DE10018514A1

DE10018514A1 - Betätigungseinrichtung für eine Schienenbremse

Info

Publication number: DE10018514A1
Application number: DE10018514A
Authority: DE
Inventors: Guenter Starck; Mehmet Yener
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2001-10-25
Also published as: EP1145929A2; EP1145929B1; DE50104574D1; DK1145929T3; ES2231327T3; EP1145929A3; ATE283190T1

Abstract

Die Erfindung umfaßt eine Betätigungseinrichtung für eine Schienenbremse an einem Drehgestell eines Schienenfahrzeuges zum Verbringen der Schienenbremse in eine erste Stellung und eine zweite Stellung mit wenigstens einem Betätigungselement. DOLLAR A Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine Federeinrichtung umfaßt, die die Schienenbremse in der ersten Stellung in einem vorbestimmten Mindestabstand zur Schienenoberkante hält.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine Schienenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Drehgestell für ein Schienenfahrzeug mit ei ner derartigen Betätigungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Verbringen einer Schienenbremse aus einer Ruhestellung in eine Bremsstellung und umgekehrt mit 3 einer derartigen Betätigungseinrichtung.

Schienenbremssysteme für Schienenfahrzeuge sind üblicherweise an den beiseiti gen Drehgestellrahmen eines Drehgestells gehalten, wobei die Schienenbremse Bremsträger aufweist, die an beiden Seiten der Radsätze des Schienenfahrzeugs unterhalb der Drehgestellrahmen vorgesehen sind. Die Schienenbremse ist hierbei üblicherweise als Magnetschienenbremse oder Wirbelstrombremse ausgebildet. So können die Bremsträger an ihrer Unterseite Bremsmagnete tragen, welche mit Hilfe von Hebeeinrichtungen zwischen einer abgesenkten Bremsstellung und einer ange hobenen Lösestellung verfahrbar sind. In der abgesenkten Betriebsstellung sollen die Bremsmagnete aufliegen oder einen geringen und möglichst konstanten Abstand zur Oberfläche der Schiene aufweisen. Betreffend elektromagentische Schienenbremsen wird auf nachfolgende Schriften

- Bremsen für Schienenfahrzeuge, Handbuch Bremstechnische Begriffe und Werte, Knorr-Bremse AG, München 1990
- Elektromagnetische Schienenbremsen, Gerätebeschreibung B-D000. 21, Knorr-Bremse AG, München. . .

verwiesen, deren Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung vollumfänglich mit aufgenommen wird.

Schienenbremsen sind im allgemeinen pendelnd aufgehängt und so gestaltet, daß sie ein Seitenspiel von beispielsweise 2 bis 12 mm bei Magnetschienenbremsen in der Bremsstellung ermöglichen, um entsprechend dem Achsabstand und dem Kur venradius eine maximale Überdeckung zwischen der Schienenbremse und der Schiene zu erlauben. In der Hoch- oder Ruhestellung wird die Schienenbremse bei einer Hochaufhängung spielfrei gelagert. Um die Magnetschienenbremse aus der Hoch- bzw. Ruhestellung der Hochaufhängung, wie beispielsweise im UIC-Merkblatt 541-06 niedergelegt ist, in die Bremsstellung zu verbringen, war es bislang üblich, mehrere Betätigungszylinder einzusetzen.

Eine derartige Ausgestaltung erforderte im Drehgestell einen relativ großen Bauraum.

