DE2340779A1

DE2340779A1 - Hydraulische bremsvorrichtung fuer schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2340779A1
Application number: DE19732340779
Authority: DE
Inventors: Horst Knapp
Original assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Current assignee: KNORR BREMSE GmbH; Knorr Bremse AG
Priority date: 1973-08-11
Filing date: 1973-08-11
Publication date: 1975-02-27
Also published as: DE2340779B2; FR2240135A1; CA1005364A; DE2340779C3

Description

14.156/7 30/ei

PATENTANWÄLTE

Pr. Ter. nat. HlST¹TR LOUfS ΟΛ/ Π 7 *7 Q

Pipl.-Phys. CU. Wj ToHLAU Δ J ^U t f $

Dipi.-ing. F?.A'-:Z LOMxiNTZ
NORN KtRQ
1

Herr Ing. Horst KNAPP, 8402 Neutraubling, Sudetenstrasse und

Firma Knorr-Bremse GmbH, 8000 München 40, Moosacher Strasse 80

Hydraulische Bremsvorrichtung für Schienenfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsvorrichtung für Schienenfahrzeuge, insbesondere für ein elektromagnetisch getragenes und geführtes Fahrzeug mit Linearmotorantrieb, welche zwei an gegenüberliegenden Flächen einer Schiene jeweils ausserhalb des Längs-Mittelbereiches angreifende, mittels wenigstens eines Hydraulikzylinders gegenläufig bewegliche Bremsbacken aufweist, die an ihren in Schienen-Längsrichtung weisenden Stirnkanten im nicht mit einer der Schienen zusammenwirkenden Mittelbereich jeweils

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ein Führungsglied tragen. Elektromagnetisch getragene und geführte Fahrzeuge mit Linearmotorantrieb sind neuerdings für den städtischen Nahverkehr stark im Gespräch.

Insbesondere bei den üblicherweise als "Magnetkissenbahnen" bezeichneten Schienenbahnen besteht das Problem, dass die Bremsvorrichtung, welche in einer die Schiene übergreifenden Seitenwand od. dgl. des Fahrzeuges untergebracht werden soll, während des Betriebes unterschiedliche Lagen gegenüber der Schiene, an der sie angreifen soll, einnimmt. Je nach Schienenverlauf und Stellung der "Weichen" ist nämlich die zugehörige Schiene teilweise an der Innen-, teilweise an der Aussenseite des Wagens im Hinblick auf die Bremsvorrichtung angeordnet. Aus diesem Grunde wurde bereits die eingangs erläuterte Bremsvorrichtung vorgeschlagen, bei der ein Angriff von oben bzw. unten an der Schiene erfolgt. Verwendet man in diesem Falle entsprechend dem vorerwähnten Vorschlag für die Bremsvorrichtung einheitliche Bremsbacken, die je nach Lage der Schiene gegenüber der Bremsvorrichtung auf unterschiedlichen Seiten an der Schiene angreifen, so führt dies zu einer stark ungleichmässigen Belastung der gegeneinander beweglichen Bremsbacken bzw. Bremsbacken-Träger der Bremsvorrichtung, wodurch ein Verkanten der Führungen für die entsprechenden beweglichen Teile verursacht wird, falls hiergegen nicht besondere Massnahmen ergriffen werden. Ein derartiges Verkanten der beweglichen Teile kann natürlich zu einem Ver-

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klemmen und damit zur Funktionsunfähigkeit der Bremsvorrichtung führen.

Ziel der Erfindung ist es nun, eine Bremsvorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, dass sie trotz ungleichmässiger Belastung der eigentlichen Bremselemente einwandfrei arbeitet, ohne dass es hierfür, eines "besonderen, erheblichen konstruktiven Aufwandes bedürfte.

Zur Lösung der vorerwähnten Aufgabe wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, die Bremsvorrichtung der eingangs genannten Konstruktion derart auszubilden, dass sich die Führungsglieder in Bewegungsrichtung der Bremsbacken über diese hinaus erstrecken und dass die an der gleichen Bremsbacken-Stirnseite liegenden beiden Führungsglieder jeweils nebeneinander in einer gemeinsamen, in Bewegungsrichtung der Bremsbacken verlaufenden Umfassungsführung parallel verschieblich gehaltert sind.

