Mechanische Bremse Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische
Bremse zum Abbremsen von ablaufenden Fahrzeugen in Eisenbahnrangieranlagen, bestehend
aus einem etwa auf Schienenhöhe angeordneten Bremskörper mit einem elastisch verformbaren
Bremsbelag, der vertikal gegen die auf Schienen laufenden Fahrzeugräder zu pressen
ist.Mechanical brake The invention relates to a mechanical brake
Brake for braking moving vehicles in railroad shunting systems, consisting of
from a brake body arranged approximately at rail level with an elastically deformable one
Brake lining that presses vertically against the vehicle wheels running on rails
is.
In Ablaufanlagen von Eisenbahnrangieranlagen wird ein aas voneinander
abgekuppelten Wagen bestehender Zug über den Scheitel eines-Ablaufberges geschoben,
und jeder Wagen kann dann unter Einfluß der Schwerkraft nach unten abrollen. Die
Wagen werden über eine Anzahl Weichen zu bestimmter. Ordnung sgleisen'verteilt.
Auf diese Weise können die Wagen zu neuen Zügen zusammengestellt werden. Die Höhe
des Ablaufberges ist so gewählt, daß die Wagen unter Berücksichtigung ihrer Laufeigenschaften
mit Sicherheit in die Ordnungsgleise gelangen.
Die Laufeigenschaften
sind beispielsweise infolge unterschiedlicher Rollwiderstände und unterschiedlicher
Belastung der Wagen voneinander verschieden. Daraus folgt' daß die Wagen mit guten
Laufeigenschaften abgebremst werden müssen, um nicht mit überhöhter Geschwindigkeit
auf die bereits in einem Gleis befindlichen Wagen aufzuprallen, Die Bremsen greifen
in der Regel an den Fahrzeugrädern an. In einer Ablaufanlage werden mehrere Bremsen
verwendet, die auch innerhalb eines Gleises aufeinander folgen können' um den Ablauf
eines Wagens oder einer Wagengruppe stufenweise beeinflussen zu können, Zur Steuerung
der Bremsen ist es bekannt, die Bremswirkung durch Bedienungspersonal. einzustellen,
welches die Geschwindigkeit der Wagen oder Wagengruppen beobachtet; und unter Be
cksichtigung von Windwiderstand, Gleislänge und anderen x'al. j2en die Bremswirkung
der Bremsen bestimmt. Um die Leistung der Ablaufanlage zu erhöhen ist es bekannt'
die B@.@mse - automatisch zu steuern. Die Bremswirkung wird unter Berücksichtigung
der Geschwindigkeit und des Gewichtes des ablaufenden Wageres so eingestellt, daß
dieser die Bremse mit einer bestimmten Geschwindigkeit verläBt. Sollte die Bremswirkung
einer Bremse nicht ausreichen, so ist es bekannt, mehrere Bremsen hintereinander
zu schalten. Die Berücksichtigung der Geschwindigkeit und des Gewichtes der ablaufenden
Wagen kann so erfolgen, daß die Wagengeschwindigkeit innerhalb der Bremsstrecke
mehrmals gemessen werden muB, Die Erfindung geht-nun davon aus, eine mechanische
Bremse anzugeben, die von den ablaufenden Fahrzeugen mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit
verlassen wird, so daB in den Ordnungsgleisen kein Aufprallen der Wagen aufeinander
mit unzulässig hoher kinetischer Ehergie erfolgen kann, und die ohne Steuereinrichtungen
auskommt. Es ist bereits eine
mechanische Bremse vergeschlag-. #aorden,
bei der ein Bremskörper mit elastisch verformbarem Bremsbelag gegen die ,Räder der
ablaufenden r'ahrzeuge zu pressen ist. Die Bremswirkung kann durch unterschiedliche
Härte oder hänge des Bremsbelages erhöht werden. Das Anpressen des Bremsbelages
erfolgt so lange, bis das 2ahrzeug die erforderliche Auslaufgeschwindigkeit besitzt.
