EP3623252A1 - Actuating cylinder for rail vehicle brakes and rail vehicle brake with an actuating cylinder - Google Patents
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- EP3623252A1 EP3623252A1 EP18194730.0A EP18194730A EP3623252A1 EP 3623252 A1 EP3623252 A1 EP 3623252A1 EP 18194730 A EP18194730 A EP 18194730A EP 3623252 A1 EP3623252 A1 EP 3623252A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
- B61H7/00—Brakes with braking members co-operating with the track
- B61H7/02—Scotch blocks, skids, or like track-engaging shoes
- B61H7/04—Scotch blocks, skids, or like track-engaging shoes attached to railway vehicles
Definitions
- the present invention relates to an actuating cylinder for a rail brake, in particular a magnetic rail brake, comprising a cylinder housing, a piston guided in the cylinder housing and a piston rod connected to the piston, the piston rod being hollow and having an interior, with a traction means in the interior of the piston rod is arranged movably guided in an axial direction, the traction means having a holding section at a first end arranged in the interior, which is designed to prevent the traction means from sliding out of the piston rod.
- the present invention relates to a rail brake, in particular a magnetic rail brake, comprising a grinding shoe and an actuating cylinder.
- a rail brake is a brake for a rail vehicle. It comprises an iron grinding shoe, which is lowered onto a rail to brake the rail vehicle. Friction occurs between the rail and the grinding shoe moving forward with the rail vehicle, which converts the kinetic energy of the movement into heat until the kinetic energy is used up.
- a most frequently used embodiment of a rail brake is a magnetic rail brake.
- the magnetic rail brake additionally comprises an electromagnet, which is usually arranged in the grinding shoe. When current flows through the electromagnet, the grinding shoe is pulled onto the rail.
- Actuating cylinders are usually provided to lower or raise the grinding shoe of the rail brake, on which the grinding shoe of the rail brake is suspended.
- the actuating cylinder When the actuating cylinder is actuated, the rail brake or the grinding shoe of the rail brake becomes so far lowered until, in the case of a magnetic rail brake, the magnetic forces generated by the electromagnets are sufficient to pull the grinding shoe towards the rail.
- the actuating cylinder is attached to the rail vehicle, for example on a bogie.
- the connection between the actuating cylinder and the grinding shoe or a tie rod of the grinding shoe is a rigid connection.
- the grinding shoe or the tie rod of the grinding shoe is connected directly to the piston rod of the actuating cylinder. Due to movements of the rail vehicle or due to unevenness in the surface of the rail and when the piston in and out of the actuating cylinder, relative movements of the magnetic rail brake with respect to the rail vehicle and the actuating cylinder occur.
- rubber-elastic bearings of the actuating cylinder on the rail vehicle are known in the prior art.
- the piston is designed as a hollow cylinder open on one side without cutting from thin sheet steel or a section of steel wire.
- the piston further comprises a piston crown and a wall with a groove in one piece, the piston crown, starting from the inside of a pot, with which brake pressure can be applied hydraulically, so that an outwardly directed contact surface of the piston crown can be pressed against a friction lining, and the piston for the purpose of cooperation with a drive nut a parking brake actuation device additionally has a clutch cone.
- the GB 2 074 260 A discloses an actuating cylinder for a disc brake.
- the actuating cylinder has a housing and a hollow, stepped piston which is arranged in a cylinder bore of the housing.
- There is one in the hollow bulb Arranged sleeve which is positively guided on the stepped piston via a projection formed on the sleeve.
- a pull rod is actuated via the sleeve.
- a transverse component of a braking pressure force can be passed on to the housing of the actuating cylinder.
- the present invention has for its object to provide an actuating cylinder for a rail brake, in which due to relative movements of a grinding shoe to be suspended on the actuating cylinder, stress or pendulum movement occurring are minimized and for which the necessary space in a bogie of a rail vehicle for fastening the actuating cylinder is minimized . Furthermore, the present invention has for its object to provide a rail brake with an actuating cylinder with which the aforementioned advantages are obtained.
