Reibring für eine Radbremsscheibe eines Schienenfahrzeugs

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reibring für eine Radbremsscheibe eines Schienenfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Radbremsscheibe eines Schienenfahrzeugs.

Gattungsgemäße Reibringe und Radbremsscheiben von Schienenfahrzeugen sind beispielsweise aus der DE 10 2019 118 216 A1 oder DE 10 2020 112 874 A1 bekannt. Solche Reibringe werden üblicherweise an einem Radsteg eines Radkörpers eines Schienenrads durch Verschraubung befestigt.

Wichtig bei solchen Reibringen ist eine möglichst hohe Kühlleistung. Diese Kühlleistung wird vor allem durch die radial auf der Rückseite eines solchen Reibrings angeordnete Kühlrippen erreicht, die aufgrund eines Ventilatoreffekts für einen hohen Luftdurchsatz und damit für eine gute Kühlung sorgen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reibring für eine Radbremsscheibe eines Schienenfahrzeugs hinsichtlich seiner Kühlleistung weiter zu optimieren.

Diese Aufgabe wird durch einen Reibring für eine Radbremsscheibe eines Schienenfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die gestellte Aufgabe wird des Weiteren durch eine Radbremsscheibe für ein Schienenrad eines Schienenfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.

Der erfindungsgemäße Reibring für eine Radbremsscheibe eines Schienenfahrzeugs weist eine Reibfläche und eine der Reibfläche abgewandte Rückseite auf, von der sich eine Vielzahl von Kühlstegen in einer Richtung senkrecht zur Reibfläche erstrecken. Zumindest eine Teilzahl der Kühlstege ist als erste Kühlstege ausgebildet, mit einem sich parallel zur Rückseite betrachteten Ebene von der Rückseite weg verjüngenden und in eine Kreisform übergehenden Querschnitt.

Solchermaßen ausgebildete Kühlstege weisen zumindest in ihrem zylindrischen Abschnitt einen optimalen Kreisquerschnitt auf, der eine große Oberfläche bei gleichzeitig ausreichend freier Fläche für einen Luftdurchsatz bietet.

Darüber hinaus sind derart gestaltete Kühlstege durch den gegenüber den freien Enden größeren Querschnitt am Übergang zur Rückseite des Reibrings so stabil, dass sie einer Bearbeitung standhalten, die insbesondere nach dem Gießen des Reibrings erforderlich ist, um eine plane Stirnfläche der ersten Kühlstege zu erhalten, die den Reibring am Schienenrad des Schienenfahrzeugs abstützen.

Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung weisen die ersten Kühlstege einen sich aus der Rückseite erhebenden Fuß und einen sich aus dem Fuß erstreckenden Hals auf, wobei ein Fußquerschnitt in Umfangsrichtung des Reibrings größer ist als radial zu einer gedachten Drehachse des Reibrings, wobei der Kopf mit dem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet ist.

Eine Ausrichtung des Fußes dergestalt, dass seine Längserstreckung in Umfangsrichtung des Reibrings maximal ist, ermöglicht eine besonders widerstandsfähige Gestaltung der ersten Kühlstege.

Die Mantelfläche der ersten Kühlstege geht dabei bevorzugt stufenlos vom Fuß in den Hals über.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante sind die ersten Kühlstege in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet und bilden damit eine etwa kreisförmige Abstützung des Reibrings am Schienenrad des Schienenfahrzeugs.

Die ersten Kühlstege sind bevorzugt in Umfangsrichtung hintereinander nahe einem Innenrand und/oder nahe einem Außenrand des Reibrings angeordnet. Insbesondere die Anordnung der ersten Kühlstege sowohl nahe des Innenrandes als auch nahe des Außenrandes des Reibrings ermöglicht sowohl eine stabile Abstützung des Reibrings an der Radbremse des Schienenfahrzeugs als auch eine optimierte Kühlgeometrie.

