DE2043369C3

DE2043369C3 - Eisenbahn-Gleisbremse mit einer an einer Schiene angebrachten Hydraulikeinheit

Info

Publication number: DE2043369C3
Application number: DE2043369A
Authority: DE
Inventors: David Ewart Cheltenham Bick (Grossbritannien)
Original assignee: DOWTY MINING EQUIPMENT Ltd ASHCHURCH TEWKESBURY GLOUCESTERSHIRE (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: DOWTY MINING EQUIPMENT Ltd ASHCHURCH TEWKESBURY GLOUCESTERSHIRE (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1969-09-12
Filing date: 1970-09-01
Publication date: 1979-09-20
Also published as: DE2043369A1; BE755856A; JPS5017729B1; GB1328086A; FR2061324A5; US3637052A; DE2043369B2; SU507216A3; NL7013511A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Eisenbahn-Gleisbremse mit einer an einer Schiene angebrachten, in sich geschlossenen Hydraulikeinheit, die durch Berührung mit dem Umfang eines auf der Schiene rollenden Rades vertikal nach unten teleskopisch einfahrbar ist, einer in der Hydraulikeinheit angeordneten Einrichtung zum Dämpfen einer solchen teleskopischen Bewegung und einer innerhalb der Hydraulikeinheit angeordneten, unter geringer Vorspannung stehenden Federeinrichtung zum Rückstellen der eingefahrenen Hydraulikeinheit.

Bei einer vorbekannten Gleisbremse dieser Art (DE-PS 11 62 866) ist der Zylinder der Hydraulikeinheit an der Schiene befestigt, und der Kolben der Hydraulikeinheit ragt nach oben, so daß der Kolben vom Umfang eines auf der Schiene rollenden Rades erfaßbar ist, wodurch die Hydraulikeinheit teleskopisch eingefahren wird. Die Wartung einer solchen Gleisbremse ist relativ schwierig. Zum Zweck der Wartung muß entweder die Hydraulikeinheit »entmantelt« werden, während sie noch an der Schiene befestigt ist, "> oder die gesamte Hydraulikeinheit muß durch Lösen der Schraubverbindungen von der Schiene abgenommen und als Ganzes ersetzt werden, jede dieser beiden Wartungsarten erfordert eine beträchtliche Ai Jeitszeit an der Schiene selbst, und während dieser Zeit können ίο keine Wagen auf der Schiene fahren. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Dichtung zwischen dem Kolben und dem Hydraulikzylinder leckempfindlich ist; zum einen deshalb, weil die Dichtung im Hinblick darauf, daß der Kolben freiliegt und Fremdkörper i"> aufnehmen kann, einer hohen Abnützung ausgesetzt ist, und zum anderen, weil die Dichtung hohen Drücken ausgesetzt ist, die im Zylinder beim Abbremsen erzeugt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine -'<> Gleisbremse der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß die Wartungsdauer verringert und gleichzeitig die Abdichtung der Flüssigkeit innerhalb des Hydraulikzylinders verbessert wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Eisenbahn-Gleisbremse 2"' mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Schiene eine Führung starr befestigt ist, in der die Hydraulikeinheil gleitend verschiebbar angeordnet ist, und daß die Führung mit einer Anschlagfläche versehen ist, an der eines der t" relativ zueinander bewegbaren Teile der Hydraulikeinheit anliegt. Die Hydraulikeinheit wird dadurch entgegen der Schwerkraftwirkung in einer vorgegebenen Stellung gehalten und ist beim Abbremsen eines Rades zwischen dem Radumfang und der Anschlagflä- ■^r> ehe zusammendrückbar.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß bei einer Beschädigung der Gleisbremse lediglich die Hydraulikeinheit aus der Führung entnommen und durch eine andere Hydraulikeinheit ersetzt werden kann, so daß die Stillstandzeit der Schiene sehr kurz ist. Die eigentliche Wartung der Gleisbremse kann dann in einer entsprechend ausgerüsteten Werkstatt vorgenommen werden. Darüber hinaus wird die Abdichtung der Hydraulikeinheit verbessert, da die Hydraulikeinheit ^l> ihrerseits in der Führung relativ geschützt ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
'■" F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Gleisbremse,

F i g. 2 einen teilweisen Querschnitt entlang der Linie 11-11 nach Fig. 1.