Auch in diesem Fall ist eine Steuerung erforderlich, die den Bremskörper absenkt,
wenn die gewünschte Auslaufgeschwindigkeit erreicht ist. Aufgabe der Erfindung ist
esl die vorbeschriebene Bremse so auszugestalten, daß eine Steuerung, die aus MeBeinrichtung
, Vergleichs- und Betätigungsgliedern besteht, nicht erforderlich ist. Diese Aufgabe
wird dadurch gelöst, daB die Verformbarkeit des Bremsbelages in Fahrtrichtung verringert
und daß der Bremskörper auf mindestens zwei in Fahrtrichtung angeordneten schiefen
Ebenen leicht beweglich gelagert ist, deren Steigung derart bemessen ist, daß der
Bremskörper bei Ünterschreiten einer vorbestimmten Bremskraft auf den. schiefen
Ebenen abrollt. Ein besonderer Vorteil ist, daß der Bremskörper durch ein auflaufendes
Rad unter der Wirkung der dadurch entstehenden Bremskraft in-Bremsstellung
gebracht, d.h. also gegen das
auflaufende Rad gepreBt wird.
Durch entsprechende Bemessung der Auflaufzonen der schiefen, Ebene wird erreicht,
daß die Stoßwirkung der Bremse auf die Fahrzeuge gering ist.
Die
Figur erläutert die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles.In runoff systems of railroad shunting systems, an existing train, which is uncoupled from one another, is pushed over the top of a runoff mountain, and each car can then roll downwards under the influence of gravity. The wagons are determined by a number of points. Order sgleisen'distributed. In this way, the wagons can be put together to form new trains. The height of the runoff mountain is chosen so that the wagons, taking into account their running characteristics, can be safely placed on the track. The running properties are different from one another, for example as a result of different rolling resistances and different loads on the car. It follows from this that the wagons with good running properties must be braked in order not to impact the wagons already in a track at excessive speed. The brakes usually act on the vehicle wheels. In a sequence system, several brakes are used, which can also follow one another within a track, in order to be able to influence the sequence of a car or a group of cars in stages. set which monitors the speed of the cars or groups of cars; and taking into account wind resistance, track length and other x'al. j2en determines the braking effect of the brakes. In order to increase the performance of the drainage system, it is known to automatically control the B @. @ Mse. The braking effect is adjusted, taking into account the speed and weight of the moving carriage, so that it leaves the brake at a certain speed. If the braking effect of one brake is not sufficient, it is known to switch several brakes one behind the other. The consideration of the speed and the weight of the moving car can be done in such a way that the car speed has to be measured several times within the braking distance. so that the wagons cannot collide with one another with an unacceptably high kinetic energy in the regulatory tracks, and this does not require any control devices. A mechanical brake has already been applied. #aorden, in which a brake body with an elastically deformable brake lining is to be pressed against the wheels of the vehicles that are moving off. The braking effect can be increased by varying the hardness or slope of the brake lining. The brake lining is pressed on until the vehicle has the required deceleration speed. In this case, too, a control is required that lowers the brake body when the desired run-out speed is reached. The object of the invention is to design the brake described above in such a way that a control system consisting of a measuring device, comparison and actuation elements is not required. This object is achieved in that the deformability of the brake lining in the direction of travel is reduced and that the brake body is mounted so as to be easily movable on at least two inclined planes arranged in the direction of travel, the gradient of which is such that the brake body acts on the when a predetermined braking force is exceeded. unrolls inclined planes. A particular advantage is that the brake body is brought into the braking position by an approaching wheel under the effect of the resulting braking force, that is to say is pressed against the approaching wheel. Appropriate dimensioning of the run-up zones of the inclined plane ensures that the impact of the brake on the vehicles is low. The figure explains the invention using an exemplary embodiment.
