DE2047513A1

DE2047513A1 - Rad, insbesondere für Schienenfahr zeuge, mit einem Bremsscheibenring

Info

Publication number: DE2047513A1
Application number: DE19702047513
Authority: DE
Inventors: H Klassen; A Otto
Original assignee: Fried Krupp Huettenwerke Ag 4630 Bochum Bergische Stahl Industrie 5630 Remscheid
Current assignee: Bergische Stahl Industrie
Priority date: 1970-09-26
Filing date: 1970-09-26
Publication date: 1972-03-30
Also published as: FI56798C; NO129038B; DE2047513C3; AT310800B; DE2047513B2; BE772561A; IT940919B; FR2108226A1; FR2108226B1; SE375495B; FI56798B

Description

Pried. Krupp Hüttenwerke AG 2047513

463 Bochum

Bergische Stahlindustrie

563 Ramscheid

Rad, insbesondere für Schienenfahrzeug^ mit einem Bremsscheibenring

Die Erfindung betrifft ein Rad, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit mindestens einem seitlich daran mittels Befestigungselemente r&ngebrachten Bremsscheibenring.

Bei einem noch nicht zum Stand der Technik gehörenden Rad, das aber Gegenstand einer älteren Anmeldung der Anmelderiri ( P 15 30 234.8-21) ist, ist für die Befestigung des Bremsscheibenringes ein an der Nabe des Schienenrades angeschraubter Zwischenring vorgesehen. Dieser Zwischenring besitzt mehrere nach außen weisende, gabelförmige Befestigungselemente, zwischen deren Schenkeln rückseitig an den Bremsringen angebrachte Führungsleisten festgeklemmt sind. Der Klemmsitz der gabelförmigen Befestigungselemente ist mittels eines Schraubenbolzens einstellbar. Der Zusammenbau eines solchen Rades wird in der Weise vorgenommen, daß zunächst der Bremsring auf den Zwischenring aufgepreßt wird, wobei die Führungsleisten in die gabelförmigen Befestigungselemente eingedrückt werden. Dann wird der den Bremsring tragende Zwischenring mittels Schraubenbolzen an der Nabe des Rades befestigt. Voraussetzung für die sichere Verbindung von Zwischenring und Bremsring ist neben einer genauen Teilung und sauberen Bearbeitung der aufeinander liegenden Flächen des Befestigungsringes und der

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Führungsleisten eine bestimmte Vorspannung der gabelförmigen Befestigungselemente gegenüber den einzupressenden Führungsleisten des Bremsringes. Dies erreicht man dadurch, daß die Innenflächen der gabelförmigen Befestigungselemente ein Übermaß haben. Derartige Räder mit Bremsscheibenringen haben sich insbesondere in bremstechnisch hochbeanspruchten Schienenfahrzeugen bewährt.

Nachteilig ist dabei jedoch, daß aus konstruktiven Gründen der Zwischenring eine relativ große zusätzliche Masse hat; denn der Zwischenring kann deshalb nicht leicht ausgeführt werden, weil die gabelförmigen Befestigungselemente verhältnismäßig starke Schenkel haben müssen, um den Klemmsitz mit Sicherheit auch beim Bremsen, wenn große seitliche Kräfte auf die Befestigungselemente einwirken, aufrechterhalten zu können. Ferner ist von Nachteil, daß der Klemmsitz auf der einen Seite und der Führungsleiste auf der anderen Seite sehr genau bearbeitet und aufeinander abgestimmt werden müssen, was ein erheblicher Fertigungsaufwand bedeutet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rad der obigen Art dahingehend zu veroessern, daß es im Gewicht leichter und einfacher zu fertigen ist, wobei jedoch eine sichere Befestigung des Bremsscheibenringes gewährleistet sein muß. Diese sichere Befestigung soll auch dann noch gewährleistet sein, wenn sich der Bremsscheibenring infolge der beim Bremsen auftretenden Wärme ausdehnt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Rad, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit mindestens einem seitlich daran mittels Befestigungselementen angebrachten Bremsscheibenring, dadurch gelöst, daß ein Teil, das Rad oder der Bremsscheibenring achsparallel sich erstreckende Nocken trägt und daß jeder Nocken zwischen mindestens zwei radialen

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und achsparallelen Klemmflächen einer kastenförmigen öffnung in dem ihm zugeordneten und an dem anderen Teil, dem Bremsscheibenring oder dem Rad befestigten Befestigungsmerkmalen festgeklemmt ist.

