DE29801983U1 - Bremsscheibe für Schienenfahrzeuge - Google Patents
Bremsscheibe für SchienenfahrzeugeInfo
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-
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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-
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Description
KB-EG
03.02.1998 E/MSP
Unser Zeichen: 2340 Hö/du
Bremsscheibe für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Bremsscheibe nach dem Gattungsbegriff des
Schutzanspruches 1.
Reibflächen von hochbelasteten Bremsscheiben von Schienenfahrzeugen werden im
Laufe des Betriebes rissig. Die hierbei auftretenden sogenannten Wärmrisse verlaufen
im allgemeinen radial. Bei Wellenbremsscheibenkonstruktionen kann es z.B.
im Grenzbereich des Ringinnen- bzw. -außenumfanges zu thermisch induzierten Spannungen kommen, welche Rißbildungen der genannten Art hervorrufen können;
dies gilt insbesondere beim Einsatz derartiger Bremsscheiben in mit hoher Geschwindigkeit
fahrenden Schienenfahrzeugen. Solche Bremsscheiben sind beispielsweise aus dem DE 295 19 929 U1 bekannt.
Aus Sicherheitsgründen werden Bremsscheiben mit Radialrissen der genannten Art
ausgebaut, wenn ihre Länge ein kritisches Maß überschreitet; es sind hier Installation
svorschriften vorgegeben. Bremsscheiben mit Rissen könnten jedoch in vielen Fällen in den Schienenfahrzeugen verbleiben, wenn sichergestellt wäre, daß sich die
Risse nicht über eine zulässige Länge hinaus erstrecken würden.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Nachteile der durch
Spannungskonzentrationen induzierten Rißbildungen zu vermeiden. Es soll im besonderen
ein Ausbreiten von Rissen vermieden werden, derart, daß ein vorzeitiger Austausch von Bremsscheiben vermeidbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des
Schutzanspruches 1.
Durch die in die Reibflächen eingebrachten Rillen, welche als „Rißstopper" wirken, ist
eine radiale Begrenzung der sich gegebenenfalls ausbildenden Risse gegeben, und zwar sowohl radial innen als auch radial außen. Die Rillen können konzentrisch oder
exzentrisch bezüglich der sie tragenden Reibfläche ausgebildet sein; grundsätzlich
sind die Abmessungen der Rillen so zu bestimmen, daß in der Reibfläche sich bildende
Risse die Basis der Rillen nicht durchdringen können, also „gestoppt" werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Schutzansprüchen
aufgeführt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügte Zeichnung erläutert.
Figur 1 ist eine Teildraufsicht auf eine Bremsscheibe mit erfindungsgemäßer Ausbildung
von Rillen;
Figur 2 ist eine hälftige Schnittansicht der als Wellenbremsscheibe ausgebildeten
Scheibe nach Figur 1;
Figur 3 und 4 sind verkleinerte Draufsichten auf Bremsscheibenhälften mit bezüglich
ihrer Exzentrizität versetzten Rillen; und
Figur 5 ist eine Teilschnittansicht einer Bremsscheibe unter Darstellung verfüllter
Rillen.
In Figur 1 der Zeichnung ist in Teildraufsicht die Reibfläche 1 einer an einer Nabe 3
mittels einer Schraubverbindung 5 befestigten Wellenbremsscheibe 7 dargestellt. Figur 1 veranschaulicht Risse 9, welche infolge thermischer Belastung, so thermischer
Wechselbelastung, vorzugsweise im Mittenbereich der Reibfläche beginnen und sich von dort radial gerichtet erstrecken. Risse dieser Art sind problematisch und
würden die Lebenszeit der Bremsscheibe wesentlich reduzieren, wenn sie radial.
nach innen bzw. nach außen durchschlagen könnten. Zur Vermeidung eines
derartigen Rißverlaufs sind Rillen 11 vorgesehen, welche im dargestellten
Ausführungsbeispiel konzentrisch in der Reibfläche ausgebildet sind, und zwar unter
Abstand zum Innen- bzw. Außenumfang der Wellenbremsscheibe. Die Rillen 11 sind
im allgemeinen nur bis zu 1 mm breit und maximal so tief wie das Verschleißgrenzmaß,
vorzugsweise ca. 2 mm weniger tief. Grundsätzlich sollen die Rillen möglichst schmal sein. Das vorgenannte Breitenmaß wird durch das Herstellverfahren bestimmt.