Eine als Zylinder ausgebildete Führung 11 ist mit

Hilfe eines Bügels 9 fest in aufrechter Stellung auf einer

'·"' Seite einer Schiene 10 angebracht. Die Führung besitzt eine Bohrung 12, die sich von ihrem oberen Ende her erstreckt, an dem ein Abstreifring 13 befestigt ist. Ein Hydraulikzylinder 14 ist gleitend in der Bohrung 12 angeordnet. Der obere Endteil des Hydraulikzylinders

''" 14 besitzt ein gewölbtes geschlossenes Ende 15, das mit dem Flansch eines Rades in Eingriff gelangt, wenn es entlang der Schiene und über die Gleisbremse rollt.

Das untere Ende des Hydraulikzylinders 14 ist durch einen mit Schraubengewinde versehenen Einsatz 20 ' " verschlossen, der eine mittlere Öffnung und einen Dichtring 17 aufweist, durch den sich gleitend eine Stange 16 erstreckt. Der Hydraulikzylinder besitzt eine Bohrung 18, in der ein Kolben 19 gleitend geführt ist.

Dieser Kolben 19 ist mit der Stange 16 einstückig ausgebildet. Die Stange 16 besitzt einen Durchmesser, der kleiner ist als der der Bohrung 12. Die Stange 16 ruht auf dem Boden der als Zylinder ausgebildeten Führung 11 unter dem Gewicht des Hydraulikzylinders 14 und seines Inhalts. Der Kolben 19 unterteilt die Bohrung 18 in zwei Kammern, von denen die obere Kammer 21 ein hydraulisches Strömungsmittel bis zum Niveau 22 enthält. Oberhalb des Niveaus 22 befindet sich komprimiertes Gas, das als Feder zum teleskopischen Verstellen von Hydraulikzylinder 14 und Stange 16 wirkt. Die untere Kammer 23 enthält hydraulisches Strömungsmittel.

Der Kolben weist eine Ventilvorrichtung auf, die eine Reihe von öffnungen 24 durch den Kolben hindurch aufweist, die durch ein auf einen Durchfluß ansprechendes Veniilglied 25 verschließbar sind. In den öffnungen 24 sind Federn 26 angeordnet, die das Ventilglied 25 von den öffnungen fort gegen eine Anschlagfläche drücken, die in einer Halterung 30 ausgebildet ist. die in den Kolben eingeschraubt ist Wenn infolge d'r RaJgeschwindigkeit die Strömungsmenge des Strömungsmittels von der Kammer 21 zur Kammer 23 einen vorgegebenen Wert überschreitet wirkt der Strömungsmitteldruck auf das Ventilglied 25 und überwindet die Vorspannung der Federn 26, so daß das Ventilglied mit der benachbarten Endfläche des Kolbens 19 in Eingriff gelangt und dadurch die öffnungen 24 schließt. Der vorgegebene Wert kann dadurch verändert werden, daß die Anzahl der Federn 26 in diametral gegenüberliegenden Paaren verändert wird, oder dadurch, daß Federn anderer Spannung verwendet werden.

Die Ventilvorrichtung enthält außerdem ein Rückschlagventil, das ein hohles, zylindrisches Ventilglied 28 aufweist, das gleitend in einer Bohrung der Halterung 30 angeordnet ist Das Rückschlagventil weist ferner einen Ventilsitz 29 auf, der einen kleineren Durchmesser als die Bohrung hat, die sich innerhalb des Ventilgliedes 28 befindet. Der Zugang von Strömungsmittel von der Kammer 21 in das Ventilglied 28 erfolgt über eine Anzahl öffnungen 27 in der Halterung 30. Der Strömungsmitteldruck der Kammer 21 wirkt daher gegen den ringförmigen Bereich des Ventilgliedes 28 zwischen dem Ventilsitz und der Pohrung. Auf diese Weise ermöglicht das Ventil einen großen Durchfluß, wobei nur eine kleine Feder verwendet wird.

Eine Feder 33 sitzt innerhalb der Stange 16 und wirkt über einen Kolben 32 jegen das Ventilglied 28, um dieses gegen den Sitz 29 zu drücken. Der Innenraum des Ventilgliedes 28 steht mit der Kammer 23 über öffnungen 34 im Kolben 32 und über öffnungen 35 im Kolben 19 in Verbindung.