Insbesondere bei Motordrehgestellen, die auch eine Radscheibenbremse umfassen, ist ein derartiger Bauraum nicht mehr vorhanden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine neuartige Betätigungseinrichtung für Dreh gestelle anzugeben, die nur wenig Bauraum einnimmt und insbesondere den Einbau einer Schienenbremse in Hochaufhängung in ein Motordrehgestell in Verbindung mit Radscheibenbremsen erlaubt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine oberbegriffliche Be tätigungseinrichtung für eine Schienenbremse mit wenigstens einem Betätigungs element eine Federeinrichtung umfaßt, die die Schienenbremse in der ersten Stel lung, die die Ruhestellung der Schienenbremse in Hochaufhängung ist, unter einem vorbestimmten Mindestabstand zur Schienenoberkante hält.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Betätigungseinrichtung je Drehgestellseite ge nau ein Betätigungselement, das in einer bevorzugten Ausführungsform ein Betäti gungszylinder ist, pro Schienenbremse vorgesehen ist. Die Federeinrichtung umfaßt pro Schienenbremse und Drehgestellseite bevorzugt zwei separate Federn. Durch eine derartige Ausgestaltung kann gegenüber der herkömmlichen Ausführung erheb lich an Bauhöhe eingespart werden. Insbesondere läßt eine derartige Ausgestaltung eine Kombination mit einer Radscheibenbremse bei einem Motordrehgestell zu, wo bei der Mindestabstand im Motordrehgestell 2600 mm beträgt.

Um die Schienenbremse in der Hochlage beziehungsweise Ruhestellung spielfrei zu halten, ist am Drehgestellrahmen und an der Schienenbremse eine Zentriereinrich tung vorgesehen, wobei die Zentriereinrichtung an der Schienenbremse bevorzugt einen Zentrierkegel umfaßt, der in die am Drehgestell vorgesehene Zentrierung ein greift.

Bevorzugt umfaßt auch das Betätigungselement eine Betätigungselementzentrierein richtung, so daß auch das Betätigungselement in der Hochlage spielfrei gehalten wird. Die Betätigungselementzentriereinrichtung umfaßt hierbei ein Federelement, gegen das der Kolben des Betätigungszylinders gedrückt wird. Um sowohl das Betä tigungselement wie auch die Schienenbremse spielfrei in der Hochlage zu halten, ist vorgesehen, daß die verschiedenen Zentriereinrichtungen alle auf gleicher Höhe an geordnet sind.

Die Betätigungseinrichtungen finden bevorzugt in einem Motordrehgestell für ein Schienenfahrzeug Verwendung, wobei das Motordrehgestell in einer besonderen Ausgestaltung eine Radscheibenbremse umfaßt.

Des weiteren stellt die Erfindung auch ein Verfahren zum Verbringen einer Schie nenbremse aus einer Ruhestellung in Hochaufhängung in eine Bremsstellung mit einer Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung zur Verfügung, wobei nach Be lüften der Betätigungszylinder die Schienenbremse gegen die Kraft der Federein richtung in die Bremsstellung verbracht wird und die Zentriereinrichtung aus der Zentrierung fährt, so daß sich die Schienenbremse in Bremsstellung innerhalb ihrer Spiele bewegen kann. Des weiteren gibt die Erfindung auch ein Verfahren zum Verbringen einer Schienenbremse aus einer Bremsstellung in eine Ruhestellung in Hochaufhängung mit einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung an, wobei die Betätigungszylinder entlüftet werden und die Schienenbremse mit der Kraft der Fe dereinrichtung in die Ruhestellung verbracht wird. Dadurch wird die Schienenbremse in die Zentrierung gedrückt und spielfrei in der Hochlage gehalten.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Drehgestell mit einer Betätigungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik und einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung.

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung in Ruhestellung.

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung in Bremsstellung.

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Drehgestell mit einer erfindungsgemäßen Betä tigungseinrichtung.

Fig. 5a-5b Schnitt entlang der Linie B-D beziehungsweise F-F in Fig. 2 bezie hungswiese Fig. 3.

Fig. 6a-6b Schnitt entlang der Linie C-C beziehungsweise E-E in Fig. 2 bezie hungweise Fig. 3.

Fig. 7a -7b Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung mit Schutzvorrichtung gegen Vereisung.