Betreffend die Ausgestaltung der ersten Kühlstege selbst beträgt in einer bevorzugten Ausführungsvariante ein Verhältnis zwischen einer Maximallänge am Fuß der ersten Kühlstege und einem Durchmesser am Hals der ersten Kühlstege, betrachtet in einer parallel zur Rückseite betrachteten Ebene, zwischen 1 ,2 und 2,5.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist eine Teilzahl der Kühlstege als zweite Kühlstege ausgebildet, mit in einer parallel zur Rückseite betrachteten Ebene kreisförmigem Querschnitt, wobei eine Höhenerstreckung der zweiten Kühlstege senkrecht zur Ebene der Rückseite kleiner ist als eine Höhenerstreckung der ersten Kühlstege.

Diese zweiten Kühlstege dienen damit ausschließlich der Kühlung des Reibrings.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante sind zwischen den beiden Reihen von ersten Kühlstegen in Umfangsrichtung betrachtet als Kühlrippen ausgebildete fünfte Kühlstege angeformt, die sich über nahezu die gesamte radiale Breite des Reibrings erstrecken

In einer bevorzugten Weiterbildung sind zwischen den beiden Reihen von ersten Kühlstegen in radialer Richtung betrachtet zylindrisch geformte dritte Kühlstege und Nocken verteilt angeordnet.

Nach einer weiteren Ausführungsvariante sind zwischen den beiden Reihen von ersten Kühlstegen in radialer Richtung betrachtet der Schraubenaufnahme dienende sechste Kühlstege angeformt, die neben einem Schraubenaufnahmebereich einen sich an den Schraubenaufnahmebereich anschließenden, nach radial innen erstreckenden Steg mit einer Anlagefläche aufweisen, wobei die Anlageflächen der sechsten Kühlstege in einer gedachten Kreislinie mit Anlageflächen der ersten Kühlstege und den Anlageflächen der fünften Kühlstege liegen. Eine erfindungsgemäße Radbremsscheibe für ein Schienenrad eines Schienenfahrzeugs weist zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Schienenrads befestigte Reibringe auf und zeichnet sich dadurch aus, dass die Reibringe wie oben beschrieben ausgebildet sind.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht auf einen mit als Kühlrippen ausgeführten Kühlstegen versehenen Reibring gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine entsprechende isometrische Darstellung auf die Rückseite eines erfindungsgemäßen Reibrings mit nahe einem Innenrand und nahe einem Außenrand des Reibrings angeordneten ersten Kühlstegen,

Fig. 3 eine Ausschnittvergrößerung des in Fig. 2 gezeigten Reibrings zur Darstellung des Aufbaus eines ersten Kühlsteges,

Fig. 4 eine isometrische Darstellung einer alternativen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Reibrings mit nahe einem Innenrand des Reibrings angeordneten ersten Kühlstegen,

Fig. 5 eine weitere isometrische Darstellung einer alternativen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Reibrings mit nahe einem Innenrand und nahe einem Außenrand des Reibrings angeordneten ersten Kühlstegen, und

Fig.6 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des in Fig. 5 gezeigten Reibrings.

In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Reibrings, Reibfläche, Rückseite, der Kühlstege und dergleichen. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, d.h., durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.

Figur 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Rückseite eines Reibrings mit einer Vielzahl von als Kühlrippen geformten Kühlstegen 140 sowie an Kühlrippen angeformte Schraubenaufnahmen 180 und ebenfalls mit Kühlrippen verbundene Nocken 190, durch die bereits eine gute Kühlwirkung eines solchen Reibrings erzielt wird.

Figur 2 zeigt eine entsprechende Darstellung eines erfindungsgemäßen Reibrings 1 , mit einer Rückseite 3, die abgewandt ist zu einer mit dem Bezugszeichen 2 angedeuteten Reibfläche des Reibrings 1 .

