DE2115158A1

DE2115158A1 - Block brake for rail vehicles

Info

Publication number: DE2115158A1
Application number: DE19712115158
Authority: DE
Inventors: Hans 8000 München. MP Pöllinger
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1971-03-29
Filing date: 1971-03-29
Publication date: 1972-10-12
Also published as: DD95245A5; SE371793B; AT318700B; FR2131682A5; DE2115158C3; IT952249B; DE2115158B2

Description

Hünchen, den 29.3-1971Hünchen, March 29th, 1971

Knorr-Bremse GmbH., 8 München 13, Moosacher Str. 80Knorr-Bremse GmbH., 8 Munich 13, Moosacher Str. 80 Klotzbremse für SchienenfahrzeugeBlock brake for rail vehicles

Die Erfindung' betrifft eine Klotzbremse für Schienenfahrzeuge, mit zumindest einem durch eine von einem Bremszylinder ausübbaren Anpreßkraft gegen die Lauffläche eines Schienenfahrzeugrades anr>ressbaren Bremsklotz.«The invention 'relates to a block brake for rail vehicles, with at least one pressing force exerted by a brake cylinder against the running surface of a Rail vehicle wheel to> edible brake block. "

Die Lauffläche von Schienenfahrzeugrädern fSllt, bezogen auf eine Zylinderfläche, vom Spurkranz ausgehend zur Außenseite des Rades hin mit einer Neigung von ca. 1:40 bis 1:25 ab. Bisher war es üblich, Bremsklötze mit einer senkrecht zur Achsrichtung des Schienenfahrzeugrades wirkenden Anpreßkraft an diese Lauffläche anzupressen. Infolge der Neigung der Lauffläche ergibt sich dabei eine zur Radaußenseite hin gerichtete Kraftkomponente, welche durch eine Snurstangenverbindung des Bremsklotzes zum mit dem bezüglich des m.^**.*. The running surface of rail vehicle wheels, based on a cylinder surface, decreases from the flange to the outside of the wheel with an inclination of approx. 1:40 to 1:25. Up to now it has been customary to press brake pads onto this running surface with a pressure force acting perpendicular to the axial direction of the rail vehicle wheel. As a result of the inclination of the running surface, there is a force component directed towards the outside of the wheel, which is caused by a Snurstangen connection of the brake pad to the with respect to the m. ^ **. *.

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Schienenfahrzeugrades auf der gleichen Welle sitzenden andersseitigen Schienenfahrzeugrad} zusammenwirkenden Bremsklotz aufgenommen wurde. Es ist auch bekannt, diese Seitenkraftkomponente durch im wesentlichen tangential zur Lauffläche des Schienenfahrzeugrades verlaufende, der Abstützung des Bremsklotzes in Umfangsrichtung des Schienenfahrzeugrades dienende Pendel aufzunehmen. Die Pendel sind dabei nur in einer Radialebene zur Achse des Schienenfahrzeugrades schwenkbar am Fahrzeugrahmen und.am Bremsklotz bzw. dessen Halteorganen gelagert. Die letztgenannte Ausführung wurde insbesondere bei Bremseinheiten verwendet, bei welchen der Bremsklotz und ein bei seiner Druckluftbeaufschlagung die Anpreßkraft aufbringender Bremszylinder zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind. Hierbei besteht jedoch der Mangel, daß, falls der das abzubremsende Schienenfahrzeugrad aufweisende Radsatz axial verschieblich am Schienenfahrzeug gelagert ist, der Bremsklotz den Axialverschiebungen des Schienenfahrzeugrades nicht zu folgen vermag. ■ . ■-■■-.- . Rail vehicle wheel seated on the same shaft on the other side rail vehicle wheel} interacting brake pad was added. It is also known to absorb this side force component by pendulums which run essentially tangentially to the running surface of the rail vehicle wheel and serve to support the brake pad in the circumferential direction of the rail vehicle wheel. The pendulums are mounted on the vehicle frame and on the brake block or its holding members so that they can only be swiveled in one radial plane to the axis of the rail vehicle wheel. The last-mentioned embodiment was used in particular in brake units in which the brake pad and a brake cylinder which applies the pressure force when it is pressurized are combined to form a structural unit. Here, however, there is the disadvantage that if the wheel set having the rail vehicle wheel to be braked is mounted axially displaceably on the rail vehicle, the brake pad is unable to follow the axial displacements of the rail vehicle wheel . ■. ■ - ■■ -.-.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Klotzbremse der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß keine besondere Abstützung des Bremsklotzes gegen Seitenverschiebungen erforderlich sind, daß also weder eine aus Raumgründen oftmalsIt is the object of the invention to provide a block brake of the initially mentioned type in such a way that no special support of the brake pad against lateral displacement is required are so that neither one for reasons of space often