Rillen können auch im Lasereinsatz oder durch elektroerosive Verfahren eingebracht werden, wobei eine Rillenbreite von unter 1 mm erzielbar ist.
Der Abstand der Rillen 11 vom Außen- bzw. Innenrand der Bremsscheibe ist so
bemessen, daß der verbleibende Reibringquerschnitt außerhalb der Rillen noch ausreicht, um die Fliehkräfte zu übertragen, um also einen Bruch zu verhindern. Im
allgemeinen beträgt der Abstand 10-20 mm vom Innen1- bzw. Außenrand. In Figur 2
der Zeichnung, welche eine Schnitthälfte der Wellenbremsscheibe wiedergibt, ist die
Verschleißtiefe entsprechend maximaler Nuttiefe mit dem Maß a wiedergegeben, während der Abstand der radial äußeren Rille zum Außenrand mit b wiedergegeben
ist. Figur 2 gibt eine Wellenbremsscheibe in Form einer Monoblockscheibe wieder,
bei welcher zu den wärmeinduzierten Spannungen noch die Zugspannungen in den Speichen hinzukommen, wodurch die genannten Risse entstehen können. Durch
Einbringung von Rillen 11 der beschriebenen Art können derartige Rillen innerhalb
eines eng umgrenzten Bereiches „gestoppt" werden, so daß ein vorzeitiger Austausch
derartiger Wellenbremsscheiben nicht nötig ist und der Einsatz im Schienenfahrzeug
bis zum Aufbrauch der maximalen Nut- bzw. Verschleißtiefe gewährleistet ist.
Unter Bezugnahme auf Figur 1 und 2 wurden konzentrische Rillen 11 dargestellt und
erläutert. Um zu vermeiden, daß der Belag an den Rillen der Bremsscheibe unverschlissen
bleibt, können die Rillen 11 auch exzentrisch gesetzt sein, wie die die
beiderseitigen Reibflächen wiedergebenden Draufsichten gemäß Figur 3 und Figur 4
erkennen lassen. Gemäß Figur 3 besitzt die innere Rille eine bezüglich des Drehmittelpunktes
der Bremsscheibe vertikal nach oben gerichtete Versetzung, was in gleicher Weise und zwar konzentrisch hierzu für die radial äußere Rille 11 gilt. Die
Exzentrizität der Rillen der Anordnung nach Figur 3 ist jedoch bezüglich der Exzen-
trizität der Rillen der Anordnung nach Figur 4 exakt um 180° versetzt, wodurch ein
Unwuchtausgleich der Reibringhälften zueinander erreicht wird.
Figur 5 der Zeichnung gibt eine Ausführungsform der Erfindung wieder, bei welcher
die Rillen 11 mit einer Füllung 13 versehen sind. Entscheidend für das Stoppen
eines Risses ist die Unterbrechung des Materialschlusses, d.h. auch Rillenbreiten
von annähernd 0 mm sind sinnvoll, wenn kein Materialschluß besteht, wenn also ein
Durchschlagen der Risse nicht möglich ist. Erreicht wird das Füllen der Rillen z.B.
beim Gießen, so durch Einlegen eines nichtschmelzenden Keramikbandes oder dergleichen, oder durch nachträgliches Einbringen. Das nachträgliche Einbringen
bzw. Füllen kann durch Einlegen oder Einpressen eines Stahldrahtes mit entsprechendem
Querschnitt der Rille geschehen. Durch Füllen der Rillen wird der Vorteil erreicht, daß kein Einfluß der Rillen auf den Belagverschleiß erfolgt, d.h. der der
Reibfläche jeweils zugewandte Bremsbelag wird in der der Rille entsprechenden
Position nicht ungleichförmig abgebaut, ein ringförmiges Ausbilden einer Rippe am
Belag ist unterbunden.