Fig. '! zeigt den Bremskörper '11 mit seinem elastischen Bremsbelag
'12 in Arbeitslage. Das Fahrzeugrad '10 rollte in Fahrtrichtung 23 und drückt sich
in den Bremsbelag 12 ein. Durch Walkreibung, symbolisiert durch den Walkberg '13,-wird
die Bremskraft 14 erzeugt, die über die Radachse 18 .. eine Verlangsamung des Fahrzeuges
bewirkt. Der Bremskörper T1 ist über Rollen 16 auf der festen Unterlage 25
mit den schiefen Ebenen '15 leichtbeweglich gelagert. Der Bremskörper 11 ist in
Arbeitslage, die Rollen 16 sind gegen Begrenzungsanschlüsse 17 gerollt, so daß eine
weitere Erhöhung der Bremskraft.14 nicht möglich ist.-Die schiefen Ebenen 1 5 besitzen
Auflaufzonen 24, die eine geringe Stoßwirkung der Bremse auf ablaufende Fahrzeuge
bewirken sollen. Zu diesem Zweck ist beispielsweise ein kontinuierlicher Übergang
von den waagerechten Abschnitten der festen Unterlage 25 zu den schiefen Ebenen
denkbar, oder auch eine Krümmung der schiefen Ebenen, beginnend mit dem Steigungswinkel
c4 - 0. Fig. 2 zeigt die mechanische Bremse im Querschnitt. Der Bremskörper 11 zeigt
einen u-förmigen Querschnitt mit nach unten gerichteten Schenkeln, in denen
mittels einer Rollenachse 22 die Rolle 16 drehbar gelagert ist. Die schiefen
Ebenen '(5 liegen auf der festef Unterlage 25 auf, de ihrerseits mit einem Schienenhalbprofil
19 verbunden ist' welches die Fahrzeugräder trägt. Der Bremsbelag zeigt zwecks Anpassung
an den Spurkranz der Fahrzeugräder eine Ausnehmung 20. Die am Bremskörper
1'1 befestigten Begrenzungswangen 2'1 deuten an, daß der Bremsbelag 't2 in Fahrtrichtung
zunehmend eingeengt ist, so daß er sich dementsprechend weniger verformen kann,
wodurch die auf die Fahrzeugräder einwirkende
Bremskraft verringert
wird. Eine kontinuierliche Verringerung kann beispielsweise dadurch erzeugt werden,
daß der. Werkstoff des Bremsbelages 'I2 homogen ist, während die Begrenzungswangen.2'1
an Höhe ständig zunehmen. Selbstverständlich ist auch eine stufenweise Einengung
denkbar. Eine Verringerung ist auch durch die Verwendung eines ständig härter werdenden
Bremsbelages denkbar bzw. durch entsprechend wirkende Einlagen in den Bremsbelag.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von elastischem Gummi als Werkstoff des
Bremsbelages. Anhand von Figur 3 wird die selbsttätige Wirkung der mechanischen
Bremse erläutert. Die Bremskraft 14 bestimmt sich gemäß der Beziehung Br = . a .
Hierin bedeutet Br die Bremskraft, G das Gewicht des Wagens
bzw. die Radlast, g die Erdbeschleunigung und a die Bremsverzögerung. Die Rolle
16 befindet sich auf dem Abschnitt AB. der schiefen Ebene 'I5. Aus der Bremskraft
Br und der Radlast G bestimmt sich eine resultierende R, die an der Rollenachse
22 anfaßt. AB schließt gegen die Horizontale AG den Steigungswinkel dC ein,
und die resultierende R läßt sich in zwei Komponenten senkrecht und parallel zu
AB zerlegen, nämlich in den Anteil 0 S' und S' R. Dabei bestimmt der zu AB parallele
Anteil S' R die Richtung, in der sich die Rolle 16 auf der schiefen Ebene
15 bewegt. Je nachdem, ob der Anteil aufwärts oder abwärts gerichtet ist, rollte
der Bremskörper 11 aufwärts bis zum Begrenzungsanschlag 17 oder abwärts big auf
die feste Unterlage 25..Hnterstellt man zunächst,- daß die Bremskraft Br auf Br'
zusammenschrumpft, so wird die neue Resultierende s 0 S und der Anteil parallel
zu AB wird. =:0. Würde die Bremskraft noch kleiner-als Br', so würde eine Kraft
entstehen, die abwärts auf die Rollenachse 22 wirkt. Der Kippunkt zwischen Aufwärts-
und. Abwärtsbewegung der Rolle 'IC> ist gekennzeichnet durch die Beziehung . Br'
a G . TK
Sorgt man dafür, daß die Bremskraft Br in Fahrtrichtung
abnimmt, so daß die Bremskraft vor dem Auslaufen des Fahrzeugrades 10 aus der Bremse
= Br' wird, so läuft der Bremskörper 11 auf den schiefen Ebenen '15 abwärts. Der
Bremsbelag wird abgesenkt und die Fahrzeugräder '10 laufen auf der Schiene
19 weiter ohne durch diesen abgebremst zu werden. Um die gewünschte Verringerung
der Bremskraft zu erzielen, wird der Bremsbelag in Fahrtrichtung so verändert, daß
die Verformbarkeit abnimmt. Das wird, wie beschrieben, durch die Begrenzungswangen
21 erzielt, durch die der Bremsbelag befestigt wird. Der Steigungswinkel o(.. und
die in Fahrtrichtung abnehmende Verformbarkeit des Bremsbelages '12 müssen so aufeinander
abgestimmt werden, daß die Bremskraft Br' bzw. der Kippunkt zur Abwärtsbewegung
des Bremskörpers 1' auch bei größter denkbarer Radlast G noch erreicht wird, jevor
das Fahrzeugrad 10.das Ende des Bremsbelages erreicht. Anderenfalls muß durch eine
weitere mechanische Bremse für weitere Abbremsung des Fahrzeuges gesorgt werden.
