DE1725028A1

DE1725028A1 - Lagerung fuer die feststehende abschlussvorrichtung fuer die kuehlluftzufuhr bei scheibenbremsen

Info

Publication number: DE1725028A1
Application number: DE19671725028
Authority: DE
Inventors: Robert George Stacy
Original assignee: Westinghouse Air Brake Co
Current assignee: Westinghouse Air Brake Co
Priority date: 1966-11-09
Filing date: 1967-11-09
Publication date: 1976-09-23
Also published as: DE1725029A1; DE1725029B2; US3378117A; DE1605224A1; GB1195870A; DE1725028C3; DE1725029C3; DE1725028B2; DE1605224B2

Description

PATENTANWALT E

SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 01 6O, D-800O MÖNCHEN 95

Patentanmeldung P 17 25 028.1-12 WESTINGHOUSE AIR BRAKE COMPANY Unsere Akte: DA-K1506(2-108D1)

OIPL. CHEM. DR. OTMAR DITTMANN (f1975j

KARL LUDWIG SCHIFF

DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNER

DIF¹L. IN<3. PETER STREHL

DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF

DIPL. ING. D,ETER EBBINSHAUS

TELEFON (O89) 48 20 54 TELEX 5-Q3 565 AURO D TELEGRAMME AUROMARCPAT

1. Juni 1976

MÜNCHEN

KLS/ed

Lagerung für die feststehende Abschlußvorrichtung für die Kühlluftzufuhr bei Scheibenbremsen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung für die feststehende Abschlußvorrichtung für die Kühlluftzufuhr bei Scheibenbremsen, insbesondere für Personen-Eisenbahnwagen, mit einer radiale Luftkanäle zwischen den Bremsflächen und einen zentralen Lufteinlaß aufweisenden Bremsscheibe und mit einem im Lufteinlaß angeordneten, durch eine Betätigungsvorrichtung zu öffnenden und schließbaren Verschluß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ausbildung derartiger Scheibenbremsen zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem die innere Bremsfläche tragenden Teil, der Bremsscheibe und der Radnabe eine geschlossene abgeflanschte Tragplatte eingefügt ist.

Abwandlungen und Weiterbildungen dieser Erfindung bestehen darin, daß die Betätigungsvorrichtung einen pneumatischen Zylinder und einen Kolben aufweist, wobei der Kolben durch eine Stange mit einem zweiten Verschlußelement bzw. einer zweite-.:.. Verschluß-

§09839/0001

SCHIFF ν. FDNER STREHL SCHDBEL-HOPF EBBINGHAUS DA~K15O6 -«ft"-

platte verbunden ist; daß Traglager im Innern der Bremsscheibe befestigt sind zum Tragen der Abschlußelemente oder -platten; und daß die Bremse ein Paar von Hülsen und zwischen ihnen ausgebildete Lager aufweist, um die eiii/ADSchlußelement oder eine Platte feststehend in Bezug auf die drehbare Bremsscheibe angebracht ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht und nachfolgend beschrieben.

In der Zeichnung sind:

^ Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Hälfte eines Drehgestells für

einen Personen-Eisenbahnwagen;

Fig. 2 eine fragmentarische Seitenansicht längs Linie 2-2 der Fig. 1; und

Fig. 3 ein fragmentarischer senkrechter Schnitt längs Linie 3-3 der Fig. 2.

Das Drehgestell 10 hat ein Paar Seitenrahmen 11, von denen nur einer in Fig. 1 veranschaulicht ist und die ihrerseits von einem Paar Rad-Achs-Einheiten 13 getragen werden. Jede dieser fc Einheiten umfaßt eine Achse 15 und ein Paar in seitlichem Abstand voneinander angeordnete Räder 16.

Jedem Rad 16 der Achseinheit 13 ist eine ventilierte Scheibenbremseneinheit 17 zugeordnet und letztere ist fest an der Nabe des Rades 16 befestigt. Am Seitenrahmen 11 des Drehgestells ist ein Ausleger 19 angebracht, der eine Bremszusammenbaueinheit 20 trägt. Die Einheit 20 umfaßt Bremsbacken 21, 22, ein Paar Bremszangenhebel 23, 2 4 und einen Bremsbetätiger 25. Die Bremsbacken 21, 22 treten mit dem Scheibenzusammenbau 17 in Eingriff. Der Scheibenzusammenbau umfaßt ein Paar ringförmige Scheiben, eine innere Scheibe 27 und eine äußere Scheibe 29, die im Abstand voneinander durch eine Mehrzahl von sich zwischen ihnen er-

