DD202274A5

DD202274A5 - Schienenzange

Info

Publication number: DD202274A5
Application number: DD24062382A
Authority: DD
Inventors: Walter Spitz; Johannes Eisenkoelbl
Original assignee: Voest Alpine Ag
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1982-06-10
Publication date: 1983-09-07
Also published as: ATA261581A; AT372438B; DE3221834C2; DE3221834A1

Abstract

Die Schienenzange ist zum Festbremsen gleisgebundener Fahrzeuge anwendbar. Waehrend das Ziel der Erfindung in der Erhoehung der Gebrauchswerteigenschaften und der Servicefreundlichkeit zu sehen ist, besteht die Aufgabe darin, eine Schienenzange der gattungsgemaessen Art zu schaffen, die sich durch Verringerung der Baumasse und eine Erhoehung der auf die Zangenschenkel wirkenden Kraft auszeichnet. Dieses wird im wesentlichen dadurch erreicht, dass die freien Enden der beiden von den Klemmbacken (13) abgewandten Zangenschenkel (2; 3) durch Gelenke (8a; 8b) mit den freien Enden von wenigstens zwei Kniehebel (6; 7) bildenden Armen (6a; 7a; 6b; 7b) mit paarweise entgegengesetzter Neigung verbunden sind. Zwischen den Kniegelenken (9; 10) der Kniehebel (6; 7) sind gelenkig eine die Schienenzange (1) im Schliesssinne beaufschlagender Feder (17) u. ein Zylinder -Kolben-Aggregat (15; 16) zum Oeffnen der Schienenzange (1) angeschlossen.

Description

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Schienenzange

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung besieht sich auf eine Schienenzange für gleisgebundene Fahrzeuge, wie z« B, Kräne, Absetzer, Rückladegeräte oder dergleichen, bei welcher die von den Klemmbacken abgewandten Zangenschenkel durch eine am Kniegelenk wenigstens eines Kniehebels angreifende Feder spreizbar und durch ein am Kniegelenk des Kniehebels angreifendes Zylinder-Kolben-Aggregat entgegen der Federkraft im Öffnungssinne gegeneinander bewegbar sind..

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Eine derartige Schienenzange ist beispielsweise aus der DE-AS 1 203 304 und der DD-PS 20 555 bekanntgeworden. Bei diesen bekannten Anordnungen wird die Schließkraft der Schienenzange durch eine Feder bewirkt, während die Öffnungsbewegung entgegen der Kraft dieser Feder durch ein hydraulisches Zylinder-Kolben-Aggregat bewirkt wird. Bei diesen bekannten Anordnungen greift die Kolbenstange am Kniegelenk des Kniehebels an, während die Feder und der Zylinder des hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregates ortsfest oder an demjenigen Teil, an welchen die Zangenschenkel angelenkt sind, abgestützt ist. Für die Öffnungs- und Schließbewegung steht somit der Hub der Feder bzw. des Kolbens relativ zum ortsfesten Abschnittsteil zur Verfügung und die Verlagerung des Kniegelenkes entspricht diesem Hub. Die auf das Kniegelenk wirkende Kraft wird durch die den Kniehebel bildenden Arme auf die Zangenschenkel übertragen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schienenzange der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß die Gebrauchs-

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werteigenschaft en und die Servicefreundlichkeit erhöht werden,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schienenzange der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß bei Verringerung der Baumaße die auf die Zangenschenkel wirkende Kraft erhöht wird.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß wenigstens zwei Kniehebel mit paarweise entgegengesetzter Neigung der die Kniehebel bildenden Arme vorgesehen sind, daß die freien Enden der die beiden Kniehebel bildenden Arme durch Gelenke gelenkig mit den Zangenschenkeln verbunden sind, und daß ein Ende der Feder und der Zylinder gelenkig mit dem Kniegelenk des einen Kniehebels und das andere Ende der Feder und der Kolben gelenkig mit dem Kniegelenk des anderen Kniehebels verbunden ist. Dadurch, daß zwei Kniehebel vorgesehen sind und daß die Feder bzw. das Zylinder-Kolben-Aggregat zwischen den beiden Kniegelenken und nicht zwischen einem Kniegelenk und einer ortsfesten Stelle wirkt, wird bei gleichem Hub der Anlenkstellen der Arme der Kniehebel an den Zangenschenkeln der Hub der Feder verdoppelt und es wird daher auch die Anpreßkraft der Klemmbacken an die Schiene verdoppelt. Es muß aber nicht der Hub der Feder gegenüber den bekannten Anordnungen vergrößert werden, sondern es können bei gleichem Hub der Feder die Kniehebel in der Ausgangsstellung näher der Strecklage liegen. Je gestreckter die Kniehebel in der Ausgangsstellung liegen, desto größer wird die durch die Kniehebel auf die Zangenschenkel ausgeübte Kraft und ea wird dadurch ebenso die auf die Zangenschenkel ausgeübte Spreizkraft verdoppelt.