- an actuating cylinder for a rail brake in particular a magnetic rail brake, comprising a cylinder housing, a piston guided in the cylinder housing and a piston rod connected to the piston
- the piston rod being hollow and having an interior
- a traction means is arranged movably guided in an axial direction of the piston rod
- the traction means having a holding section at a first end arranged in the interior, which is designed to prevent the traction means from sliding out of the piston rod
- the traction means also being able to move one out of the Interior projecting second end has a connection section suitable for connection to a rail brake, in particular to a grinding shoe of a rail brake, and wherein the connection section is movable, in particular deflectable relative to the holding section , is.
- the piston rod is hollow and has an interior.
- the interior can be designed as an inner bore of the piston rod.
- the piston rod Open to a first side, so that the traction means arranged in the interior is arranged with a first end in the interior of the piston rod and with a second end outside of the interior of the piston rod.
- the piston rod also has an elongated extension in an axial direction, the interior, in particular the inner bore, extending along the axial direction.
- the traction means is arranged at least partially, namely with the first end in the interior, and can be moved back and forth in the piston rod in the axial direction.
- a holding section is provided which secures the traction means in the piston rod in the manner of a captive device, so that a complete sliding out of the traction means from the piston rod is prevented.
- the traction means has a connecting section which is designed for connecting or suspending a rail brake, in particular a magnetic rail brake, or a grinding shoe of a rail brake.
- the connection section provided for connection to a rail brake is designed to be movable, in particular deflectable, relative to the holding section. Movability of the connecting section relative to the holding section means that the connecting section can be moved at least in one plane perpendicular to the axial direction of the piston rod relative to the holding section of the traction means arranged in the piston rod. The movement of the connection section can take place as a change in the orientation of the holding section compared to the orientation of the connection section.
- the orientation of the region arranged in the interior of the piston rod or the first end of the traction means is not changed when the region protruding from the interior of the piston rod or the second end of the traction element is moved or deflected.
- the connecting section preferably only the area that protrudes from the interior of the piston rod or the second end of the traction device experiences a change in the orientation.
- the area of the traction device, in particular the first end of the traction device is in the interior the piston rod is arranged, can only be moved in the axial direction and, in particular, cannot be moved or can be deflected only in a plane perpendicular to the axial direction or only minimally.
- the connecting section can be pivoted, deflected or moved laterally, in particular perpendicular to the axial direction of the piston rod, relative to the holding section.
- a rail brake in particular a magnetic rail brake
- relative movements of the rail brake in particular a grinding shoe of the rail brake, are possible due to the mobility or deflectability of the connection section relative to the actuating cylinder, so that pendulum movements, material fatigue and loads on the Actuating cylinder or its suspension on a bogie of a rail vehicle can be reduced.
- the actuating cylinder When the actuating cylinder is arranged on the rail vehicle, it is preferably fastened to a bogie of the rail vehicle.
- the cylinder housing of the actuating cylinder is fastened to the bogie in a lower region such that an upper region of the actuating cylinder is essentially free-standing.
- the piston and the piston rod connected to the piston perform a movement in a vertical or vertical direction when the actuating cylinder is actuated. If the piston and the piston rod are lowered, the traction means arranged in the interior of the piston rod is also lowered. In this state of the actuating cylinder arranged on the rail vehicle, the traction means protrudes downward from the hollow piston rod, in particular the connection section is arranged essentially below the holding section.
- a tie rod or a grinding shoe of the rail brake can be fastened to the connecting section, the holding section arranged in the interior of the hollow piston rod preventing the traction device from sliding out and thus preventing the grinding shoe arranged at the connecting section of the traction device from falling down.
- connection section Due to the mobility of the connection section relative to the holding section and thus relative to the actuating cylinder, pendulum movements of the actuating cylinder and high loads on the connection of the actuating cylinder to the bogie are reduced.
- the interior preferably has a lower region and an upper region, a diameter of the lower region of the interior being smaller than a diameter of the upper region of the interior, and more preferably a diameter of the holding section larger than the diameter of the lower region of the interior of the Piston rod is.