Es ist eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, die eine Ventilplatte 31 aufweist, die bei der Rückströmung zur Kammer 21 mit den öffnungen 24 zusammenwirkt, um die Geschwindigkeit der Ausdehnung des Hydraulikzylinders 14 in der Führung 11 zu begrenzen. Die Ventilplatte (siehe Fig. 2) besitzt einen derartigen Umfang, daß bei ihrem Eingriff mit der Unterseite des Kolbens 19 während der Rückströmung von der Kammer 23 zur Kammer 2! ein größerer Querschnitts-¹Treich der Öffnungen 24 geschlossen ist. Die hierdurch er/.ielte verringerte Ausdehnungsgeschwindigkeit verhindert, daß der Hydraulikzylinder 14 aus dem Führungszylinder herausbringt.

Zwischen dem Hydraulikzylinder 14 und dem Boden der Führung 11 ist eine Entlüftungsöffnung 37, die zur Atmosphäre hin geöffnet ist, vorgesehen-

Der Einsatz 20 besitzt einen Gewindeteil 38, der in ein Innengewinde des unteren Teils des Hydraulikzylinders 14 eingeschraubt ist, und ferner einen glatten Teil 39, der mit einem Dichtungsring 40 in die Bohrung 18 eingepaßt ist Am Grund des Gewindes ist eine Einlaßöffnung 41 im Hydraulikzylinder 14 ausgebildet

Beim endgültigen Zusammenbau wird der Hydraulikzylinder 14 umgedreht und mit einer vorgegebenen Menge hydraulischer Flüssigkeit gefüllt wonach der Einsatz 20 zunächst etwas eingeschraubt wird, so daß der Dichtungsring 40 noch nicht in Eingriff mit der Bohrung 18 sich befindet Ein unter Druck stehendes, inertes Gas wird der Einlaßöffnung 41 zugeführt Die Zuführung wird aufrecht erhalten, während der Einsatz vollständig hineingeschraubt wird. Der Dichtring 40 gelangt in die Bohrung 18 und trennt die öffnung 41 vom Innenraum des Hydraulikzylinders 14.

Im Betrieb tritt der Radfiansch eines sich mit niedriger Geschwindigkeit entlang i.ex Schiene rollenden Rades mit dem gewölbten Ende \-j in Eingriff, so daß der Hydraulikzylinder 14 sich nach unten bewegt, wenn die Drehachse des Rades sich der vertikalen Lage oberhalb des gewölbten Endes 15 nähert Die Stange 16 und der Kolben 19 bewegen sich nicht, so daß Strömungsmittel von der sich zusammenziehenden Kammer 21 in die sich ausdehnende Kammer 23 über die öffnungen 24 im Kolben verdrängt wird. Das auf den Durchfluß ansprechende Ventilglied 25 schließt bei niedrigen Radgeschwindigkeiten die öffnungen 24 nicht. Es besteht daher ein verhältnismäßig kleiner Widerstand gegenüber der Abwärtsbewegung des Hydraulikzylinders 14, der durch den sich ändernden Gasdruck im oberen Teil der Kammer 15 hervorgerufen wird. Der Gasdruck dient lediglich als Feder, um die Vorrichtung auszudehen, wenn die Radachse sich aus der vertikalen Lage oberhalb des Endes 15 entfernt. Das Strömungsmitte! fließt dann von der Kammer 23 zur Kammer 21 zurück mit einer Geschwindigkeit, die durch den teilweisen Verschluß der öffnungen 24 durch die Ventilplatte 31 bestimmt ist. Bei Radgeschwindigkeiten oberhalb eines vorgegebenen Wertes schließt das Ventilglied 25, so daß das Strömungsmittel von der Kammer 21 durch das Rückschlagventil strömen muß. Das Rückschlagventil ist so eingestellt, daß es einen Druck in der Kammer 21 erzeugt, der sich einer Abwärtsbewegung des Hydraulikzylinders 14 widersetzt. Dadurch ruft das Ende 15 eine Bremskraft an dem Rad hervor.

Das oberhalb di-s Niveaus 22 zusammengedrückte Gasvolumen ist klein im Vergleich zur gesamten Verdrängungsmenge des Strömungsmittels von der "an.mur 21, weil es nur die von der Stange 16 verdrängte Strömungsmittelmenge auszugleichen hat. Ferner ermöglicht das Gasvolumen eine ihermische Ausdehnung der Flüssigkeit. Das kleine zusammengedrückte Gasvolumen oberhalb des Niveaus 22 dient außerdem zur Dämpfung des anfänglichen Schlages des Rades auf die Gleisbremse.