Bei einer .vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Zylinder des hydraulischen Kolben-Aggregates als Sack-

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bohrung im Kopfteil einer Stange ausgebildet, welche an dem Kniegelenk des den Klemmbacken näher liegenden Kniehebels angreift, und daß die Peder an mit dem Kolben und mit der Stange verbundenen Pedertellern abgestützt ist. Dadurch wird in konstruktiv einfacher Weise der Angriff der Peder bzw, dea Kol^ben-Zylinder-Aggregates an den Kniegelenken der beiden Kniehebel ermöglicht und es wird eine Verringerung der Baumaße erreicht. Es können lediglich zwei Kniehebel, deren Anne paarweise entgegengesetzte Neigung aufweisen, verwendet werden oder es kann jeder dieser Kniehebel auch als Kniehebelpaar ausgebildet sein, wobei die Kniehebel zu beiden Seiten der Stange angeordnet sind, wodurch eine symmetrische Kraftübertragung erzielt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform" der Erfindung ist der Kolben mit einem im wesentlichen zylindrischen, die Stange und die Peder übergreifenden Gehäuse starr verbunden, dessen von der Stange durchsetzte Stirnwand als Pederteller ausgebildet ist. Auf diese Weise ist die Peder und das Kolben-Zylinder-Aggregat zu einer Einheit verbunden und gegen äußere Einflüsse abgekapselt. Vorzugsweise ist hierbei die Peder von einem von dem zylindrischen Gehäuse umschlossenen und an der Stange geführten Tellerfederpaket gebildet. Eine solche Tellerfeder ergibt große Kräfte und ein günstiges Pederdiagramm.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das zylindrische Gehäuse frei schwebend an den Kniegelenken der Kniehebel aufgehängt. Auf diese Weise ist dieses zylindrische Gehäuse, welches die gesamte Betätigungseinrichtung, nämlich das hydraulische Aggregat und die Peder enthält, zu Reparaturzwecken oder zu Einstellzwecken leicht zugänglich und kann nach Lösen der beiden Anlenkstellen leicht abgenommen und in die Werkstatt verbracht werden.

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Torzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß ein Zangenschenkel in Höhenrichtung und quer zur Schienenlängsrichtung verstellbar über Träger mit dem Rahmen des Fahrzeuges verbunden ist und ein Tragkörper der Klemmbacken mit dem einen Träger der Klemmbacken starr verbunden ist und der mit dem anderen Zangenschenkel verbundene Tragkörper der Klemmbacken am anderen Träger geführt ist. Es sind somit beide Klemmbacken an den Trägern festgelegt oder geführt, wobei die Träger ihrerseits wieder gegen den Fahrzeugrahmen abgestützt sind, und es werden dadurch die in Schienenlängsrichtung wirkenden Haltekräfte unmittelbar von den Trägern und damit auch vom Fahrzeugrahmen aufgenommen. Dadurch, daß ein Zangenschenkel, an dem der andere Zangenschenkel angelenkt ist, in Höhenrichtung- und quer zur Schienenlängsrichtung über die Träger mit dem Fahrzeugrahmen in Höhenrichtung und horizontal quer zur Schienenlängsrichtung verstellbar verbunden ist, können die Klemmbacken in ihrer Höhenlage verstellt werden, so daß sie bei der Fahrt nicht hinderlich sind und auch quer zur Schienenlängsrichtung in solcher ?/eise, daß eine mittige Aufbringung der Kräfte relativ zur Schienenlängsachse sichergestellt wird. In Schienenlängsrichtung ist die Zange unverschieblich geführt, so daß die Bremskräfte in erster Linie von der Trägerkonstruktion aufgenommen werden und der Anlenkbolzen der beiden Zangenschenkel aneinander entlastet wird.

