DE3930332C2 - Bremsbalken für Balkengleisbremsen mit segmentierten Verschleißelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Bremsbalken nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zum gezielten Abbremsen ablaufender Güterwagen im Eisenbahnran­ gierbetrieb werden ortsfeste Gleisbremsen verwendet. Diese sind üblicherweise als Balkengleisbremsen ausgeführt. Balkengleis­ bremsen bestehen aus einem Grundkörper, einem daran festgelegten Bremsaggregat, zum Beispiel vorgespannten Federpaketen, und den sich von der Seite her an die vorüberlaufenden Fahrzeugräder anlegen­ den, mit dem Bremsaggregat und dem Grundkörper in Verbindung stehenden Bremsbalken. Beim Abbremsen der die Bremsen durchlau­ fenden Fahrzeuge treten häufig unerwünschte Bremsgeräusche auf. Diese entstehen dadurch, daß die beim Abbremsen auf die Brems­ balken einwirkenden Kräfte diese zum Schwingen anregen. Durch bestimmte konstruktive Ausgestaltungen der Bremsbalken und Ver­ wendung bestimmter Materialien für die Bremsbalken lassen sich die Bremsgeräusche in Grenzen vermindern.

So ist zum Beispiel aus der AT-PS 337 246 eine Balkengleisbremse be­ kannt, bei der eine mit dem Bremsbalken verbundene Verschleiß­ leiste aus einer Vielzahl von Verschleißelementen besteht. Die­ se Verschleißelemente sind mit gegenseitigem Abstand nebeneinan­ der am Bremsbalken befestigt, wobei zwischen dem Bremsbalken und den Verschleißelementen sowie zwischen den benachbarten Ver­ schleißelementen jeweils eine Schicht aus schwingungsdämpfendem Material angeordnet ist. Durch die Verwendung von Verschleiß­ stücken geringer Länge soll vermieden werden, daß der Bremsbal­ ken insgesamt zum Schwingen angeregt wird. Das schwingungsdäm­ pfende Material soll darüberhinaus verhindern, daß von den gera­ de in Bremseingriff befindlichen Verschleißelementen Körper­ schall auf die noch nicht in Eingriff befindlichen Verschleiß­ elemente und von dort auf den Bremsbalken übertragen wird. Die einzelnen Verschleißelemente sind über Schrauben am Bremsbalken befestigt, wobei diese unter Zwischenschaltung eines dämpfenden Elementes, insbesondere einer Tellerfeder, am Bremsbalken an­ greifen. Durch diese Maßnahme wird jedoch das angestrebte Ziel, nämlich die Übertragung von Schwingungsenergie von den zu Eigen­ schwingungen angeregten Verschleißelementen auf den Bremsbalken völlig auszuschließen, nicht erreicht, denn über die Schrauben und die Tellerfedern besteht eine Schallbrücke zum Bremsbalken, über die Schwingungen in den Bremsbalken eingeleitet werden.

Aus dem DE-GM 80 04 041 ist es bekannt, die Verschleißelemente auf ihrer den abzubremsenden Fahrzeugrädern zugewandten Außen­ seite mit im Abstand voneinander verlaufenden Vertikal- und Ho­ rizontalnuten zu versehen. Diese Ausbildung der Verschleißele­ mente soll dazu beitragen, Bremsgeräusche insbesondere bei lang­ sam laufenden Fahrzeugrädern zu vermeiden. Auch hier sind die Verschleißelemente unter Zwischenschaltung einer Schicht aus schwingungsdämpfendem Material mit Schrauben am Bremsbalken be­ festigt.

