DE3102429A1 - Axle-mounted brake disc, in particular for disc brakes of rail vehicles - Google Patents

Axle-mounted brake disc, in particular for disc brakes of rail vehicles

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DE3102429A1 DE19813102429 DE3102429A DE3102429A1 DE 3102429 A1 DE3102429 A1 DE 3102429A1 DE 19813102429 DE19813102429 DE 19813102429 DE 3102429 A DE3102429 A DE 3102429A DE 3102429 A1 DE3102429 A1 DE 3102429A1
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Abstract

The axle-mounted brake disc, which is provided in particular for disc brakes of rail vehicles, has a friction ring (3) with annular bodies (5) on both sides and radial cooling-air channels (6) between the latter. The cooling-air channels (6) are bounded in the circumferential direction by radially extending ventilation ribs integral with the annular bodies (5), at least some of the ventilation ribs (4), which are distributed uniformly over the circumference, having, radially to the inside, an extension (2) connected to the hub (1). In a radially outer second section (12), at least these ventilation ribs (4) are designed or connected integrally on both sides with the annular bodies (5) in the axial direction; in a first section (8) adjoining radially towards the inside, these ventilation ribs (4) have a smaller width (9) in the axial direction than the mutual spacing (10) of the annular bodies (5), with the result that there is a separating gap (11) on both sides between the ventilation ribs (4) and the annular bodies (5) in this first area (8). At their radially outer end, the separating gaps (11) can be of well-rounded design, it being possible to make the rounded portions of semicircular configuration with a centre (13) of curvature lying centrally in the separating gaps (11). Beginning at the radially inner boundary of the friction ring (3), the first area (8) can extend over approximately 1/4 to 1/2, preferably 1/3, of the radial width of the latter. <IMAGE>

Description

Knorr-Bremse GmbH München, 8.12.1980Knorr-Bremse GmbH Munich, December 8, 1980

Moosacher Str. 80 TP-beMoosacher Str. 80 TP-be

- 1645 8000 München 40- 1645 8000 Munich 40

Wellenbremsscheibe,, insbesondere für Scheibenbremsen von SchienenfahrzeugenShaft brake disc, especially for disc brakes from Rail vehicles

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenbremsscheibe, insbesondere für Scheibenbremsen von Schienenfahrzeugen, mit einem Reibring mit beidseitigen Ringkörpern und zwischen diesen angeordnetens radialen Kühlluftkanälen, die in Umfangsrichtung von ια mit den Ringkörpern einstückigen5 radial verlaufenden Ventilationsrippen mit profiliert ausgebildeter, radial innerer Begrenzung begrenzt sind, wobei zumindest einige, über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Ventilationsrippen radial nach innen verlängert und an der Verlängerung mit einer auf der abzubremsenden Welle sitzenden Nabe verbunden sind=The invention relates to a shaft brake disk, in particular for disc brakes of rail vehicles, comprising a friction ring with two-sided ring bodies and between these s arranged radial cooling air ducts which are delimited in the circumferential direction of ια one-piece with the annular bodies 5 radially extending ventilation ribs having profiled formed, radially inner boundary , whereby at least some ventilation ribs arranged evenly distributed over the circumference are extended radially inward and connected at the extension to a hub seated on the shaft to be braked =

Eine derartige Wellenbremsscheibe ist mit der DE-OS 2 605 333 bekannt geworden. Bei dieser Wellenbremsscheibe weisen die mitA shaft brake disc of this type is disclosed in DE-OS 2 605 333 known. With this shaft brake disc, they have

einer Verlängerung versehenen Ventilationsrippen über ihre ge-25 an extension provided ventilation ribs over their ge-25

samte, radiale Erstreckung gleiche Breite auf und sind im ganzen, radialen Bereich der Ringkörper mit diesen verbunden. Es sind weitere Ventilationsrippen vorgesehen,, welche radial innen etwa gemeinsam mit den Ringkörpern enden und in axialer Richtung eineentire, radial extension of the same width and are on the whole, radial area of the ring body connected to this. There are further ventilation ribs, which are about radially inside end together with the ring bodies and one in the axial direction

geradlinige oder eine im mittleren Abschnitt nach radial außen 30straight line or one in the central section radially outwards 30