Zweckmäßig sind gemäß der Erfindung die Klemmbacken um eine zur Schienenlängsrichtung parallele Achse verschwenkbar an den Tragkörpern angeordnet, so daß eine selbsttätige Anpassung an das Querschnittsprofil des Schienenkopfes erfolgen kann. Gemäß der Erfindung kann auch die Anlenkstelle der Kniehebel an wenigstens einem Zangenschenkel verstellbar, insbesondere als Exzenter, ausgebildet sein. Dadurch kann die Neigung der Zange relativ zur Längsachse der

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Schiene eingestellt werden und es kann auch die Schienenzange relativ zur Achse der Betätigungseinrichtung in ihrer lleigung verstellt werden. Des weiteren können jedoch auch Abnützungen an den Bremsbacken ausgeglichen werden«

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Pedern so dimensioniert und die Kniehebel so ausgemittelt, daß die die Gelenke der Zangenschenkel auseinanderspreizende Kraft unabhängig vom Verschleiß der Klemmbacken über den gesamten Arbeitsbereich des Klemmvorganges weitgehend konstant bleibt. Dadurch wird die Klemmkraft unabhängig von der Abnützung der Klemmbacken und der Gelenke sowie auch unabhängig von Toleranzen in der Breite des Schienenkopfes weitgehend gleichgehalten.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig. 1;: die Schienenzange in Seitenansicht in Längsrichtung der Schiene gesehen;

Pig. 2: die Zange nach Pig. 1 in Seitenansicht quer zur Schienenlängsrichtung teilweise im Schnitt samtder Trägerkonstruktion;

Pig. 3: ein Detail der Klemmbacken in der Ansicht nach Pig. 1 in vergrößerter Darstellung;

Pig. 4i den Verlauf der Haltekraft über den Arbeitsbereich der Zange.

Die Schienenzange 1 weist zwei Zangenschenkel 2; 3 auf. Der Zangenschenkel 2 ist über eben Anlenkbolzen 4 am·

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Zangenschenkel 3 angelenkt. Der Zangenschenkel 3 ist über Träger 5a; 5b mit dem Rahmen 23 des Fahrzeuges verbunden. An den Zangenschenkel 2; 3 sind Kniehebel 6; 7 angelenkt. Das freie Ende des Armes 6a des Kniehebels 6 und das freie Ende des Armes 7a des Kniehebels 7 ist mittels eines Gelenkes 8a an dem Zangenschenkel 3 angelenkt. Das freie Ende des Armes 6b des Kniehebels 6 und das freie Ende des Armes 7b des Kniehebels 7 ist mittels eines Gelenkes 3b an den Zangenschenkel 2 angelenkt. Mit dem Kniegelenk 9 des Kniehebels 6 und dem Kniegelenk 10 des Kniehebels 7 ist eine Betätigungseinrichtung 11 verbunden. Diese Betätigungseinrichtung 11 ist freischwebend an den Kniegelenken 9 und aufgehängt. Die Kniehebel 6; 7 sind, wie Fig. 2 zeigt, paarweise zu beiden Seiten angeordnet.

Die dem Schienenkopf 12 zugewendeten kürzeren Schenkel der Zange 1 greifen über Klemmbacken 13 an den Seitenflächen des Schienenkopfes an.

Die Betätigungseinrichtung 11 ist in Fig. 2 im Detail dargestellt. Eine Stange 14 weist eine Sackbohrung 15 auf, in welcher ein Kolben 16 axial verschieblich geführt ist. An der Außenseite der Stange 14 ist ein Tellerfederpaket 17 geführt, welches mit seinem einen Ende an einem mit der Stange 14 verbundenen Federteller 18 abgestützt ist. Der Kol__ben 16 ist starr mit einem Gehäuse 19 verbunden, dessen untere Stirnwand 20 von der Stange 14 durchsetzt wird und den anderen Federteller 20 der Tellerfeder 17 bildet.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, erfolgt ein Schließen der Zange durch Verringerung des Y/inkels oC zwischen den Kniehebeln 6a; 6b und 7a; 7b, wobei die Kniegelenke 9; 10 in Richtung zueinander bewegt und die Kniehebel gestreckt werden. Dies erfolgt durch die Kraft der Tellerfeder 17, da der Federteller 20 mit dem oberen Kniegelenk 9 und die

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Stange 14 sit dem unteren Kniegelenk 10 gelenkig verbunden ist. Zum öffnen der Zange wird über eine Druckmittelleitung 21 Hydraulikflüssigkeit in den von einer Sackbohrung gebildeten Zylinder'15» d. h. in den Arbeitsraum des Kolbens 16, eingepreßt. Der Kolben 16 bewegt sich in diesem Pail nach oben und nimmt den Federteller 20 unter Zusammenpressen der Feder 17 nach oben mit. Auf diese Weise wird der Winkel oC zwischen den Kniehebeln 6; 7 wieder vergrößert und die Zange von der Schiene gelöst.

