EP0217382A2 - Railway vehicle stop - Google Patents

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EP0217382A2
EP0217382A2 EP86113520A EP86113520A EP0217382A2 EP 0217382 A2 EP0217382 A2 EP 0217382A2 EP 86113520 A EP86113520 A EP 86113520A EP 86113520 A EP86113520 A EP 86113520A EP 0217382 A2 EP0217382 A2 EP 0217382A2
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Werner Salansky
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K7/00—Railway stops fixed to permanent way; Track brakes or retarding apparatus fixed to permanent way; Sand tracks or the like
    • B61K7/16—Positive railway stops
    • B61K7/20—Positive wheel stops

Definitions

  • the invention relates to an escapement for railway carriages, which is provided with a sole plate, which ends in an overrun tongue and a bracket provided with an overlay plate for a wheel to be braked, and with a handle, the escapement at least partially, but preferably for Whole, consists of a cast iron material.
  • the inhibitor currently in use in Austria, but also in other countries, consists of a plurality of forged or rolled parts, which are riveted together with the exception of the ramp plate provided on an exchangeable brake flap.
  • This proposal has not found its way into practice, since the production of a single-use part made of cast steel after partial wear and tear for scrap is uneconomical.
  • the cost of such a cast body is so high that it is cheaper to buy a conventional forged brake shoe and replace it with partial wear and tear, for example by welding a new overrun tongue or replacing the brake flap.
  • the trestle carrying the casserole plate In order to cool the trestle carrying the casserole plate, it can also be provided with ribs projecting to the side.
  • the escapement according to the invention consists in the usual way of a sole plate 1, which has a run-on tongue 2 at its front end, which ends in a run-up wedge 3.
  • the sole plate 1 is provided with side flanges 4, which ensure the alignment of the inhibitor on the rail.
  • the sole plate 1 carries a trestle 5, on which the ramp plate 6 for the wheel to be braked is arranged.
  • the ramp plate 6 is an integral part of the brake shoe, but it would also be possible to arrange it in a customary manner in an exchangeable brake flap without deviating from the inventive concept.
  • the inhibitor shown consists entirely of cast iron with spheroidal graphite, for example GGG (400). Ductile iron grades alloyed with silicon and molybdenum have also proven themselves in the test. Because of the reduced thermal conductivity of such a material compared to steel, various measures have been taken in the illustrated restraint shoe in order to ensure a uniform distribution and good dissipation of the heat.
  • the web 8 ensures that the load of the vehicle wheel standing on the ramp tongue 2 and resting on the ramp plate 6 is evenly distributed on the underside of the sole plate 1, so that there is no local overheating and material accumulation. The heating of the ramp plate 6 can be reduced if sliding friction between this part and the vehicle wheel is maintained for as long as possible.
  • a transverse groove 11 is provided, which is filled with a solid lubricant, namely with graphite, which is held together by a binder.
  • a groove can also be provided on the top of the overrun tongue 2.
  • Ribs 7 contribute to the faster dissipation of the heat to the environment, which also serve for the uniform introduction of the forces exerted on the ramp plate 6 into the sole plate 1.
  • the inhibitor shown is placed in the usual way by the operating personnel in the way of a rolling railway wagon, the reduced weight making handling easier.
  • a wheel of the car now runs over the ramp wedge 3 until it strikes the ramp plate 6, whereupon the wheel slides on the ramp tongue 2 and the ramp plate 6, while the entire shoe is moved on the rail. It has now turned out to be important that the rotational movement of the wheel is maintained as far as possible until the brake shoe comes to a standstill, that is to say that kinetic energy is destroyed for as long as possible both on the underside of the soleplate 1 and on the top of the ramp tongue 2 and ramp plate 6.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
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Abstract