eingezogene Begrenzung aufweisen. Bei derartigen Wellenbremsscheiben können9 bedingt durch die Wärmedehnungen des Reibringes, am übergang der Ventilationsrippen zu den Ringkörpern hohe Wärmespannungen auftreten; insbesondere die mit der Wabe verbundenen Ventilationsrippen werden bei Wärmeausdehnungen des Reibringes stark belastet, so daß Risse auftreten können.have retracted limit. In such shaft brake discs can 9 due to the thermal expansion of the friction ring, at the junction of the ventilation ribs to the annular bodies high thermal stresses occur; In particular, the ventilation ribs connected to the honeycomb are heavily loaded when the friction ring expands, so that cracks can occur.

Zum Vermindern der Rißgefahr ist es üblich und beispielsweise bei der genannten DE-OS ebenfalls vorgesehen, zwischen der Verlängerung und der Nabe die Wärmedehnungen des Reibringes aufnehmende Bauglieder vorzusehen und hierdurch die Beanspruchungen zu mindern. Diese Bauglieder bedeuten jedoch einen zusätzlichen Bauaufwand.To reduce the risk of cracking, it is common and for example at the aforementioned DE-OS also provided, between the extension and the hub, the thermal expansion of the friction ring absorbing members to be provided and thereby to reduce the stresses. However, these structural members mean additional construction costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellenbremsscheibe der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß an den Ventilationsrippen, insbesondere an deren übergang zu den beidseitigen Ringkörpern und ganz besonders an den mit der Nabe verbundenen Ventilationsrippen, keine eine Rißgefahr bedingenden Wärmespannungen auftreten können, wobei der Bauaufwand gering gehalten werden soll, die Ausgestaltung also auch für einteilige Wellenbremsscheiben verwendbar sein soll.The invention is based on the object of a shaft brake disc of the type mentioned in such a way that on the ventilation ribs, especially at their transition to the ring bodies on both sides and especially at those connected to the hub Ventilation ribs, no thermal stresses causing a risk of cracking can occur, whereby the construction costs should be kept low, the design can therefore also be used for one-piece shaft brake disks should be.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zumindest die mit der Nabe verbundenen Ventilationsrippen wenigstens in einem an die radial innere Begrenzung der Ringkörper nach radial außen anschließenden, ersten Bereich in Axialrichtung schmäler als der gegenseitige Abstand der Ringkörper sind, wobei sich in diesem ersten Bereich in Axialrichtung beidseitig zwischen den Ventilationsrippen und den Ringkörpern je eine Trennfuge befindet, und daß diese Ventilationsrippen nur in einem radial außen an den ersten Bereich anschließenden, zweiten Bereich wie bekannt beidseitig mit den Ringkörpern verbunden sind.This object is achieved according to the invention in that at least the ventilation ribs connected to the hub in at least one to the radially inner boundary of the ring body radially outwardly adjoining, the first region in the axial direction narrower than the mutual spacing of the ring bodies, wherein in this first area in the axial direction on both sides between the ventilation ribs and the ring bodies there is a parting line, and that this Ventilation ribs only in a radially outward direction on the first area subsequent, second area, as is known, are connected on both sides with the ring bodies.

Dabei ist es nach der weiteren Erfindung zweckmäßig, wenn die mit der Nabe verbundenen Ventilationsrippen in ihrem ersten Bereich und an ihren Verlängerungen in Axialrichtung eine zumindest annähernd gleiche Breite aufweisen. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weisen nur die mit der Nabe verbundenen Ventilationsrippen einen ersten Bereich mit verringerter Breite auf, wodurch ein guter Kompromiß zwischen Wärmespannungen und Ventilationswirkung erzielt wird.It is useful according to the further invention if the ventilation ribs connected to the hub in their first area and have at least approximately the same width at their extensions in the axial direction. In a particularly advantageous embodiment only the ventilation ribs connected to the hub have a first area of reduced width, as a result of which a good compromise between thermal stress and ventilation effect is achieved.

