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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hemmschuh, der auf einer Schiene aufliegend zum Abbremsen eines sich bewegenden Schienenfahrzeugs oder zum Halten gegen Losrollen eines stehenden Schienenfahrzeugs geeignet ist, wobei der Hemmschuh eine Sohle und einen Bock umfasst.
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Aus der
EP 0 217 382 A2 ist ein Hemmschuh für Eisenbahnwagen bekannt, der zur Gänze aus Gusseisen mit Kugelgraphit besteht. Diese Konstruktion berücksichtigt die geringere Wärmeleitfähigkeit dieses Materials.
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Die
DE 10 2017 204 024 A1 offenbart einen Hemmschuh, einen Sensor und ein Verfahren. Fährt ein Schienenfahrzeug auf einen Hemmschuh auf, wird dieser auf einer Schiene bewegt. Um die Position dieses sich bewegenden Hemmschuhs zu erfassen, wird in der
DE 10 2017 2014 A1 gezeigt, einen Hemmschuh mit einem für einen Hemmschuhpositionsermittlungssensor zu detektierendes Hemmschuhelement zu versehen. Darüber hinaus werden auch eine Hemmschuhpositionsermittlungsanordnung zur kontinuierlichen Positionserfassung von Hemmschuhen und ein Verfahren zur Hemmschuhpositionsermittlung durch einen an einer Schiene oder einem Schienenpaar verlegten Hemmschuhpositionsermittlungssensor gezeigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Entgleisen eines Schienenfahrzeugs bei einer Anwendung eines Hemmschuhs zu verhindern.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Hemmschuh nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der erfindungsgemäße Hemmschuh weist eine Sollbruchstelle auf. Der erfindungsgemäße Hemmschuh ist in der Weise ausgebildet, dass der Hemmschuh bei Überschreiten einer vordefinierten Belastung des Bocks an der Sollbruchstelle versagt.
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Durch das Versagen des Hemmschuhs wird ein durch ein Überrollen des Hemmschuhs durch ein Rad des Schienenfahrzeugs verursachtes Entgleisen verhindert. Nach dem Versagen des Hemmschuhs kann das Rad wieder Kontakt zur Schiene herstellen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hemmschuhs ist die Sollbruchstelle entlang einer Linie ausgebildet, die über den Bock verläuft. Die Linie verläuft bevorzugt längs über den Bock.
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Damit ist ermöglicht, dass sich der Bock bei Überschreiten der vordefinierten Belastung spaltet, insbesondere in zwei Teile, die seitlich wegspringen können.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hemmschuhs verläuft die Linie auch über die Sohle, insbesondere in Längsrichtu ng.
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Damit ist ermöglicht, dass sich auch die Sohle bei Überschreiten der vordefinierten Belastung spaltet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hemmschuhs weist der Bock eine Aussparung auf, die sich in Richtung zur Sohle hin verengt.
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Damit verfügt der Hemmschuh über eine die Sollbrucheigenschaft verstärkende Konstruktion. Der Versagensfall tritt damit wahrscheinlicher an der vorgesehenen Stelle auf.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hemmschuhs weist der Hemmschuh eine in der Aussparung angeordnete Auslöseeinrichtung mit einem Aufnahmeelement und einem mit dem Aufnahmeelement verbundenen Auslöseelement auf. Die Auslöseeinrichtung ist dazu ausgebildet, bei Einwirken einer bestimmten Kraft auf das Aufnahmeelement, die vordefinierte Belastung auszuüben.
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Mit der Auslöseeinrichtung verfügt der Hemmschuh über ein Instrument, welches mittels der Gewichtskraft des Schienenfahrzeugs die für ein Versagen erforderliche Belastung an geplanter Stelle erzeugt. Die Spaltung wird durch die Auslöseeinrichtung gezielt initiiert.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der detaillierten Beschreibung und den Abbildungen ersichtlich. Die Erfindung wird anhand der Abbildungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 einen erfindungsgemäßen Hemmschuh in einer beispielhaften Ausgestaltung in einer Seitenansicht;
- 2 den Hemmschuh in einer Draufsicht; und
- 3 eine Auslöseeinrichtung des Hemmschuhs in einer beispielhaften Ausgestaltung.
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In der 1 ist der erfindungsgemäße Hemmschuh 10 in einer beispielhaften Ausgestaltung schematisch in einer Längsansicht (x-z) dargestellt. Die 2 zeigt eine Draufsicht (x-y) des Hemmschuhs 10 und die 3 eine Detailansicht in einer Queransicht (y-z).
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Der Hemmschuh 10 dient zum Abbremsen eines sich bewegenden Schienenfahrzeugs oder zum Halten eines stehenden Schienenfahrzeugs. Bei einer Verwendung ist der Hemmschuh 10, wie es üblich ist, auf einer Schiene 30, insbesondere auf einem Kopf der Schiene 30 anzuordnen. Wobei eine Front 23 des Hemmschuhs 10 in die Richtung weist, in die sich das abzubremsende Schienenfahrzeug bewegt beziehungsweise in die das zu haltende Schienenfahrzeug sich nicht bewegen soll.