Die Träger 5a; 5b des Zangenschenkels 3 sind über ein hydraulisches Zylinder-Kolben-Aggregat 22 höhenverstellbarmit dem Fahrzeugrahmen 23 verbunden. Die Führung der Träger 5 erfolgt hierbei über Langlöcher 24 und Zapfen 25 in einer Weise, daß eine Verschiebung in Schienenlängsrichtung νer-, hindert wird. Des weiteren sind Trägkörper 26a; 26b für die Klemmbacken 13 vorgesehen. Der Tragkörper 26a ist mit dem Zangenschenkel 3 und damit auch mit dem Träger 5a starr verbunden. Der Tragkörper 26b der zweiten Klemmbacke 13 ist mit dem Zangenschenkel 2 starr verbunden. Dieser Tragkörper 26b wird vom Träger 5b, wie Fig. 3 in größerem Maßstab zeigt, umgriffen und ist durch diesen in Schienenlängsrichtung geführt, so daß die auf den Tragkörper 26b in Schienenlängsrichtung wirkenden Kräfte in den Träger 5b eingeleitet werden. Dadurch wird der Zangenschenkel 2 und das Gelenk 4 entlastet. Die Klemmbacken 13 sind um eine parallel zur Schienenlängsachse verlaufenden Achse 27 schwenkbar an den Tragkörpern 26a; 26b angelenkt.

Die korrekte Stellung der Zangenschenkel kann über die in Fig. 2 dargestellten Endschalter 23; 29 ermittelt und in einfacher Weise angezeigt werden. Ebenso kann der hydrostatische Druck in der Hydraulikleitung 21 für die Stellungsanzeige herangezogen werden. Die Dimensionierung des Tellerfederpaketes 17 kann in einfacher Y/eise so getroffen sein,

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daß das Tellerfederpakst bei geschlossener Zange weitgehend entlastet ist. Die Anpreßkraft bleibt hierbei über einen weiten Arbeitsbereich konstant, wobei die Nachstellung der Federkraft durch die leichte Zugänglichkeit der Betätigungseinrichtung 11 jederzeit möglich ist. Es kann beispielsweise der Federteller 13 auf die Stange 14 aufgeschraubt sein, so daß er zum Zwecke der Veränderung der Federspannung verschraubt werden kann. Da die Betätigungseinrichtung 11 nur an den Kniegelenken 9; 10 der Kniehebel 6; 7 aufgehängt ist, kann diese Betätigungseinrichtung auch von der Zange gelöst und in die Werkstatt verbracht werden.

Durch das hydraulische Zylinder-Kolben-Aggregat .22 kann die Schienenzange beispielsweise bei Kurvenfahrt komplett aus dem Schienenbereich ausgehoben werden. Für Einstellung und Anzeige der korrekten Arbeitslage der Zange kann auch die aus Langloch 24 und Zapfen 25 bestehende Führung der Träger 5 am Fahrgestell herangezogen werden. Die Träger 5a; 5b können auch in nicht dargestellter Weise in Schienenquerrichtung verstellbar sein. Die Gelenke 8a und/oder 8b sind als Exzenter ausgebildet und auf diese Weiae in Schienenquerrichtung verstellbar.

Die Klemmbacken 13 passen sich durch ihre Verschwenkbarkeit der'Lage der Seitenflächen des Schienenkopfes 12 an, wobei die Haltekräfte über den Tragkörper 26 der Klemmbacken unmittelbar in die Träger 5a; 5b abgeleitet werden, ohne die Zangenschenkel 2 und 3 bzw. die Anlenkachse 4 zu belasten.

In Fig. 4 ist der Verlauf der Haltekraft über den Verstellweg der Backen aufgetragen. Die Kurve 30 gibt hierbei die Federkennlinie wieder, wobei die Federkraft auf der rechten Ordinate aufgetragen ist. Auf der Abszisse.ist der Backenweg ausgehend von einer theoretischen Null-Lage bei völlig

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entspannter Feder eingetragen. Unterhalb der Abszisse ist der Federweg der Feder in Millimetern aufgetragen. Die übersetzung, welche auf die Backen zur Wirkung kommt, setzt sich aus der Übersetzung der Kniehebel und der Übersetzung der Klemmhebel zusammen. Die daraus resultierende Gesamtübersetzung ist mit der Kurve 31 dargestellt. Aus der Gesamthebelübersetzung und der Federkennlinie ergibt sich die Haltekraft, welche mit der Kurve 32 dargestellt ist. über den Arbeitsbereich a, "welcher einem Gesamtverstellweg der Backe von etwa 3 ran entspricht, bleibt die Haltekraft in der Siähe ihres Maximums konstant, wobei die entsprechende Haltekraft auf der linken Ordinate aufgetragen ist.