Wach der weiteren Erfindung ist es zweckmäßig, wenn sich der erste Bereich über etwa 1/4 bis l/23 vorzugsweise 1/3 der radialen Breite der Ringkörper erstreckt.According to the further invention, it is expedient if the first area extends over approximately 1/4 to 1/2 3, preferably 1/3 of the radial width of the annular body.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung kann der Obergang vom ersten in den zweiten Bereich an den Ventilationsrippen gerundet ausgebildet sein, wobei vorzugsweise der Rundungsmittelpunkt der etwa halbkreisförmigen Ausrundung sich im ersten Bereich etwa in der Mitte der Trennfuge befindet. Hierdurch ergibt sich eine besonders ,Q gute, einer Rißgefährdung entgegenwirkende Ausrundung.According to further features of the invention, the transition from the first be formed rounded in the second area on the ventilation ribs, preferably the center of the rounding of about semicircular rounding is in the first area approximately in the Located in the middle of the parting line. This results in a particularly, Q good, rounding which counteracts the risk of cracking.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung eine Wellenbremsscheibe im Schnitt dargestellt.As an embodiment of the invention, a shaft brake disc is shown in section in the drawing.

•je Auf einer abzubremsenden„ nicht dargestellten Welle sitzt wie üblich undrehbar eine Nabe I3 von welcher über den Umfang gleichmäßig verteilt mit ihr einstückiges radial nach außen ragende Verlängerungen von einem Reibring 3 zugehörenden Ventilationsrippen 4 auskragen. Der Reibring 3 besteht aus zwei axial zueinander versetzten Ring-• depending on a braked "shaft is seated, not shown, as usual, a hub non-rotatably I 3 of which over the periphery distributed uniformly with it s unitary radially outwardly projecting extensions of a friction ring 3 belonging ventilation fins 4 are cantilevered. The friction ring 3 consists of two axially offset ring

2Q körpern 5, zwisehen welchen die radial en, in Umfangsrichtung von den Ventilationsrippen 4 begrenzten Kühlluftkanäle 6 verlaufen. Die Ventilationsrippen 4 und gegebenenfalls in Umfangsrichtung zwischen diesen verlaufende., sich nur über die radiale Breite der Ringkörper 5 erstreckendes nicht dargestellte Ventilationsrippen sind einstückig mit den Ringkörpern hergestellt, vorzugsweise gegossen.2Q bodies 5, between which the radial s, in the circumferential direction of the ventilation ribs 4 limited cooling air channels 6 run. the Ventilation ribs 4 and optionally extending in the circumferential direction between these., Only over the radial width of the annular body 5 extending ventilation ribs, not shown, are in one piece produced with the ring bodies, preferably cast.

Zwischen dem Außenumfang der Nabe 1 und der radial inneren Be= grenzung der Ringkörper 5 befinden sich Ringspalte 7 für den Eintritt der Kühlluft in die Kühlluftkanäle 6.Between the outer circumference of the hub 1 and the radially inner Be = Delimitation of the annular bodies 5 there are annular gaps 7 for the entry of the cooling air into the cooling air ducts 6.

Die Ventilationsrippen 4 weisen in ihrem an die Nabe 1 anschließenden Abschnitt, den Verlängerungen 2^SOWIe in einem sich an die Verlängerungen 2 anschließenden, sich zwisehen den Ringkörpern 5 befindenden ersten Bereich 8 in Axial richtung eine Breite 9 auf5 welche geringer ist als der lichte Abstand 10 zwischen den beiden Ringkörpern 5S wobei sich in diesem ersten Bereich 8 in Axial-The ventilation ribs 4 have in their section adjoining the hub 1, the extensions 2 ^ SOWIe in a first area 8 adjoining the extensions 2 and located between the annular bodies 5 in the axial direction a width 9 to 5 which is less than the clear Distance 10 between the two ring bodies 5 S whereby in this first area 8 in axial