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nur schwer anzubringende Snurstangenabstützung noch eine Seitenführung des Bremsklotzes mittels seiner Pendelaufhängung erforderlich ist.Snurstangenabstützung, which is difficult to attach, nor a lateral guide for the brake pad by means of its pendulum suspension is required.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Richtung der auf den Bremsklotz einwirkenden Anpreßkraft zum Spurkranz des Schienenfahrzeugrades hin geneigt in spitzem Winkel zu einer die Achse des Schienenfahrzeugrades senkrecht schneidende Ebene verläuft, wobei die Größe des spitzen Winkels zumindest dem Neigungswinkel der Radlauffläche, bezogen auf eine koaxiale Zylinderfläche, entspricht. Bei einer derartigen Ausbildung der Klotzbremse kann die Anpreßkraft höchstens eine in Richtung zum Spurkranz des Schienenfahrzeugrades hin gerichtete Seitenkraft komponente bewirken, welche durch den Anlauf des Bremsklotzes an den Wurzelbereich des Spurkranzes aufgenommen wird. Die Seitenkraftkomponente kann somit kein Abrutschen des Bremsklotzes von der Lauffläche des Schienenfahrzeugrades bewirken, sie wird vielmehr, falls am gegenüberliegenden, dem gleichen Radsatz zugehörenden Schienenfahrzeugrad eine entsprechende Klotzbremse angeordnet ist, vom Radsatz aufgenommen und ausgeglichen.This object is achieved according to the invention in that the direction of the contact pressure acting on the brake pad towards the flange of the rail vehicle wheel inclined at an acute angle to the axis of the rail vehicle wheel perpendicular intersecting plane, the size of the acute angle at least the angle of inclination corresponds to the wheel running surface, based on a coaxial cylinder surface. With such a training Block brake can apply the contact force at most to a side force directed in the direction of the flange of the rail vehicle wheel effect component, which is absorbed by the run-up of the brake pad to the root area of the wheel flange. The side force component can therefore not slip off the Cause brake pads from the running surface of the rail vehicle wheel, it is rather, if on the opposite, the same wheel set belonging to the rail vehicle wheel a corresponding block brake is arranged, added by the wheel set and balanced.

Für eine Klotzbremse, bei welcher der Bremszylinder und der Bremsklotz zu einer Bremseinheit zusammengefaßt sind, kann es dabei nach der weiteren Erfindung zweckmäßig sein, wennFor a block brake in which the brake cylinder and the Brake pads are combined to form a brake unit, it can be useful according to the further invention if

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die kardanisch auslenkbar ausgebildete Abstützung der Bremseinheit gegen den Fahrzeugrahmen sich im Abstand zur radialen Mittelebene des Schienenfahrzeugrades auf der dem Spurkranz abgewandten Seite befindet. In der Bremseinheit ergibt sich hierdurch ein geradliniger Kraftverlauf. . -the gimbal deflectable support of the brake unit against the vehicle frame at a distance from the radial The center plane of the rail vehicle wheel is located on the side facing away from the flange. In the brake unit This results in a straight force curve. . -