609839/0001

SCHIFF V. FDNER STREHL SCHDBEL-HOPF EBB1NGHAUS DA~K1_506 — &' ~

streckenden Kühlflügeln 31 verbunden sind. Die Flügel 31 sind flach und sind in Umfangsrichtung so im Abstand voneinander angeordnet, daß sie eine Mehrzahl von Luftdurchlässen zwischen den Flügeln schaffen, durch die die Luft zum Kühlen der Flügel und der Scheiben hindurchströmt. Eine geflanschte Nabenplatte 33 ist an ihrem äußeren Umfang mit der inneren Scheibe 27 verbunden und an ihrem inneren Umfang an der Nabe 35 des Rades 16 durch Bolzen 37 so befestigt, daß die Oberflächen der Scheiben 27, 2 9 in sich rechtwinklig zur Drehachse der Achse 15 erstreckenden Ebenen umlaufen. Die Nabenplatte verhindert, daß Luft von der Seite der Scheibe 27 eintritt und zwischen den Flügeln 31 und den Scheiben 27, 29 hindurchströmt. Normalerweise ist die zur Erzeugung eines Luftstromes durch die ventilierte Scheibeneinheit 17 erforderliche Energie bei niedrigen Geschwindigkeiten verhältnismäßig unbedeutend, bei hohen Drehzahlen wird jedoch die für maximale thermische Kapazität und minimale Abkühlgeschwindigkeiten bei den häufigsten Bremsanwendungskreisläufen erforderliche Energie beachtlich.

Eine Luftströmungs-Steuereinrichtung 40 dient dazu, den zum Antrieb der ventilierten Scheibeneinheit 17 erforderlichen Energieaufwand, der bei verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen und Bremsanforderungen notwendig ist, zu beherrschen. Zu diesem Zweck sind ein Paar Abschlußplatten 43, 45 konzentrisch zur äußeren ringförmigen Scheibe 29 vorgesehen. Platte 43 umfaßt eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Speichenlöcher 44, und Platte 45 weist eine Mehrzahl von entsprechenden Löchern 46 auf. In einer Stellung der relativen Drehung zwischen den Platten wird Luft daran gehindert, durch die Löcher und durch die Bremsscheibeneinheit 17 zu strömen. Wenn die Platten jedoch relativ zueinander verdreht werden, so können die Löcher 44 und so ausgerichtet werden, daß sie der Luft gestatten, durch sie hindurchzuströmen. Platte 45 steht in seitlichem Eingriff mit Platte 43 und ist ihr gegenüber verdrehbar mittels einer geeigneten Zapfen- und Schlitzverbindung. Im vorliegenden Falle umfaßt Platte 45 in der Nähe ihres Mittelpunktes eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung

§09839/0001 ·ν·^/4

SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS DA-K1506 - ^-

im Abstand voneinander angeordneten gekrümmten Schlitzen 41. Kopfbolzen 42 in gleicher Zahl erstrecken sich durch die Schlitze und werden in der Platte 43 aufgenommen. Verschlußplatte 43, die auf der Innenseite der Platte 45 angeordnet ist, umfaßt eine innere, mit ihrer Basis 49 an der Innenfläche der Platte 45 befestigte Lagerhülse 48 mit auswärts gerichteten Flanschen 50 an ihrem inneren Ende. Lager 51 ermöglichen Drehung der äußeren Lagerhülse 53 relativ zur inneren Lagerhülse 48. Die äußere Hülse weist einen nach außen gerichteten Flansch 54 auf, der an der Nabe 35 des Rades durch die schon erwähnten Bolzen 37 befestigt ist. Das äußere Ende der Hülse hat einen nach innen gerichteten Flansch fc 55, der anschließend an die innere Fläche der inneren Verschlußplatte 43 endet.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird die innere Abschlußer
platte 43 in stationär/oder nicht drehender Stellung in Bezug auf die Drehung des Rades 16, die Scheibeneinheit 17 und die äußere Abschlußplatte 45 gehalten. Drehung der Platte 43 wird verhindert durch eine Schubstange 57, die an einem Ende mit einem an der Platte 43 angebrachten Schwenkbolzen befestigt ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, erstreckt sich der Schwenkbolzen durch eine öffnung der Platte 45. Das andere Ende der Stange 57 ist an einem zusätzlichen Ansatz 62 befestigt, der mit dem Bremszusammenbau 20 verbunden ist. Wenn die Verschlußplatten 43, 45 in luftblockierender W Stellung zueinander stehen, so würde die zur Rotation des Scheibenzusammenbaus 17 erforderliche Energie äquivalent seiner Masse als einfaches Schwungrad sein. Dieser Zustand würde normalerweise während extrem hoher Geschwindigkeit des Personen-Eisenbahnwagens oder der Maschine vorherrschen, um den Energieabfluß, der zur Rotation der ventilierten Bremsscheibeneinheit notwendig ist, zu verringern.

