU2012152606A; KR101799127B1; JP6025710B2; KR20130107200A; BR112012028502A2; RU2565153C2

Abstract

Ein Bremsbelag für eine Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere eines Schienenfahrzeuges, mit mehreren, an einem Belagträger (1) angeschlossenen Belagelementen (2), von denen jedes eine Trägerplatte (3) und darauf befestigte, rückseitig in Aufnahmen (6) einliegende Reibelemente (4) aufweist, wobei die Trägerplatte (3) kippbeweglich am Belagträger (1) gehalten ist, ist so ausgebildet, dass in der Trägerplatte (3), den Aufnahmen (6) benachbart, mindestens eine die Oberfläche der Trägerplatte (3) vergrößernde Vertiefung (5) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bremsbelag für eine Teilbelag-Scheibenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für Fahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge, die hohe Geschwindigkeiten erreichen, kommen Bremsbeläge zum Einsatz, deren Reibelemente aus einem harten Werkstoff bestehen.
Um ein befriedigendes Tragbild, d. h., eine gleichmäßige Flächenpressung der Reibelemente an der Reibfläche der Bremsscheibe zu erreichen, ist aus der EP 0 784 761 B1 ein sogenannter Isobar-Bremsbelag bekannt.
Dabei sind die Reibelemente im Kontaktbereich mit der Trägerplatte mit kugelabschnittförmigen Ausformungen versehen, die in daran angepasste kalottenförmige Aufnahmen einliegen.
Die Trägerplatte bildet zusammen mit den darauf positionierten Reibelementen ein Belagelement, von denen wiederum mehrere in einem Belagträger kippbeweglich gehalten sind.
In der genannten, einen gattungsbildenden Stand der Technik wiedergebenden Literatur sind auf jeder Trägerplatte drei Reibelemente angeordnet, wodurch sich ein statisch bestimmtes System darstellt.
Das besonders gute thermische Tragbild des Bremsbelages beruht auf der Beweglichkeit der in der bekannten Konstruktion drei Reibelemente, die dadurch auf der Bremsscheibe vorhandenen Unebenheiten folgen können.
Durch diese sozusagen Dreibeinlagerung erfolgt eine Verschiebung der Reibelemente nahezu ohne Veränderung des Anpressdrucks, der in allen Reibelementen im Wesentlichen gleich ist. In der Folge wird ein homogenes Tragbild erzeugt und lokale Hitzeflecken auf der Bremsscheibe werden vermieden.
Der Isobar-Bremsbelag wird aufgrund seiner hohen Leistungsfähigkeit vorwiegend im Hochgeschwindigkeitsverkehr eingesetzt, wobei allerdings bei einer Abbremsung eine sehr starke Erwärmung des gesamten Bremsbelages entsteht.
Die Erwärmungsfähigkeit des Systems ist jedoch durch das Erreichen der lokalen Verformungsfestigkeit der Trägerplatte und des Belagträgers begrenzt, wobei die Reibungswärme über den Kontakt Reibelement/Trägerplatte und den Anlagebereich Trägerplatte/Belagträger in den Belagträger geleitet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsbelag der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass seine Verwendungsfähigkeit mit geringem konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand verbessert und seine Standzeit erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Bremsbelag mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die Erfindung wird nun erreicht, dass eine größere Abstrahlfläche, über die mehr Wärme an die Umgebung abgegeben wird, geschaffen ist.
Die Dimensionierung und Formgebung der Vertiefung ist prinzipiell frei wählbar und wird lediglich durch das technisch Machbare beschränkt.
Eine bevorzugte Ausbildung der Vertiefung ist derart, dass sie im Sinne einer Kugelpfanne ausgebildet ist, quasi parallel zu dem kugelabschnittförmigen Ansatz, mit dem die Trägerplatte in einer angepassten Aufnahme des Belagträgers kippbeweglich einliegt.
Denkbar ist auch, die Vertiefung mit Kühlrippen zu versehen oder mehrere Vertiefungen im Sinne eines Lochmusters anzuordnen, die dann jeweils als Sacklöcher ausgebildet sind.
Neben einer runden Grundfläche kann die Vertiefung im Grundriss auch vieleckig ausgebildet sein, mit einem ebenen oder konkav oder konvex gewölbten Boden.
Daneben kann die Vertiefung wie die Trägerplatte im Übrigen mit einem metallischen Überzug versehen sein oder mit einem Korrosionsschutz beschichtet. Zur weiteren Verbesserung der Wärmeabstrahlung kann die den Reibelementen zugewandte Fläche der Trägerplatte, zumindest in den nicht durch die Reibelemente überdeckten Bereichen, mit einer entsprechenden Schicht versehen sein.
Im Übrigen kann die Vertiefung hinsichtlich ihrer Abmaße und Gestaltung so ausgeführt sein, dass sie den Anforderungen an Steifigkeit der Trägerplatte entspricht zur Erzielung einer günstigen Gesamtnachgiebigkeit des Belagsystems.
Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass sie im Grunde kostenneutral zu realisieren ist. Bevorzugt wird die Trägerplatte als Feinguss-Teil hergestellt, so dass die Vertiefung mit eingegossen werden kann. Denkbar ist aber auch, die Vertiefung spanlos oder spangebend herzustellen, ersteres beispielsweise dann, wenn die Trägerplatte aus Blech besteht und durch Prägen, Ziehen oder dergleichen verformt wird.
Die höhere Wärmeabstrahlung, die sich bei dem neuen Bremsbelag ergibt, führt zu einer höheren Belastbarkeit, so dass sich der neue Bremsbelag insbesondere für den Einsatz in Hochgeschwindigkeitszügen anbietet. Insofern wird die Verwendungsfähigkeit des Bremsbelages verbessert.
Gegenüber dem Stand der Technik weist der neue Bremsbelag auch eine höhere Standzeit auf, was naturgemäß die Betriebskosten in einem durchaus bemerkenswerten Umfang reduziert, die nicht nur die Beschaffungs- und Montagekosten, sondern auch die Stillstandszeiten des Fahrzeuges beinhalten.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 einen Teilausschnitt des Bremsbelages in einer perspektivischen Ansicht
2 eine Draufsicht auf eine Trägerplatte
3 einen Schnitt durch die Trägerplatte gemäß der Linie III-III in 2.
In der 1 ist ein Teilausschnitt eines Bremsbelages für eine Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere eines Schienenfahrzeugs dargestellt, mit mehreren, an einem Belagträger 1 angeschlossenen Belagelementen 2, von denen in der 1 lediglich eines dargestellt ist.
Jedes Belagelement 2 weist eine Trägerplatte 3 und darauf befestigte, rückseitig in Aufnahmen 6 der Trägerplatte 3 einliegende Reibelemente 4 auf, wobei die Aufnahme 6 als Kalotte und der darin einliegende Bereich des Reibelementes 4 kugelabschnittförmig ausgebildet sind.
Die Aufnahmen 6 sind in drei, winklig zueinander stehenden Schenkeln 7 der Trägerplatte 3 angeordnet.
Die Trägerplatte 3, die in den 2 und 3 als Einzelheit dargestellt ist, ist kippbeweglich am Belagträger 1 gehalten, wozu die Trägerplatte 3 einen kugelabschnittförmigen Ansatz 9 aufweist, der in einer Kugelpfanne 10 des Belagträgers 1 einliegt.
Erfindungsgemäß ist in der als Gussteil ausgebildeten Trägerplatte 3, den Aufnahmen 6 benachbart, mindestens eine die Oberfläche der Trägerplatte 3 vergrößernde Vertiefung 5 vorgesehen, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel konzentrisch zum Ansatz 9 und sphärisch ausgebildet ist, mit einer zentralen, sacklochartigen Bohrung 8. Dabei sind die Vertiefung 5 und die Bohrung 8 beim Gießen eingebracht und im Überdeckungsbereich des Ansatzes 9 positioniert.
Die Krümmung der Vertiefung 5 entspricht in ihrem Verlauf im Wesentlichen der Krümmung des Ansatzes 9.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0784761 B1 [0003]