Die Erfindung geht also von der Erkenntnis aus, dass die Führung eines ungleichmässig beanspruchten Teiles möglichst lang sein muss, um zuverlässig ein Verkanten zu verhindern. Aufgrund des Erfindungsvorschlages, die Führungsglieder über die eigentlichen Bremsbacken bzw. deren Träger hinaus vorstehen zu lassen und sie in einer gemeinsamen Umfassungsführung zu haltern, ist es möglich, die Bremsbacken

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selbst aussermittig, d.h. ungleichmässig zu belasten, da die Länge der Führung im Vergleich zur Dicke der Bremsbacken sehr gross gemacht werden kann. Es ist beispielsweise ohne weiteres möglich, die Länge der Führungsglieder im Vergleich zu der Dicke der Bremsbacken bzw. deren Träger auf das 5- bis 6-fache zu vergrössern. Würde man dagegen, was an sich das übliche Vorgehen wäre, für die einzelnen, gegenläufig beweglichen Bremsbacken miteinander fluchtende Führungen vorsehen, so müssten die entsprechenden gleitverschieblichen Elemente selbstverständlich erheblich kürzer gewählt werden. In diesem Falle bestünde die Gefahr, dass bei aussermittigem Angriff der Bremsbacken an der jeweils auf unterschiedlichen Seiten der Bremsvorrichtung verlaufenden Schiene die Bremsbacken verkanten und infolgedessen klemmen. Ein weiterer Vorteil der Anbringung von nebeneinander verlaufenden Führungsgliedern in Verbindung mit einer gemeinsamen Umfassungsführung ist natürlich der, dass die gesamte Führungseinrichtung im Vergleich zu einer Anordnung, bei der die Bremsbacken jeweils einzeln geführt werden, erheblich einfacher und damit kostensparender herzustellen ist. Ein weiterer Vorzug der erfindungsgemäss vorgesehenen Führungsverlängerung ist der, dass die Bremsbacken bzw. deren Träger aus weniger hartem und infolgedessen häufig auch leichterem Werkstoff hergestellt werden können. Beispielsweise ist es möglich die Bremsbacken bzw. deren Träger bei einer erfindungsgemäss ausgebildeten Bremsvorrichtung aus

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Aluminium, unter besonderen Umständen sogar aus entsprechend ausgesuchtem Kunststoff herzustellen. Dies macht sich sowohl in der Leichtigkeit der Betätigung als auch hinsichtlich des Preises bemerkbar.

Man könnte zwar grundsätzlich überlegen, ob es nicht auch möglich wäre, ein Verkanten der Bremsbacken dadurch zu vermeiden, dass sie mit einer solchen Breite ausgebildet werden, dass Schienen in ihrer unterschiedlichsten Position erfasst werden, wobei dann die Führung der .Bremsbacken jeweils an der Innen- bzw. Aussenkante erfolgt. Ein derartiges Vorgehen hat zum einen den Nachteil, dass die Bremsbacken sehr gross und damit zu schwer werden, so dass sie für den speziellen Anwendungsfall nicht zu gebrauchen sind. Ein weiterer Nachteil dieser Bremsvorrichtung wäre der, dass sich der Wagen nur mit Schwierigkeiten von der Schiene abnehmen lässt, da die Bremsvorrichtung jeweils die Schiene völlig umgreift.

Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die beiden Umfasungsführungen einer Bremsvorrichtung U-Profilelemente sind, deren offene Seiten jeweils aufeinander zu weisen. Als Führungsglieder können zweckmässig jeweils stabförmige Elemente dienen, deren eines Ende mit der zugehörigen Bremsbacke verbunden ist, während ihr anderes Ende an der Stirnseite der jeweils anderen Bremsbacke vorbei beweglich ist. Ord-

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net man die Führungsglieder entsprechend gegenüber den Bremsbacken an, so ist es in einem derartigen Falle sogar möglich, die Bremsbacken identisch auszubilden.