Bei Klotzbremsen für mit axial verschieblich gelagerten Radsätzen ausgerüstete Schienenfahrzeuge, wobei der Bremsklotz über zumindest annähernd tangential zur Lauffläche des Schienenfahrzeugrades verlaufende,· radial zum Schienenfahrzeugradpendelnd gelagert Hebel am Fahrzeugrahmen aufgehängt ist, ist es gemäß der weiteren Erfindung zweckmäßig, wenn die Hebel sowohl am Fahr- ' zeugrahmen wie am Bremsklotz zusätzlich parallel zur Achsrichtung des Schienenfahrzeugrades schwenkbar gelagert sind.With block brakes for axially displaceable wheel sets Equipped rail vehicles, with the brake pad at least approximately tangential to the running surface of the rail vehicle wheel running, oscillating radially to the rail vehicle wheel stored lever is suspended on the vehicle frame, it is useful according to the further invention if the levers both on the driving ' tool frame as on the brake pad are also pivotably mounted parallel to the axial direction of the rail vehicle wheel.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung ausgestalteten Klotzbremse schematisch dargestellt, und zwar zeigt . 'In the drawing, an embodiment of a block brake designed according to the invention is shown schematically, namely shows. '

Fig. 1 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles A gemäßFig. 1 is a side view in the direction of arrow A according to

Fig. 2 und ■ Fig. 2 and ■

Fig. 2 eine Aufsicht bei abgeschnittenen Lagerelementen für die Klotzbremse.Fig. 2 is a plan view with cut-off bearing elements for the block brake.

Ein mit einer Welle 1 verbundenes Schienenfahrzeugrad 2 ist auf seiner Innenseite mit einem Spurkranz 3 versehen, an welchen sich eine zur Radaußenseite k hin unter dem auf eine Zylinderfläche bezogenen Winkel/abfallende Radlauffläche 5 anschließt.A rail vehicle wheel 2 connected to a shaft 1 is provided on its inside with a flange 3, which is followed by a wheel running surface 5 that slopes toward the outside of the wheel k at the angle / sloping wheel surface 5 related to a cylinder surface.

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mit der im wesentlichen kegeligen Radlauffläche 5 steht das Schienenfahrzeugrad 2 auf der Oberfläche 6 einer Fahrschiene 7 auf. Bei betätigter Klotzbremse wird an die Radlaüffläche 5 ein Bremsklotz 8 angedrückt, welcher auf seiner dem Schienenfahrzeugrad 2 abgewandten Seite mit zwei Lageraugen 9 und 9'versehen ist. Zwischen die Lageraugen 9 und 9' greift eine Kolbenstange 10 ein, welche einem über einen Rohranschluß 11 mit Druckluft beaufschlagbaren Bremszylinder 12 zugehört. Die Kolbenstange 10 ist über einen zur Achsrichtung 1,3 des Bremszylinders 12 senkrecht verlaufenden Bolzen 14 an den Lageraugen 9 und 9' in einer Vertikalebene schwenkbar angelenkt. Bei · ■ seiner Druckluftbeaufschlagung vermag der Bremszylinder 12 über die Kolbenstange 10 auf den Bremsklotz 8 eine in Richtung seiner Achse 13 wirkende Anpreßkraft auszuüben. Die Achse 13 verläuft waagrecht und zur strichpunktiert angedeuteten, die Achse 15 des Schienenfahrzeugrades 2 senkrecht schneidenden Mittelebene 16 unter einem spitzen Winkel/3 , wobei die Achse 13 in Richtung zum Spurkranz 3 des Schienenfahrzeugrades 2 hin geneigt ist. Der Winkel fj ist dabei größer als der Winkeioc, der auch zwischen der strichpunktiert angedeuteten Senkrechten 17 auf der Radlauffläche 5 und der Mittelebene 16 des Schienenfahrzeugrades 2 auftritt. An dem Bolzen 14 sind seitlich der Lageraugen 9 und 9' zwei im wesentlicher vertikal nach oben verlaufende Pendel 18 und 18' angelenkt, welche nahe ihrer oberen Enden mittels eines Bolzens 19 am Fahrzeugrahmen 20 im wesentlichen in einer die Achse 13 des Bremszylinders 12 enthaltenden Vertikalebene pendelnd aufgehängt sind. Die Lagerung der Pendel 18 und 18* an den Bolzen' Ii* und 19 ist dabei mit SpielWith the essentially conical wheel running surface 5, the rail vehicle wheel 2 rests on the surface 6 of a running rail 7. When the block brake is actuated, a brake block 8 is pressed onto the wheel running surface 5 and is provided with two bearing eyes 9 and 9 ′ on its side facing away from the rail vehicle wheel 2. A piston rod 10 engages between the bearing eyes 9 and 9 'and belongs to a brake cylinder 12 which can be acted upon by compressed air via a pipe connection 11. The piston rod 10 is articulated to the bearing eyes 9 and 9 'so as to be pivotable in a vertical plane via a bolt 14 running perpendicular to the axial direction 1, 3 of the brake cylinder 12. When compressed air is applied, the brake cylinder 12 is able to exert a contact pressure acting in the direction of its axis 13 on the brake pad 8 via the piston rod 10. The axis 13 runs horizontally and at an acute angle / 3 to the dot-dashed central plane 16 that intersects the axis 15 of the rail vehicle wheel 2, the axis 13 being inclined in the direction of the flange 3 of the rail vehicle wheel 2. The angle fj is greater than the angle eoc which also occurs between the vertical 17, indicated by dash-dotted lines, on the wheel running surface 5 and the center plane 16 of the rail vehicle wheel 2. Two substantially vertically upwardly extending pendulums 18 and 18 'are hinged to the side of the bolt 14 of the bearing eyes 9 and 9', which near their upper ends by means of a bolt 19 on the vehicle frame 20 substantially in a vertical plane containing the axis 13 of the brake cylinder 12 are suspended pendulously. The storage of the pendulums 18 and 18 * on the bolts' Ii * and 19 is with play