- the interior of the piston rod is divided into an upper and a lower area, in particular in the axial direction, the upper area in the Rail vehicle arranged state of the actuating cylinder is arranged in the vertical direction above the lower region.
- the interior is designed as an inner bore, the interior has two substantially cylindrical regions of the bore, which have different diameters.
- the sections of the inner bore in the upper area and in the lower area of the interior are aligned coaxially to one another. Seen in the axial direction of the piston rod from bottom to top, the interior of the piston rod thus widens at the transition from the lower area to the upper area.
- a diameter of the holding section is preferably larger than the diameter of the lower region of the interior, but more preferably at the same time smaller than the diameter of the upper region of the interior.
- the holding section and thus the entire traction device is held in the form of a captive device in the interior of the piston rod and the traction device is prevented from sliding downward out of the piston rod.
- a movement of the traction means in the axial direction of the piston rod can be ensured, the movement being limited only downwards by the securing against loss guaranteed by the holding section and the corresponding configuration of the diameter of the lower region and the upper region of the interior.
- the diameter of the lower region is between 10 mm and 20 mm, more preferably between 13 mm and 17 mm, particularly preferably 15 mm, and / or that the diameter of the upper region is between 15 mm and 25 mm , more preferably between 18 mm and 22 mm, particularly preferably 20 mm, and / or that the diameter of the holding section is between 13 mm and 23 mm, further preferably between 16 mm and 20 mm, particularly preferably 18 mm.
- a piston rod and a traction means are provided which have sufficient stability to hold or to hang up a grinding shoe of a rail brake.
- the piston rod can have a smaller outer diameter than piston rods for actuating cylinders known from the prior art, since the loads on the piston rod are reduced due to the mobility of the connecting section relative to the holding section.
- the traction means preferably rotatable about the axial direction, is arranged in the piston rod.
- the rotatability of the traction means in the hollow piston rod can in particular be ensured in that the traction means, in particular the holding section, has an essentially circular cross section and is arranged in an inner bore of the piston rod with a likewise substantially circular cross section.
- the holding section is a flange and / or a turned part, in particular a sleeve, the holding section having a lower contact surface and the interior of the piston rod at a transition between the lower region and the upper region being a contact surface for has the contact surface.
- the contact surface is further preferably formed opposite and facing the contact surface of the piston rod.
- the contact surface is located on an underside of the holding section.
- the contact surface of the piston rod is formed at the transition between the lower region and the upper region, and can be designed in a step-like manner.
- the contact surface and the contact surface can be oriented essentially horizontally, that is to say in a plane perpendicular to the axial direction of the piston rod.
- the contact surface and the contact surface can be essentially conical and complementary are trained to each other.
- the contact surface and the contact surface can further preferably be brought into a flat contact with one another.
- the holding section can either be an integral part of the traction means and can be designed, for example, as a flange molded out of the traction means.
- the holding section it is also possible for the holding section to be arranged and fastened in the form of a rotating part at the upper end of the traction means.
- the holding section is designed as a sleeve, this can be placed on an upper end of the traction means and connected to it, so that the holding section becomes part of the traction means.
- the holding section designed as a rotating part can also have a flange.
- connection section is a sleeve, in particular a press-in sleeve.
- connection section By designing the connection section as a sleeve, it can be connected to the traction means in a simple manner. However, the connection section can also be an integral part of the traction means.
- the actuating cylinder is a pneumatic cylinder and / or a single-acting cylinder.
- Pneumatic cylinders in particular are particularly suitable as actuating cylinders for a rail brake, since pneumatic systems are widespread in rail vehicles and the integration of the actuating cylinder into existing brake systems can thus be carried out easily.
- the actuating cylinder is designed such that the piston rod connected to the piston is moved out of a starting position in an extension movement in the direction of an end position out of the cylinder housing when the piston is actuated, in particular when pressure is applied.
- actuation is understood to mean supplying energy to the actuating cylinder, as a result of which the piston is moved in the cylinder housing.