Im allgemeinen wird man die Führungsglieder direkt nebeneinander, nämlich quer zur Bewegungsrichtung des Fahrzeuges, d.h. der Schienenrichtung versetzt anordnen. In gewissen Fällen kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn von den beiden in der gleichen Umfassungsführung geführten Führungsgliedern das eine Führungsglied im Querschnitt so gestaltet ist, dass es das zweite Führungsglied umgreift, wenn insbesondere das eine Führungsglied zur Bildung einer Längsnut im Querschnitt U-förmig ist, während das andere Führungsglied ein der Nut querschnittlich angepasster Stab ist.

Infolge des Umstandes, dass bei der vorstehend erläuterten Bremsvorrichtung die Bremsbacken ausserhalb eines Mittelbereiches an den Schienen angreifen, während der Mittelbereich zwischen den Bremsbacken normalerweise ausserhalb der Projektion der Schiene bzw. der Schienen verläuft, ist es möglich, dass in konstruktiv einfacher Weise wenigstens ein zur Betätigung der Bremsbacken dienender Hydraulikzylinder in dem zwischen den beidseitigen Führungsgliedern liegenden Mittelbereich an den Bremsbacken angreift. Diese Anordnung bietet den Vorzug, dass der Angriff des bzw. der Hy-

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draulikzylinder unabhängig davon, auf welcher Seite der Vorrichtung jeweils die Schiene liegt, an einer gleich günstigen Stelle erfolgt. Ausserdem kann auf die Verwendung irgendwelcher Elemente zur übertragung der Bewegung des bzw. der Hydraulikzylinder auf die Bremsbacken verzichtet werden.

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Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass unter "Bremsbacken" nicht nur die die eigentliche Bremskraft auf die Schiene aufbringenden Elemente zu verstehen sind. Unter "Bremsbacken" werden vielmehr ganz allgemein irgendwelche gegebenenfalls mit einem Bremsbelag versehene, im wesentlichen plattenförmige Elemente verstanden, die zur Ausübung einer Bremswirkung gegen die Schiene, im allgemeinen ober- und unterseitig, angedrückt werden. Weiterhin ist die Erfindung nicht auf die Verwendung bei elektromagnetisch getragenen und geführten Fahrzeugen, bei denen die Bremsbacken ober- und unterseitig an den Schienen angreifen, beschränkt. Die Erfindung ist vielmehr auch bei einer Vielzahl anderer Schienenfahrzeuge, bei denen zum Bremsen Bremselemente an gegenüberliegenden Flächen der Schiene angreifen können, ge eignet.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigen, jeweils stark schematisiert,

Figur 1 eine Stirnansicht einer Bremsvorrichtung nach der Erfindung, allerdings ohne die Umfa s sung s führung;

Figur 2 eine Seitenansicht zu der Figur 1;

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-β.

Figur 3 . einen Schnitt nach Linie III-III in Figur 1, wobei allerdings die Schienen nur strichpunktiert gezeigt sind und

Figur 4 einen Querschnitt durch eine andere Ausührungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, etwa in der Ebene der Darstellung der Figur 3.

Vie die Figuren 1 bis 3 erkennen lassen, besteht die insgesamt mit 1 bezeichnete Bremsvorrichtung prinzipiell aus einem oberen Bremsbacken 2, einem unteren Bremsbacken 3 und den beiden Hydraulikzylindern 4. Die Bremsbacken können (Figur 3) prinzipiell jeweils in drei Bereiche aufgeteilt werden, nämlich den Mittelbereich 5, der jeweils ausserhalb des Bereiches der Schienen 6 bzw. 6' liegt, und die beiden Aussenbereiche 7 bzw. 7¹, die mit den Schienen 6.bzw. 6' zusammenwirken. In Figur 1 ist die Schiene 6 in einer Lage im Schnitt gezeigt. Bei 6' ist strichpunktiert eine andere mögliche Lage für die Schiene angedeutet, die sich beispielsweise nach Überfahren des Wagens über eine "Weiche" od. dgl. ergibt. In beiden Positionen gegenüber der Schiene 6 bzw. 6^! muss die Bremsvorrichtung 1 einwandfrei arbeiten.