Pur eine sichere Halterung ist es bei dem erfindungsgemäßen Rad nicht mehr notwendig, die aufeinanderliegenden Flächen der Nocken und der kastenförmigen öffnung besonders exakt zu bearbeiten. Durch die rahmenartige Konstruktion des die kastenförmige öffnung aufweisenden Befestigungselementes ist gewährleistet, daß der Bremsring selbst dann sicher gehalten wird, wenn große seitliche Kräfte, wie sie beim Bremsen auftreten, auf ihn einwirken. Das erfindungsgemäße Rad erlaubt wegen der kastenförmigen öffnung des Befestigungselementes eine im Gewicht wesentlich leichtere Konstruktion.

Vorzugsweise sind die Nocken auf der Rückseite des Bremsscheibenringes angeordnet, während die Befestigungselemente mit den kastenförmigen öffnungen einen Zwischenring oder Segmente eines Zwischenringes bilden, der an dem Rad befestigt ist. Der Zwischenring kann entweder an der Nabe des Rades oder an der Felge befestigt sein, Sofern für die Befestigung des Zwischenringes an dem Rad in das Rad eindringende oder sogar das Rad durchdringende Schraubenbolzen verwendet werden, dann wird die Befestigung zweckmäßigerweise an der Felge vorgesehen, weil die damit verbundene Schwächung des Materials an dieser Stelle am wenigsten nachteilig ist.

Um die bei der Bremsung durch Erwärmung bedingte radiale Ausdehnung der Bremsscheiben aufzufangen, ohne den Klemmsitz zu verschlechtern, ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorgesehen, daß in radialer Richtung nach

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außen zwischen der Nockenseite und der entsprechenden Wand der kastenförmigen öffnung genügend Abstand für die Wärmeausdehnung des Bremsringes bleibt.

Um zu vermeiden, daß die auf die Bremsringe beim Bremsen senkrecht einwirkenden Kräfte von den Befestigungselementen aufgenommen werden müssen, stützen sich die Nocken zweckmäßigerweise unabhängig vom Befestigungselement am Rad ab. Dies kann in der Weise verwirklicht werden, daß die Nocken auf ihrer Rückseite eine gegenüber dem Befestigungselement vorspringende, etwa im Bremsradius des BremsScheibenringes liegende Nockenfläche besitzen,Mer sie sich an einer Verstärkung der Radscheibe abstützen.

Für die Zentrierung des Bremsscheibenringes gegenüber den Befestigungselementen können nach einem weiteren Vorschlag die Befestigungselemente an ihren Außenseiten Ansätze tragen, die mit entsprechenden Ansätzen an der Rückseite des Bremsscheibenringes derart korrepondieren, daß die Befestigungselemente gegenüber dem Bremsscheibenring mittels der die Ansätze verbindenden Schraubenbolzen zentrierbar sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Im einzelnen zeigen

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Rades in Seitenansicht, teilweise in aufgebrochener Seitenansicht aus der Sicht des Pfeiles I der Fig. 2 und

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 im Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

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Nach den Figuren besteht das Rad aus Nabe 11, Radscheibe 12, Felge 14 und Bandage 13» wobei im vorliegenden Falle die vier Teile 11, 12, 13, 14 in einem einzigen Stück hergestellt sind. An der Felge 14 sind mit Schrauben 15» welche die Felge 14 durchdringen, beiderseits des Rades als Befestigungselement je ein Segment 16 als Befestigungselement für die auf beiden Seiten des Rades angeordneten Brems-Scheibenringe 18 festgeschraubt. Die Segmente 16 sind dabei an der äußeren konzentrischen Fläche 17 der Felge 14 zentriert .