- the energy supplied is particularly preferably designed as pressurizing the piston, in particular if the actuating cylinder is designed as a pneumatic cylinder. If no energy is supplied, the piston is in a starting position.
- the actuating cylinder is designed such that the piston in the state arranged on the rail vehicle is actuated when the actuating cylinder is actuated, and thus the piston rod connected to the piston is moved downward.
- the traction device moves from a first position, in which the contact surface is particularly in contact with the contact surface, to a second position, in which, more preferably, the contact surface is not in contact with the contact surface, in particular against the extension movement of the piston can be moved into the piston rod.
- the traction means can be moved in the axial direction in the piston rod in any position between the starting position and the end position of the piston rod, limited only by the captive device provided by the holding section.
- the traction device In the first position of the traction device, in which the contact surface is in contact with the contact surface, the traction device has been moved out of the piston rod as far as possible, i.e. the greatest possible area of the traction device above the connection section protrudes downward from the piston rod.
- the traction means in the piston rod can be moved upwards in the axial direction and assume at least a second position in which the contact surface is not included the contact surface is in contact.
- the piston rod is preferably moved out of the cylinder housing in an extension movement from an initial position in the direction of an end position, and since the traction means can be moved into the piston from the first position into the second position against the extension movement of the piston, vertical changes in distance between rail and rail vehicle or rail and actuating cylinder can be compensated for when the actuating cylinder is arranged on the rail vehicle.
- the traction means for example when the sanding shoe slides over an elevation of the rail, can slide upward into the piston rod and this due to the elevation reduced distance between the actuating cylinder and rail can be compensated. Less vibrations are thus transmitted to the piston rod or to the actuating cylinder, so that the loads on the actuating cylinder or pendulum movements of the actuating cylinder are minimized.
- At least one, preferably at least two, particularly preferably four, spring elements, in particular compression coil springs, are provided, the spring elements being particularly preferably designed to pretension the piston into the starting position.
- the spring elements are particularly preferably arranged below the piston, so that they push the piston in the actuating cylinder upwards into the starting position.
- the spring elements are also designed such that the forces exerted by spring elements are sufficient to carry the piston, the piston rod, the traction means and a grinding shoe of a rail brake attached to it.
- a must comparatively low energy is supplied, or the piston only has to be subjected to a comparatively low pressure, which only has to be sufficient to overcome the spring forces.
- the weight of the grinding shoe together with the energy supplied, in particular with the application of pressure causes the grinding shoe of the rail brake to be lowered when the actuating cylinder is actuated or when the actuating cylinder is pressurized.
- the rail brake is also designed as a magnetic rail brake
- the piston does not have to be actively extended over the entire distance to the rail.
- the extension movement of the piston and the piston rod only has to be carried out until the magnetic forces generated by the magnetic rail brake are sufficient to pull the grinding shoe towards the rail.
- the force profile of the spring elements can be optimized by appropriate arrangement of the spring elements and coordination of the spring constants, and at the same time a trouble-free straight-line extension movement of the piston or the piston rod can be ensured.
- At least two spring elements are provided, the spring elements being arranged one behind the other in the axial direction, and a compensating plate being arranged between the spring elements in the axial direction.
- a first spring element is thus arranged in the upper region of the actuating cylinder or the cylinder housing and a second spring element is arranged in the lower region of the actuating cylinder or the cylinder housing.
- the piston presses on the two spring elements from above.
- a compensation plate is arranged approximately in the middle between the spring elements.
- At least two spring elements are provided, one being within a first spring element first compression coil spring, a second spring element, in particular a second compression coil spring, is arranged.
- the second spring element or the second compression coil spring preferably has a different winding direction than the first spring element or the first compression coil spring. That is, if the outer compression coil spring has a right turn, the inner compression coil spring has a left turn.
- two pairs of compression coil springs can be provided, a second compression coil spring being arranged in each case within a first compression coil spring.
- the two pairs of compression coil springs arranged one inside the other can then be arranged one behind the other in the axial direction, preferably separated by a compensating plate, in the cylinder housing.
- the interior of the piston rod in the lower section has a section that widens conically to an outside of the piston rod.