Fig. 1 zeigt ein Drehgestell 1, das beispielsweise mittels von Luftfedern 3 gegen über dem Fahrzeugrahmen 5 abgefedert wird mit einer Betätigungsvorrichtung 10, umfassend zwei Betätigungszylinder 12, 14 gemäß dem Stand der Technik, und im Vergleich hierzu einer erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 20. Des weiteren umfaßt das Drehgestell 1 eine im Drehgestell 1 untergebrachte Radscheibenbremse 30 mit Radbremszangeneinheit 32.

Die Schienenbremse 40 ist vorliegend in der Hochlage, also in der Ruheposition ge zeigt. Vorliegend ist die Schienenbremse 40 als Magnetschienenbremse mit einer Vielzahl von Gliedermagneten 42 dargestellt. Betreffend die Ausgestaltung der Mag netschienenbremse 40 sowie deren Anordnung im Drehgestell und deren Betätigung gemäß dem Stand der Technik mit den beiden Betätigungszylindern 12, 14 wird auf die Gerätebeschreibung "Elektromagnetische Schienenbremsen" B-D000.21 der Knorr-Bremse, Bremsen für Schienenfahrzeuge, München. . . verwiesen, deren Of fenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung vollumfänglich mit aufgenommen wird.

Die neue erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 20 umfaßt in der in Fig. 1 dar gestellten Ausführungsform einen Betätigungszylinder 22 sowie zwei Federn 24, 26. Deutlich in Fig. 1 zu erkennen ist die kompakte und damit platzsparendere Aus gestaltung der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung 20 gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Betätigungseinrichtung 10.

Insbesondere wird mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Betätigungsvor richtung nicht nur in Längsrichtung eine kompaktere Bauweise erreicht, die den Ein bau von Radscheibenbremsen 32 zuläßt, sondern insbesondere auch erheblich an Bauhöhe eingespart. Hierdurch ist ein Einbau insbesondere auch in Motordrehge stelle zusammen mit Radscheibenbremsen möglich.

In den Fig. 2 und 3 ist nochmals detailliert die erfindungsgemäße Betätigungsvor richtung dargestellt und zwar in Fig. 2 in der sogenannten Ruhestellung bzw. Hoch aufhängung und in Fig. 3 in der Bremsstellung.

Wie bereits bei Fig. 1 dargelegt, umfaßt die erfindungsgemäße Betätigungsvorrich tung 20 für die Schienenbremse 40 einen Betätigungszylinder 22 sowie Federn 24, 26. In der Ruhestellung befindet sich die Schienenbremse 40 in einer Höhe H über der Schienenoberkante 50. Aufgrund des großen Abstandes zwischen Schienen oberkante und Schienenbremse tritt in dieser Stellung keinerlei Bremswirkung ein.

Deutlich zu erkennen in Fig. 2 auch die Befestigung 28 des Zylinders 22 und die Befestigungen 29, mit denen die Federn 24, 26 beziehungsweise das Betätigungs element am Drehgestell 1 über die Konsolen 60 befestigen ist.

Des weiteren ist auch die Zentriereinrichtungen 70 für die Schienenbremse 40, be stehend aus einer Aufnahme 72 sowie einem Zentrierkegel 74 dargestellt. Der Zent rierkegel 74 ist an der Schienenbremse 40 befestigt. Die Zentriereinrichtung 70 dient dazu, daß die Schienenbremse in der in Fig. 2 gezeigten Hochlage spielfrei gehal ten wird.

Für die spielfreie Lagerung des Betätigungszylinders 22 sorgen die in den Fig. 6a und 6b näher dargestellten Federelemente.

Die Magnetschienenbremse wird aufgrund der Federkraft F der beiden Federn 24, 26 in der in Fig. 2 dargestellten Hochlage unter dem Mindestabstand H gegenüber der Schienenoberkante 50 gehalten.

