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Aufgrund der vormals bauartbedingt vergleichsweise hohen Rollwiderstände von Eisenbahngüterwagen sind die Richtungsgleise bestehender Rangierbahnhöfe üblicherweise mit einem Gefälle von größer oder gleich 1% ausgelegt. Hierdurch wird sichergestellt, dass möglichst alle Güterwagen nach Verlassen des Ablaufberges bis an das jeweilige Gleisende rollen. Dabei werden beziehungsweise wurden entsprechende, nicht oder nicht vollständig automatisierte Ablaufanlagen derart betrieben, dass der erste Wagen kurz vor dem jeweiligen Gleisende von Hemmschuhlegern gestoppt wird und nachfolgende Wagen ungebremst auf diesen auffahren.
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Der Rollwiderstand moderner Güterwagen ist jedoch so niedrig, dass aufgrund des in den Richtungsgleisen vorhandenen Gefälles bei dem zuvor beschriebenen Verfahren unzulässig hohe Geschwindigkeiten erreicht werden beziehungsweise erreicht werden würden. So könnte es zu Schäden sowohl des Frachtgutes als auch der beteiligten Güterwagen kommen, wenn ein gut laufender, schneller Güterwagen auf einen in einem Richtungsgleis stehenden Güterwagen aufprallt. Um eine entsprechende unzulässige Beschleunigung der Güterwagen im Betrieb von Ablaufanlagen zu verhindern, besteht daher die Notwendigkeit, entweder das Gefälle der Richtungsgleise zu verringern oder die Güterwagen in den Richtungsgleisen aktiv abzubremsen und damit auf einer zulässigen Geschwindigkeit zu halten. Da eine Veränderung des Gefälles der Richtungsgleise bestehender Ablaufanlagen mit hohen Kosten verbunden und in den meisten Fällen auch aus topografischen Gründen nicht umsetzbar ist, werden zur Begrenzung der Rollgeschwindigkeit von Güterwagen in Richtungsgleisen üblicherweise so genannte Gefälleausgleichsbremsen eingesetzt. Ein bekannter Typ entsprechender Gefälleausgleichsbremsen ist hierbei die Kolbengleisbremse. Diese entzieht dem Güterwagen überschüssige Bewegungsenergie dadurch, dass durch das jeweilige Wagenrad ein Kolben beziehungsweise Kolbenrohr der Kolbengleisbremse überfahren und hierdurch dieser gegen einen hydraulischen oder pneumatischen Widerstand eingedrückt wird.
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Die in einem jeweiligen Gleis benötigte Anzahl von Kolbengleisbremsen hängt von den jeweiligen Umständen, insbesondere von dem jeweiligen Gefälle des betreffenden Richtungsgleises ab. In der Praxis wird häufig am Anfang des jeweiligen Richtungsgleises beidseitig in jedem Schwellenfach eine entsprechende Kolbengleisbremse montiert, um eine gegebenenfalls hohe Anfangsgeschwindigkeit der Güterwagen abzubauen. Ab der Mitte bis zum Ende des jeweiligen Richtungsgleises ist dann zumeist eine einseitige Montage mit einer Kolbengleisbremse je Schwellenfach ausreichend.
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Ein Nachteil entsprechender Bremssysteme mit üblichen Kolbengleisbremsen besteht darin, dass beim Ausziehen eines fertig zusammengestellten Zuges aus einem Richtungsgleis jedes einzelne Wagenrad alle in Auszugsrichtung vor ihm liegende Kolbengleisbremsen beziehungsweise deren als Kolbenrohr ausgeführte Dämpfer überrollt und von diesen abgebremst wird. Diese Bremsenergie, die bei bis zu 1500 Kolbengleisbremsen je Richtungsgleis durchaus signifikant ist, muss zusätzlich durch die jeweilige Lokomotive aufgebracht und durch die jeweilige Kolbengleisbremse in Wärmeenergie umgewandelt werden. In der Praxis werden dabei am Ende eines Richtungsgleises montierte Bremselemente, d.h. Kolbengleisbremsen, während des Auszuges bis zu 400-mal betätigt. Dies führt dazu, dass sich die Kolbengleisbremsen, je nach Umgebungstemperatur, auf bis zu 150 Grad Celsius erwärmen können. Durch diese hohe thermische Belastung besteht die Gefahr, dass sich die Lebensdauer der Kolbengleisbremsen reduziert und/oder ihre betrieblichen Eigenschaften verschlechtern. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass ein entsprechender Ausziehvorgang mit einem hohen Lärmpegel verbunden ist. So ergeben sich beispielsweise in einer betrieblichen Situation mit 1000 Kolbengleisbremsen in einem Richtungsgleis und einem Güterzug mit 300 Achsen, wobei die erste Kolbengleisbremse lediglich von einer Achse und die letzte Kolbengleisbremse von allen Achsen überrollt wird, insgesamt etwa 150.000 Bremsvorgänge, die in Summe eine erhebliche Lärmbelastung sowohl des Betriebspersonals als auch etwaiger Anwohner zur Folge haben.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbengleisbremse zum Abbremsen von Eisenbahnwagen, wobei die Kolbengleisbremse durch ein die Kolbengleisbremse befahrendes Rad aus einer aktiven in eine inaktive Stellung überführbar ist und zum Halten der Kolbengleisbremse in der inaktiven Stellung eine ein- und ausschaltbare Haltevorrichtung aufweist.