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ausgebildet, so daß die Pendel 18 und 13 auch senkrecht zur vorstehend genannten Ebene geringfügig verschwenkbar sind. Am Boden 21 des Bremszylinders sind zwei Laschen 22 und 22 vorgesehen, zwischen welche mittels vorgespannte Gummielementeformed so that the pendulums 18 and 13 are also perpendicular are slightly pivotable to the above-mentioned level. There are two tabs 22 and 22 on the bottom 21 of the brake cylinder provided, between which means of prestressed rubber elements

23 und 23' ein Druckbolzen 2k eingespannt ist. Der Druckbolzen23 and 23 'a pressure bolt 2k is clamped. The push pin

24 liegt mit seiner abgerundeten Stirnfläche am Boden 21 des Bremszyl-inders 12 an; andererseits ist der Druckbolzen 2k an einem mit dem Fahrzeugrahmen 20 starr verbundenen Widerlager24 rests with its rounded end face on the bottom 21 of the brake cylinder 12; on the other hand, the pressure bolt 2k is on an abutment rigidly connected to the vehicle frame 20

25 befestigt. Die rückwärtige Abstützung des BremsZylinders 12 ist also kardanisch, d. h. allseitig auslenkbar ausgebildet und befindet sich im Abstand zur radialen Mittelebene l6 des Schienenfahrzeugrades 2 auf der dem Spurkranz 3 abgewandten Seite. «25 attached. The rear support of the brake cylinder 12 so is gimbal, d. H. designed to be deflectable on all sides and is located at a distance from the radial center plane l6 of the Rail vehicle wheel 2 on the side facing away from the flange 3. «

Bei Druckluftbeaufschlagung des Bremszylinders 12 wird derBremsklot2 Bremsklotz 8 mit einer in Richtung der Achse 13 wirkenden Anpreaskraft gegen die Lauffläche 5 des Schienenfahrzeugrades 2 angepreßt. Da der Winkel ß größer als der Winkel c*. ist, ergibt sich hierbei eine in Richtung zum Spurkranz 3 hin wirkende Seitenkraftkomponente, welche den Bremsklotz 8 in Richtung zum Spurkranz 3 hin seitlich zu'verschieben sucht. Der Bremsklotz läuft dabei gegen den Spurkranz 3 an und die Seitenkraftkomponente wird von diesem aufgenommen. Falls das gegenüberliegende_s ebenfalls mit der Welle 1 verbundene Schienenfahrzeugrad mit einer gleichartigen Reibungsbremse versehen ist, gleichen sich die Seitenkraftkomponenten beider Reibungsbremsen über die beiden Schienenfahrzeugräder und die Welle 1 aus. Die Reaktionskraft des Bremszylinders 12 wird dabei über den Druckbolzen 2h und das Widerlager 25 auf den Fahrzeugrahmen 20 übertragen.When the brake cylinder 12 is pressurized with compressed air, the brake pad 8 is pressed against the running surface 5 of the rail vehicle wheel 2 with an adjusting force acting in the direction of the axis 13. Since the angle ß is greater than the angle c *. is, this results in a side force component acting in the direction of the wheel flange 3, which seeks to shift the brake pad 8 laterally in the direction of the wheel flange 3. The brake pad runs against the flange 3 and the side force component is absorbed by this. If the _s is also provided with the shaft 1 connected with a similar rail vehicle friction brake opposite, the lateral force components of the two friction brakes same over the two rail vehicle wheels and the shaft. 1 The reaction force of the brake cylinder 12 is transmitted to the vehicle frame 20 via the pressure bolt 2h and the abutment 25.