Wie Figur 1 mit besonderer Deutlichkeit zeigt, greifen die Bremsbacken 2 und 3 jeweils ausserhalb des Mittelbereiches

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an der Ober- bzw. Unterseite der Schienen 6 bzw. 6' an. Dies führt zu einer stark ungleichmässigen Belastung der Bremsbacken 2, 3 während des Bremsvorganges, d.h. dann, wenn die Bremsbacken 2, 3 durch die beiden Hydraulikzylinder 4, die in dem Mittelbereich 5 angeordnet sind, gegen die Oberfläche 8 und Unterfläche 9 der Schiene 6 gedrückt werden. Bei nicht einwandfreier Führung der Bremsbacken 2, 3 in vertikaler Richtung hätte dies zur Folge, dass die Bremsbacken 2, 3 in Richtung der Pfeile 10 auf der Seite der Schiene 6 auseinander, auf der der Schiene abgekehrten Seite dagegen aufeinander zu gedrückt würden. Dies kann dazu führen, dass die Bremsbacken sich in ihrer Führung verklemmen und entweder die Bremse, gegebenenfalls bereits nach der ersten Benutzung, sich nicht mehr lösen lässt, oder, was wesentlich schlimmer wäre, irgendwann nicht mehr sicher greift.

Um nun die Führung der Bremsbacken zu verbessern, weisen bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 die Bremsbacken jeweils an ihrer in Fahrtrichtung weisenden Stirnkante 11 (Figur 3) ein stabartiges Führungsglied 12 bzw. 13 auf. Die Führungsglieder 12 bzw. 13 eines Bremsbackens 2 bzw. 3 erstrecken sich, wie vor allem Figur 1 deutlich zeigt, jeweils von dem zugehörigen Bremsbacken aus, an dem sie mit ihrem einen Ende befestigt sind, in Richtung auf den anderen Bremsbacken und gegebenenfalls sogar über

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diesen hinaus. Im Bereich des jeweils anderen Bremsbakkens (bei den Führungsgliedern 12 des Bremsbackens 3, bei den Führungsgliedern 13 des Bremsbackens 2) ist die Möglichkeit gegeben, dass die freien Enden der Führungsglieder 12 bzw. 13 sich an dem anderen Bremsbacken vorbei bewegen können. Figur 2 zeigt beispielsweise, dass die Führungsglieder 13 des Bremsbackens 3 oberseitig über dem Bremsbacken 2 und die Führungsglieder 12 des Bremsbackens 2 unterseitig über dem Bremsbacken 3 hinausstehen.

Die parallel nebeneinander verlaufenden Führungsglieder 12 bzw. 13 der jeweils gleichen Stirnseite 11 der beiden Brems backen 2, 3 sind, was Figur 3 erkennen lässt, in einer gemeinsamen Umfassungsführung 14 gehaltert. Diese Umfassungsführung 14, welche beim dargestellten Ausführungsbeispiel im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet ist, erstreckt sich im allgemeinen über den gesamten, von den Führungsgliedern 12, 13 in irgendeiner Stellung der Bremsvorrichtung eingenommenen Bewegungsbereich in vertikaler Richtung. Sie müsste also in den Figuren 1 und 2 zweckmässig nicht nur bis zu den freien Endflächen der Führungsglieder 12, 13 sondern, da die Bremsbacken ja noch etwas aufeinander zu bewegt werden können, wodurch die Enden der Führungsglieder 12, 13 noch weiter nach oben bzw. unten verschoben wurden, sogar noch etwas über diese Endflächen hi-

/ Ausserdem ist die Umfassungsführung 14 in dem Mittelnausreichen.

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bereich 5 zwischen den möglichen Schiene'npositionen 6 bzw. 6¹ angeordnet, so dass sie die Bewegung des Fahrzeuges entlang der Schienen 6 bzw. 6¹ nicht hindert.