Eine Radbremsscheibe besteht bevorzugt aus einem Paar solcher Reibringe 1 , wobei jeweils ein Reibring 1 auf gegenüber liegenden Seiten eines Schienenrads befestigt wird.

Von der Rückseite 3 des Reibrings 1 erstrecken sich eine Vielzahl von Kühlstegen 6, 7, 10, 1 1 sowie eine Schraubenaufnahme 8 mit einer zylindrischen Mantelfläche, durch die jeweilige Schrauben von der Seite der Reibfläche 2 her in das Schienenrad eines Schienenfahrzeugs einschraubbar sind, um den Reibring 1 an dem Schienenrad des Schienenfahrzeugs zu befestigen.

Weiter sind auf der Rückseite 3 Nocken 9 angeformt, mit sich radial zu einer gedachten Drehachse des Schienenrads bzw. des an diesem angebrachten Reibrings 1 erstreckenden Nuten 92, die der Aufnahme von hier nicht dargestellten Gleitsteinen dienen, die am Schienenrad des Schienenfahrzeugs angeordnet sind und die der Auflage des Reibrings 1 am Schienenrad des Schienenfahrzeugs dienen.

Wie in Figur 2 weiter zu erkennen ist, sind die Kühlstege 6, 7 nicht als Kühlrippen, sondern als im Wesentlichen zylindrische Kühlstege ausgebildet. Die ersten Kühlstege 6 sind dabei mit einem sich parallel zur Rückseite 3 betrachteten Ebene von der Rückseite 3 weg verjüngenden und in eine Kreisform übergehenden Querschnitt ausgebildet. Die zweiten Kühlstege 7 sind als Kühlstege mit durchgängig zylindrischer Gestalt ausgebildet. Sämtliche der Kühlstege 6, 7, 10 und auch die Kühlstege 1 1 , wie sie in Figur 4 gezeigt sind, sind bevorzugt in einem Gussverfahren direkt am Reibring 1 angeformt.

Die ersten Kühlstege 6, die neben den Nocken 9 und den Stirnflächen der Schraubenaufnahmen 8 der Anlage des Reibrings 1 an der Radbremse des Schienenfahrzeugs dienen, müssen üblicherweise nach erfolgtem Gießprozess noch nachbearbeitet werden, um eine exakt plane Anlagefläche 63 am freien Ender ersten Kühlstege 6 zu erhalten.

Die ersten Kühlstege 6 sind, wie gut in Figur 3 zu erkennen ist, mit einem sich aus der Rückseite erhebenden Fuß 61 ausgebildet sowie einem sich aus dem Fuß 61 von der Rückseite 3 weg erstreckenden Hals 62 ausgebildet.

Der Fuß 61 ist dabei in einem parallel zur Rückseite 3 betrachteten Ebene im Querschnitt etwa oval ausgebildet. Die Maximalerstreckung des Fußquerschnitts QF, d.h. deren Maximallänge L, erstreckt sich dabei in der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsvariante in Umfangsrichtung des Reibrings 1 , die größer ist als die maximale Querschnittsbreite in einer radialen Richtung, betrachtet radial zu einer gedachten Drehachse des Reibrings 1 .

Von der Rückseite 3 ausgehend erstreckt sich von dem Fuß 61 der Hals bevorzugt stufenlos, bis der Fuß 61 in einen zylindrischen Hals 62 übergeht, dessen stirnseitiges Ende die Anlagefläche 63 zur Anlage an dem Schienenrad des Schienenfahrzeugs bildet.

Denkbar ist auch, den Fußquerschnitt so auszurichten, dass er in radialer Richtung größer ist als in der umfänglichen Richtung.

Wie weiter in Figur 2 dargestellt ist, sind die ersten Kühlstege 6 in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet.

Bevorzugt erstreckt sich eine solche Reihe von ersten Kühlstegen 6 in Umfangsrichtung hintereinander nahe einem Innenrand 4 und bevorzugt nahe einem Außenrand 5 des Reibrings 1 , wie es in Figur 2 dargestellt ist. Bei der in Figur 4 gezeigten alternativen Ausführungsvariante sind solche ersten Kühlstege 6 ausschließlich nahe einem Innenrand 4 des Reibrings 1 angeordnet.