Des weiteren ist es aus der EP 00 11 317 B1 bekannt, die den Fahrschienen zugekehrten Längsseiten der Bremsbalken von Balken­ gleisbremsen mit länglichen Aussparungen zu versehen, die von­ einander durch quer zu den Längsachsen der Balken verlaufende Stege getrennt sind und in denen die segmentierten Verschleiß­ elemente formschlüssig eingebaut sind. Die Segmente sind dabei so in die Aussparungen eingesetzt, daß sie sich mit ihren End­ flächen gegen die Stege abstützen. Sie sind in den Aussparungen durch senkrecht verlaufende Schrauben festgehalten, wobei diese Schrauben wegen der Anordnung der Segmente in den Aussparungen keine Anpreßkräfte und nur geringe Bremskräfte aufnehmen. Es ist nicht erkennbar, auf welche Weise bei dieser bekannten Balken­ gleisbremse Bremsgeräusche vermieden werden, denn auch hier sind die Gleiselemente über Schrauben mit dem Bremsbalken verbunden; überdies liegen die Segmente allseits in den Aussparungen der Bremsbalken an, so daß eine innige Schallübertragung stattfindet.

ufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bisher bei her­ kömmlichen Balkengleisbremsen auftretenden störenden Bremsgeräu­ sche zu vermeiden und hierzu einen nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1 ausgebildeten Bremsbalken anzugeben, der diese Forderung erfüllt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfin­ dungsgemäßen Bremsbalkens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt

in Fig. 1 in ausschnittsweiser Darstellung die Seitenansicht eines gemäß der Erfindung ausgestalteten Bremsbalkens,

in Fig. 2 einen Schnitt durch die Ansicht nach Fig. 1,
in Fig. 3 einen Schnitt durch einen Bremsbalken mit einem an­ ders geformtem Verschleißelement und

in Fig. 4 die Anwendung des erfindungsgemäßen Bremsbalkens bei einer in Betrieb befindlichen Balkengleisbremse.

Fig. 1 und 2 zeigen in der Seitenansicht und im Schnitt eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Bremsbalkens. An den Bremsbalken angeformt oder auf diesen aufgesetzt ist ein zu den abzubremsenden Fahrzeugrädern hin offenes U-förmiges Stahlpro­ fil 1, das durch vorzugsweise eingeschweißte Stege 2 in eine Vielzahl von in Längsrichtung des Bremsbalkens aneinandergren­ zende Kammern unterteilt ist. Jede Kammer dient zur Aufnahme je eines aus dem U-Profil vorstehenden Verschleißelementes 3. Dieses Verschleißelement ist in den Kammern in einer das Ver­ schleißelement allseits umschließenden Tasche 4 aus schwingungs­ dämpfendem Material schwimmend gelagert. Dabei handelt es sich um bei Belastung nur mäßig elastisch verformbares Material; sol­ che Materialien sind zum Beispiel Gummi, bestimmte Kunst- oder Schaum­ stoff sowie Preßspan. Die Taschen können dabei wie in Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie angedeutet - aus mehreren vonein­ ander getrennten Teilen zusammengesetzt sein. In den Taschen sind die Verschleißelemente 3 durch Bolzen 5 gegen Herausfallen aus dem U-Profil gesichert. Diese Bolzen durchdringen das U-Pro­ fil 1, die Tasche 4 und das Verschleißelement 3. Als Bolzen kön­ nen Niete, durch Muttern gesicherte Schrauben oder durch Splinte gesicherte Stifte verwendet sein. Die Ausnehmung im Verschleiß­ element 3 zur Aufnahme des Bolzens 5 ist so ausgebildet, daß auch während des Bremsens keine Berührung zwischen Bolzen und Verschleißelement stattfindet; sie ist vorzugsweise als Bohrung ausgeführt. Um ein Schlackern des Verschleißelementes 3 in der Tasche 4 und dem U-Profil 1 zu vermeiden, ist in die Ausnehmung des Verschleißelementes 3 eine den Bolzen 5 umschließende Hülse 6 aus einem elastisch verformbaren Material eingesetzt.

Wie sich aus der Darstellung insbesondere der Fig. 2 ergibt, wird durch die schwimmende Lagerung des Verschleißelementes 3 in der Tasche 4 aus schwingungsdämpfendem Material sichergestellt, daß keine Schallbrücke zu dem nicht dargestellten Bremsbalken entsteht. Der Bolzen 5 ist über die vom Durchmesser her größere Ausnehmung im Verschleißelement 3 von diesen schallisoliert an­ geordnet. Die Schallübertragung über die Hülse 6 und das schwin­ gungsdämpfende Material der Tasche 4 kann als vernachlässigbar angesehen werden.