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• 7 ·• 7 ·

Palls der das Schienenfahrzeugrad 2 aufweisende Radsatz axial verschieblich am Schienenfahrzeug gelagert ist, vermag der Bremsklotz den Seitenverschiebungen des Schienenfahrzeugrades 2 zu folgen. Der Bremszylinder 12 verschwenkt sich dabei um seine Lagerung am Druckbolzen 2M und die Pendel l8 und l8' werden im Rahmen des Spieles ihrer Lagerungen seitlich verschwenkt. Dabei ist darauf zu achten, daß der Winkel β bei maximaler Seitenverschiebung des Schienenfahrzeugrades 2 nach außen, also entgegengesetzt zur ' Pfeilrichtung A in Fig. 2, höchstens bis zur Größe des Winkels OC abnimmt.If the wheel set having the rail vehicle wheel 2 is mounted axially displaceably on the rail vehicle, the brake pad is able to follow the lateral displacements of the rail vehicle wheel 2. The brake cylinder 12 pivots about its mounting on the pressure bolt 2M and the pendulums l8 and l8 'are pivoted laterally as part of the play of their bearings. Care must be taken that the angle β decreases with maximum lateral displacement of the rail vehicle wheel 2 outwards, that is, opposite to the direction of the arrow A in FIG. 2, at most to the size of the angle OC.

Falls der das Schierienfahrzeugrad 2 aufweisenden Radsatz ohne Seitenverschieblichkeit am Schienenfahrzeug gelagert ist, ist es zweckmäßig, wenn der Winkelp dem während der Benutzungszeit des Schienenfahrzeugrades 2 auftretenden möglichen Winkel oC entspricht. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß sich der WinkelOCdurch Abnutzung während der Betriebszeit des Schxenenfahrzeugrades 2 ändert.If the wheel set having the rail vehicle wheel 2 is mounted on the rail vehicle without lateral displacement is, it is useful if the angle p occurs during the use of the rail vehicle wheel 2 possible angle oC. In this context is to point out that the angle OC changes with wear changes during the operating time of the Schxenen vehicle wheel 2.

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Claims

ί I) JBlock brake for rail vehicles, with at least one brake block which can be pressed against the running surface of a rail vehicle wheel by a pressure exerted by a brake cylinder, characterized in that the direction of the pressing force acting on the brake block (8) towards the flange (3) of the rail vehicle wheel (2) inclined at an acute angle (ß) to a plane (16) which intersects the axis (15) of the rail vehicle wheel perpendicularly, the size of the acute angle (/ 3) being at least the inclination angle (cc) of the wheel running surface (S), based on corresponds to a coaxial cylinder surface.

2) block brake according to claim 1, wherein the brake cylinder and the brake block are combined to form a brake unit, characterized in that the gimbal deflectable support (pressure bolt 24) of the brake unit (Brake pad 8, brake cylinder 12) against the vehicle frame ■ (20) at a distance from the radial center plane (16) of the Rail vehicle wheel (2) is located on the side facing away from the flange (3).

3) block brake according to claim 1 or 2, for with axially displaceable rail vehicles equipped with stored wheelsets and where the brake pad has at least another

- mounted pendulum-like bearings almost radially to the rail vehicle wheel

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Lever is suspended on the vehicle frame, characterized in that that the levers (pendulums 18 and 18) both on the vehicle frame (20) and on the brake pad (8) in addition are pivotably mounted parallel to the axial direction (15) of the rail vehicle wheel (2).

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