1. A check shoe for railway wagons or carriages, which is provided with a base plate (1) which terminates in a run-on tongue portion (2) and carries a ramp support means (5) provided with a run-on plate (6) for a wheel to be braked, and with a handle (9), wherein the check shoe at least partially but preferably entirely comprises a cast iron material, characterised in that at least the base plate (1) of the check shoe comprises cast iron with spheroidal graphite (GGG, spheroidal graphite iron), wherein adjoining the part of the ramp support means (5) which carries the run-on plate (6) is a limb portion (8) which is supported on the base plate (1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hemmschuh für Eisenbahnwagen, welcher mit einer Sohlenplatte, die in einer Auflaufzunge endet und einen mit einer Auflaufplatte für ein zu bremsendes Rad versehenen Bock trägt, und mit einem Handgriff versehen ist, wobei der Hemmschuh mindestens teilweise, vorzugsweise aber zur Gänze, aus einem gegossenen Eisenwerkstoff besteht.The invention relates to an escapement for railway carriages, which is provided with a sole plate, which ends in an overrun tongue and a bracket provided with an overlay plate for a wheel to be braked, and with a handle, the escapement at least partially, but preferably for Whole, consists of a cast iron material.

Der derzeit in Österreich, aber auch in anderen Ländern allgemein in Verwendung stehende Hemmschuh besteht aus einer Mehrzahl geschmiedeter oder gewalzter Teile, welche mit Ausnahme der an einer auswechselbaren Bremsklappe vorgesehenen Auflaufplatte miteinander vernietet sind. Um die Fertigungskosten derartiger Hemmschuhe herabzusetzen, ist auch bereits vorgeschlagen worden (vgl. DE-GM 1 977 052), den ganzen Hemmschuh einstückig und in einem einzigen Arbeitsgang im Stahlgußverfahren herzustellen. Dieser Vorschlag hat keinen Eingang in die Praxis gefunden, da die Herstellung eines nach teilweisem Verschleiß zum Verschrotten bestimmten Einwegteiles aus Stahlguß unwirtschaftlich ist. Die Kosten für einen solchen Gußkörper sind so hoch, daß es billiger kommt, einen herkömmlichen geschmiedeten Hemmschuh anzuschaffen und diesen bei teilweisem Verschleiß zu erneuern, indem beispielsweise eine neue Auflaufzunge angeschweißt oder die Bremsklappe ausgewechselt wird. Vor allem aber wurde der Vorschlag, einen Hemmschuh aus Stahlguß herzustellen, in der Absicht gemacht, dadurch die Reibung zwischen dem Hemmschuh einerseits, Schiene und Rad andererseits zu erhöhen. Eine derartige Entwicklung führt jedoch nach Meinung der Anmelderin in die falsche Richtung.The inhibitor currently in use in Austria, but also in other countries, consists of a plurality of forged or rolled parts, which are riveted together with the exception of the ramp plate provided on an exchangeable brake flap. In order to reduce the manufacturing costs of such inhibitors, it has also already been proposed (cf. DE-GM 1 977 052) to manufacture the entire inhibitor in one piece and in a single operation using the steel casting process. This proposal has not found its way into practice, since the production of a single-use part made of cast steel after partial wear and tear for scrap is uneconomical. The cost of such a cast body is so high that it is cheaper to buy a conventional forged brake shoe and replace it with partial wear and tear, for example by welding a new overrun tongue or replacing the brake flap. Above all, however, the proposal was made to manufacture a cast steel brake shoe with the intention of increasing the friction between the brake shoe on the one hand and the rail and wheel on the other. However, the applicant believes that such a development leads in the wrong direction.

Als Nachteil bekannter Hemmschuhe hat sich nämlich nicht der mangelnde Reibwert erwiesen, sondern im Gegenteil die zunächst sehr hohe Reibung zwischen Hemmschuh und Schiene, wenn beide aneinander gleitenden Elemente aus Stahl bestehen. Es kommt dabei zu lokalen Überhitzungen und Schmelzvorgängen und in deren Folge allerdings zu einem nachteiligen Absinken der Reibung. Derartige Erscheinungen können weitgehend hintangehalt werden, wenn erfindungsgemäß vorgesehen wird, daß zumindest die Sohlenplatte des Hemmschuhs aus Gußeisen mit Kugelgraphit besteht.The disadvantage of known inhibitors has not been the lack of friction, but on the contrary the initially very high friction between the inhibitor and the rail when both sliding elements are made of steel. This leads to local overheating and melting processes and, as a result, to one partial decrease in friction. Such phenomena can largely be held back if it is provided according to the invention that at least the sole plate of the escapement shoe is made of spheroidal graphite cast iron.

