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DE2320115A1 - HUB-AXLE BRAKE DISC ARRANGEMENT FOR DISC BRAKES - Google Patents

HUB-AXLE BRAKE DISC ARRANGEMENT FOR DISC BRAKES

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DE2320115A1
DE2320115A1 DE19732320115 DE2320115A DE2320115A1 DE 2320115 A1 DE2320115 A1 DE 2320115A1 DE 19732320115 DE19732320115 DE 19732320115 DE 2320115 A DE2320115 A DE 2320115A DE 2320115 A1 DE2320115 A1 DE 2320115A1
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hub
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screws
arrangement
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Description

Birmingham 11, Warwickshire, EnglandBirmingham 11, Warwickshire, England

Achsnaben-Bremsscheiben-Anordnung für ScheibenbremsenAxle hub-brake disc arrangement for disc brakes

Die Erfindung betrifft an der Achswelle angeordnete Scheibenbremsen für Eisenbahn-Fahrzeuge und bezieht sich insbesondere auf eine Achsnaben-Bremsscheiben-Anordnung mit einer durch Schrauben oder ähnliche Befestigungsmittel an einer radialen Nabenfläche fest gehaltenen Bremsscheibe.The invention relates to disc brakes arranged on the axle shaft for railway vehicles and relates in particular on an axle hub-brake disc arrangement with a by means of screws or similar fastening means on a radial one Hub surface firmly held brake disc.

Es ist bekannt, bei derartigen Scheibenbremsen mit einer Achswelle drehfest eine Nabe zu verbinden, die zum Befestigen der Bremsscheibe einen in radialer Richtung sich erstreckenden Umfangsteil aufweist.In such disc brakes, it is known to connect a hub to an axle shaft in a rotationally fixed manner, which is used for fastening of the brake disc has a circumferential part extending in the radial direction.

Es ist weiterhin bekannt, die Bremsscheibe an der Nabe in der Weise anzuschließen, daß sie sich relativ zur Nabe in radialer Richtung ausdehnen kann. Dies geschieht beispielsweise durch gegenseitiges Verkeilen der Bremsscheibe und der Nabe mit an einem dieser Elemente ausgebildeten radialen Keilen und entsprechenden Nuten am anderen Element, so daß beide Elemente gegen relative Drehung gesichert sind, jedoch eine Ausdehnung in radialer Richtung noch möglich ist.It is also known to connect the brake disc to the hub in such a way that it is radially relative to the hub Direction can expand. This is done, for example, by wedging the brake disc and the hub onto one another one of these elements formed radial wedges and corresponding grooves on the other element, so that both elements are secured against relative rotation, but expansion in the radial direction is still possible.

309 8 4 4/0952309 8 4 4/0952

/2/ 2

- 2 - 42 914- 2 - 42 914

.2.320 715.2,320 715.

Achsnaben-Bremsscheiben-Anordnungen in dieser letztgenannten, herkömmlichen Ausbildungsform sind teuer, in der Herstellung und im Betrieb in übertriebenem Maße schnellem Verschleiß ausgesetzt. Axle hub-brake disc arrangements in this latter, conventional forms of construction are expensive and subject to excessive rapid wear and tear to manufacture and operate.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Achsnaben-Bremsscheiben-Anordnung zu schaffen, der diese Nachteile nicht oder in verringertem Umfang anhaften.The invention is based on the object of creating an improved axle hub / brake disc arrangement which avoids these disadvantages do not adhere or to a lesser extent.

Diese Aufgabe ist mit einer Scheibenbremsen-Anordnung für Eisenbahn-Fahrzeuge gelöst, die eine an der Achswelle angeordnete Nabe aufweist und sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß die Bremsscheibe mit einem am Innenumfang befindlichen Flansch von einem ringförmigen Klemmelement unter Verwendung von Schrauben oder ähnlichen Befestigungsmitteln gegen eine radiale Fläche der Nabe geklemmt ist, wobei die Befestigungsmittel mit Spiel im Flansch ausgebildete Löcher durchdringen, um im Betrieb eine Wärme ausdehnung der Bremsscheibe zuzulassen.This task is with a disc brake assembly for Railway vehicles solved, which has a hub arranged on the axle shaft and is characterized according to the invention by that the brake disc with a flange located on the inner circumference of an annular clamping element clamped against a radial surface of the hub using screws or similar fasteners, wherein the fastening means penetrate holes formed in the flange with play to allow thermal expansion of the during operation Allow brake disc.

