DE4420686C2 - Schienenfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug, insbesondere Schienentriebfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das Schienenfahrzeug umfaßt eine jeweils einem Rad zugeordnete Bremseinrichtung, welche aus einem am Fahrzeugkasten angelekten, jeweils das zugeordnete Rad seitlich mit seitlichen Rahmenträgern einfassenden 4-Gelenk-Rahmen gebildet ist, indem seitliche Rahmenträger über eine Traverse gelenkig miteinander gekoppelt sind und mit schwenkbar daran befestigten Bremsklötzen versehen sind, die mit dem zugeordneten Rad zusammenarbeiten, und mit einem an einem seitlichen Rahmenträger angeordneten Kraftaggregat zur Führung und Beaufschlagung der Bremsklötze gegen das zugeordnete Rad.

Bremseinrichtungen für Schienenfahrzeuge sind bekannt. Hierbei wird unterschieden nach ihrer jeweiligen Hauptaufgabe, nämlich als Betriebsbremse zum Halten und zum Verringern der Fahrgeschwindigkeit einerseits und als Schnell-, Not- oder Zwangsbremse zum Halten bei Gefahr auf kürzestem Weg andererseits. Ferner wird unterschieden nach ihrer Bauart, das heißt nach der Art ihrer Kraftwirkung. Dabei unterscheidet man nach Schienenbremsen, bei denen Reibungskräfte unmittelbar auf die Schienen ausgeübt werden, zum Beispiel mittels Elektromagnet, und nach Radbremsen, bei welchen Reibungskräfte auf die Räder beziehungsweise Bremskörper ausgeübt werden. Als Radbremsen kommen entweder Trommel- oder Scheibenbremsen zum Einsatz, bei denen die Bremskräfte über Bremsbacken auf besondere an den Achsen befestigte Bremskörper wirken, oder als Klotzbremsen bei denen die Bremskräfte über Bremsklötze auf die Radreifen ausgeübt werden.

Klotzbremsen werden sowohl einzeln als auch paarweise vorgesehen, um das jeweils zugeordnete Rad zu bremsen. Dabei bildet jede Klotzbremse eine für sich selbsttätig arbeitende Einheit, das heißt mit eigenem zugeordneten Kraftaggregat zur Beaufschlagung des Bremsklotzes, unabhängig davon ob es sich um eine Einzelbremse oder paarweise ausgebildete Bremse handelt.

Aus DE 39 04 013 A1 ist eine Klotzbremseinrichtung für Schienenfahrzeuge bekannt, die zwei einem Rad zugeordnete Bremsklötze aufweist. Einer der Bremsklötze ist mittels eines Tendelhebels geführt und gehört zu einer Klotzbremseinheit, von deren unterem Ende sich eine Zugstange zum unteren Ende eines dem anderen Bremsklotz zugeordneten, an einem Rahmenteil des Fahrzeugs aufgehängten Bremshebels erstreckt. Ferner umfaßt die Klotzbremseinrichtung einen zweiarmigen Hebel, der mit den Bremsklötzen über Standen gekoppelt ist. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß auch bei längsverschieblich gelagerten Fahrzeugrädern die beiden Bremsklötze im Lösezustand um gleiche Hubwege vom Fahrzeugrad abgehoben werden. Die bekannte Konstruktion für die Klotzbremse ist jedoch sehr aufwendig herzustellen.

Eine Weiterentwicklung der paarweise ausgelegten Klotzbremse sieht vor, daß die seitlichen Rahmenträger, an welchen die Bremsklötze samt dem zugeordneten Kraftaggregat befestigt sind über eine Traverse miteinander in Verbindung stehen. Bei dieser Ausgestaltung ist als Kraftaggregat eine hydraulisch oder pneumatisch betätigte Kolben-Zylinder-Anordnung vorgesehen, welche an einem seitlichen Rahmenträger angeordnet ist und den an diesem Rahmenträger befindlichen Bremsklotz gegen das zugeordnete Rad gezogen, so daß das Rad beidseitig von Bremsklötzen beaufschlagt ist.

Nachteilig bei dieser Ausgestaltung ist die fehlende Führung der seitlichen Rahmenträger bei entlastetem Kraftaggregat, was dazu führt, daß die Bremsklötze unkontrolliert Kontakt mit der Radlauffläche haben, und so zu deren vorzeitigem Verschleiß beitragen.