Bei der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform sind in dem Mittelbereich 5 zwischen den Schienen 6, 6' zwei Hydraulikzylinder 4 direkt zwischen den Bremsbacken 2, 3 angebracht, die dazu dienen, die Bremsbacken 2, 3 aufeinander zu (zum Bremsen) oder voneinander weg (zum Lösen) zu bewegen. Selbstverständlich könnten die Hydraulikzylinder 4 auch nur zum Bremsen verwendet werden, während das Lösen der Bremse über eine Feder erfolgt. In diesem Falle ware eine einwandfreie Führung der Bremsbacken 2, 3, die jedes Verkanten ausschliesst, von besonderer Bedeutung.

Die in Figur 4 gezeigte Bremsvorrichtung stimmt prinzipiell mit der der Figuren 1 bis 3 überein. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass bei der Vorrichtung der Figuren 1 bis 3 die Führungsglieder 12, 13 stabförmig ausgebildet und jeweils nebeneinander in der Umfassungsführung 14 gehaltert sind. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 ist dagegen in der Führungsnut 15 der Umfassungsführung 14', die beispielsweise aus den Teilen 16, 17, 18 zusammengeschweisst ist, direkt nur ein Führungsglied 12', welches beispielsweise der Backe 2 zugeordnet sein soll, geführt. Dieses Führungsglied 12' ist seinerseits so ausgebildet, dass es

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-ft·

eine Nut 19 besitzt, in welcher das Führungsglied 13' der anderen Backe, beispielsweise der Backe 3, geführt ist. Diese Ausführungsform bringt eine noch genauere Führung hinsichtlich des Führungsgliedes 13¹ gegenüber dem Führungsglied 12¹, was es gegebenenfalls ermöglicht, die Länge des Führungsgliedes 13' kürzer zu wählen als die des Führungsgliedes 12', so dass nicht unbedingt die Möglichkeit für das Führungsglied 13' gegeben sein muss, sich seitlich an dem dem Führungsglied 12' zugeordneten Backen vorbei zu bewegen. Auch bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 ist wieder schematisch bei 4' ein in dem nicht mit den Schienen 6, 6' kollidierenden Mittelbereich angeordneter, zur Verstellung der Bremsbacken dienender Hydraulikzylinder 4' angedeutet.

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Claims

Patent-(Schutz-)Ansprüche:

1.J Hydraulische Bremsvorrichtung für Schienenfahrzeuge, insbesondere für ein elektromagnetisch getragenes und geführtes Fahrzeug mit Linearmotorantrieb, welche zwei an gegenüberliegenden Flächen einer Schiene jeweils ausserhalb des Längs-Mittelbereiches angreifende, mittels wenigstens eines Hydraulikzylinders gegenläufig bewegliche Bremsbacken aufweist, die an ihren in Schienen-Längsrichtung weisenden Stirnkanten im nicht mit einer der Schienen zusammenwirkenden Mittelbereich jeweils ein Führungsglied tragen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Führungsglieder (12, 13; 12«, 13') in Bewegungsrichtung der Bremsbacken (2, 3) über diese hinaus erstrecken und dass die an der gleichen Bremsbacken-Stirnseite liegenden beiden Führungsglieder (12, 13) jeweils nebeneinander in einer gemeinsamen, in Bewegungsrichtung der Bremsbacken verlaufenden Umfassungsführung (14, 14') parallel verschieblich gehaltert sind.

2. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Umfassungsführungen (14, I4^f) U-

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Profilelemente sind, deren offene Seiten (15) jeweils aufeinander zu weisen.

3. Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Führungsglieder jeweils stabförmige Elemente (12, 13) dienen, deren eines Ende mit der zugehörigen Bremsbacke (2, 3) verbunden ist, während ihr anderes Ende an der Stirnseite (11) der jeweils anderen Bremsbacke vorbei beweglich ist.

4. Bremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden in der gleichen Umfassungsführung (14^!) geführten Führungsgliedern (12¹, 13') das eine Führungsglied (12^f) im Querschnitt so gestaltet ist, dass es das zweite Führungsglied (13¹) umgreift.

5. Bremsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Führungsglied (12') zur Bildung einer Längsnut (19) im Querschnitt U-förmig ist, während das andere Führungsglied (13*) ein der Nut querschnittlich angepasster Stab od. dgl. ist.

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