In Fig. 3 ist eine Schienenbremse gemäß Fig. 2 mit einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung in Bremsstellung dargestellt. Gleiche Bauteile wie in Fig. 2 sind mit den selben Bezugsziffern belegt. Der Kolben 23 des Betätigungszylinders 22 drückt die Magnetschienenbremse in die Bremsstellung. Hierbei fährt der Zentrierke gel 74 aus der Zentrierung mit Zentrieröffnung 72 und die Federn 24, 26 werden ge spannt.

Die Schienenbremse 20 kann sich in der Bremsstellung innerhalb ihrer Spiele S₁ und S₂ nunmehr bewegen.

Soll die Schienenbremse aus der in Fig. 3 dargestellten Bremsstellung wiederum in die Ruhestellung wie in Fig. 2 dargestellt, verbracht werden, so geschieht dies durch die rücktreibende Kraft der gespannten Federn 24, 26.

In Fig. 4 ist eine Draufsicht auf ein Drehgestell mit einer Betätigungseinrichtung 20.1, 20.2 an jeder Drehgestellseite dargestellt. Die jeder Drehgestellseite zugeord neten Betätigungseinrichtungen 20.1 und 20.2 umfassen je einen Betätigungszylin der 22.1, 22.2 sowie zwei Federelemente 24.1, 26.1 sowie 24.2, 26.2. Deutlich zu erkennen auch die Spurhalter 80.1, 80.2 sowie die Zentriereinrichtungen 70.1, 70.2 für die Schienenbremse 40.1, 40.2. Des weiteren können aus Fig. 4 die Spiele S₁, S₂ der Schienenbremse in Bremsstellung entnommen werden.

Fig. 5a ist der Schnitt D-D in Fig. 2 und Fig. 5b der Schnitt F-F aus Fig. 3. Fig. 5a zeigt die unkomprimierte Feder 24, wenn die Schienenbremse 40 sich in der Hochlage und damit der Ruhestellung befindet. Deutlich zu erkennen auch die Kon sole 60, die der Befestigung am Drehgestell dient.

Gleiche Bauteile wie in den Fig. 2 und 3 sind in den Fig. 5a und 5b mit den selben Bezugsziffern belegt.

In Fig. 5b ist der Schnitt F-F in Fig. 3 gezeigt. Die Schienenbremse 40 befindet sich nunmehr in Bremsstellung, die Feder 24 ist entsprechend komprimiert.

In den Fig. 6a und 6b sind die Schnitte C-C aus Fig. 2 und E-E aus Fig. 3 dargestellt. Gleiche Bauteile wie in den Fig. 2 und 3 sind wiederum mit den sel ben Bezugsziffern belegt. Deutlich zu erkennen der Betätigungszylinder 22 mit darin verlaufendem Kolben 23. Der Kolben 23 wird mit Hilfe des Federelementes 90 in der Hochlage spielfrei gehalten. Der Kolbenstangenkopf 25 des Kolbens 23 ist derart ausgebildet, daß er auf der Auflage 44 der Magnetschienenbremse 40 verschoben werden kann.

Um auch unter schwierigen Witterungsverhältnissen einen sicheren Einsatz der er findungsgemäßen Betätigungsvorrichtung zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, wie in den Fig. 7a und 7b dargestellt, die Federn 24 beziehungsweise 26 mit ei ner Schutzvorrichtung zu versehen.

Die Schutzvorrichtung ist in der in den Fig. 7a und 7b dargestellten Ausfüh rungsform zweiteilig ausgeführt mit einem starren Unterteil 100 sowie einem ver formbaren Oberteil 102, beispielsweise einem Faltenbalg.