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Eine solche Kolbengleisbremse ist aus der Offenlegungsschrift
DE 32 36 340 A1 bekannt. Diese beschreibt eine Gleisbremse in Form einer Kolbengleisbremse, die aus einer aktiven Stellung, in welcher vorbeirollende Räder gebremst werden, in eine inaktive Stellung überführbar ist, in der Räder die Kolbengleisbremse ungehindert passieren können. Dabei kann das Überführen der Kolbengleisbremse aus der aktiven in die inaktive Stellung entweder durch eine Rückzugseinrichtung der Kolbengleisbremse oder aber durch ein vorüberrollendes Rad erfolgen. Die bekannte Kolbengleisbremse weist eine Haltevorrichtung in Form von Rückhaltemitteln auf, mittels derer die Kolbengleisbremse in ihrer inaktiven Stellung gehalten werden kann. Dabei ist die Haltevorrichtung als pneumatische Verriegelung ausgeführt, die einen mit Druckluft beaufschlagten Haltekolben aufweist. Die aus der
DE 32 36 340 A1 bekannte Kolbengleisbremse ermöglicht es somit, dass die Kolbengleisbremse bei Bedarf in eine inaktive Stellung überführt werden kann, wobei die hierfür erforderliche Energie vorteilhafterweise durch ein die jeweilige Kolbengleisbremse befahrendes Rad aufgebracht wird. Hierdurch wird es somit vermieden, dass die betreffende Energie durch die Kolbengleisbremse selbst bereitgestellt werden muss. Allerdings weist die bekannte Kolbengleisbremse den Nachteil auf, dass sie in der inaktiven Stellung dauerhaft mit Druckluft beaufschlagt werden muss. Da diese Druckluft zur Aufrechterhaltung der inaktiven Stellung permanent verfügbar sein muss, führt beispielsweise eine Undichtigkeit des pneumatischen Systems dazu, dass die Kolbengleisbremse beziehungsweise die betroffenen Kolbengleisbremsen ungewollt in die aktive Stellung überführt werden, da hierdurch die Haltevorrichtung ausgeschaltet wird. Darüber hinaus weist die bekannte Kolbengleisbremse auch den Nachteil auf, dass sie konstruktiv vergleichsweise kompliziert und aufwändig ist, was zu vergleichsweise hohen Herstellungskosten und gegebenenfalls vergleichsweise hohen Wartungsaufwänden führt beziehungsweise führen kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbengleisbremse der zuvor genannten Art anzugeben, die einen vergleichsweise einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und zugleich besonders zuverlässig und robust ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kolbengleisbremse zum Abbremsen von Eisenbahnwagen, wobei die Kolbengleisbremse durch ein die Kolbengleisbremse befahrendes Rad aus einer aktiven in eine inaktive Stellung überführbar ist und zum Halten der Kolbengleisbremse in der inaktiven Stellung eine ein- und ausschaltbare Haltevorrichtung aufweist, wobei die Haltevorrichtung eine mechanische Arretiervorrichtung aufweist, welche die Kolbengleisbremse bei eingeschalteter Haltevorrichtung eigenständig in der inaktiven Stellung hält.