Zwischen den beiden Reihen von ersten Kühlstegen 6 sind in Figur 2 eine Vielzahl von zweiten Kühlstegen 7 angeformt, die von zylindrischer Gestalt sind.

Diese zweiten Kühlstege 7 weisen eine Höhenerstreckung Hz auf, die senkrecht zur Ebene der Rückseite 3 betrachtet kleiner ist als die Höhenerstreckung He der ersten Kühlstege 6.

Besonders bevorzugt beträgt ein Verhältnis zwischen der Maximallänge L am Fuß 61 der ersten Kühlstege 6 und einem Durchmesser di am Hals 62 der ersten Kühlstege 6 zwischen 1 ,2 und 2,5. Dieses Verhältnis ermöglicht eine optimale Kühlleistung bei gleichzeitig großer Stabilität der ersten Kühlstege 6.

Bei der in Figur 4 gezeigten alternativen Ausführungsvariante sind auf der Rückseite 3 des Reibrings 1 nahe dem Außenrand 5 t-förmig gestaltete Kühlstege 11 angeformt, die eine besonders stabile Auflage des Reibrings 1 am Schienenrad des Schienenfahrzeugs ermöglichen.

Bei der in den Figuren 5 und 6 gezeigten weiteren alternativen Ausführungsvariante sind erste Kühlstege 6 wiederum sowohl nahe dem Innenrand 4 als auch nahe dem Außenrand 5 des Reibrings 1 angeordnet.

Zwischen den beiden Reihen von ersten Kühlstegen 6 sind hier in Umfangsrichtung betrachtet als Kühlrippen ausgebildete fünfte Kühlstege 12 angeformt, die sich über nahezu die gesamte radiale Breite des Reibrings 1 erstrecken.

Diese fünften Kühlstege 12 weisen in radialer Richtung betrachtet an ihren Enden ebenfalls Anlagefläche121 zur Anlage an dem Schienenrad des Schienenfahrzeugs auf. Ein zwischen den Anlagefläche121 sich erstreckender abgesenkter Bereich 122 ist in seine Höhenerstreckung flacher als der Bereich der Anlageflächen 121 , so dass zwischen dem abgesenkten Bereich 122 und dem Schienenrad Luft durchströmen kann.

Weiter sind bei dieser Ausführungsvariante analog zu den in den Figuren 2 und 4 gezeigten Ausführungsvarianten zylindrisch geformte dritte Stege 10 und Nocken 9 verteilt angeordnet. Anstelle der Schraubenaufnahmen 8 sind hier ebenfalls der Schraubenaufnahme dienende sechste Kühlstege 13 angeformt, die neben einem Schraubenaufnahmebereich 132 einen sich an diesen anschließenden, nach radial innen erstreckenden Steg mit einer weiteren Anlagefläche 131 aufweisen. Die Anlageflächen 131 liegen dabei in einer gedachten Kreislinie mit den Anlageflä- chen 63 der ersten Kühlstege 6 und den Anlageflächen 121 der fünften Kühlstege.

Bezugszeichenliste

1 Reibring

2 Reibfläche

3 Rückseite

4 Innenrand

5 Außenrand

6 erster Kühlsteg

61 Fuß

62 Hals

63 Anlagefläche

7 zweiter Kühlsteg

8 Schraubenaufnahme

9 Nocken

91 Mantel

92 Nut

10 dritter Kühlsteg

11 vierter Kühlsteg

12 fünfter Kühlsteg

121 Anlagefläche

122 abgesenkter Bereich

13 sechster Kühlsteg

131 Anlagefläche

132 Schraubenaufnahmebereich

Q Querschnitt

QF Fußquerschnitt

L Maximallänge des Fußes