Durch diese Ausbildung ist in einfacher Weise eine sichere Anordnung erzielt. Die Wärmeausdehnung der Bremsscheibe ist ohne die Komplikation durch maschinell bearbeitete Keile und Keilnuten möglich, und das Klemmelement schützt die Befestigungsmittel vor durch die Wärmeausdehnung der Bremsscheibe hervorgerufenen Biegebeanspruchungen.A secure arrangement is achieved in a simple manner by means of this design. The thermal expansion of the brake disc is without the complication of machined keys and keyways, and the clamping element protects the fasteners against bending stresses caused by the thermal expansion of the brake disc.

Herstellung, Zusammenbau und Wartung werden entsprechend bevorzugten Merkmalen der Erfindung weiterhin dadurch begünstigt, daß die Bremsscheibe und die Nabe aus gesonderten Segmenten zusammengesetzt sind, die während der Montage lösbar miteinander verbindbar sind. Die radiale Aufnahme der Bremsscheibe und des Klemmelementes kann an der Nabe selbst erfolgen. Es ist auch möglich, diese Hauptbauteile mit ihren Innenumfängen an der Achswelle selbst aufzunehmen.According to preferred features of the invention, manufacture, assembly and maintenance are further favored by that the brake disc and the hub are composed of separate segments that are detachable from one another during assembly are connectable. The radial mounting of the brake disc and the clamping element can take place on the hub itself. It it is also possible to include these main components with their inner circumference on the axle shaft itself.

309844/0952 /3 309844/0952 / 3

- 3 - 42 9H- 3 - 42 9H

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:The invention is described below with reference to schematic drawings several embodiments explained with further details. In the drawing shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Achsnaben-Bremsscheiben-Anordnung,1 shows a side view, partly in section, of an axle hub / brake disc arrangement,

Fig. 2 eine Ansicht mit zur Achse senkrechter Blickrichtung und teilweise im Schnitt derselben Anordnung,2 is a view with a viewing direction perpendicular to the axis and partially in section of the same arrangement;

Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Anordnung,3 shows a side view, partly in section, of a further arrangement,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil der in Fig. 3 dargestellten Anordnung,Fig. 4 is a plan view of part of the arrangement shown in Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht mit zur Achse senkrechter Blickrichtung und teilweise im Schnitt der in Fig. 3 dargestellten Anordnung,FIG. 5 is a view with a viewing direction perpendicular to the axis and partially in section that shown in FIG. 3 Arrangement,

Fig. 6 eine Fig. 5 ähnliche Ansicht einer abgewandelten Ausbildungsform,6 shows a view similar to FIG. 5 of a modified embodiment,

Fig. 7 eine Seitenansicht, teilweise im'Schnitt, eines Teils einer weiteren abgewandelten Ausbildungsform undFig. 7 is a side view, partly in section, of part another modified form of training and

Fig. 8 eine Ansicht mit zur Achse senkrechter Blickrichtung und teilweise im Schnitt eines Teils einer weiteren abgewandelten Ausbildungsform.8 shows a view with a viewing direction perpendicular to the axis and partially in section of part of a further one modified form of training.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Anordnung weist eine Wabe 1 auf, die von gesonderten Nabenhälften 1Δ und 1B gebildet ist, welche mit im wesentlichen tangential zur Nabe sich erstreckenden Schrauben 2 fest miteinander verbunden sind. Zur Anordnung gehört weiterhin eine Bremsscheibe 3» deren beiden Scheibenhälften 3-A- und 3B durch Schrauben 4 miteinander verbunden sind,The arrangement shown in Fig. 1 and 2 has a honeycomb 1, which is formed by separate hub halves 1Δ and 1B, which are firmly connected to one another with screws 2 extending essentially tangentially to the hub. To the arrangement also includes a brake disc 3 »whose two disc halves 3-A- and 3B are connected to one another by screws 4,

/4 309844/0962 / 4 309844/0962

- 4 - 42 914- 4 - 42 914

sowie ein starres, ringförmiges Klemmelement 5, mit dem im Zusammenwirken mit Schrauben 7 oder anderen Befestigungsmitteln, beispielsweise des "Huck"-Typs ("Huck" fasteners), ein am Innenumfang der Bremsscheibe 3 vorhandener Anschlußflansch 6 an eine radiale Stirnfläche der Nabe 1 angepreßt istand a rigid, annular clamping element 5, with which in the Interaction with screws 7 or other fastening means, for example of the "Huck" type ("Huck" fasteners), a connection flange 6 present on the inner circumference of the brake disk 3 is pressed against a radial end face of the hub 1