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Der Hemmschuh 10 weist, wie es üblich ist, eine Sohle 11 und einen Bock 12 auf. Die Sohle 11 liegt bei der Verwendung des Hemmschuhs 10 auf der Schiene 30 auf. Der Bock 12 ist insbesondere aus einem Gussmaterial gefertigt, beispielsweise Grauguss. Der Bock 12 weist eine relativ hohe Sprödigkeit auf. Der Bock 12 ist fest auf der Sohle 11 angeordnet und verfügt über eine Kontaktfläche 24. Die Kontaktfläche 24 ist insbesondere verstärkt, insbesondere mittels Oberflächenbehandlung, Beschichtung und/oder mittels Metallplatten. Bei der Verwendung des Hemmschuhs 10 beschwert ein Rad des Schienenfahrzeugs die Sohle 11 und stößt an der Kontaktfläche 24 an.
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Zur Positionierung des Hemmschuhs 10 auf der Schiene 30 umfasst die Sohle 11 bevorzugt zwei Führungsleisten 13, die an einer Unterseite der Sohle 11 in Längsrichtung angeordnet sind. Die Führungsleisten 13 geben dem Hemmschuh 10 Führung parallel zu der Schiene 30 und verhindern ein schräges Aufsetzen des Hemmschuhs 10 auf die Schiene 30. Ein Verdrehen des Hemmschuhs 10 in einer vertikalen Achse ist durch die Führungsleisten 13 verhindert. Zudem beugen die Führungsleisten 13 einem Kippen um eine Längsachse vor.
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Zur besseren Handhabung weist der Hemmschuh 10 bevorzugt einen Griff 14 auf. In der dargestellten Ausgestaltung ist dieser beispielhaft zwischen dem Bock 12 und der Front 23 des Hemmschuhs 10 ausgebildet.
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Der Hemmschuh 10 besitzt erfindungsgemäß eine Sollbruchstelle 20. Die Sollbruchstelle 20 ist beispielsweise als Kerbe, Perforation, Gefügeunterschied, und/oder als Inlay ausgebildet. Der erfindungsgemäße Hemmschuh 10 ist damit in der Weise ausgebildet, dass er bei Überschreitung einer vordefinierten Belastung des Bocks 12 zerbricht, insbesondere bei Überschreitung einer vordefinierten Belastung, die von einer von oben auf den Bock 12 nach unten, also in Richtung der Sohle 11, wirkenden Kraft ausgeht. Diese Kraft ist eine Gewichtskraft des Schienenfahrzeugs, die über das Rad des Schienenfahrzeugs dann auf den Bock 12 übertragen wird, wenn das Rad beim Abbremsvorgang oder Haltevorgang auf den Bock 12 aufsteigt, das Rad den Hemmschuh 10 also zu überrollen droht. Der erfindungsgemäße Hemmschuh 10 ist in der Weise ausgebildet, in einer derartigen Situation zu kollabieren, damit das Rad des Schienenfahrzeugs zurück auf die Schiene gelangen kann und nicht entgleist.
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Die Sollbruchstelle 20 ist hierbei bevorzugt entlang einer Linie ausgebildet, die insbesondere längs über den Hemmschuh 10 verläuft, insbesondere längs über den Bock 12 und bevorzugt zudem längs über die Sohle 11. In der Weise ist es in der 2 dargestellt. Insbesondere ist die Sollbruchstelle 20 mittig am Hemmschuh 10 angeordnet.
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Der Hemmschuh 10 weist insbesondere eine Aussparung 21 im Bock 12 auf. Diese Aussparung 21 besitzt in vertikaler Ausrichtung eine sich nach unten, also in Richtung hin zur Sohle 11, verengende Gestalt, beispielsweise eine V-förmige mit Schrägen 19 versehene Gestalt. Die Aussparung 21 ist nach oben hin, also in Richtung weg von der Sohle 11 offen. Material, welches die Aussparung 21 seitlich begrenzt, ist insbesondere verstärkt, insbesondere mittels Oberflächenbehandlung, Beschichtung und/oder mittels Metallplatten. Insbesondere die Oberflächenhärte ist dadurch erhöht und/oder die Oberflächenrauigkeit ist dadurch verringert.
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Am Grund der Aussparung 21 beginnt bevorzugt die Sollbruchstelle 20 mit einem Initialpunkt 22. Der Initialpunkt 22 ist der Ort, an dem das Versagen des Bocks 12 startet. Die Sollbruchstelle 20 mündet am Initialpunkt 22 in der Aussparung 21. Der Initialpunkt 22 ist in Querrichtung bevorzugt mittig im Bock 12 angeordnet. Die Aussparung 21 ist bevorzugt in der Weise angeordnet, dass der Bock 12 sich bei Überschreitung der vordefinierten Belastung spaltet, insbesondere entlang einer Längsachse. Bevorzugt verläuft die als Linie, entlang welcher die Sollbruchstelle 20 ausgestaltet ist, ebenfalls entlang der Sohle 11 in Längsrichtung. Der Hemmschuh 10 ist damit in der Weise ausgebildet, dass sich der Bock 12 und insbesondere auch die Sohle 11 bei Überschreitung der vordefinierten Belastung spalten. Insbesondere spaltet sich der Hemmschuh 10 längs in zwei Teile, insbesondere in zwei Hälften.