OrOr

richtung beiderseits zwischen den Ventilationsrippen 4 und den Ringkörpern 5 je eine Trennfuge 11 befindet. In einen sich nach radial außen an den ersten Bereich 8 anschließenden, zweiten Bereich 12 erstrecken sich die Ventilationsrippen 4 in üblicher c Weise über den ganzen Abstand 10 und sind beidseitig wie üblich einstückig mit den Ringkörpern 5 verbunden. Der erste Bereich 8 erstreckt sich über etwa 1/3 der radialen Breite des Reibringes 3, seine Breite kann jedoch zwischen etwa 1/4 bis 1/2 dieser radialen Breite liegen. Der durch das radial äußere Ende der Trenn-direction on both sides between the ventilation ribs 4 and the annular bodies 5 is a parting line 11. In one after yourself The second area adjoining the first area 8 radially on the outside 12, the ventilation ribs 4 extend in the usual way over the entire distance 10 and are on both sides as usual integrally connected to the ring bodies 5. The first area 8 extends over about 1/3 of the radial width of the friction ring 3, however, its width can be between about 1/4 to 1/2 that radial Width lie. The through the radially outer end of the separating

IQ fugen 11 gebildete übergang zwischen den Bereichen 8 und 12 ist an den Ventilationsrippen 4 gerundet ausgebildet, d. h. die Enden der Trennfugen 11 sind gerundet ausgebildet. Die Rundungen sind dabei etwa halbkreisförmig ausgeführt, wobei sich die Rundungsmittelpunkte 13 in den Trennfugen 11 etwa in deren axial mittleren Bereich befinden. In der Zeichnung ist ein Rundungsradius 14 dargestellt. Auch der Ansatz der Verlängerungen 2 an der Nabe 1 ist allseitig ausgerundet ausgeführt.IQ joints 11 is formed transition between areas 8 and 12 formed rounded on the ventilation ribs 4, d. H. the ends of the parting lines 11 are rounded. The curves are executed approximately semicircular, the round centers 13 in the parting lines 11 approximately in their axially middle Area. A radius of curvature 14 is shown in the drawing. The approach of the extensions 2 to the hub 1 is also Rounded on all sides.

Die bereits erwähnten, sich in Uirfangsrichtung zwischen den Ventilationsrippen 4 befindenden und höchstens eine der radialen Breite des Reibringes 4entsprechende, radiale Länge aufweisenden Ventilationsrippen können, wie bisher üblich, über ihre ganze, radiale Länge mit den Ringkörpern 5 verbunden sein oder ebenfalls, entsprechend den Ventilationsrippen 4, in einem radial inneren Bereich in Axialrichtung eingezogen sein, so daß hier den Trennfugen 11 entsprechende Trennfugen zwischen diesen Ventilationsrippen und den Ringkörpern 5 gebildet werden. Weiterhin ist es möglich, daß die Verlängerungen 2 in Richtung zur Nabe 1 hin sich in Axial richtung verbreiternd ausgebildet werden. Auch müssen die Verlängerungen 2 nicht, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, einstückig mit der Nabe 1 verbunden sein, sondern zwischen beiden können beliebige, bekannte Verbindungsvorrichtungen vorgesehen sein.Those already mentioned are in the Uirfangsrichtung between the ventilation ribs 4 located and at most one of the radial width of the friction ring 4 corresponding, radial length having ventilation ribs can, as has been customary up to now, be connected to the ring bodies 5 over their entire radial length or likewise, correspondingly the ventilation ribs 4, be drawn in in a radially inner area in the axial direction, so that the parting lines 11 corresponding parting lines are formed between these ventilation ribs and the annular bodies 5. It is also possible that the extensions 2 in the direction of the hub 1 in the axial direction be trained widening. Also, the extensions 2 do not have to, as shown in the exemplary embodiment, be integrally connected to the hub 1, but any, known connecting devices can be provided between the two be.

Claims (8)