Der Bolzen 5 hat ausschließlich Haltefunktionen; über ihn werden beim Bremsvorgang keinerlei Kräfte übertragen. Während des Bremsvorganges stützen sich die Verschleißelemente 3 über die Taschen 4 am Joch des Strahlprofils 1 und an den die Kammern bildenden Stegen 2 ab. Das für die Taschen verwendete Material muß so formstabil sein, daß während des Bremsvorganges ein di­ rekter Kontakt zwischen den Verschleißelementen und den sie hal­ tenden Bolzen ausgeschlossen ist. Das bedeutet, daß die Ausneh­ mungen in den Verschleißelementen für die Aufnahme der Bolzen größer sein müssen als die zugehörigen Bolzen und zwar - bei zentraler Anordnung der Bolzen in den Ausnehmungen - um minde­ stens den doppelten Betrag der durch die beim Bremsen eintreten­ de Verdichtung des schwingungsdämpfenden Materials der Taschen bedingten Auslenkung der Verschleißelemente in den Kammern des Stahlprofils.

Die Verschleißelemente können auf ihrer den Fahrzeugrädern zuge­ wandten Außenseite in bekannter Weise profiliert sein; sie be­ stehen aus einem Material, dessen Gefüge und/oder Aufbau beim Bremsen möglichst wenig Bremsgeräusche entstehen läßt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist ein vom Querschnitt her T-förmiges Verschleißelement 7 verwendet worden. Die Tasche 8 für die Aufnahme dieses Verschleißelementes ist so ausgebil­ det, daß sich das schwingungsdämpfende Material von der Rücksei­ te her auch gegen die abzweigenden Schenkelenden des Verschleiß­ elementes 7 anlegt. Im übrigen ist die aus Fig. 1 und 2 bekann­ te Konstruktion des Bremsbalkens beibehalten worden.

Fig. 4 zeigt eine Möglichkeit, die erfindungsgemäßen Bremsbal­ ken bei bereits im Betrieb befindlichen Balkengleisbremsen mit Vorteil einzusetzten. Die Zeichnung zeigt ausschnittsweise den Bremsbalken 9 einer bekannten Balkengleisbremse, an den über ei­ ne dazwischenliegende Schicht 10 aus schwingungsdämpfendem Mate­ rial eine Bremsleiste 11 bekannter Bauart angeschraubt ist. Die Befestigung der Bremsleiste am Bremsbalken geschieht über Schrauben 12. Es ist angenommen, daß die Bremsleiste 11 bekann­ ter Bauart weitgehend abgenutzt ist und daß sie nun umgerüstet wurde zur Aufnahme der aus Fig. 3 ersichtlichen Verschleißele­ mente. Zu diesem Zweck sind in die abgefahrene Bremsleiste 11 Nuten eingefräst worden, welche die in Fig. 1 ersichtlichen Kammern zum Aufnehmen der Verschleißelemente bilden. In diese Kammern sind die Taschen 8 aus schwingungsdämpfendem Material und in diese die Verschleißelemente 7 eingesetzt. In den Kammern gehalten werden die Verschleißelemente und die Taschen über die Bolzen 5. Auch hier besteht keine Schallbrücke zwischen den Ver­ schleißelementen und dem Bremsbalken; die Bolzen 5 haben ledig­ lich die Aufgabe, die Verschleißelemente in der Leiste 11 zu halten. Die Verschleißelemente legen sich während des Bremsvor­ ganges über die sie rückseitig umgebenden Taschen an die Kammer­ flächen der Bremsleiste 11 an, über die die Kraftübertragung zum jeweils zu bremsenden Fahrzeugrad bzw. zum Bremsbalken erfolgt. Die Verschleißelemente können auf ihrer den abzubremsenden Fahr­ zeugrädern zugewandten Seite mit Nuten oder sonstigen Profilen versehen sein, um in bekannter Weise bei sehr geringen Fahrzeug­ geschwindigkeiten die Bremsgeräusche noch weiter zu reduzieren. Als Verschleißelemente können beliebige hierzu geeignete Materi­ alien verwendet sein, insbesondere können die Verschleißelemente auch in Sandwichbauweise aus mehreren unterschiedlichen Materi­ alien zusammengesetzt sein.

Die nach der Erfindung ausgestalteten Bremsbalken sind nicht nur extrem geräuscharm im Betrieb, mit ihnen lassen sich auch die üblicherweise beim Abbremsen von Drehgestellen gegenüber Einzelachsen auftreten den Bremsarbeitsverluste in überraschender Weise vermindern. Der Grund hierfür ist in der schwimmenden La­ gerung der Verschleißelemente zu sehen, die sich beim Bremsen einzeln und unabhängig voneinander mit ihrer gesamten Bremsflä­ che an die Fahrzeugräder anlegen können und damit jedes einzelne Rad unabhängig davon, ob es zu einer Einzelachse oder einem Drehgestell gehört, in etwa gleichstark abbremsen. Die erfin­ dungsgemäße Ausbildung der Bremsbalken gestattet es daher, zum Abbremsen von Drehgestellen mit geringeren Bremskräften als bis­ her auszukommen und hierzu entweder schwächer dimensionierte Bremsen zu verwenden oder die Anpreßkräfte beim Bremsen von Drehgestellen abzusenken was ebenfalls der Geräuschminderung entgegenkommt.

Claims (10)

1. Bremsbalken für Balkengleisbremsen mit segmentierten Ver­ schleißelementen, die über schwingungsdämpfende Materialien auf den Bremsbalken aufliegen und dort über Bolzen mit Spiel festge­ legt sind und zwischen benachbarten Verschleißelementen eben­ falls schwingungsdämpfende Materialien aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bremsbalken ein zu den abzubremsenden Fahrzeugrädern hin offenes U-Profil (1) aufweist, das durch Stege (2) in eine Vielzahl von in Längsrichtung des Bremsbalkens aneinandergrenzende Kammern unterteilt ist, in de­ nen je ein aus den Kammern vorstehendes Verschleißelement (3, 7) in einer das Verschleißelement i,n den Kammern allseits umschlie­ ßenden Tasche (4, 8) aus schwingungsdämpfendem Material schwim­ mend gelagert ist und daß das Verschleißelement zusammen mit der Tasche über min­ destens je einen aus mindestens einem Schenkel des U-Profils bis mindestens in das Verschleißelement vorstehenden Bolzen (5) ge­ halten ist, wobei die Ausnehmung im Verschleißelement (3, 7) zur Aufnahme des Bolzens (5) so ausgebildet ist, daß auch während des Bremsens keine Berührung zwischen Bolzen und Verschleißele­ ment stattfindet.

2. Bremsbalken nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tasche (4, 8) aus mehreren voneinan­ der getrennten Teilen zusammengesetzt ist.

3. Bremsbalken nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmung im Verschleißelement (3, 7) als Bohrung ausgebildet ist.

4. Bremsbalken nach Anspruch 1 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in die Ausnehmung des Verschleiß­ elementes (3, 7) eine den Bolzen (5) umschließende Hülse (6) aus einem elastisch verformbaren Material eingesetzt ist.

5. Bremsbalken nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Querschnitt der Verschleißelemente (3, 7) von rechteckiger oder T-förmiger Gestalt ist.

6. Bremsbalken nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich das schwingungsdämpfende Material der Tasche (8) von der Rückseite her gegen die abzwei­ genden Schenkelenden der Verschleißelemente (7) anlegt.

7. Bremsbalken nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine U-Profilschiene (1) vorgesehen ist, die mit ihrem äußeren Joch auf dem Bremsbalken aufliegt.

8. Bremsbalken nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die die Kammern bildenden Stege (2) min­ destens mit den Schenkeln des U-Profils (1) verschweißt sind.

9. Bremsbalken nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ schleißelemente (7) in den Kammern einer mit dem Bremsbalken (9) verbundenen Leiste (10) angeordnet sind.

10. Bremsbalken nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leiste durch eine Bremsleiste (11) dargestellt ist.