Während Grauguß den Beanspruchungen des Eisenbahnbetriebes nicht gewachsen wäre, und Stahlguß teuer ist und zudem zu lokalen Aufschweißungen führt, ist Gußeisen mit Kugelgraphit durch den eingelagerten Graphit gewissermaßen selbstschmierend. Vorteilhaft ist neben den geringen Kosten eines derartigen Hemmschuhs auch das im Vergleich zu Stahl verringerte Gewicht.While gray cast iron would not be able to cope with the stresses of railway operations, and cast steel is expensive and also leads to local welds, spheroidal graphite cast iron is, to a certain extent, self-lubricating due to the embedded graphite. In addition to the low cost of such an inhibitor, the weight which is reduced in comparison with steel is also advantageous.

Die aus der Erfindung resultierenden Vorteile kommen vor allem dann zum Tragen, wenn Maßnahmen getroffen werden, um die Nachteile zu kompensieren, welche die relativ geringe Wärmeleitfähigkeit von Gußeisen mit Kugelgraphit mit sich bringen würde. In diesem Sinne ist es vorteilhaft, den Druck des Rades möglichst gleichmäßig auf die gesamte Sohlenplatte zu übertragen, damit nicht, wie bei bekannten Hemmschuhen, lediglich unterhalb der Auflaufzunge und unmittelbar unterhalb der Auflaufplatte der überwiegende Teil der Reibungswärme entsteht und zu lokalen Schmelzvorgängen führt. In diesem Sinne wird vorzugsweise vorgesehen, daß an den die Auflaufplatte tragenden Teil des Bockes ein sich auf der Sohlenplatte abstützender Steg anschließt.The advantages resulting from the invention come into play above all when measures are taken to compensate for the disadvantages which the relatively low thermal conductivity of spheroidal graphite cast iron would bring. In this sense, it is advantageous to transfer the pressure of the wheel to the entire sole plate as evenly as possible, so that, as with known escapement shoes, the majority of the frictional heat does not arise below the overrun tongue and immediately below the overrun plate and leads to local melting processes. In this sense, it is preferably provided that a web that is supported on the soleplate is connected to the part of the trestle that supports the ramp plate.

Um den die Auflaufplatte tragenden Bock zu kühlen, kann dieser außerdem mit seitlich vorstehenden Rippen versehen sein.In order to cool the trestle carrying the casserole plate, it can also be provided with ribs projecting to the side.

Beobachtungen an herkömmlichen Hemmschuhen haben gezeigt, daß zu hohe Reibung zwischen dem gebremsten Rad und dem Hemmschuh die Ursache gravierender Mängel sein kann. Ein frühzeitiges Blockieren des abgebremsten Rades führt nämlich zunächst dazu, daß nur mehr an der Unterseite des Hemmschuhs kinetische Energie durch Reibung in Wärme umgewandelt wird. Der Hemmschuh wird dabei außerordentlich stark erhitzt, es kommt zu lokalen Materialaufhäufungen und auch zu Gefügeänderungen in den Schienen, wenn diese nach kurzzeitiger intensiver Erwärmung wieder der niederen Umgebungstemperatur ausgesetzt sind. Vor allem aber führt die Blockierung des durch den Hemmschuh abgebremsten Rades dazu, daß das mit dem abgebremsten Rad Über die Radachse verbundene zweite Rad nicht mehr auf seiner Schiene abrollt, sondern mit gleichbleibender Orientierung auf dieser Schiene rutscht. Dadurch kommt es zu Abflachungen am Radumfang und zur Bildung von Härteinseln, welche nur durch umfangreiche Ausbesserungsarbeiten zu beheben sind.Observations on conventional brake shoes have shown that excessive friction between the braked wheel and the brake shoe can be the cause of serious defects. An early blocking of the braked wheel leads to the fact that only on the underside of the Inhibitor's kinetic energy is converted into heat by friction. The inhibitor is heated extremely strongly, there is local material accumulation and also structural changes in the rails when they are again exposed to the low ambient temperature after brief intensive heating. Above all, however, the blocking of the wheel braked by the brake shoe means that the second wheel connected to the braked wheel via the wheel axle no longer rolls on its rail, but slides on this rail with a constant orientation. This leads to flattening of the wheel circumference and the formation of hardness islands, which can only be remedied by extensive repair work.