Die Bremsscheibe des dargestellten Beispiels weist zwei Wände auf, die sich gegenüberliegende Bremsflächen 8 und 9 bilden und durch mit Zwischenabstand angeordnete, radial verlaufende Stege 30 miteinander verbunden sind, welche Kühlzwecken dienende Belüftungskanäle begrenzen. Die den Anschlußflansch 6 durchsetzenden Schraubenlöcher sind mit größerem Durchmesser als die Schrauben ausgebildet, so daß sich die Bremsscheibe 3 unter Wärmeinwirkung im Betrieb relativ zur Nabe 1 in radialer Richtung ausdehnen kann.The brake disc of the example shown has two walls, the opposing braking surfaces 8 and 9 form and are connected to one another by spaced apart, radially extending webs 30, which cooling purposes limit serving ventilation channels. The screw holes penetrating the connecting flange 6 are larger Diameter formed as the screws, so that the brake disc 3 under the action of heat in operation relative to Hub 1 can expand in the radial direction.

Die Schrauben sind ausreichend stark angezogen, um sicherzustellen, daß während des Bremsvorganges auftretende Widerstandskräfte durch den sicheren Reibschluß zwischen dem Anschlußflansch 6 und der Nabe übertragen werden und die Schrauben keinen wesentlichen Scherbeanspruchungen unterworfen sind. Die Nabe selbst ist durch einen in einer Nabenhälfte untergebrachten Keil 10 mit der Achswelle drehfest verbunden.The screws are tightened sufficiently to ensure that that resistance forces occurring during the braking process be transmitted by the secure frictional engagement between the connecting flange 6 and the hub and the Bolts are not subjected to any significant shear stresses. The hub itself is through one in one hub half housed wedge 10 rotatably connected to the axle shaft.

Die beiden Bremsscheibenhälften sind Stoß an Stoß in einer einzigen radialen Ebene, welche mit· der Achse der Anordnung zusammenfällt, miteinander verbunden, wobei die Schrauben 4, vorzugsweise unter Verwendung von Büchsen 12, durch im Querschnitt kräftige Plansche 11 hindurchgeführt sind.The two brake disc halves are butt to abut in a single radial plane, which coincides with the axis of the assembly coincides, connected to each other, the screws 4, preferably using bushings 12 through which cross-sectionally strong plansches 11 are passed.

Es leuchtet ein, daß die Anordnung aufgrund der geteilten Bauweise der Nabe und der Bremsscheibe an einer eingebauten Achswelle montiert werden kann, und daß auf diese Weise eine Erleichterung für die Überprüfung, Wartung und Reparatur geschaffen ist.It is clear that the arrangement due to the split design of the hub and the brake disc on a built-in Axle shaft can be mounted, and that in this way a relief for inspection, maintenance and repair is created.

309844/0952 . /5.309844/0952. / 5.

- 5 - 42 9H- 5 - 42 9H

Die in Fig. 3 bis 6 dargestellten Ausbildungsformen sind der vorbeschriebenen im wesentlichen ähnlich. Einander entsprechende Bauteile tragen dasselbe Bezugszeichen.The embodiments shown in Fig. 3 to 6 are the essentially similar to those described above. Components that correspond to one another have the same reference symbols.

Wie am deutlichsten in Fig. 3 und 4 zu erkennen, sind die Bremsscheibenhälften 3A und 3B unter Zuhilfenahme von Verbindungsstücken 12' miteinander verbunden, wobei die Schrauben 4 zueinander und zu einer Sehne der Bremsscheibe parallel ausgerichtet sind. Im dargestellten Beispiel ist eine der Schrauben unter Verwendung einer Büchse 13> die andere mit Feinpassung in den Scheibenteil der Bremsscheibe eingesetzt. Selbstverständlich sind alle Schrauben in der gleichen Weise angebracht.As can be seen most clearly in FIGS. 3 and 4, the Brake disk halves 3A and 3B with the aid of connecting pieces 12 'connected to one another, the screws 4 being parallel to one another and to a chord of the brake disc are aligned. In the example shown, one of the screws is using a sleeve 13> the other inserted with a fine fit in the disc part of the brake disc. Of course, all screws are attached in the same way.