Um Luft zum Innern der Bremsscheibeneinheit 17 zuzulassen, ist eine Betätigungsvorrichtung 59 vorgesehen, um die äußere Abschlußplatte 45 relativ zur inneren Platte 43 mittels einer Schubstange 67 zu verdrehen. Der Betätiger/umfaßt einen pneumatischen Zylinder 61, der mit einer Luftzuführung an einem Ende

609839/0001 _/t,

1725Q28

SCHIFF ν. FONER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS DA~K1506 — *S* —

dxirch Schlauch 63 versehen ist. Zylinder 61 umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 64 mit einem in ihm beweglichen Kolben 65. Der Kolben ist mit einem Ende der Stoß- und Zugstange 67 verbunden. Das andere Ende der Stoß- und Zugstange ist in geeigneter Weise nach innen versetzt und mit einem Ansatzzapfen 6 9 versehen, welch letzterer an dem äußeren Umfangsteil der Platte 45 befestigt ist. Bei Bremsbetätigung durch die den Personenwagen bedienende Person werden die Bremsbacken 21, 22 in Reibungseingriff mit den Scheibenflächen 27, 29 der ventilierten Bremsscheibeneinheit 17 bewegt. Gleichzeitig wird der Betätiger 59 aktiviert und bewegt Kolben 65 und Stange 67 nach rechts. Diese Bewegung verursacht Drehung der Platte 45, so daß seine öffnungen 46 sich mit den öffnungen 44 der stationären Verschlußplatte 43 ausrichten und Kühlluft zur Bremseinheit zulassen.

Eine verzögernde Lösungsvorrichtung 71 verlängert die Dauer der Luftströmung durch die Scheibeneinheit 17 während der Beschleunigung oder/nach Bremsanwendung für ein Anhalten oder eine Geschwindigkeitsverringerung. Im vorliegenden Falle ist eine pneumatisch betätigte Ventileinrichtung 72 veranschaulicht, die in die Schlauchleitung 63 eingefügt und an der Oberseite des schon erwähnten zusätzlichen, von dem Ansatzzusammenbau 19 getragenen Ansatzes 62 befestigt ist. Die Ventileinrichtung 72 bekannter Konstruktion ermöglicht Zurückhaltung der drehbaren Platte in einer Offenstellung für eine vorbestimmte Zeitdauer. Die Offenstellung der Platte 45 ist erforderlich, um Luftströmung durch die Platten 43, 45 zu gestatten und um dadurch der Scheibeneinheit 17 zu ermöglichen, die Flitze schnell abzuleiten, die während der Anwendung der Bremsen erzeugt wurde. Die erwähnten Zeitverzögerungs-Lösungseinrichtungen 72 erzeugen somit einen maximalen Bremsanwendungskreisiauf und verhindern unerträgliches Anhäufen von Bremsscheibenterrtperaturen, wenn häufige Bremsanwendungen erforderlich sind.

609839/0001

SCHIFF ν. FUNER STREHL SCHUBEL-HOPF EBBINSHAUS DA—K1506 — Jf-

Die Einlaßöffnungen 46, 44 können in Größe und Gestalt in Abhängigkeit von dem Achsdurchmesser und den zugehörigen Elementen verändert werden. Wenn somit mehr Einlaßfläche erforderlich ist, so können die Platten 43, 45 konisch oder trommeiförmig gestaltet sein. Dies würde, im Vergleich mit den dargestellten ebenen Platten 43, 45 eine größere Luftströmung ermöglichen.

609839/0001

Patentansgrüche .. ./7

Claims

1725Q28 SCHIFF ν. FONER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS DA~K1506 - #?*'- Patentansprüche

1. Luftgekühlte Scheibenbremse, insbesondere für Personen-Eisenbahnwagen, mit einer radiale Luftkanäle zwischen den Bremsflächen und einen zentralen Lufteinlaß aufweisenden Bremsscheibe und mit einem im Lufteinlaß angeordneten, durch eine Betätigungsvorrichtung zu öffnenden und schließbaren Verschluß, dadurch gekennze ichnet, daß zwischen dem die innere Bremsfläche tragenden Teil (27),*-der Bremsscheibe (17) und der Radnabe (35) eine geschlossene abgeflanschte Tragplatte (33) eingefügt ist.

2. Scheibenbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (61) einen pneumatischen Zylinder (64) und einen Kolben (65) aufweist, wobei der Kolben (65) durch eine Stange (67) mit dem zweiten Verschlußelement bzw. der zweiten Verschlußplatte (45) verbunden ist.

3. Scheibenbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Traglager (48, 53, 51) im Innern der Bremsscheibe (27, 29, 31) befestigt sind zum Tragen der Abschlußelemente oder -platten (43, 45).

4. Scheibenbremse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g ekennzeichnet, daß die Bremse ein Paar von Hülsen (48, 53) und zwischen ihnen ausgebildete Lager (5ί) aufweist, um die das erste Abschlußelement oder die Platte (43) feststehend in Bezug auf die drehbare Bremsscheibe (27, 29, 31) angebracht ist.

609839/0001

Lee

rs e ι te