- the section is arranged in the lower region of the interior of the piston rod at the transition between the interior and the outside environment of the piston rod.
- the conically widening section allows movements of the lower region of the traction means projecting from the piston rod to be made possible without strong pressure loads and stresses occurring in the traction means or in the piston rod if an area of the traction means comes into contact with a due to a movement of the connecting section Edge of the piston rod comes.
- connection section has a thread.
- the thread can in particular be designed to fasten a grinding shoe or a tie rod of a grinding shoe to the connection section.
- the traction means comprises a flexible traction cable, the holding section being arranged at an upper end of the traction cable and the connecting section at a lower end of the traction cable.
- the traction means thus comprises a traction cable and a holding section and a connecting section.
- the holding section is arranged at an upper end of the traction cable, so that the traction means has a holding section at a first end arranged in the interior of the piston rod.
- the connecting section is arranged at the lower end of the traction cable and is thus located at the second end of the traction means and is arranged outside the interior of the piston rod.
- the flexibility of the traction cable allows a grinding shoe of the rail brake arranged on the connection section to perform relative movements, in particular in an approximately horizontal plane to the axial direction of the actuating cylinder.
- the area of the traction means designed as a traction cable which is arranged outside the interior of the piston rod, can be moved, or deflected or pivoted, relative to the holding section arranged in the interior of the piston rod.
- the movements of the connecting section can absorb bends in the pull rope without causing excessively high pressure peaks and pressure loads.
- the traction means has a metallic material, in particular a steel, and / or that the traction means has a plastic.
- the metallic material and / or the plastic can be designed in such a way that the traction means has sufficient stability to hold one on the Connection section has suspended grinding shoe.
- the traction means comprises a traction rope
- the traction rope in particular is made of a metallic material, in particular a steel, the metallic material or the steel having sufficient flexibility.
- the traction rope is a steel rope, more preferably a wire rope.
- a wire rope has sufficient stability with respect to tensions in the longitudinal direction in order to hold a rail brake suspended on the wire rope or on the connection section of the wire rope or a grinding shoe suspended on the connection section of the wire rope.
- wire ropes are flexible, which enables relative movements of the rail brake or the grinding shoe with respect to the actuating cylinder.
- the traction means comprises a, in particular rigid and / or inflexible, rod, the traction means having a joint, in particular a universal joint or a ball joint, by means of which the connecting section can be moved, in particular deflected, with the rod and with respect to the rod , connected is.
- the joint is preferably not arranged in the interior of the piston rod.
- an embodiment with a joint is particularly advantageous.
- the area of the traction device, in particular the upper end of the traction device, which is arranged in the interior of the hollow piston rod, is then designed as an essentially rigid and inflexible rod.
- the connecting section is also designed as a rigid rod. The connecting section is connected to the rod via the joint and can be moved, in particular deflected or pivoted, relative to the rod and thus also relative to the holding section arranged at the first end of the traction means.
- a further solution to the problem on which the invention is based is to provide a rail brake, in particular a magnetic rail brake, comprising a grinding shoe and a previously described actuating cylinder, the connecting section of the traction means being connected directly or indirectly to the grinding shoe, so that the grinding shoe is suspended from the traction means in this way that the grinding shoe can be moved, in particular deflected, relative to the actuating cylinder at least in a horizontal direction.
- a rail brake in particular a magnetic rail brake, comprising a grinding shoe and a previously described actuating cylinder, the connecting section of the traction means being connected directly or indirectly to the grinding shoe, so that the grinding shoe is suspended from the traction means in this way that the grinding shoe can be moved, in particular deflected, relative to the actuating cylinder at least in a horizontal direction.
- the mobility or the deflectability of the grinding shoe is ensured by the connecting section of the traction device, which in turn is designed to be movable or deflectable relative to the holding section of the traction device.
- connection section can be connected to the grinding shoe directly or indirectly. This means that the connecting section of the traction means is either connected directly to the grinding shoe or to a tie rod arranged between the grinding shoe and the connecting section.