Die Bremskraft Br ist nahezu unabhängig von der Einlaufgeschwindigkeit des abzubremsenden
Fahrzeuges und proportional abhängig von dessen Gewicht. Daraus ergibt sich für
die mechanische Bremse, daß der Kippunkt, d.h. das Ende der Abbremsung.des Fahrzeuges
stets bei gleicher Fahrzeuggeschwindigkeit liegt. Es ist also bei ausreichend langer
Bremse und richtiger Bemessung des Bremsbelages und des Steigungswinkels keine Steuereinrichtung
erforderlich. Um bei Inbetriebnahme der Bremse eine Einregulierung zu ermöglichen,
werden die schiefen Ebenen '15 und/oder die Begrenzungswangen einstellbar ausgeführt.
Es
kann davon ausgegangen y--^den, daß der Bremskörper 1'I. beim Einlaufen des abzubremsenden
Fahrzeuges angehoben wird, bis er beispielsweise an der Anschlagbegrenzung 17 mit
seinen Rollen '16 anliegt. Es ist jedoch auch möglich, den Bremskörper 1'I vor Einlaufen
des Fahrzeuges in die Bremse in Arbeitsstellung zu heben. Hierzu dient beispielsweise
ein einfacher Hebemechanismus, der durch das'einfahrende Fahrzeug betätigt werden
kann. Derselbe Effekt kann auch durch eine Meß- oder Kontaktstelle vor der Bremse
erzielt werden. Einfacher ist es jedoch, wenn der abzubremsende Wagen unter der
Wirkung der von ihm selbst verursachten Bremskraft den Bremskörper selbst in die
obere Stellung bringt. Dazu kann das Fahrzeug im abgesenkten Zustand-des Bremskörpers
in die Bremse einfahren und das Anheben durch die von ihm erzeugte Bremskraft besorgen.