Dieser Nachteil tritt dann nicht auf, wenn auch die Oberseite der Auflaufzunge und die Auflaufplatte aus Gußeisen mit Kugelgraphit bestehen. In diesem Fall ist eine besonders preiswerte Herstellung des gesamten Hemmschuhs als einstückiger Gußteil möglich. Die Abnützung der Auflaufplatte kann aber auch dadurch vermindert oder rückgängig gemacht werden, daß an dieser eine Panzerung, beispielsweise durch Aufschweißen von Manganstahlplatten, vorgesehen ist. Die Reibung zwischen Rad und Auflaufplatte bzw. Auflaufzunge kann außerdem dadurch weiter herabgesetzt werden, daß an diesen Teilen mit festem Schmierstoff gefüllte Rillen vorgesehen werden.This disadvantage does not occur if the top of the ramp tongue and the ramp plate are made of spheroidal graphite cast iron. In this case, a particularly inexpensive manufacture of the entire brake shoe as a one-piece casting is possible. However, the wear on the ramp plate can also be reduced or reversed by providing armor on it, for example by welding on manganese steel plates. The friction between the wheel and the ramp plate or ramp tongue can also be further reduced by providing grooves filled with solid lubricant on these parts.

Damit die im Bereich der Auflaufplatte entstehende Wärme nicht bevorzugt in den Handgriff abwandert, sodaß dieser auch mit dem üblichen Handschuh nicht mehr angefaßt werden kann, wird vorzugsweise vorgeschlagen, den Handgriff im Bereich seines Anschlusses an den Bock mit einer Einschnürung zu versehen.So that the heat generated in the area of the ramp plate does not preferentially migrate into the handle, so that it can no longer be touched even with the usual glove, it is preferably proposed to constrict the handle in the area of its connection to the trestle.

Anschließend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese beziehen sich auf ein Ausführungsbeispiel eines Hemmschuhs, der in Fig. 1 in Seitenansicht und Fig. 2 von oben, in Fig. 3 von vorne und in Fig. 4 und 5 im Schnitt nach der Linie A-A bzw. B-B in Fig. 1 dargestellt ist.The invention is then explained in more detail with reference to the drawings. These relate to an embodiment of an inhibitor shown in Fig. 1 in side view and Fig. 2 from above, in Fig. 3 from the front and in Fig. 4 and 5 in section along the line AA or BB in Fig. 1 is shown.

Der erfindungsgemäße Hemmschuh besteht in üblicher Weise aus einer Sohlenplatte 1, welche an ihrem vorderen Ende eine Auflaufzunge 2 aufweist, die in einem Auflaufkeil 3 endet. In ihrem hinteren Bereich ist die Sohlenplatte 1 mit Seitenflanschen 4 versehen, welche die Ausrichtung des Hemmschuhs auf der Schiene gewährleisten. Die Sohlenplatte 1 trägt einen Bock 5, auf welchem die Auflaufplatte 6 für das abzubremsende Rad angeordnet ist. Im dargestellten und bevorzugten Fall ist die Auflaufplatte 6 ein einstückiger Bestandteil des Hemmschuhs, doch wäre es auch möglich, sie in üblicher Weise in einer auswechselbaren Bremsklappe anzuordnen, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.The escapement according to the invention consists in the usual way of a sole plate 1, which has a run-on tongue 2 at its front end, which ends in a run-up wedge 3. In its rear area, the sole plate 1 is provided with side flanges 4, which ensure the alignment of the inhibitor on the rail. The sole plate 1 carries a trestle 5, on which the ramp plate 6 for the wheel to be braked is arranged. In the illustrated and preferred case, the ramp plate 6 is an integral part of the brake shoe, but it would also be possible to arrange it in a customary manner in an exchangeable brake flap without deviating from the inventive concept.