Die Bremsscheibenringe 18 tragen auf ihrer Rückseite achsparallel sich erstreckende Nocken 19» welche mit zwei radialen und achsparallelen Klemmflächen zwischen zwei entsprechenden radialen und achsparallelen Klemmflächen 20 des Segmentes 16 (vergl. Fig. 1) festgeklemmt sind. Die Klemmflächen 20 sind dabei Teil einer kastenförmigen öffnung 21, wobei in radialer Richtung zwischen der äußeren Nockenseite 23 und der entsprechenden Wand der kastenförmigen öffnung 21 genügend Abstand für die Warmeausdehnung des BremsScheibenringes 18 bleibt. Mit der anderen Seite des Nockens 19 ist der Bremsseheibenring 18 gegenüber den Segmenten 16 an der ausgekehlten Inneiwand 24 des Segmentes 16 zentriert. Auf der Rückseite der Nocken 19 ist noch eine vorstehende Nockenfläche 25 angebracht, mit der sich die Nocken 19 und damit der Bremsscheibenring 18 an der Radscheibe 12 bzw. an der daran angeordneten Verstärkung 26 abstützt. Dabei ist die Dicke des Segmentes 16 geringer als der Abstand der Nockenfläche 25 von der Rückseite des Bremsscheibenringes 18, so daß das Segment 16 die Abstützung nicht behindert. Da die vorspringende Nockenfläche 25 etwa im Bremsradius des Bremsscheibenringes 18 angeordnet ist, wird der Bremsscheibenring 18 an seiner günstigsten Stelle abgestützt, ohne daß für diese Abstützung zusätzliche Biegekräfte von den Segmenten 16 aufgebracht werden müssen.

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Für die Sicherung der Bremsscheibenringe sind an den Segmenten noch zusätzliche Ansätze 27 angeordnet, welche mit entsprechenden Ansätzen 28 an der Rückseite des Bremsscheibenringes 18 korrespondieren und zwar derart, daß in diesen beiden Teilen Schrauben 29 oder Stifte angeordnet sein können.

Der Zusammenbau eines solchen Rades erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß zuerst die Segmente/auf die Nocken 1$ der Bremsscheibenringe 18 aufgepreßt werden. Dabei erfolgt schon eine grobe Zentrierung der Segmente 16 in Bezug auf den Bremsscheibenring 18 dadurch, daß die Fläche 22 des Nockens 19 an der Fläche 24 des Segmentes 16 anliegen kann. Ist dies nicht der Fall, so kann mit den Schrauben eine feste Anlage der Flächen 22 und 2¹I erreicht werden, wodurch die Segmente 16 in Bezug auf die Bremsscheibenringe 18 einwandfrei zentriert sind. Anschließend werden die BremsScheibenringe 18 mit den aufgepreßten Segmenten an dem Rad befestigt, wobei sich die äußeren Flächen der Segmente 16 an der konzentrisch^ Fläche 17 der Radfelge Ik zentrieren. Die Befestigung erfolgt dann mit den Schrauben 15. Dabei legen sich die vorspringenden Nockenflächen des Nockens 19 an die Verstärkung 26 der Radscheibe 12 fest an. Der Bremsscheibenring 18 stützt sich also hier unmittelbar an der Radscheibe 12 ab. Trotzdem bleibt das Rad auch an dieser Stelle noch genügend elastisch, da eine feste Verbindung zwischen Bremseeheibenring 18 und Radscheibe 12 nicht vorgesehen ist, sondern nur eine feste Verbindung in der Radfelge 14, was aber die Elastizität des Rades nicht behindert.