Knorr-Bremse GmbH München, den 8.12.1980Knorr-Bremse GmbH Munich, December 8th, 1980 Moosacher Straße 8000 München 40Moosacher Strasse 8000 Munich 40 Moosacher Straße 80 TP-beMoosacher Strasse 80 TP-be - 1645 -- 1645 - PatentansprücheClaims Iy Wellenbremsscheibe, insbesondere für Scheibenbremsen von Schienenfahrzeugen, mit einem Reibring mit beidseitigen Ringkörpern und zwischen diesen angeordneten, radialen Kühlluftkanälen, die in Umfangsrichtung von mit den Ringkörpern einstückigen, radial verlaufenden Ventilationsrippen mit profiliert ausgebildeter, radial innerer Begrenzung begrenzt sind5 wobei zumindest einige5 über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Ventilationsrippen radial nach innen verlängert und an der Verlängerung mit einer auf der abzubremsenden Welle sitzenden Nabe verbunden sind., dadurch gekennzeichnets daß zumindest die mit der Nabe (1) verbundenen Ventilationsrippen (4) wenigstens in einem an die radial innere Begrenzung der Ringkörper (5) nach radial außen anschließenden, ersten Bereich (8) in Axialrichtung schmäler als der gegenseitige Abstand (10) der Ringkörper (5) sind,, wobei sich in diesem ersten Bereich (8) in AxialrichtungIy shaft brake disc, in particular for disc brakes of rail vehicles, with a friction ring with ring bodies on both sides and radial cooling air ducts arranged between them, which are limited in the circumferential direction by radially extending ventilation ribs that are integral with the ring bodies and have a profiled, radially inner boundary 5 with at least some 5 over the scope of evenly spaced ventilation ribs distributed radially inwardly extended and are connected at the extension with a person seated on the shaft to be braked hub., characterized s that at least the connected to the hub (1) ventilation ribs (4) at least in a radially inner to the Limitation of the ring body (5) to the radially outward adjoining first area (8) in the axial direction is narrower than the mutual spacing (10) of the ring body (5), in this first area (8) in the axial direction 3® beidseitig zwischen den Ventilationsrippen (4) und den Ringkörpern (5) je eine Trennfuge (11) befindet, und daß diese Ventilationsrippen (4) nur in einem radial außen an den ersten Bereich (8) anschließenden«, zweiten Bereich (12) wie bekannt beidseitig mit 3® on both sides between the ventilation ribs (4) and the annular bodies (5) a separating joint (11) is located, and that these ventilation ribs (4) only in a second area (12) adjoining the first area (8) radially on the outside. as known on both sides with den Ringkörpern (5) verbunden sind.
35the ring bodies (5) are connected.
35 - 2- 2 2. Wellenbremssehei be nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Nabe (1) verbundenen Ventilationsrippen (4) in ihrem ersten Bereich (8) und an ihren Verlängerungen (2) in Axialrichtung eine zumindest annähernd gleiche Breite (9) aufweisen.2. Wellenbremssehei be according to claim 1, characterized in that the ventilation ribs (4) connected to the hub (1) in their first area (8) and on their extensions (2) in the axial direction have at least approximately the same width (9). 3. Wellenbremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur die mit der Nabe (1) verbundenen Ventilationsrippen (4) einen ersten Bereich (8) aufweisen.3. Shaft brake disc according to claim 1, characterized in that only the ventilation ribs (4) connected to the hub (1) have a first area (8). 4. Wellenbremsscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Bereich (8) über etwa 1/4 bis 1/2 der radialen Breite der Ringkörper (5) erstreckt.4. Shaft brake disc according to claim 1, characterized in that the first area (8) extends over about 1/4 to 1/2 of the radial width of the annular body (5). 5. Wellenbremsscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der erste Bereich (8) über etwa 1/3 der radialen Breite der Ringkörper (5) erstreckt.5. Shaft brake disc according to claim 4, characterized in that the first area (8) extends over about 1/3 of the radial width of the annular body (5). 6. Wellenbremsscheibe nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Obergang vom ersten in den zweiten Bereich (8 bzw. 12) an den Ventilationsrippen (4) gerundet ausgebildet ist.6. Shaft brake disc according to one or more of the preceding claims, characterized in that the transition from the first in the second area (8 or 12) on the ventilation ribs (4) is rounded. 7. Wellenbremsscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundungsmittelpunkt (13) der etwa halbkreisförmigen Ausrundung sich im ersten Bereich (8) etwa in der Mitte der Trennfuge (11) befindet.7. shaft brake disc according to claim 6, characterized in that the center of the rounding (13) of the approximately semicircular fillet in the first area (8) approximately in the middle of the parting line (11) is located. 8. Wellenbremsscheibe nach Anspruch 2, mit mit der Nabe einstückigem Reibring, dadurch gekennzeichnet, daß der Obergang der Verlängerungen (2) in die Nabe (1) allseitig ausgerundet ist.8. Shaft brake disc according to claim 2, with one-piece with the hub Friction ring, characterized in that the transition of the extensions (2) is rounded on all sides in the hub (1).
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