Claims

240623 1 fc - 10 - 60 935 26 AP S 01 B / 240 623 1 Berlin, 1. 10. 82 Erfindungsanspruch

1. Schienenzange für gleisgebundene Fahrzeuge, wie z. B. Kräne, Absetzer, Rückladegeräte od. dgl., "bei welcher die von den Klemmbacken abgewandten Zangenschenkel durch eine am Kniegelenk wenigstens eines Kniehebels angreifende Feder spreizbar und durch ein am Kniegelenk des Kniehebels angreifendes Zylinder-Kolben-Aggregat entgegen der Federkraft im Öffnungssinne gegeneinander bewegbar sind, gekennzeichnet dadurch, daß wenigstens zwei Kniehebel (6; 7) mit paarweise entgegengesetzter Neigung der die Kniehebel bildenden Arme (6a; 7a bzw. 6b; 7b) vorgesehen sind, daß die freien Enden der die beiden Kniehebel bildenden Arme durch Gelenke (8a; 8b) gelenkig mit den Zangenschenkeln (3; 2) verbunden sind, und daß ein Snde der Feder (17) und der Zylinder (15) gelenkig mit dem Kniegelenk (10) des einen Kniehebels (7a; 7b) und das andere Snde der Feder (17) und der Kolben (16) gelenkig mit dem Kniegelenk (9) des anderen Kniehebels (6a; 6b) verbunden ist.

2. Schienenzange nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Zylinder (15) des hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregates als Sackbohrung im Kopfteil einer Stange (H) ausgebildet ist, welche an dem Kniegelenk (10) des den Klemmbacken (26) näher liegenden Kniehebels (7a; 7b) angreift, und daß die Feder (17) an mit dem Kolben (16) und mit der Stange (14) verbundenen Federtellern (20 und 18) abgestützt ist.

3. Schienenzange nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Kolben. (1.6) mit einem im wesentlichen zylindrischen, die Stange (14) und die Feder (17) übergreifenden

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Gehäuse (30) starr verbunden ist, dessen von der Stange (14) durchsetzte. Stirnwand als Federteller (20) ausgebildet ist.

4* Schienenzange nach einem der Punkte 1, 2 oder 3) gekennzeichnet dadurch, daß die Feder (17) von einem von dem zylindrischen Gehäuse (30) umschlossenen und an der Stange (14) geführten Tellerfederpaket gebildet ist.

5. Schienenzange nach einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das zylindrische Gehäuse (30) frei schwebend an den Kniegelenken (9; 10) der Kniehebel (6a; 6b und 7a; 7b) aufgehängt ist.

6. Schienenzange nach einem der Punkte 1 bis 5₅ gekennzeichnet dadurch, daß ein Zangenschenkel (3-) in Höhenrichtung und quer zur Schienenlängsrichtung verstellbar über Träger (5a; 5b) mit dem Rahmen (23) des Fahrzeuges verbunden ist und ein Tragkörper (26a) der Klemmbacken (13) mit dem einen Träger (5a) der Klemmbacken (13) starr'Verbünden"!st und der mit dem anderen Zangenschenkel (2) verbundenen Tragkörper (26b) der Klemmbacken (13) am anderen Träger (5b) geführt ist.

7. Schienenzange nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Klemmbacken (13) um eine zur Schienenlängsrichtung parallele Achse verschwenkbar an den Tragkörpern (26) angeordnet sind.

8. Schienenzange nach einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Anlenkstelle der Kniehebel an wenigstens einem Zangenschenkel verstellbar, insbesondere als Exzenter ausgebildet ist.

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9, Schienenzange nach einem der Punkte 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Feder (17) so dimensioniert und die Kniehebel (6a; 6b und 7a; 7b) so ausgemittelt sind, daß die die Gelenke (Sa; Sb) der Zangenschenkel (2; 3) auseinanderspreizende Kraft unabhängig vom Verschleiß der Klemmbacken über den gesamten Arbeitsbereich weitgehend konstant bleibt.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen