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Hubzylinder für Magnetschienenbremsen für Schienenfahrzeuge
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Hubzylinder für Magnetschienenbremsen
für Schienenfahrzeuge entsprechend der im Oberbegriff des Patentanspruches -1 angegebenen
Gattung.
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Bei üblicherweise nahe beider Enden von Schienenbremsmagneten angeordneten
Hubzylindern der eingangs genannten Art wird der nicht druckbeaufschlagte Kolben
durch die Druckfedern (Schraubenfedern) in Richtung zu seiner angehobenem Schienenbremsmagneten
entsprechenden Ruhestellung belastet, wobei die Druckfedern eine Vorspannung haben
müssen, um den Schienenbremsmagneten sicher in seiner oberen Ruhestellung (Bremse
gelöst)halten zu können.
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Zum Bremsen werden die Schienenbremsmagnete auf die Oberkante der
Schiene abgesenkt, indem der Kolben des Hubzylinders durch Druckbeaufschlagung gegenüber
dem Zylinderkörper und entgegen der Kraft der Druckfedern verschoben wird und hierbei
den am Zylinderboden des Zylinderkörpers angebrachten Schienenbremsmagneten absenkt.
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Durch die starken, vor allem quer gerichteten Rüttelkräfte, denen
die Schienenbremsmagnete und deren Hubzylinder ausgesetzt sind, schlagen oftmals
die Druckfedern insbesondere in ihrem mittleren Bereich an die Kolbenlauffläche
im Zylinderkörper, an die die Druckfedern durchsetzende Kolbenstange oder auch aneinander
an, wodurch es im Laufe eines längeren Betriebs zu Materialzerstörungen an der Kolbenlauffläche
im Inneren des Zylinderkörpers, an der Oberfläche der Druckfedern und an der Kolbenstangen-Oberfläche
kommen kann. Die Be-
schädigungen der Kolbenlauffläche haben einesteils
pneumatische Undichtheiten zwischen Kolben und Lauffläche zur Folge und führen anderentells
zu Zerstörungen an über diese Lauffläche gleitenden Dichtungsringen. Die Beschädigung
der Druckfedern kann zu deren Bruch führen und die.Beschädigung der Kolbenstangen-Oberfläche
kann zu Klemmungen an der Kolbenstangenführung im von der Kolbenstange durchsetzten
Zylinderdeckel führen.
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Beim Absenken des Schienenbremsmagneten neigen die hierbei unter erhöhte
Druckspannung gesetzten Druckfedern verstärkt zum seitlichen Ausknicken quer zum
Verlauf des Zylinderkörpers, so daß auch hierbei ein seitliches Anschlagen der Druckfedern
mit den vorstehend erwähnten, nachteiligen Folgen auftreten kann.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit geringem
Aufwand Hubzylinder der elngangsgenannten Art mit einfachem Dämpfungsmittel zur
Ruhigstellung der Druckfedern zu schaffen und so durch Federquerschwingungen hervorgerufene
Zerstörungen auszuschließen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausbildung entsprechend
den im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Gemäß dieser Ausbildung erhalten beide Federn etwa Uber die Hälfte
ihrer Länge durch den hUlsenförmigen Federteller eine Führung, welche sich auch
auf die frei liegendeandere Hälfte der Druckfeder auswirkt.
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Ein Ausknicken oder seitliches Ausschwingen der Feder und damit ein
Anschlagen derselben wird unterbunden.
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Es ist zwar aus der DE-OS 26 09 118 ein Arbeitszylinder bekannt, zwischen
dessen beiden sich teilweise Ubergreifenden Federn der zylindrische Abschnitt einer
zylindrischen HUlse angeordnet ist. Die weder am Kolben noch an sonstigen Teilen
des Gehäuses des Arbeitszylinders fest angeordnete HUlse liegt in dem Kraftfluß
der beiden hintereinander geschalteten Druckfedern, von denen die eine Feder gehäusefest,
die andere kolbenseitig abgestützt ist. An den Enden der Hülse ist Je ein Ringflansch
ausgebildet, von denen der eine nach
radial außen gerichtet ist
und der Kolbenlauffläche im Inneren des Zylinders gegenübersteht, während der andere
Ringflansch nach radial innen gerichtet ist und die Kolbenstange mit Spiel umschließt.
Zwischen dem Umfang der Ringflansche und der Kolbenlauffläche bzw. Kolbenstange
muß zum Geringhalten der Reibung und zwecks Luftaustausch zwischen den beidseits
der Hülse liegenden Räumen ein gewisses Spiel bestehen bleiben. Ein Mangel dieser
bekannten Einrichtung besteht darin, daß nicht nur die Druckfedern zum Anliegen
an der Lauffläche bzw. Kolbenstange kommen können, sondern auch die Ringflansche,
wodurch die Oberflächen durch Zerstörungen bewirkendes Anschlagen mehrerer Metallteile
gefährdet sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.
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Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung
ausgestalteten Hubzylinders für Magnetschienenbremsen dargestellt und nachfolgend
im einzelnen näher erläutert.
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Gemäß der Zeichnung befindet sich endseitig eines Zylinderkörpers
1 ein am nicht näher bezeichneten Fahrzeug gehaltener Zylinderboden 3 und ein Zylinderdeckel
5, dessen mittlere Öffnung einer Kolbenstange 7 als Führung dient. Das aus dem Zylinderkörper
1 herausragende Ende der Kolbenstange ist durch nicht näher bezeichnete Mittel an
Teilen eines Schienenbremsmagneten 9 fest angeordnet.
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Das dem Zylinderboden 3 zugekehrte Ende der Kolbenstange 7 trägt einen
Kolben 11, welcher innerhalb des Zylinderkörpers in ganzer Länge auf einer Lauffläche
13 verschiebbar ist, wobei durch am Umfang des Kolbens 11 angeordnete Dichtungsmittel
15 ein Druckbeaufschlagungsraum 17 einerseits des Kolbens 11 von einem mit der Atmosphäre
in Verbindung stehenden Raum andererseits des Kolbens luftdicht getrennt ist.
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In dem dem Beaufschlagungsraum 17 des Kolbens 11 abgekehrten Raum,
welchen
der Zylinderkörper 1 umschließt, sind Druckfedern 19 und 21 (Schraubenfedern) angeordnet.
Die zur einen Seite gerichteten Enden der Federn 19, 21 sind am Zylinderdeckel 5
abgestützt. Im Ringraum zwischen den dem Kolben 11 zugekehrten Enden der Federn
19 und 21 ist der hülsenförmige Teil 23 eines hülsenförmigen Federtellers 25 angeordnet.
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Ein an diesem Ende des Federtellers 25 ausgebildeter, radial nach
außen gerichteter Führungsflansch 27 umfaßt mit seiner Zentrieröffnung und der Innenöffnung
31 des Teiles 23 einen am Kolben 11 ausgebildeten zylindrischen Zentriersitz 35.
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Die an einem Teil ihrer Längserstreckung außerhalb des hülsenförmigen
Teiles 23 des Federtellers 25 liegende Druckfeder 19 hält den Führungsflansch 27
am Kolben 11 stets unter axial gerichtetem Andruck.
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Innerhalb der inneren Druckfeder 21 liegt mit rdialem Spiel eine Führungshülse
33, welche auf einen Ansatz des Kolbens 11 gesteckt und durch einen von der Druckfeder
21 belasteten Flansch gehalten ist.
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Die Länge des hülsenförmigen Teiles 23 des Federtellers 25 beträgt
etwa die halbe Länge der Druckfeder 19, und das freie Ende des Führungsrohres 33
überragt nicht das freie Ende des Federtellers 25.
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Die Wandstärke des hülsenförmigen Teiles des Federtellers 25 entspricht
annähernd der Weite des zwischen der den Außendurchmesser der Feder 21 umhüllenden
Mantelfläche und der entlang dem Innendurchmesser der Feder 19 gedachten Mantelfläche
befindlichen Ringraumes.
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Zweckmäßig ist zwischen den Druckfedern 19 bzw. 21 und dem hülsenförmigen
Teil 23 des Federtellers 25 ein geringes radiales Spiel -belassen, so daß ein Zusammendrücken
der Druckfedern nicht zu deren Verklemmen mit dem Federteller 25 führt.
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Die erfindungsgemäße Einbauweise und Führung der Druckfedern 19 und
21 des Hubzylinders für einen Schienenbremsmagneten verhindert in jedem Belastungsstadium
der Federn deren Berührung aneinander,mit der Lauffläche 13 des Zylinderkörpers
1 und/oder der Kolbenstange 7.
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Federschwingungen der in Ruhestellung befindlichen Druckfedern oder
Ausknicken der unter Belastung stehenden Federn, beides in Querrichtung verlaufende
Bewegungen, werden von dem hUlsenförmigen Teil 23 des Federtellers 25 weitgehend
unterdrückt, so daß die Federn 19 und/oder 21 seitlich nicht aneinander an der Lauffläche
13 oder der Kolbenstange 7 anschlagen. Die wegen des freien Hubs des Kolbens begrenzte
Länge des hülsenförmigen Teiles 23 des Federtellers 25 reicht aus, den restlichen,nicht
geführten Teil der Druckfedern 19 und 21, welcher sich nahe des Zylinderdeckels
5 befindet, vor seitlichem Anschlagen zu schützen.
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Die Halterung des hülsenförmigen Federtellers 25 kann statt am Kolben
11 auch am Zylinderdeckel 5 durch die Druckfedern erfolgen.
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Dies gilt auch entsprechend für die Anbringung des Führungsrohres
33 am Zylinderdeckel 5.
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Zusammenfassung In Hubzylinder für Schienenbremsmagnete werden letztere
durch in den Zylindern-angeordnete langgestreckte Druckfedern (Schraubenfedern)
in ihrer angehobenen Ruhestellung gehalten. Die Absenkung des Schienenbremsmagneten
(Bremsvorgang) geschieht durch Druckmittelbeaufschlagung eines innerhalb dieser
Zylinder verschieblichen Kolbens.
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Durch den erfindungsgemäßen Einbau und die Führung dieser Druckfedern
innerhalb des Hubzylinders wird ein Zerstören der Oberfläche dieser Lauffläche durch
ein auf Querschwingungen oder Ausknicken dieser Federn beruhendes Anschlagen unterbunden.
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Ein von den Druckfedern endseitig gehaltener, hülsenförmiger Federteller,der
zwischen die Federn eingreift, dient zum Auffangen aller Querbewegungen der im Längsbereich
des Federtellers befindlichen Windungen der Druckfedern, wobei dieser Längsbereich
derart bemessen ist, daß auch der restliche, nicht abgestützt geführte Längsabschnitt
der Druckfedern vor zum seitlichen Anschlagen führenden Querbewegungen bewahrt bleibt.