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Die erfindungsgemäße Kolbengleisbremse zeichnet sich somit dadurch aus, dass die Haltevorrichtung eine mechanische Arretiervorrichtung aufweist, welche die Kolbengleisbremse bei eingeschalteter Haltevorrichtung eigenständig in der inaktiven Stellung hält. Durch die mechanische Arretiervorrichtung wird es hierbei ermöglicht, dass die Kolbengleisbremse in der inaktiven Stellung gehalten wird, ohne dass hierfür Energie in elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Form dauerhaft bereitgestellt werden muss. So wird die Kolbengleisbremse bei eingeschalteter Haltevorrichtung mittels der mechanischen Arretiervorrichtung eigeständig in der inaktiven Stellung gehalten. Dabei ist „eigenständig“ so zu verstehen, dass das Halten in der inaktiven Stellung autark durch die mechanische Arretiervorrichtung erfolgt, d.h. ohne dass der Kolbengleisbremse zu diesem Zwecke Energie von außen, d.h. beispielsweise über eine elektrische, pneumatische oder hydraulische Leitung, bereitgestellt werden müsste.
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Die erfindungsgemäße Kolbengleisbremse weist den Vorteil auf, dass für das Halten der inaktiven Stellung keine dauerhaft anstehende Energie, etwa in Form von Druckluft, erforderlich ist. Hierdurch vereinfacht sich vorteilhafterweise der konstruktive Aufbau der Kolbengleisbremse, wodurch der Aufwand für ihre Herstellung und damit die hiermit verbundenen Kosten vorteilhafterweise reduziert werden. Darüber hinaus ergeben sich durch den vereinfachten Aufbau der Kolbengleisbremse vorteilhafterweise auch bei ihrem Betrieb dahingehend Vorteile, dass die Kolbengleisbremse in der betrieblichen Praxis besonders zuverlässig und robust ist. Dadurch, dass die Haltevorrichtung aufgrund der mechanischen Arretiervorrichtung zum Halten der inaktiven Stellung keine der Kolbengleisbremse mittels entsprechender Leitung zuzuführende Energie benötigt, werden darüber hinaus vorteilhafterweise zusätzliche Aufwände im Rahmen der Installation beziehungsweise Montage der Kolbengleisbremse am Gleis vermieden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die Begriffe „aktive Stellung“ und „inaktive Stellung“ nicht so zu verstehen sind, dass notwendigerweise die gesamte Kolbengleisbremse ihre Stellung beziehungsweise ihre Position ändert. Stattdessen wird die erfindungsgemäße Kolbengleisbremse in der Regel derart ausgeführt sein, dass lediglich ein Bremselement der Kolbengleisbremse, etwa in Form eines Kolbens beziehungsweise Kolbenrohres, in der aktiven und der inaktiven Stellung der Kolbengleisbremse eine unterschiedliche Position aufweist. Dies kann beispielsweise derart geschehen, dass das betreffende Bremselement in der inaktiven Stellung im Vergleich zur aktiven Stellung derart abgesenkt beziehungsweise aus dem Bereich des Gleises zurückgefahren beziehungsweise entfernt ist, dass das Bremselement in der inaktiven Stellung durch ein vorbeirollendes Rad nicht oder zumindest nicht wesentlich betätigt wird.
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Weiterhin sei angemerkt, dass die Haltevorrichtung nach ihrem Einschalten die Kolbengleisbremse nicht sofort in der inaktiven Stellung hält. Stattdessen ist es zunächst erforderlich, dass die Kolbengleisbremse durch ein sie befahrendes Rad aus der aktiven in die inaktive Stellung überführt wird. Sobald dies geschehen ist, wird die Kolbengleisbremse dann bei eingeschalteter Haltevorrichtung eigenständig in der inaktiven Stellung gehalten. Somit ist das Einschalten der Haltevorrichtung im Sinne eines Aktivierens dahingehend zu verstehen, dass die Haltevorrichtung hiernach im Falle des Überführens der Kolbengleisbremse in die inaktive Stellung die Kolbengleisbremse in dieser Stellung hält.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse weist die Haltevorrichtung einen Schaltmagnet auf, der derart mit der mechanischen Arretiervorrichtung zusammenwirkt, dass die Haltevorrichtung durch einen Stromimpuls einschaltbar ist. Dies ist vorteilhaft, da somit auch zum Einschalten der Haltevorrichtung lediglich ein kurzzeitiger Stromimpuls ausreicht, so dass insbesondere keine länger andauernde oder dauerhafte Bereitstellung elektrischer Energie erforderlich ist.
