DE2340779A1 - Hydraulische bremsvorrichtung fuer schienenfahrzeuge - Google Patents
Hydraulische bremsvorrichtung fuer schienenfahrzeugeInfo
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Description
14.156/7 30/ei
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
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1
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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 (5)
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, I4f) 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 (12f) 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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Leerseite
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- 1974-08-01 CA CA206,295A patent/CA1005364A/en not_active Expired
- 1974-08-09 FR FR7427689A patent/FR2240135A1/fr not_active Withdrawn
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