Hierbei muß lediglich dafür Sorge getragen werden, daß das Einfahren des Wagens
in die abgesenkte Bremse ohne Stoß erfolgt. Es muß also der Bremskörper mit dem
elastischen Bremsbelag in der Einfahrzone der Bremse so ausgebildet werden, dgß
das Auflaufen des Wagens aus dem festen Gleisteil auf den abgesenkten, beweglichen
Bremsenteil ohne besonderen Stoß erfolgt. 9Fig. '! shows the brake body '11 with its elastic brake lining '12 in the working position. The vehicle wheel '10 rolled in the direction of travel 23 and pressed into the brake lining 12. The braking force 14 is generated by walking friction, symbolized by the walking mountain '13, which causes the vehicle to slow down via the wheel axle 18 ... The brake body T1 is supported via rollers 1 6 on the fixed support 25 with the inclined planes '15 easily movable. The brake body 11 is in the working position, the rollers 16 are rolled against limiting connections 17, so that a further increase in the braking force. 14 is not possible . For this purpose, for example, a continuous transition from the horizontal sections of the fixed base 25 to the inclined planes is conceivable, or a curvature of the inclined planes, starting with the angle of inclination c4-0. FIG. 2 shows the mechanical brake in cross section. The brake body 11 shows a U-shaped cross section with downwardly directed legs in which the roller 16 is rotatably mounted by means of a roller axle 22. The inclined planes '(5 rest on the festef pad 25, de turn is connected to a rail half-section 19' which carries the vehicle wheels. The brake pad is for the purpose of adaptation to the flange of the vehicle wheels, a recess 20 which attached to the brake body 1'1 boundary cheeks 2'1 indicate that the brake lining 't2 is increasingly narrowed in the direction of travel, so that it can accordingly deform less, whereby the braking force acting on the vehicle wheels is reduced. A continuous reduction can be produced, for example, by the Brake lining 'I2 is homogeneous, while the limiting cheeks.2'1 are constantly increasing in height. Of course, a gradual narrowing is also conceivable. A reduction is also conceivable through the use of a brake lining that is getting harder and harder or with correspondingly acting inserts in the brake lining the use of elastic rubber as a work is advantageous material of the brake lining. The automatic action of the mechanical brake is explained with reference to FIG. The braking force 14 is determined according to the relationship Br =. a. Here Br means the braking force, G the weight of the car or the wheel load, g the acceleration due to gravity and a the braking deceleration. The role 1 6 is on the section AB. the inclined plane 'I5. From the braking force Br and the wheel load G, a resultant R is determined, which engages on the roller axle 22. AB includes the angle of inclination dC against the horizontal AG , and the resulting R can be broken down into two components perpendicular and parallel to AB, namely into the component 0 S 'and S' R. The component S 'R parallel to AB determines the Direction in which the roller 16 moves on the inclined plane 15. Depending on whether the portion is directed upwards or downwards, the brake body 11 rolled upwards to the limit stop 17 or downwards onto the solid base 25 s 0 S and the proportion becomes parallel to AB. =: 0. If the braking force were even less than Br ', a force would arise which acts on the roller axis 22 downwards. The tipping point between upward and. Downward movement of the role 'IC> is characterized by the relationship. Br 'a G. TK If you ensure that the braking force Br decreases in the direction of travel, so that the braking force before the vehicle wheel 10 runs out of the brake = Br ', the brake body 11 runs downwards on the inclined planes '15. The brake lining is lowered and the vehicle wheels '10 continue to run on the rail 19 without being braked by it. In order to achieve the desired reduction in the braking force, the brake lining is changed in the direction of travel in such a way that the deformability decreases. As described, this is achieved by the limiting cheeks 21 through which the brake lining is attached. The angle of inclination o (.. and the deformability of the brake lining '12, which decreases in the direction of travel, must be coordinated so that the braking force Br 'or the tipping point for the downward movement of the brake body 1' is still reached even with the greatest conceivable wheel load G, before the vehicle wheel 10. The end of the brake lining has been reached. Otherwise, a further mechanical brake must be used to brake the vehicle further. The braking force Br is almost independent of the running-in speed of the vehicle to be braked and proportionally dependent on its weight. This results in the mechanical brake, that the tipping point, i.e. the end of the deceleration of the vehicle, is always at the same vehicle speed. If the brake is long enough and the brake lining and the angle of incline are correctly dimensioned, no control device is required Levels '15 and / or the limiting cheeks are adjustable. It can be assumed that the brake body 1'I. when the vehicle to be braked comes in, it is raised until it rests against the limit stop 17 with its rollers '16, for example. However, it is also possible to raise the brake body 1'I into the working position before the vehicle enters the brake. A simple lifting mechanism, which can be actuated by the vehicle entering, is used for this purpose, for example. The same effect can also be achieved by a measuring or contact point in front of the brake. However, it is simpler if the car to be braked brings the brake body itself into the upper position under the action of the braking force it has caused. For this purpose, the vehicle can move into the brake with the brake body in the lowered state and raise it using the braking force it generates. It is only necessary to ensure that the car is driven into the lowered brake without impact. The brake body with the elastic brake lining in the entry zone of the brake must therefore be designed in such a way that the carriage from the fixed track part onto the lowered, movable brake part takes place without any particular impact. 9