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Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Kolbengleisbremse weiterhin derart ausgeführt sein, dass der Schaltmagnet derart mit der mechanischen Arretiervorrichtung zusammenwirkt, dass die Haltevorrichtung durch einen gegenpoligen Stromimpuls ausschaltbar ist. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse weist den Vorteil auf, dass auch für das Ausschalten der Haltevorrichtung ein entsprechender, in diesem Fall gegenpoliger Stromimpuls ausreicht. Darüber hinaus handelt es sich bei einem Schalt- beziehungsweise Stellmagnet um ein vergleichsweise einfaches und kostengünstiges Bauteil, welches weiterhin die Anforderungen in Bezug auf Robustheit erfüllt, welche sich für Kolbengleisbremsen aus ihrer Funktion und ihrer Betriebsweise ergeben.
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Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Kolbengleisbremse auch derart weitergebildet sein, dass die mechanische Arretiervorrichtung einen Gelenkhebel umfasst, an den zumindest ein Federelement derart angreift, dass der Gelenkhebel bei eingeschalteter Haltevorrichtung ein Arretierelement in Richtung eines Kolbenrohres der Kolbengleisbremse drückt, wodurch ein Anheben des Kolbenrohres nach dem durch das die Kolbengleisbremse befahrende Rad bewirkten Überführen der Kolbengleisbremse aus der aktiven in die inaktive Stellung verhindert und damit die Kolbengleisbremse in der inaktiven Stellung gehalten wird. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse ist dahingehend vorteilhaft, dass die mechanische Arretiervorrichtung mittels des Gelenkhebels sowie des zumindest einen Federelementes besonders einfach und robust ausgeführt ist. Dabei wird durch das Arretierelement bei eingeschalteter Vorrichtung ein Anheben des Kolbenrohres beziehungsweise Kolbens der Kolbengleisbremse nach dem durch das Kolbengleisbremse befahrende Rad bewirkten Überführen der Kolbengleisbremse aus der aktiven in die inaktive Stellung verhindert, wodurch die Kolbengleisbremse mittels der mechanischen Arretiervorrichtung zuverlässig in der inaktiven Stellung gehalten wird.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse ist diese derart ausgestaltet, dass die mechanische Arretiervorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie bei ausgeschalteter Haltevorrichtung das Arretierelement durch ein Zusammenwirken des Gelenkhebels und des zumindest einen Federelementes von dem Kolbenrohr fernhält, wodurch ein ungehindertes Anheben des Kolbenrohres ermöglicht und damit die aktive Stellung der Kolbengleisbremse realisiert wird. Durch das entsprechende Zusammenwirken des Gelenkhebels und des zumindest einen Federelements, das beispielsweise als Zugfeder ausgeführt sein kann, wird die mechanische Arretiervorrichtung vorteilhafterweise auch im Hinblick auf das Ausschalten der Haltevorrichtung auf besonders einfache und robuste Art und Weise realisiert.
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In Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen und Gegebenheiten kann das Arretierelement grundsätzlich auf unterschiedliche Art und Weise realisiert sein.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse ist das Arretierelement eine Arretierrolle. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch insbesondere beim Lösen der mechanischen Arretiervorrichtung, d.h. beim Ausschalten der Haltevorrichtung, eine vergleichsweise geringe Reibung entsteht. Hierdurch ergeben sich letztlich Vorteile in Bezug auf die Robustheit und Zuverlässigkeit der Haltevorrichtung beziehungsweise der mechanischen Arretiervorrichtung und damit letztlich auch der gesamten Kolbengleisbremse als solchen.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse ist diese eine hydraulische Kolbengleisbremse. Dies ist vorteilhaft, da hydraulische Kolbengleisbremsen in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt und betriebsbewährt sind.
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Alternativ zu der zuvor genannten Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Kolbengleisbremse vorteilhafterweise auch derart weitergebildet sein, dass sie eine pneumatische Kolbengleisbremse ist. Auch diese Ausführungsform ist dahingehend vorteilhaft, dass pneumatische Kolbengleisbremsen ebenfalls in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt und betriebsbewährt sind.