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Der Hemmschuh 10 weist bevorzugt eine Auslöseeinrichtung 15 auf. Die Auslöseeinrichtung 15 ist zum Einleiten des Versagens des Hemmschuhs 10 ausgebildet. Die Auslöseeinrichtung 15 umfasst ein Aufnahmeelement 16 sowie ein mit dem Aufnahmeelement 16 kraftübertragend verbundenes Auslöseelement 17.
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Das Aufnahmeelement 16 ist beweglich angeordnet. Das Aufnahmeelement 16 ist insbesondere translatorisch in Richtung des Initialpunktes 22 bewegbar. Das Aufnahmeelement 16 dient der Aufnahme einer Kraft, insbesondere einer vertikal wirkenden Kraft. Dies Kraft ist eine Gewichtskraft, die von dem Rad des Schienenfahrzeugs auf das Aufnahmeelement 16 aufgebracht wird. Die Kraft ist somit von dem Aufnahmeelement 16 aufnehmbar und mittels des Aufnahmeelements 16 an das Auslöseelement 17 übertragbar.
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Das Auslöseelement 17 ist beweglich angeordnet. Das Auslöseelement 17 ist insbesondere translatorisch in Richtung des Initialpunktes 22 bewegbar. Das Auslöseelement 17 ist beispielsweise fest mit dem Aufnahmeelement 16 verbunden. Das Auslöseelement 17 besitzt bevorzugt eine Keilform, wobei das schmale Ende frei ist und in Richtung Initialpunkt 22 weist. Das Auslöseelement 17 ist insbesondere ein Dorn. Das Auslöseelement 17 besitzt insbesondere eine Ausdehnung, die größer ist als eine Ausdehnung der Aussparung 21 nah am Initialpunkt 22. In Richtung des Initialpunktes 22 bewegt, besitzt das Auslöseelement 17 somit eine Spaltwirkung.
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Die Auslöseeinrichtung umfasst insbesondere ein Rückstellelement 18, welches bevorzugt als Feder ausgebildet ist. Das Rückstellelement 18 hält das Auslöseelement 17 in einer Ausgangsposition. In dieser Weise ist es in der 3 dargestellt. Das Auslöseelement 17 ist damit federnd gelagert.
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Die Auslöseeinrichtung 15 ist ausgebildet, den Bock 12 zu spalten. Die Auslöseeinrichtung 15 ist ausgebildet, durch das Rad des Schienenfahrzeugs betätigt zu werden. Die Auslöseeinrichtung 15 ist in der Weise angeordnet, dass diese auslöst, wenn das Rad des Schienenfahrzeugs den Hemmschuh 10 zu überrollen droht. Mittels der Auslöseeinheit 15 ist eine Gewichtskraft des Schienenfahrzeugs in den Bock 12, insbesondere in den Initialpunkt 22, leitbar.
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Bei der in den 1 bis 3 abgebildeten Ausgestaltungsvariante sind das Aufnahmeelement 16 und das Auslöseelement 17 fest miteinander zu einem Bauteil verbunden und gemeinsam translatorisch im Wesentlichen in vertikaler Ausrichtung bewegbar. Das als Feder ausgestaltete Rückstellelement 18 drückt das Bauteil nach oben, sodass in der Ausgangsposition des Bauteils zwischen dem Initialpunkt 22 und dem Auslöseelement 17 ein Abstand hergestellt ist. Wirkt nun das Rad des Schienenfahrzeugs mit der Gewichtskraft auf das Aufnahmeelement 16 bewegt sich das Bauteil gegen die wesentlich geringere Federkraft nach unten. Die Gewichtskraft wird auf den Bock 12 übertragen. Der Bock 12 wird belastet. Ab einer bestimmten Belastung spaltet das Auslöseelement 17 den Bock 12. Der Bock 12 bricht auseinander. Der Bock 12 ist in der Weise dimensioniert, dass die mit dem Rad übertragene Gewichtskraft genügt, um die für ein Versagen erforderliche Belastung zu erreichen und den Bock 12 oder den gesamten Hemmschuh 10 zum Kollabieren zu bringen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Hemmschuh
- 11
- Sohle
- 12
- Bock
- 13
- Führungsleiste
- 14
- Griff
- 15
- Auslöseeinrichtung
- 16
- Aufnahmeelement
- 17
- Auslöseelement
- 18
- Rückstellelement
- 19
- Schräge
- 20
- Sollbruchstelle
- 21
- Aussparung
- 22
- Initialpunkt
- 23
- Front
- 24
- Kontaktfläche
- 30
- Schiene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0217382 A2 [0002]
- DE 102017204024 A1 [0003]
- DE 1020172014 A1 [0003]