Die GB 2 158 899 A zeigt eine Klotzbremseinrichtung, bei der ein einzelner Bremsklotz einerseits an einem Rahmenträger und andererseits an einer Stange schwenkbar angebracht ist. Die Stange weist eine in einem Langloch geführte Schrauben-Mutter- Anordnung auf und gewährleistet, daß der Bremsklotz im gelösten Zustand vollständig vom Rad entfernt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der unkontrollierte Kontakt der Bremsklötze mit der zugeordneten Radlauffläche auf möglichst einfach Weise ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Demgemäß ist vorgesehen, daß ein seitlicher Rahmenträger mittels einer Gleitführung hori­ zontal beweglich mit einem ortsfesten Teil des Wagenkastens oder Drehgestells verbunden ist und mittels einer im Gleitweg ange­ ordneten Federeinrichtung bei entlastetem Druckkolben eine Posi­ tion einnimmt, in welcher die Bremsklötze vom zugeordneten Rad abgehoben sind. Bei der technischen Lösung des vorstehend aufge­ zeigten Problems ist berücksichtigt, daß mit zunehmendem Abstand der Bremsklötze von der Bremsfläche am zugeordneten Rad zwangs­ läufig einen größeren Stellweg bis zum Einsetzen der Bremswir­ kung zur Folge hat.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Gleitführung von einer am seitlichen Rahmenträger angelenk­ ten Stange gebildet, die das ortsfeste Teil, das mit dem Fahr­ zeugkasten verbunden ist, gleitend durchgreift und beiderseits des ortsfesten Teils einen Anschlag aufweist. Hierbei ist als Federeinrichtung eine auf der dem Rahmenträger zugewandten Seite der Stange angeordnete, mit der Stange zusammenarbeitende Druck­ feder vorgesehen, welche sich am ortsfesten Teil abstützt und die Stange in Richtung auf das zugeordnete Rad hin beaufschlagt. Entsprechend dieser Ausgestaltung der Erfindung ist hierbei das axiale Spiel der Stange exakt einstellbar, beispielsweise mit­ tels einer Einstellmutter, so daß auch die radialen Abstände zwischen den Bremsflächen der an den seitlichen Rahmenträgern schwenkbar befestigten Bremsklötze einerseits und den Radlauf­ flächen andererseits auf das optimale Maß eingestellt werden können.

Um einer durch Reibverschleiß infolge der Bremsvorgänge beding­ ten Änderung dieser optimalen Einstellung zu begegnen ist gemäß einer weiteren Verbesserung der Erfindung vorgesehen, daß die Einrichtung selbsttätig nachstellend ausgebildet ist.

Anbei ist die Stange am seitlichen Rahmenträger mittels einer in einem Langloch geführten Schrauben-Mutter-Anordnung angelenkt. Dabei weist die Schrauben-Mutter-Anordnung eine federbeauf­ schlagte Druckscheibe auf, welche sich beiderseits des Langlochs unter Vorspannung an dessen Flanken anlegt.

In Weiterbildung der Erfindung ist die die Gleitführung bildende Stange mit dem Langloch versehen, welches die Schrauben-Mutter- Anordnung aufnimmt. Stattdessen kann das Langloch aber auch im seitlichen Rahmenträger angeordnet sein.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Vorspannung derart vorgesehen, daß die beiderseits des Lang­ lochs angreifende, aus der Vorspannung resultierende Normalkraft groß genug ist, um eine Lageänderung der Schrauben-Mutter-Anord­ nung infolge der Rückstellkraft der sich am ortsfesten Teil ab­ stützenden Federeinrichtung zu verhindern. Dies bedeutet, daß die normalen Bremsvorgänge beziehungsweise die sich anschlie­ ßende Entlastung des Bremsaggregats, bei welcher die Federein­ richtung ihre Rückstellkraft entfaltet, eine Veränderung des An­ lenkpunktes von Stange und seitlichem Rahmenträger nicht statt­ findet, da der durch die federbeaufschlagte Druckscheibe unter­ stützte Gleitwiderstand der Schrauben-Mutter-Anordnung, das heißt ihr Beharrungsvermögen, größer ist als die aus der Feder­ einrichtung herrührende Längskraft.

Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist folgerichtig, daß die erforderliche Lageänderung der Schrauben-Mutter-Anordnung allein aus der Stellkraft des die Bremsklötze beaufschlagenden Kraftag­ gregats, nämlich des hydraulisch oder pneumatisch betätigten Druckzylinders resultiert.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Anlenkpunkt für die Verbindung des seitlichen Rahmenträ­ gers mit der Stange zur Bildung der Gleitführung jeweils im Ab­ stand zu den Anlenkpunkten des jeweils zugeordneten Bremsklotzes einerseits und der Traverse andererseits vorgesehen ist.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Anhand eines in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausge­ staltungen und Verbesserungen sowie besondere Vorteile der Er­ findung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen

Fig. 1 eine auszugsweise Seitenansicht einer radbezogenen Bremseinrichtung in schematischer Darstellung

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang Schnittlinie II-II in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung ein Fahrzeug 10 ge­ zeigt, der sich mittels nicht näher dargestellter Bauteile auf einem Rad 12 abstützt. Das Rad 12 ist mit einer beidseitig an­ greifenden Bremseinrichtung 14 versehen, die aus einer aus je­ weils am Wagenkasten 10 angelenkten seitlichen Tragarmen 16, 17 sowie einer diese beiden seitlichen Tragarme 16, 17 gelenkig miteinander verbindenden Traverse 18 gebildeten 4-Gelenk-Anord­ nung besteht.

Jeder seitliche Tragarm 16, 17 ist mit einem schwenkbar befe­ stigten Bremsklotz 20, 22 versehen, wobei der in Fig. 1 auf der linken Seite des Rades 12 angreifende Bremsklotz 20 unmittelbar am zugeordneten seitlichen Rahmenträger 17 angelenkt ist, wäh­ rend der auf der Gegenseite befindliche Bremsklotz 22 an einem als Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildeten Kraftaggregat 24 an­ gelenkt ist, das im zugeordneten seitlichen Rahmenträger 16 an­ geordnet ist.

Entsprechend der Erfindung ist einer der beiden seitlichen Rah­ menträger 16, 17, hier der auf der rechten Seite dargestellte seitliche Rahmenträger 16, mittels einer Gleitführung 26 mit ei­ nem ortsfesten Vorsprung 28 des Fahrzeugs 10 verbunden.

Diese Gleitführung 26 besteht im wesentlichen aus einer Stange 30, die einerseits mit dem seitlichen Rahmenträger 16 und ande­ rerseits mit dem ortsfesten Vorsprung 28 verbunden ist. Weitere Einzelheiten der Gleitführung sind in Fig. 2 gezeigt.

In Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die Stange 30 einschließ­ lich der mit ihm verbundenen Teile entsprechend Schnittlinie II- II in Fig. 1 wiedergegeben. Entsprechend der Erfindung ist die Stange 30 etwa bis zur halben Länge als Rundbolzen und zur ande­ ren Hälfte als Flachstange ausgebildet. Das flache Ende der Stange 30 ist mit einem Langloch 32 versehen, in welchem eine Schrauben-Mutter-Anordnung 34, 35 geführt ist, die zur Verbin­ dung mit dem seitlichen Rahmenträger 16 dient. Die Schrauben- Mutter-Anordnung 34, 35 weist beiderseits der Stange 30 Druck­ scheiben 36, 37 auf, welche von einer Druckfeder 38 beaufschlagt sind. Die Druckfeder 38 kann durch die Mutter 35 vorgespannt werden.

Der als Rundbolzen ausgebildete Teil der Stange 30, die den ortsfesten Vorsprung 28 in einer Ausnehmung 29 durchgreift be­ sitzt auf der vom ortsfesten Vorsprung 28 aus gesehen linken Seite eine Abstandshülse 40, in welcher eine Federeinrichtung 42 im zusammengepreßten Zustand Platz findet und an seinem rechts vom Vorsprung 28 befindlichen freien Ende eine Mutter 44, die ebenso wie die Abstandshülse 40 als axialer Anschlag für die Stange 30 dient. In Fig. 2, wie auch in der zugrundeliegenden Fig. 1, welche die Bremseinrichtung 14 im aktivierten Zustand, das heißt mit angepreßten Bremsklötzen 20, 22, zeigt, ist zwi­ schen der Mutter 44 und dem Vorsprung 28 ein Abstand "S" ge­ zeigt, welcher dem Rückstellweg der Gleitführung 26 entspricht, welchen die Gleitführung 26 bei entlasteter Bremseinrichtung 14 infolge der Rückstellkraft der Federeinrichtung 42 sich nach links bewegt. Hierdurch wird die sogenannte Mittelstellung der Bremsklötze im Betrieb eingestellt, um ein Anliegen des Brems­ klötze im gelösten Zustand der Bremse zu vermeiden.