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Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin eine Bremsanlage mit mehreren erfindungsgemäßen Kolbengleisbremsen beziehungsweise mit mehreren Kolbengleisbremsen gemäß einer der zuvor beschriebenen bevorzugten Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse sowie mit einer Steuereinrichtung zum Ein- und Ausschalten der Haltevorrichtungen der Kolbengleisbremsen. Die erfindungsgemäße Bremsanlage ermöglicht es mittels der Steuereinrichtung, eine Mehrzahl von Kolbengleisbremsen dahingehend anzusteuern, dass die Haltevorrichtungen der betreffenden Kolbengleisbremsen ein- bzw. ausgeschaltet werden. Damit ist es mittels der Steuereinrichtung insbesondere möglich, die Kolbengleisbremsen eines Richtungsgleises vor dem Ausziehen eines Zuges aus dem betreffenden Richtungsgleis derart anzusteuern, dass die Haltevorrichtungen eingeschaltet werden und die Kolbengleisbremsen damit nach einmaliger Befahrung in die inaktive Stellung überführt und durch die jeweilige eingeschaltete Haltevorrichtung dort gehalten werden. In entsprechender Weise ist es nach dem Ausziehen des Zuges und vorbereitend zur Zusammenstellung eines neuen Zuges in dem betreffenden Richtungsgleis möglich, durch eine entsprechende Ansteuerung der Kolbengleisbremsen die Haltevorrichtungen auszuschalten, wodurch die Kolbengleisbremsen in ihre aktive Stellung überführt werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierzu zeigt beziehungsweise zeigen
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1 eine erste Darstellung einer Anordnung mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse,
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2 eine zweite Darstellung der Anordnung mit dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse in einer Schnittdarstellung,
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3a bis 3d Darstellungen der Anordnung mit dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse in zeitlicher Abfolge im Falle einer Überrollung der Kolbengleisbremse bei ausgeschalteter Haltevorrichtung,
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4a bis 4c Darstellungen der Anordnung mit dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse in zeitlicher Abfolge beim Einschalten der Haltevorrichtung,
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5a bis 5e Darstellungen der Anordnung mit dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse in zeitlicher Abfolge im Falle einer Überrollung durch ein Rad bei eingeschalteter Haltevorrichtung,
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6a bis 6e eine Schnittdarstellung der Anordnung mit dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse in zeitlicher Abfolge im Falle einer Überrollung durch ein Rad bei eingeschalteter Haltevorrichtung, wobei die dargestellten Zeitpunkte jeweils denjenigen der 5a bis 5e entsprechen, und
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7 eine Darstellung der Anordnung mit dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse in ihrem inaktiven Zustand.
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In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Elemente aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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1 zeigt eine erste Darstellung einer Anordnung mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse. Erkennbar ist eine Kolbengleisbremse 1, bei der es im Rahmen der beschriebenen Ausführungsbeispiele um eine hydraulisch wirkende Kolbengleisbremse handeln soll. Unabhängig hiervon könnte die Kolbengleisbremse auch als pneumatische Kolbengleisbremse ausgeführt sein. Sowohl hydraulische als auch pneumatische Kolbengleisbremsen sind als solche bekannt und werden insbesondere als Gefälleausgleichsbremsen in Ablaufanlagen beziehungsweise Rangierbahnhöfen verwendet.
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Die Kolbengleisbremse 1 weist ein Kolbenrohr 2 auf. Dabei ist die Kolbengleisbremse 1 entsprechend der Darstellung der 1 derart an einer Eisenbahnschiene 20 angeordnet beziehungsweise an dieser montiert, dass das Kolbenrohr 2 in einer aktiven Stellung der Kolbengleisbremse 1 im Laufweg eines Rades 30 beziehungsweise dessen Spurkranzes liegt. Hierdurch wird es mittels der Kolbengleisbremse 1 beziehungsweise einer Vielzahl entsprechender Bremsen ermöglicht, dem Rad 30 beziehungsweise dem betreffenden Güterwagen kinetische Energie zu entziehen und damit den Güterwagen auf eine vorgesehene Geschwindigkeit abzubremsen.
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Um nun etwa für den Fall, dass ein in einem Richtungsgleis zusammengestellter Zug von einer Lokomotive aus diesem herausgezogen werden soll, ein dauerhaftes Abbremsen des Zuges durch die Kolbengleisbremse 1 zu vermeiden, ist diese vorteilhafterweise derart ausgeführt, dass sie neben der in 1 dargestellten aktiven Stellung eine inaktive Stellung aufweist, in der das Kolbenrohr 2 derart abgesenkt ist, dass es im Falle einer Befahrung nicht oder zumindest nicht wesentlich in Kontakt mit dem Rad 30 gerät. Dabei ist die Kolbengleisbremse 1 derart ausgestaltet, dass sie durch das die Kolbengleisbremse 1 befahrende Rad 30 selbst aus der aktiven in die inaktive Stellung überführbar ist. Dies bedeutet, dass der zum Überführen der Kolbengleisbremse 1 in die inaktive Stellung erforderliche Absenkvorgang des Kolbenrohres 2 durch das Wagenrad 30 bewirkt wird. Dies hat den Vorteil, dass die notwendige Energie für das Überführen der Kolbengleisbremse 1 in die inaktive Stellung der Kolbengleisbremse 1 nicht anderweitig zuzuführen ist.