Mit der vorliegenden Erfindung wird somit erstmals eine Betätigungseinrichtung für eine Schienenbremse in Hochaufhängung angegeben, die sich durch einen geringen Bauraum auszeichnet und somit einen Einsatz in einem Motordrehgestell auch zu sammen mit einer Radscheibenbremse ermöglicht. 1 Drehgestell
3 Luftfedern
5 Fahrzeugvolumen
10 Betätigungsvorrichtung gem. dem Stand der Technik
12, 14 Betätigungszylinder
20, 20.1, 20.2 Betätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung
22, 22.1, 22.2 Betätigungszylinder
23 Kolben des Betätigungszylinders
24, 24.1, 24.2 Federn
25 Kolbenstangenkopf
26, 26.1, 26.2 Federn
28, 29 Befestigungen
30 Radscheibenbremse
32 Radbremsenzangeneinheit
40, 40.1, 40.2 Schienenbremse
42 Gliedermagnete
44 Auflage
50 Schienenoberkante SO
60 Konsole
70, 70.1, 70.2 Zentriereinrichtung
72 Aufnahme
74 Zentrierkegel
80.1, 80.2 Spurhalter
90 Federelement
100 Unterteil der Schutzabdeckung
102 Oberteil der Schutzabdeckung
H Höhe über Schienenoberkante
S₁, S₂ Spiel der Magnetschienenbremse

Claims

1. Betätigungseinrichtung (20) für eine Schienenbremse an einem Drehgestell (1) eines Schienenfahrzeuges (40) zum Verbringen der Schienenbremse in eine erste Stellung und eine zweite Stellung mit wenigstens einem Betäti gungselement dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine Federeinrichtung umfaßt, die die Schienen bremse in der ersten Stellung in einem vorbestimmten Mindestabstand (H) zur Schienenoberkante (50) hält.

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stellung die Ruhestellung und die zweite Stellung die Bremsstellung der Schienenbremse (40) ist.

3. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Betätigungselement je ein Betätigungszylinder (22) pro Drehgestellseite ist.

4. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Federeinrichtung zwei Federn (24, 26) je Drehgestellseite umfaßt.

5. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß an der Schienenbremse (49) und am Drehgestell (1) Zentriereinrichtungen (70) zum spielfreien Halten der Schienenbremse in der Ruhestellung vorgese hen sind.

6. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das Betätigungselement eine Betätigungselementzentriereinrichtung umfaßt, um das Betätigungselement spielfrei in der Ruhestellung zu halten.

7. Betätigungselement gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungselementzentriereinrichtung ein Federelement (90) umfaßt.

8. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die Betätigungselementzentriereinrichtung und die Zentriereinrichtung der Schienenbremse auf gleicher Höhe angeordnet sind.

9. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß das Betätigungselement und die Federeinrichtung im Drehgestell (1) an Kon solen (60) befestigt sind.

10. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß das Drehgestell (1) ein Motordrehgestell ist und eine Radscheibenbremse (70) umfaßt.

11. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schienenbremse (40) eine Magnetschienenbremse ist.

12. Motordrehgestell für ein Schienenfahrzeug mit einer Schienenbremse, da durch gekennzeichnet, daß das Motordrehgestell (1) eine Betätigungseinrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 umfaßt.

13. Motordrehgestell gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Motordrehgestell (1) eine Radscheibenbremse (30) umfaßt.

14. Verfahren zum Verbringen einer Schienenbremse aus einer Ruhestellung in eine Bremsstellung mit einer Betätigungseinrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend folgende Schritte:

1. 14.1 die Betätigungszylinder (22) werden belüftet
2. 14.2 die Schienenbremse (40) wird gegen die Kraft der Federeinrichtung in die Bremsstellung verbracht, wobei
3. 14.3 die Zentriereinrichtung (70) aus der Zentrierung (72) fährt, so daß sich die Schienenbremse innerhalb ihrer Spiele bewegen kann.

15. Verfahren zum Verbringen einer Schienenbremse aus einer Bremsstellung in eine Ruhestellung mit einer Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprü che 1 bis 11, umfassend folgende Schritte:

1. 15.1 die Betätigungszylinder (22) werden entlüftet
2. 15.2 die Schienenbremse wird mit der Kraft der Federeinrichtung in die Ruhestel lung verbracht, wobei 15.3 die Zentriereinrichtung (70) in die Zentrierung (72) fährt, so daß die Schienenbremse spielfrei in der Ruhestellung gehalten wird.