KB-EG
03.02.1998 E/MSP
Unser Zeichen: 2340 Hö/du
Bezugszeichenliste
I Reibfläche 3 Nabe
5 Schraubverbindung
7 Wellenbremsscheibe
9 Riß
I1 Rille 13 Füllung
Claims (11)
1. Bremsscheibe für Schienenfahrzeuge, mit einem an seinen beiden Seiten
Reibflächen tragenden Scheibenkörper, welcher mittels einer Nabe mit der abzubremsenden Welle eines Schienenfahrzeuges verbunden ist, gekennzeichnet
durch folgende Merkmale:
a) unter Abstand zum Innen- und Außenrand des Scheibenkörpers sind
Rillen (11) als Rißstopper in die Reibflächen eingebracht; und
b) die Tiefe der Rillen (11) ist so bemessen, daß ein radiales Durchschlagen
von zwischen den Rillen sich bildenden Rissen (9) unter-
^ bunden ist.
2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen
(11) konzentrisch angeordnet sind.
3. Bremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen
(11) auf den beiden Reibflächen (1) jeweils exzentrisch bezüglich des
Scheibenmittelpunktes angeordnet ist.
4. Bremsscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen auf
den gegenüberliegenden Reibflächen 180° bezüglich ihrer Exzentrizität versetzt sind.
5. Bremsscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rillen durch Drehen, durch Lasereinsatz bzw. durch elektroerosive Verfahren in die Reibflächen eingebracht sind.
6. Bremsscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tiefe der Rillen wenigstens der Verschleißtiefe an den Reibflächen entspricht.
7. Bremsscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rillen durch eine Einlage verfüllt sind.
8. Bremsscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen
durch ein nichtschmelzendes Keramikband verfüllt sind.
9. Bremsscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen
durch einen Stahldraht mit einem der Rille entsprechenden Querschnitt verfüllt sind.
10. Bremsscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Breite der Rillen maximal 1 mm beträgt.
11. Bremsscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rillen unterschiedliche Breiten aufweisen.
KB-EG
07.02.1997 E/TG-Ho-ku
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE29801983U DE29801983U1 (de) | 1997-02-11 | 1998-02-05 | Bremsscheibe für Schienenfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19705122 | 1997-02-11 | ||
DE29801983U DE29801983U1 (de) | 1997-02-11 | 1998-02-05 | Bremsscheibe für Schienenfahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE29801983U1 true DE29801983U1 (de) | 1998-04-09 |
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ID=7819883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE29801983U Expired - Lifetime DE29801983U1 (de) | 1997-02-11 | 1998-02-05 | Bremsscheibe für Schienenfahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE29801983U1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19948008A1 (de) * | 1999-10-06 | 2001-05-17 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Bremsscheibe |
EP1630445A1 (de) * | 2004-08-30 | 2006-03-01 | Akebono Corporation | Glühender Scheibenbremsenrotor |
DE102009002690A1 (de) * | 2009-04-28 | 2010-11-04 | Robert Bosch Gmbh | Bremsscheibe |
DE102014107229A1 (de) * | 2014-05-22 | 2015-11-26 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Bremsscheibe eines Schienenfahrzeugs |
-
1998
- 1998-02-05 DE DE29801983U patent/DE29801983U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19948008A1 (de) * | 1999-10-06 | 2001-05-17 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Bremsscheibe |
DE19948008B4 (de) * | 1999-10-06 | 2004-08-12 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Bremsscheibe |
EP1630445A1 (de) * | 2004-08-30 | 2006-03-01 | Akebono Corporation | Glühender Scheibenbremsenrotor |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19980520 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20010627 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20040519 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20060518 |
|
R071 | Expiry of right |