Der dargestellte Hemmschuh besteht zur Gänze aus Gußeisen mit Kugelgraphit, beispielsweise aus GGG (400). Mit Silicium und Molybdän legierte Sphärogußqualitäten haben sich im Versuch ebenfalls bewährt. Wegen der gegenüber Stahl verringerten Wärmeleitfähigkeit eines derartigen Materials sind beim dargestellten Hemmschuh verschiedene Maßnahmen getroffen, um eine gleichmäßige Verteilung und gute Ableitung der Wärme zu gewährleisten. Der Steg 8 sorgt dafür, daß die Last des auf der Auflaufzunge 2 stehenden und an der Auflaufplatte 6 anliegenden Fahrzeugrades gleichmäßig auf die Unterseite der Sohlenplatte 1 verteilt wird, sodaß es dort nicht zu lokalen Überhitzungen und Materialanhäufungen kommt. Die Erhitzung der Auflaufplatte 6 kann verringert werden, wenn möglichst lange gleitende Reibung zwischen diesem Teil und dem Fahrzeugrad aufrechterhalten wird. Hiezu ist eine quer verlaufende Rille 11 vorgesehen, welche mit einem festen Schmierstoff, nämlich mit Graphit, der durch ein Bindemittel zusammengehalten ist, gefüllt ist. Eine derartige Rille kann auch an der Oberseite der Auflaufzunge 2 vorgesehen werden. Zur rascheren Ableitung der entstehenden Wärme an die Umgebung tragen Rippen 7 bei, welche außerdem für die gleichmäßige Einleitung der auf die Auflaufplatte 6 ausgeübten Kräfte in die Sohlenplatte 1 dienen.The inhibitor shown consists entirely of cast iron with spheroidal graphite, for example GGG (400). Ductile iron grades alloyed with silicon and molybdenum have also proven themselves in the test. Because of the reduced thermal conductivity of such a material compared to steel, various measures have been taken in the illustrated restraint shoe in order to ensure a uniform distribution and good dissipation of the heat. The web 8 ensures that the load of the vehicle wheel standing on the ramp tongue 2 and resting on the ramp plate 6 is evenly distributed on the underside of the sole plate 1, so that there is no local overheating and material accumulation. The heating of the ramp plate 6 can be reduced if sliding friction between this part and the vehicle wheel is maintained for as long as possible. For this purpose, a transverse groove 11 is provided, which is filled with a solid lubricant, namely with graphite, which is held together by a binder. Such a groove can also be provided on the top of the overrun tongue 2. Ribs 7 contribute to the faster dissipation of the heat to the environment, which also serve for the uniform introduction of the forces exerted on the ramp plate 6 into the sole plate 1.

Um zu verhindern, daß sich der Handgriff 9 allzu rasch erhitzt, ist sein Querschnitt im Bereich der Verbindung mit dem Bock 5 mit einer Einschnürung 10 versehen.In order to prevent the handle 9 from heating up too quickly, its cross section is provided with a constriction 10 in the area of the connection to the bracket 5.