- connection section is connected to the grinding shoe by means of a thread which is arranged on the connection section and a threaded nut.
- connection section or the thread arranged on the connection section can be inserted into a bore in the grinding shoe and / or the tie rod.
- a threaded nut is screwed onto the opposite side, as a result of which the grinding shoe is held and suspended on the connecting section and thus also on the actuating cylinder.
- the actuating cylinder of the rail brake can also be designed in accordance with the above-described embodiments.
- Fig. 1 shows a known rail brake 200 with an actuating cylinder 201 and a grinding shoe 202.
- the actuating cylinder 201 has a cylinder housing 203 and is connected via a bracket 204 to a bogie, not shown, of a rail vehicle.
- a piston rod 205 protrudes downward from the cylinder housing 203.
- a tie rod 207 of the rail brake 200 is connected to a connecting section 206 of the piston rod 205 by means of a screw connection 208.
- the piston rod 205 is moved out of the cylinder housing 203 in an extension movement in the drawing of FIG Fig. 1 moved down out. Via the tie rod 207, the grinding shoe 202 is thus in a Fig.
- Fig. 2 shows an actuating cylinder 100 for a rail brake, in particular for a magnetic rail brake, comprising a cylinder housing 10, a piston 11 guided in the cylinder housing 10 and a piston rod 12 connected to the piston 11.
- the piston rod 12 is hollow and has an interior space 13.
- a traction means 14 is arranged so as to be movable in an axial direction 15.
- the traction means 14 has at a first end 16 a holding section 17 which prevents the traction means 14 from sliding out of the piston rod 12.
- connection section 19 for connection to a rail brake, in particular to a grinding shoe or to a tie rod of a grinding shoe.
- a diameter 20 in an upper region 21 of the interior 13 of the piston rod 12 is larger than a diameter 22 in a lower region 23 of the interior 13 of the piston rod 12.
- the holding section is designed as a turned part 24, in particular as a sleeve 25.
- a diameter 26 of the holding section 17 in the region of a flange 27 is larger than the diameter 22 of the lower region 23 and smaller than the diameter 20 of the upper region 21 of the interior 13 of the piston rod 12.
- the traction means 14 is in the manner of a captive device in the Interior 13 of the piston rod 12 is arranged in such a way that the pulling means 14 is prevented from sliding out of the piston rod 12.
- the traction means 14 can be moved within the interior 13 of the piston rod 12 in the axial direction 15, the movement in the drawing of the Fig. 2 is limited downwards by the interaction of the holding section 17 with the reduced diameter 22 in the lower region 23 of the hollow piston rod 12.
- the traction means 14 has a flexible traction cable 28. Because of the flexibility of the pull cable 28, the connecting section 19 can be moved or deflected relative to the holding section 17 at least in a horizontal direction 29 perpendicular to the axial direction 15. A tie rod that can be fastened to the connecting section 19 or a grinding shoe of a rail brake can thus also at least in the horizontal direction 29 with respect to the holding section 17 and move the actuating cylinder 100 and the cylinder housing 10, respectively.
- each spring element 31 designed as compression coil springs 30 are arranged, which the piston 11 in the in Fig. 2 Preload shown starting position A upwards.
- Two spring elements 31 each form a first pair of spring elements 31a and a second pair of spring elements 31b, which are arranged one behind the other in the axial direction 15.
- a compensating plate 32 is arranged between the spring element pairs 31a, 31b, which is also movable in the axial direction 15 in the cylinder housing 10.
- Each pair of spring elements 31a, 31b comprised a second compression coil spring 30b arranged inside a first compression coil spring 30a, the winding direction of the second compression coil spring 30b being opposite to the winding direction of the first compression coil spring 30a.
- Compressed air is introduced through a compressed air line 33 into a pressure chamber 34 above the piston 11, so that the piston 11 can be pressurized with compressed air.
- the piston 11 When pressurized, the piston 11 is in the Fig. 2 pressed down against the spring force of the spring elements 31.