Claims

Bremsbelag für eine Teilbelag-Scheibenbremse, insbesondere eines Schienenfahrzeuges, mit mehreren, an einem Belagträger (1) angeschlossenen Belagelementen (2), von denen jedes eine Trägerplatte (3) und darauf befestigte, rückseitig in Aufnahmen (6) einliegende Reibelemente (4) aufweist, wobei die Trägerplatte (3) kippbeweglich am Belagträger (1) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trägerplatte (3), den Aufnahmen (6) benachbart, mindestens eine die Oberfläche der Trägerplatte (3) vergrößernde Vertiefung (5) vorgesehen ist.
Bremsbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (5) sphärisch ausgebildet ist.
Bremsbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anordnung mehrerer Vertiefungen diese als Sacklöcher ausgebildet sind.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (5) mit Kühlrippen versehen ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (5) mit einer Beschichtung zum Korrosionsschutz und/oder zur Wärmeabstrahlung versehen ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (5) bei Ausbildung der Trägerplatte (3) als Gussteil mit eingegossen ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (5) spanlos oder spangebend eingebracht ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (5) im Überdeckungsbereich eines kugelabschnittsförmigen Ansatzes (9) auf der gegenüberliegenden Seite der Trägerplatte (3) vorgesehen ist.
Bremsbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (5) einen ebenen oder gewölbten Boden aufweist.