Der dargestellte Hemmschuh wird vom Bedienungspersonal in gewohnter Weise in den Weg eines heranrollenden Eisenbahnwaggons gestellt, wobei das verringerte Gewicht die Handhabung erleichtert. Ein Rad des Wagens läuft nun über den Auflaufkeil 3 auf , bis es an der Auflaufplatte 6 anschlägt, woraufhin das Rad an der Auflaufzunge 2 und der Auflaufplatte 6 gleitet, während der gesamte Schuh auf der Schiene verschoben wird. Als wichtig hat sich nun herausgestellt, daß die Drehbewegung des Rades möglichst bis zum Stillstand des Hemmschuhs erhalten bleibt, daß also möglichst lange sowohl an der Unterseite der Sohlenplatte 1 wie an der Oberseite an Auflaufzunge 2 und Auflaufplatte 6 kinetische Energie vernichtet wird. Bevor die Drehbewegung des Rades zum Stillstand kommt, ist zwar ein intermittierendes Blockieren des Rades durch den Hemmschuh nicht ganz zu vermeiden, doch ist die dadurch verursachte Rüttelbewegung bei der dargestellten Einrichtung wesentlich gemildert, da dieses Blockieren erst auftritt, wenn die Drehgeschwindigkeit des Rades bereits ganz gering ist.The inhibitor shown is placed in the usual way by the operating personnel in the way of a rolling railway wagon, the reduced weight making handling easier. A wheel of the car now runs over the ramp wedge 3 until it strikes the ramp plate 6, whereupon the wheel slides on the ramp tongue 2 and the ramp plate 6, while the entire shoe is moved on the rail. It has now turned out to be important that the rotational movement of the wheel is maintained as far as possible until the brake shoe comes to a standstill, that is to say that kinetic energy is destroyed for as long as possible both on the underside of the soleplate 1 and on the top of the ramp tongue 2 and ramp plate 6. Before the rotation of the wheel comes to a standstill, intermittent blocking of the wheel by the brake shoe cannot be completely avoided, but the shaking movement caused by this is considerably alleviated in the device shown, since this blocking only occurs when the speed of rotation of the wheel is already at its full level is low.

Claims (6)

1. Hemmschuh für Eisenbahnwagen, welcher mit einer Sohlenplatte, die in einer Auflaufzunge endet und einen mit einer Auflaufplatte für ein zu bremsendes Rad versehenen Bock trägt, und mit einem Handgriff versehen ist, wobei der Hemmschuh mindestens teilweise, vorzugsweise aber zur Gänze, aus einem gegossenen Eisenwerkstoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Sohlenplatte (1) des Hemmschuhs aus Gußeisen mit Kugelgraphit (GGG, Sphäroguß) besteht.1. Inhibitor for railway carriages, which is provided with a sole plate that ends in a ramp tongue and a bracket provided with a ramp plate for a wheel to be braked, and with a handle, the inhibitor at least partially, but preferably entirely, from one cast iron material, characterized in that at least the sole plate (1) of the escapement consists of cast iron with spheroidal graphite (GGG, spheroidal cast iron). 2. Hemmschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den die Auflaufplatte (6) tragenden Teil des Bockes (5) ein sich auf der Sohlenplatte (1) abstützender Steg (8) anschließt.2. Inhibitor according to claim 1, characterized in that to the bearing plate (6) carrying part of the bracket (5) adjoins a support on the sole plate (1) web (8). 3. Hemmschuh nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bock (5) mit seitlich vorstehenden Rippen (7) versehen ist.3. inhibitor according to claim 1 or 2, characterized in that the bracket (5) with laterally projecting ribs (7) is provided. 4. Hemmschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflaufplatte (6) mit einer Panzerung, beispielsweise aus Manganstahl, versehen ist.4. inhibitor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ramp plate (6) is provided with armor, for example made of manganese steel. 5. Hemmschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich quer zur Auflaufplatte (6) und gegebenenfalls zur Auflaufzunge (2) mindestens je eine mit festem Schmierstoff gefüllte Rille (11) erstreckt.5. Inhibitor according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one groove (11) filled with solid lubricant extends transversely to the ramp plate (6) and optionally to the ramp tongue (2). 6. Hemmschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (1) im Bereich seines Anschlusses an den Bock (5) mit einer Einschnürung (10) versehen ist.6. inhibitor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the handle (1) is provided in the region of its connection to the frame (5) with a constriction (10).
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