Beim ersten Ausführungsbeispiel sind Nabe, Bremsscheibe und Klemmelement radial an der Achswelle aufgenommen, während bei der zweiten Ausbildungsform, entsprechend Fig. 5, der Bremsscheiben-Anschlußflansch 6 und das Klemmelement·5 an der Nabe aufgenommen sind. Diese weist einen nach außen vorspringenden Flansch 14 auf, an dessen Innenfläche der Bremsscheiben-Anschlußflansch 6 befestigt ist.In the first embodiment, the hub, brake disc and clamping element are received radially on the axle shaft, while in the second embodiment, corresponding to FIG. 5, the brake disk connecting flange 6 and the clamping element 5 are attached are added to the hub. This has an outwardly projecting flange 14, on the inner surface of which the brake disk connecting flange 6 is attached.

Bei der entsprechend Fig. 6 abgewandelten Ausbildungsform besitzt die Nabe einen in axialer Richtung nach außen ragenden Anschlußbund 15 zur Aufnahme des ringförmigen Klemmelementes und des Bremsscheiben-Anschlußflansches 6. Dieser ist hier gegen die äußere radiale Fläche des Nabenflansches 14 geklemmt.In the embodiment modified according to FIG. 6, the hub has an axially outwardly projecting one Connection collar 15 for receiving the annular clamping element and the brake disk connection flange 6. This is here against the outer radial surface of the hub flange 14 clamped.

Fig. 7 zeigt eine abgewandelte Ausbildungsform, bei der die die Bremsscheibenhälften miteinander verbindenden Schrauben unter einem Winkel gegen die Verbindungsebene angeordnet sind, um die Schraubenköpfe leicht zugänglich zu machen. Zum gleichen Zweck ist nur eine, benachbarte Kühlrippe oder Steg 3C kürzer ausgeführt.7 shows a modified embodiment in which the screws connecting the brake disk halves to one another are arranged at an angle to the connection plane in order to make the screw heads easily accessible. To the For the same purpose, only an adjacent cooling rib or web 3C is made shorter.

/6 3098U/09S2/ 6 3098U / 09S2

-β - 42 914-β - 42 914

Pig. 8 zeigt eine gegenüber den den Bremsscheiben-Anschlußflansch. 6 durchsetzenden und mit Übermaß ausgeführten Löchern außermittige Anordnung der Schrauben oder Schraubenbolzen 7» die an einem Teilkreis liegen, dessen Durchmesser größer ist als der Lochkreis für die den Anschlußflansch 6 durchsetzenden Löcher, so daß die Schraubenbolzen im kalten Zustand der Bremsscheibe radial nach innen mehr Spiel haben als radial nach außen. Dieses zusätzliche Spiel läßt im Betrieb eine Wärmeausdehnung der Bremsscheibe zu. Auf diese Weise ist bei einer gegebenen Lochgröße ein größeres Spiel oder, bei Bedarf, ein. vorgegebenes Spiel mit einem kleineren Lochdurchmesser erzielbar, so daß.eine unnötige Schwächung des Bremsscheiben-Anschlußflansches 6 vermieden ist.Pig. 8 shows an opposite of the brake disk connection flange. 6 penetrating and oversized holes eccentric arrangement of screws or bolts 7 » which lie on a pitch circle whose diameter is larger than the bolt circle for the connecting flange 6 penetrating Holes so that the screw bolts have more play radially inward than radially when the brake disc is cold outward. This additional play allows thermal expansion of the brake disc during operation. That way is for a given hole size, a larger clearance or, if necessary, a. given clearance with a smaller hole diameter achievable, so that an unnecessary weakening of the brake disc connecting flange 6 is avoided.

Mit jeder der vorbeschriebenen Ausbildungsformen ist eine einfache Anordnung erzielt, die sich für Wartungszwecke leicht demontieren läßt. Die Schrauben oder Schraubenbolzen 7 sind im wesentlichen nur Zugkräften ausgesetzt, da Widerstandskräfte unmittelbar durch den Reibschluß zwischen der Bremsscheibe und der Nabe übertragen werden. Außerdem sind diese Befestigungsmittel gegen wesentliche Biegebeanspruchungen durch das ringförmige Klemmelement 5 geschützt, das bei Anordnung zwischen dem Bremsscheiben-Anschlußflansch 6 und den Schraubenköpfen den größten Teil der radial wirkenden Kräfte aufnimmt, die bei der Wärmeausdehnung der Bremsscheibe erzeugt werden. Das Klemmelement könnte diese Aufgabe gleichermaßen auch dann erfüllen, wenn es als Ring mit unregelmäßig geformtem Außenumfang ausgebildet wäre und zur Aufnahme jeweils einer der Schrauben oder Schraubenbolzen 7 radiale Ansätze oder Pinger aufweisen würde.With each of the embodiments described above, a simple arrangement is achieved which is easy for maintenance purposes can be dismantled. The screws or bolts 7 are essentially only exposed to tensile forces, since resistance forces are transmitted directly through the frictional engagement between the brake disc and the hub. Also, these are fasteners against essential bending stresses caused by the ring-shaped clamping element 5 protected when arranged between the brake disc connecting flange 6 and the screw heads absorbs most of the radial forces that are generated during thermal expansion of the brake disc. The clamping element could also fulfill this task equally if it was designed as a ring with an irregularly shaped Outer circumference would be formed and to accommodate one of the screws or bolts 7 or radial lugs Pinger would exhibit.