Auf der Rückseite der Bremsscheibenringe 18 sind noch Kühlrippen 30 vorgesehen, um eine Luftzirkulation zwischen Radscheibe 12 und Bremsscheibenring 18 zu ermöglichen. Trotzdem kann sich der Bremsscheibenring 18 erheblich

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erwärmen, wodurch er seinen Durchmesser vergrößert. Dabei wandert der Nocken 19 von der Fläche 2¹J des Segmentes 16 weg in radialer Richtung nach außen in den noch vorhandenen freien Raum. Damit ist eine ungehinderte Ausdehnung des Bremsscheibenringes 18 gewährleistet. Bei der Abkühlung des Bremsscheibenringes 18 wird sich der Nocken 19 mit seiner Fläche 22 wieder an die Fläche 2*f des Segmentes 16 anlegen und dadurch den Bremsscheibenring 18 wieder automatisch zentrieren.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Befestigungsart der Bremsecheibenringe 18 auch bei Rädern verwendet werden, bei denen eine Radbandage 13 aufgeschrumpft ist. Auch müssen die Schrauben 15 nicht unbedingt als durchgehende Schrauben vorgesehen sein, sondern es können hierbei auch Paßbolzen und kurze Paßschraiten verwendet werden, wobei diese Schrauben in an sich bekannter Weise gegen selbsttätiges Lösen gesichert sind.

Sollte aus irgendwelchen Gründen gewünscht werden, daß die Befestigung des Segmentes 16 nicht an der Felge IM, sondern an der Nabe 11 erfolgt, so ist dies natürlich ohne weiteres möglich. Auch können mit dieser Befestigungsart verschieden breite Brerasscheibenringe 18 verwendet werden, so lang nur sichergestellt ist, daß der Nocken 19 auf der Rückseite der Bremsscheibenringe 18 immer an der gleichen stelle ist und dort in ein entsprechendes Segment 16 paßt, welches seinerseits dann an der Felge I¹I oder an der Nabe 11 festgeschraubt werden kann.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

l.yRad, insbesondere für /Schienenfahrzeuge, mit mindestens einem seitlich daran mittels Befestigungselementen angebrachten Bremsscheibenring, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil, das Rad (11,12,15,14) oder der Bremsscheibenring (18) achsparallel sich erstreckende Nocken (19) trägt und daß jeder Nocken (19) zwischen mindestens zwei radialen und achsparallelen Klemmflächen (20) einer kastenförmigen öffnung (21) in dem ihm zugeordneten und an dem anderen Teil, dem Bremsseheibenring (18) oder dem Rad (11,12,13,14) befestigten Befestigungselementen (16) festgeklemmt ist.
2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (19) auf der Rückseite des Bremsscheibenringes (18) angeordnet sind und die Befestigungselemente (16) mit den kastenförmigen öffnungen (21) einen Zwischenring oder Segmente eines Zwischenringes bilden, der an dem Rad (11,12, 13,14) befestigt ist.
3. Rad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in radialer Richtung nach außen zwischen der Nockenseite (23) und der entsprechenden Wand der kastenförmigen öffnung (21) genügend Abstand für die Wärmeausdehnung des Bremsscheibenringes (18) bleibt.
4. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nocken (19) unabhängig von dem Befestigungselement (16) am Rad (12) abstützen.

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Rad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (19) auf ihrer Rückseite eine gegenüber dem Befestigungselement (16) vorspringende, etwa im Bremsradius des Bremsscheibenringes (18) liegende Nockenfläche (25) besitzen, mit der sie sich an einer Verstärkung (26) der Radscheibe (12) abstützen.

Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (16) an ihren Außenseiten Ansätze (27) tragen, die mit entsprechenden Ansätzen (28) an der Rückseite des Bremsscheibenringes (18) derart korrespondieren, daß die Befestigungselemente (16) gegenüber dem Bremsscheibenring (18) mittels die Ansätze (27,28) verbindender Schraubenbolzen (29) zentrierbar sind.

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