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Entsprechend der Darstellung der 1 weist die Kolbengleisbremse 1 eine Haltevorrichtung 3 mit einem Gehäuse 4 auf. Zur besseren Verdeutlichung des Aufbaus der Haltevorrichtung 3 ist dabei das Gehäuse 4 lediglich an der hinteren Seite angedeutet. Hierdurch wird erkennbar, dass die Haltevorrichtung 3 eine mechanische Arretiervorrichtung 5 aufweist, welche die Kolbengleisbremse 1 bei eingeschalteter Haltevorrichtung 3 eigenständig in der inaktiven Stellung hält.
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Die Haltevorrichtung 3 beziehungsweise ihre mechanische Arretiervorrichtung 5 umfasst ein Arretierelement 6 in Form einer Arretierrolle, einen Gelenkhebel 7, der auch als Kniegelenk oder Schwenkhebel bezeichnet werden kann, zumindest ein vorgespanntes Federelement 8 in Form einer Zugfeder sowie Federbolzen 9a, 9b mittels derer das Federelement 8 an dem Gelenkhebel 7 angreift. In dem Ausführungsbeispiel der 1 sei angenommen, dass auf der rückwärtigen, geschlossenen Seite der Haltevorrichtung 3 ein weiteres Federelement an dem Gelenkhebel 7 angeordnet ist, so dass sich diesbezüglich eine symmetrische Anordnung ergibt.
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Neben der mechanischen Arretiervorrichtung 5 weist die Haltevorrichtung 3 einen Schaltmagnet 11 auf, der mechanisch mit dem Gelenkhebel 7 verbunden ist.
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2 zeigt eine zweite Darstellung der Anordnung mit dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse in einer Schnittdarstellung. Hierbei ist die Kolbengleisbremse 1 im Unterschied zu 1 in ihrer inaktiven Stellung gezeigt. Neben den bereits im Zusammenhang mit 1 erläuterten Elementen wird hierdurch ein Langloch 10 zum Führen des oberen Federbolzens 9a sichtbar.
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Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse 1 gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel soll nun anhand der folgenden weiteren Figuren in Detail beschrieben werden.
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Hierzu zeigen zunächst die 3a bis 3d die sich bei einer Überrollung der Kolbengleisbremse 1 bei ausgeschalteter Haltevorrichtung 3 in zeitlicher Abfolge einstellenden Verhältnisse.
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In 3a ist eine Situation gezeigt, in der das Rad 30 die Kolbengleisbremse 1 beziehungsweise deren Kolbenrohr 2 noch nicht erreicht hat. Die Kolbengleisbremse 1 befindet sich in ihrer aktiven Stellung, d.h. die Haltevorrichtung 3 ist ausgeschaltet.
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In der in 3b dargestellten Situation berührt nun das Rad 30 das Kolbenrohr 2 der Kolbengleisbremse 1 und senkt dieses ab. Die hierfür erforderliche Energie wird dem Rad 30 entzogen, was zur Folge hat, dass sich die kinetische Energie des betreffenden Güterwagens reduziert und dieser damit abgebremst wird.
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3c zeigt im weiteren zeitlichen Ablauf eine Situation, in der das Rad 30 die Mitte der Kolbengleisbremse 1 beziehungsweise des Bremskolbens 2 überschritten hat. Dies führt dazu, dass das Kolbenrohr 2 seinen tiefsten Punkt erreicht beziehungsweise überschreitet und in der Folge wieder ausfährt.
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Wie in 3d erkennbar ist, fährt das Kolbenrohr 2 nachdem das Rad 30 die Kolbengleisbremse 1 verlassen hat aufgrund der ausgeschalteten Haltevorrichtung 3 wieder in seine ursprüngliche Ausgangslage zurück. Diese kann typischerweise beispielsweise 55 mm oberhalb der Schienenoberkante liegen.
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Aus der Abfolge der 3a bis 3d ist somit erkennbar, dass die Haltevorrichtung 3 die Funktion der Kolbengleisbremse 1 bei ausgeschalteter Haltevorrichtung 3 nicht beeinflusst.
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Anhand der 4a bis 4c soll nun das Einschalten der Haltevorrichtung 3, die im Rahmen des vorliegenden Ausführungsbeispiels auch als Absenkhalterung bezeichnet werden könnte, beschrieben werden.