/Ansprüche 309844/0952 / Claims 309844/0952

Claims (1)

ANSPRÜCHEEXPECTATIONS 1J Achsnaben-Bremsscheiben-Anordnung mit einer durch !Schrauben oder ähnliche Befestigungsmittel an einer radialen Nabenfläche fest gehaltenen Bremsscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (3) mit einem am Innenumfang befindlichen Flansch (6) von einem ringförmigen Klemmelement (5) unter Verwendung von Schrauben oder ähnlichen Befestigungsmitteln (7) gegen eine radiale Fläche der Nabe (1) geklemmt ist, wobei die Befestigungsmittel (7) mit Spiel im Flansch (6) ausgebildete Löcher durchdringen, um im Betrieb eine Wärmeausdehnung der Bremsscheibe (3) zuzulassen.1J axle hub brake disc arrangement with a through ! Screws or similar fastening means on a radial hub surface firmly held brake disc, thereby characterized in that the brake disc (3) with a flange (6) located on the inner circumference of one annular clamping element (5) using screws or similar fastening means (7) against a radial Surface of the hub (1) is clamped, the fastening means (7) with play in the flange (6) formed holes to allow thermal expansion of the brake disc (3) during operation. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Nabe (1), der Bremsscheibenflansch (6) und das Klemmelement (5) mit ihren Innenumfängen an der Achswelle aufgenommen sind.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that g e k e η η, that the hub (1), the brake disc flange (6) and the clamping element (5) with their inner circumferences on the Axle shaft are added. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -3. Arrangement according to claim 1, characterized in that g e k e η η - ζ e i chne t, daß der Bremsscheibenflansch (6) und das Klemmelement (5) mit ihren Innenumfängen an der Nabe (1) aufgenommen sind, die vorzugsweise einen nach außen gerichteten und mit dem Bremsscheibenflansch (6) zusammenwirkenden Umfangsflansch (14) aufweist.ζ Make sure that the brake disc flange (6) and the Clamping element (5) are received with their inner circumferences on the hub (1), which is preferably an outwardly directed and with the brake disk flange (6) cooperating circumferential flange (14). 4ο Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gek ennz eichnet, daß die Bremsscheibe (3) zur Erleichterung der Montage und Demontage an der Nabe (1) und an der Achswelle aus zwei oder mehreren Segmenten (3A, 3B) zusammengesetzt ist, die vorzugsweise mit Schrauben (4), die4ο arrangement according to one of claims 1 to 3 »thereby marked that the brake disc (3) to facilitate assembly and disassembly on the hub (1) and is composed of two or more segments (3A, 3B) on the axle shaft, preferably with screws (4), the 309844/0952309844/0952 - «*- 42 914- «* - 42 914 zur Bremsscheibe (3) tangential oder parallel zu einer Sehne angeordnet sind, und bei Bedarf unter Verwendung von Verbindungsstücken (121) lösbar miteinander verbunden sind.to the brake disc (3) are arranged tangentially or parallel to a chord and, if necessary, are detachably connected to one another using connecting pieces (12 1). 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gek ennz e i chne t, daß die Nabe (1) aus zwei. Habenhälften (1A, 1B) zusammengesetzt ist, welche die Achswelle umgreifen und mit Schrauben (2) fest miteinander verbunden sind.5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hub (1) consists of two. Have halves (1A, 1B) assembled, which form the axle shaft reach around and are firmly connected to one another with screws (2). 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Übermaß ausgeführten Löcher im Bremsscheibenflansch (6) relativ zur normalen Stellung der Befestigungsmittel (7) im kalten Zustand der Anordnung außermittig angeordnet sind, um den Befestigungsmitteln (7) radial nach innen ein größeres Spiel zu verschaffen als radial nach außen.6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the executed with oversize Holes in the brake disc flange (6) relative to the normal position of the fastening means (7) in the cold state of the Arrangement are arranged eccentrically in order to provide the fastening means (7) radially inwardly a greater game than radially outward. 309844/0952309844/0952 LeerseiteBlank page
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