Die Wirkungsweise der Gleitführung ist im weiteren wie folgt. Bei Betätigung des Kraftaggregats 24, unabhängig davon, ob es sich hierbei um ein hydraulisch oder um ein pneumatisch betätig­ tes Kolben-Zylinder-Bauteil handelt, wird zwischen dem zugehöri­ gen Bremsklotz 22 und dem zugeordneten seitlichen Rahmenträger 16 eine Kraft wirksam, welche dafür sorgt, daß der seitliche Rahmenträger 16 nach rechts auslenkt, wodurch infolge der Ver­ bindung über die Traverse 18 der Rahmenträger 17 auf der linken Seite des Rades 12 mitgeführt wird, so daß sich der hieran schwenkbar befestigte Bremsklotz 20 ebenfalls an das Rad 12 an­ legt.

Mit Verschwenken des seitlichen Rahmenträgers 16 einhergehend wird die von der Stange 30 gebildete Gleitführung 26 ebenfalls nach rechts bewegt, bis die Abstandshülse 40 sich an dem ortsfe­ sten Vorsprung 28 anlegt. Im Falle, daß anstelle des Langlochs 32 lediglich ein an den Schaftdurchmesser der Schraube 34 ange­ paßte Bohrung im Flachteil der Stange 30 vorgesehen ist, hat dies zur Folge, daß unter Umständen nur der rechte Bremsklotz 22 an das Rad 12 gepreßt wird, während der gegenüberliegende Brems­ klotz 20 sich noch im Abstand zum Rad 12 befindet, weil die zur Erreichung dessen Anpressung an das Rad 12 erforderliche Auslen­ kung des seitlichen Rahmenträgers 16 nicht möglich ist wegen der starren Verbindung zwischen dem seitlichen Rahmenträger 16 und dem Bolzen 26, der auf Anschlag gegen den Vorsprung 28 gefahren ist.

Hier kommt der besondere Vorteil der Langlochführung 32 zum Tra­ gen, welche es ermöglicht, daß der Stellweg, zum Beispiel ent­ sprechend der nutzbaren Belagstärke der Bremsklötze 20, 22, des seitlichen Rahmenträgers 16 so weit möglich ist, daß jederzeit die Bremsfunktion der Bremsklötze 20, 22 sichergestellt ist, in­ dem bedarfsweise die Schrauben-Mutter-Anordnung 34, 35 zwischen dem seitlichen Rahmenträger 16 und der Stange 30 infolge der Stellkraft des Kraftaggregats 24 nach rechts verlagert wird. Die durch die Druckfeder 38 erzeugte Normalkraft auf die Druckschei­ ben 36, 37, das heißt deren Anpreßkraft an den Bolzen 26 ist hierbei so eingestellt, daß eine Lageveränderung lediglich in­ folge der Rückstellkraft der Federeinrichtung 42 nicht stattfin­ det. Hierfür ist der Gleitwiderstand der durch Federkraft beauf­ schlagten Druckscheiben 36, 37 größer als die Rückstellkraft der Federeinrichtung 42.

Die Verlagerung des Anschlußpunktes des Rahmenkörpers 16 mit der Gleitführung findet ausschließlich infolge der Stellkraft des Kraftaggregats 24 statt, wenn dieses den seitlichen Rahmenträger 16 bei Bremsbetätigung beaufschlagt, damit über die Traverse 18 der Bremsklotz 20 am linken seitlichen Rahmenträger 17 gegen das zugeordnete Rad gepreßt wird. Hierbei stellt sich selbsttätig die entsprechende Position ein.