Die Gleisbremse kann bei allen Geschwindigkeiten betrieben werden mit Hilfe der einfachen Maßnahme, daß keine Federn 26 vorgesehen werden, die gegen das Ventilglied 25 wirken. Das Ventilglied 25 wird dann die Öffnungen bei sämtlichen Geschwindigkeiten schließen, wenn sich der Hydraulikzylinder 14 nach unten bewegt. Mehrere Gleisbremsen können auf diese Weise am Ende eines Abstellgleises angeordnet werden, um Wagen zum Stehen zu bringen.

Die bei dieser Ausführungsform beschriebenen Gleisbremse ist an einer bekannten Doppelkopfschiene angebracht, hei der die Breite des unteren Teils sich nicht wesentlich von der des oberen Teils unterscheidet. Wird die Gleisbremse bei Schienen mit flachem Boden verwendet, bei der der Bodenteil wesentlich breiter ist als der obere Teil, dann kann ein Teil des Boden'.eils ausgeschnitten werden, damit die Führung am Steg der Schiene befestigt werden kann, wodurch der Hydraulikzylinder eng am oberen Teil der Schiene anliegt.

Bei einer anderen Ausführungsform kann die Gleisbremse an einer Schiene mit flachem Bodenteil mit Hilfe eines breileren Bügels so befestigt werden, daß der Bodenteil nicht ausgeschnitten zu werden braucht. Der Hydraulikzylinder besitzt dann einen Abstand von dem oberen Teil der Schiene, weist jedoch ein oberes Ende auf, das sich in Richtung auf den oberen Teil erstreckt, um von dem Radflansch erfaßt zu werden. Bei einer anderen Ausführungsform wird die Führung zur Vertikalen etwas geneigt, wodurch sie einen Abstand von dem flachen Bodenteil der Schiene erhält, während das obere Ende des Hydraulikzylinders sich nahe am oberen Teil der Schiene befindet.

Hier/u I HIaIt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Eisenbahn-Gleisbremse mit einer an einer Schiene angebrachten, in sich geschlossenen Hydraulikeinheit, die durch Berührung mit dem Umfang eines auf der Schiene rollenden Rades vertikal nach unten teleskopisch einfahrbar ist, einer in der Hydraulikeinheit angeordneten Einrichtung zum Dämpfen einer solchen teleskopischen Bewegung und einer innerhalb der Hydraulikeinheit angeordneten, unter geringer Vorspannung stehenden Federeinrichtung zum Rückstellen der eingefahrenen Hydraulikeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schiene (10) eine Führung (11) starr befestigt ist, in der die Hydraulikeinheit (14—16) gleitend verschiebbar angeordnet ist, und daß die Führung (U) mit einer Anschlagfläche versehen ist, an der eines der relativ zueinender bewegbare?. Teile (16) der Hydraulikeinheit anliegt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikeinheit (14,15, 16) in der Führung (11) so angeordnet ist, daß ein geschlossenes Ende (15) des Zylinders (14) oben liegt und eine sich aus dem Zylinder durch eine Dichtung (17) nach unten erstreckende Stange (16) das an der Anschlagfläche anliegende Teii der Hydraulikeinheit ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (14) mit einer für die Stanc-e (16) dienenden Dichtung (17) versehen ist, die in einem mit einem Schraubengewinde versehenen Einsatz {20) angeordnet ist, daß der Einsatz mit einer zweiten Dichtung (40) versehen ist, die an der Zylinderbohrung (18, anliegt, und daß eine zum Füllen der Bohrung dienende Einlaßöffnung (41) nahe dem Ende der Bohrung so angeordnet ist, daß durch Einsetzen des Einsatzes (20) in seine Dichtlage die Einlaßöffnung von der Bohrung getrennt wird.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hydraulikeinheit (14, 15, 16) eine Ventileinrichtung (24—29) vorgesehen ist, die zur Dämpfung der Geschwindigkeit der Auswärtsbewegung des Hydraulikzylinders (14) relativ zu der Stange (16) die Flüssigkeitsströmung in der Hydraulikeinheit drosselt.