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In 4a ist zunächst noch einmal die Kolbengleisbremse 1 mit ausgeschalteter Haltevorrichtung 3 gezeigt. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass das Arretierelement 6 in Form der Arretierrolle sich in seiner Ausgangsposition befindet. Darüber hinaus verläuft eine Gelenkachse des Gelenkhebels 7 rechts neben einer Federachse des Federelements 8. Dabei wird der Gelenkhebel 7 durch das Federelement 8 (beziehungsweise unter Berücksichtigung des hinteren, in 4a nicht erkennbaren weiteren Federelementes durch die beiden entsprechenden Federelemente) in dieser Position gehalten.
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In 4b ist die Situation angedeutet, dass durch ein Ansteuern des Elektromagneten, d.h. des Schaltmagneten 11, die Gelenkachse des Gelenkhebels 7 nach links über die Federachse gedrückt wird.
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Die sich in der Folge einstellende Situation ist in 4c dargestellt. So ist erkennbar, dass die Gelenkachse über die Federachse gedrückt worden ist und durch das Federelement 8 das Arretierelement 6 ausgefahren worden ist. Hierbei wird der Fahrweg dadurch begrenzt, dass der obere Federbolzen 9a in dem Langloch 10 beziehungsweise unter Berücksichtigung der vorderen als auch der hinteren Seite in entsprechenden Langlöchern geführt wird und in der in 4c dargestellten Situation an deren unterem Ende anschlägt.
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Entsprechend den Darstellungen der 4a bis 4c ist die Haltevorrichtung 3 somit derart ausgeführt, dass der Schaltmagnet 11 derart mit der mechanischen Arretiervorrichtung 5 zusammenwirkt, dass die Haltevorrichtung 3 durch einen Stromimpuls einschaltbar ist. In entsprechender Weise ist es ausgehend von der in 4c dargestellten Situation durch einen gegenpoligen Stromimpuls möglich, den Gelenkhebel 7 wieder in die in 4a gezeigte Konfiguration zurückzuführen, wodurch die Haltevorrichtung 3 wieder ausgeschaltet werden würde.
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Anhand der 5a bis 5e sowie 6a bis 6e soll nun die Funktionsweise der Kolbengleisbremse 1 bei eingeschalteter Haltevorrichtung 3 beschrieben werden. Dabei ist in den 5a bis 5e der zeitliche Ablauf jeweils mit einem überrollendem Rad 30 dargestellt, während in den 6a bis 6e jeweils dieselbe Situation aus anderer Perspektive ohne das Rad 30 gezeigt ist.
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In den 5a und 6a ist die Kolbengleisbremse 1 in einem Zustand gezeigt, in dem die Haltevorrichtung 3 eingeschaltet ist. Jedoch ist die Kolbengleisbremse 1 noch nicht durch das Rad 30 aus der aktiven in die inaktive Stellung überführt worden. Das heranrollende Wagenrad 30 befindet sich in Laufrichtung noch vor der Kolbengleisbremse 1, d.h. es hat noch keine Wechselwirkung zwischen der Kolbengleisbremse 1 und dem Rad 30 stattgefunden.
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In den 5b und 6b ist nun im weiteren zeitlichen Verlauf eine Situation dargestellt, in der das Rad 30 mit dem Kolbenrohr 2 der Kolbengleisbremse 1 in Kontakt getreten ist. Dabei wird das Kolbenrohr 2 durch das Rad 30 heruntergedrückt beziehungsweise abgesenkt und berührt hierbei das Arretierelement 6 in Form der Arretierrolle, welche hierdurch zurückgedrückt wird. Bei der weiteren Absenkbewegung liegt das Arretierelement 6 am Kolbenrohr 2 an.
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Wie auch in den 5c und 6c erkennbar ist, liegt die Achse des Gelenkhebels 7 beim Eindrücken des Arretierelements 6 immer vor beziehungsweise links der Federachse des Federelements 8, so dass das Arretierelement 6 durch die Federspannung immer in Richtung des Kolbenrohres 2 gedrückt wird.
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In den 5d und 6d ist nun erkennbar, dass die Höhe des Arretierelements 6 in Form der Arretierrolle so justiert ist, dass in der untersten Position des Kolbenrohres 2 ein Luftspalt zwischen dem Arretierelement 6 und dem Kolbenrohr 2 verbleibt. Das nun freie Arretierelement 6 wird durch das Federelement 8 daher wieder in seine Endlage gezogen beziehungsweise gedrückt.