Claims (11)

1. Schienenfahrzeug, insbesondere Schienentriebfahrzeug, mit einer jeweils einem Rad (12) zugeordneten Bremseinrichtung (14), welche das zugeordnete Rad (12) mit seitlichen ersten und zweiten Rahmenträgern (16, 17) einfaßt, an denen Brems­ klötze (20, 22) schwenkbar befestigt sind, die mit dem zugeordneten Rad (12) zusammenarbeiten, welche seitlichen Rahmenträger (16, 17) jeweils mit einem Ende am Fahrzeug (10) angelenkt sind sowie mit ihren anderen Enden über eine Traverse (18) gelenkig miteinander gekoppelt sind, welche Bremseinrichtung ein an dem ersten seitlichen Rahmenträger (16) angeordnetes Kraftaggregat (24) zur Führung und Beaufschlagung der Bremsklötze (20, 22) gegen das zugeordnete Rad (12) aufweist sowie eine in das Kraftaggregat integrierte Federeinrichtung zur Rückstellung der Bremsklötze, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsklötze (20, 22) unmittelbar an den seitlichen ersten und zweiten Rahmenträgern (16, 17) befestigt sind, daß für den ersten seitlichen Rahmenträger (16) eine horizontal bewegliche Gleitführung (26) vorgesehen ist, die mit einem ortsfesten Vorsprung (28) des Fahrzeugs (10) verbunden ist und als Anschlag dient, und daß im Gleitweg der Gleitführung (26) eine separate Federeinrichtung (42) angeordneten ist, die bei entlastetem Kraftaggregat (24) den ersten seitlichen Rahmenträger (16) soweit zurückbewegt, daß die seitlichen ersten und zweiten Rahmenträgern (16, 17) eine Position einnehmen, in welcher beide Bremsklötze (20, 22) gleichmäßig vom zuge­ ordneten Rad (12) abgehoben sind.

2. Schienenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gleitführung (26) von einer am seitlichen Rahmen­ träger (16) angelenkten Stange (30) gebildet ist, der den orts­ festen Vorsprung (28) gleitend durchgreift und beiderseits des ortsfesten Vorsprungs (28) einen Anschlag (40, 44) aufweist, und daß als Federeinrichtung (42) eine auf der dem Rahmenträger (16) zugewandten Seite angeordnete, mit der Stange (30) zusammenar­ beitende Druckfeder vorgesehen ist, welche sich am ortsfesten Vorsprung (28) abstützt und den Bolzen (26) in Richtung auf das zugeordnete Rad (12) beaufschlagt.

3. Schienenfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die am Bolzen (26) vorgesehenen Anschläge (40, 44) voreinstellbar sind.

4. Schienenfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitführung (26) selbsttätig nachstellend ausgebildet ist.

5. Schienenfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (30) am seitlichen Rahmenträger (16) mittels einer in einem Langloch (32) geführten Schrauben-Mutter-Anordnung (34, 35) angelenkt ist.

6. Schienenfahrzeug nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schrauben-Mutter-Anordnung (34, 35) wenigstens eine federbeaufschlagte Druckscheibe (36, 37) aufweist, welche sich unter Vorspannung an die Flanken des Langlochs (32) anlegt.

7. Schienenfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorspannung derart vorgesehen ist, daß die an die Flanken des Langlochs (32) angreifende, aus der Vorspannung resultierende Normalkraft so groß gewählt ist, daß eine Lageän­ derung der Schrauben-Mutter-Anordnung (34, 35) infolge der Rückstellkraft der sich am ortsfesten Vorsprung (28) abstützen­ den Federeinrichtung (42) verhindert ist.

8. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lageänderung der Schrauben-Mutter- Anordnung (34, 35) aus der Stellkraft des die Bremsklötze (20, 22) beaufschlagenden Kraftaggregats (24) resultiert.

9. Schienenfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch (32) in der Stange (30) vorgesehen ist.

10. Schienenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das Langloch im seitlichen Rahmenträ­ ger (16) vorgesehen ist.

11. Schienenfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkpunkt für die Verbindung des seitlichen Rahmenträgers (16) mit der Stange (30) jeweils im Abstand zu den Anlenkpunkten des zugeordneten Bremsklotzes (22) sowie der Traverse (18) vorgesehen ist.