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Wie in den 5e und 6e erkennbar ist, fährt das Kolbenrohr 2 nach dem Überrollvorgang von unten gegen das Arretierelement 6. Dies hat zur Folge, dass das Kolbenrohr 2 von dem Arretierelement 6 blockiert beziehungsweise zurückgehalten wird.
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Entsprechend den vorstehenden Erläuterungen in Zusammenhang mit den 5a bis 5e sowie 6a bis 6e greift das Federelement 8 somit derart an dem Gelenkhebel 7 an, dass der Gelenkhebel 7 bei eingeschalteter Haltevorrichtung 3 das Arretierelement 6 in Richtung des Kolbenrohres 2 der Kolbengleisbremse 1 drückt. Hierdurch wird ein Anheben des Kolbenrohres 2 nach dem durch das die Kolbengleisbremse 1 befahrende Rad 30 bewirkten Überführen der Kolbengleisbremse 1 aus der aktiven in die inaktive Stellung verhindert und damit die Kolbengleisbremse 1 in der inaktiven Stellung gehalten. Wie insbesondere anhand der 3a bis 3d deutlich wird, ist die mechanische Arretiervorrichtung 5 hierbei weiterhin derart ausgebildet, dass sie bei ausgeschalteter Haltevorrichtung 3 das Arretierelement 6 durch ein Zusammenwirken des Gelenkhebels 7 und des zumindest einen Federelementes 8 von dem Kolbenrohr 2 fernhält, wodurch ein ungehindertes Anheben des Kolbenrohres 2 ermöglicht und damit die aktive Stellung der Kolbengleisbremse 1 realisiert wird.
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Zur Veranschaulichung der sich bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse 1 in der inaktiven Stellung einstellenden Kräfte sind diese in der 7 in schematischer Form angedeutet. Die Kolbengleisbremse 1 beziehungsweise ihr Kolbenrohr 2 wird hierbei durch die eingeschaltete Haltevorrichtung 3 beziehungsweise deren mechanischen Arretiervorrichtung 5 eigenständig in der inaktiven Stellung gehalten. Entsprechend der Darstellung der 7 befindet sich der Kontaktpunkt zwischen dem Arretierelement 6 und dem Kolbenrohr 2 hierbei genau in der Schnittlinie der resultierenden Kräfte. Bei diesen handelt es sich einerseits um die Ausschubkraft des Kolbenrohres FK und die Haltekraft des Arretierelements FR. Seitliche Kraftkomponenten FA oder FA´ sind nicht vorhanden. Dies hat den Vorteil, dass zum Entriegeln der mechanischen Arretiervorrichtung 5, d.h. zum Ausschalten der Haltevorrichtung 3, durch den Schaltmagnet 11 lediglich eine Kraft FM erzeugt werden muss, um die Vorspannkraft des Federelements 8 beziehungsweise der beiden entsprechenden Federelemente in Form der Zugfedern, zu überwinden. Im Übrigen wird die Kolbengleisbremse 1 mittels der mechanischen Arretiervorrichtung 5 bei eingeschalteter Haltevorrichtung 3 eigenständig in der inaktiven Stellung gehalten. Dies bedeutet insbesondere, dass der Kolbengleisbremse 1 zur Aufrechterhaltung der inaktiven Stellung von außen keine Energie zugeführt werden muss. Dies schließt ein, dass es auch nicht erforderlich ist, Druckluft bereitzustellen, um die inaktive Stellung der Kolbengleisbremse 1 aufrecht zu halten.
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Entsprechend den vorstehenden Erläuterungen im Zusammenhang mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kolbengleisbremse 1 weist diese somit den Vorteil auf, dass sie konstruktiv vergleichsweise einfach aufgebaut und zugleich besonders zuverlässig und robust ist, wobei zum Aufrechterhalten der inaktiven Stellung der Kolbengleisbremse 1 keine Zuleitungen benötigt werden. Stattdessen wird die Kolbengleisbremse 1 bei eingeschalteter Haltevorrichtung 3 durch die mechanische Arretiervorrichtung 5 eigenständig beziehungsweise autark in der inaktiven Stellung gehalten, ohne dass hierfür Energie zugeführt werden müsste. Hierdurch ergeben sich sowohl in Bezug auf die Aufwände bei der Installation von Kolbengleisbremsen als auch bei ihren Betrieb erhebliche Vorteile und Einsparungen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3236340 A1 [0006, 0006]