- the piston rod 12, which is firmly connected to the piston 11, is thereby moved downward out of the cylinder housing 10. Due to the weight of the traction means 14 and a grinding shoe possibly arranged on the connecting section 19 of the traction means 14, the traction means 14 or the grinding shoe suspended thereon is also lowered by the actuation of the actuating cylinder 100.
- the spring constants of the compression coil springs 30, 30a, 30b are chosen so that they hold the piston 11, the piston rod 12, the traction means 14 and a grinding shoe suspended thereon in the starting position A, so that only a relatively low pressure is generated in the pressure chamber 34 must be in order to lower the grinding shoe onto a rail.
- the connecting element 19 has two threads 35 for connecting a grinding shoe or a tie rod.
- a tie rod arranged between the threads 35 can then be held by means of threaded nuts 36.
- Fig. 3 shows a hollow piston rod 12.
- the piston rod 12 has an inner space 13, a diameter 20 in an upper region 21 being larger than a diameter 22 in a lower region 23 of the piston rod 12. Due to the different diameters 20, 22, between the upper area 21 and lower area 23 a step 37 with a contact surface 38 which is oriented substantially perpendicular to the axial direction 15 of the piston rod 12. In the lower region 23, the piston rod 21 also has a conically widening section 39.
- Fig. 4 shows a traction means 14 in the form of a traction cable 28.
- the traction cable 28 has a holding section 17 which is designed as a rotating part 24 or as a sleeve 25 and further comprises a flange 27.
- the connection section 19 is arranged on the pull cable 28, which is designed as a press-in sleeve 40.
- the pull rope 28 is a flexible wire rope 41, so that the connecting section 19 can be deflected or moved in a horizontal direction 29 perpendicular to the axial direction 15.
- the flange 27 of the holding section 17 has a contact surface 42 on an underside, which is aligned in a plane perpendicular to the axial direction 15.
- Fig. 5 shows a traction means 14 designed as a traction cable 28, which is arranged with a holding section 17 in the interior 13 of the piston rod 12.
- the contact surface 42 of the holding element 17 is in direct contact with the contact surface 38 in the transition between the lower region 23 to the upper region 21 of the interior 13 of the piston rod 12.
- the traction cable 28 is movable in the axial direction 15 in the interior 13 of the piston rod 12 arranged.
- the contact of contact surface 38 and contact surface 42 prevents the pulling cable 28 from sliding out of the interior 13.
- the connecting section 19 is deflected in the horizontal direction 29, the pulling cable 28 can be supported on the conical section 39 in the lower region 23 of the piston rod 12.
- Fig. 6 shows the pull cable 28 in a second position C in the piston rod 12.
- the pull cable 28 is displaced in the axial direction 15 in the piston rod 12, so that the contact surface 42 is no longer in contact with the contact surface 38.
- Fig. 7 shows a further embodiment of the actuating cylinder 100.
- the traction means 14 is designed as a rigid, inflexible rod 43, a holding section 17 also being arranged at a first end 16 of the rigid rod 43.
- the traction means 14 also has a joint 45 designed as a universal joint 44, via which the connecting section 19 is connected to the rigid rod 43 in an articulated manner and can be deflected or pivoted in the horizontal direction 29.
- the traction means 14 can be moved within the cavity 13 of the piston rod 12 in the axial direction 15 and is prevented from sliding out of the piston rod 12 by the holding section 17 or the contact surface 42 of the flange 27 and the contact surface 38 of the piston rod 12.
- Fig. 8 shows the traction means 14 according to Fig. 7 .
- the traction means 14 has a rigid rod 43 and a holding section 17 at a first end 16.
- the holding section 17 comprises a flange 27 with a contact surface 42.
- the connecting element 19 is connected to the rigid rod 43 in a deflectable manner via a universal joint 44.
- the connecting element 19 also has a thread 35.
- the traction means 14 can be moved from the position shown in FIGS Fig. 2 , 5 and 7 shown first position B, in which the contact surface 42 of the traction means 14 is in contact with the contact surface 38 of the piston rod, against the extension movement 46 of the piston rod 12 in a second position C according to Fig. 6 , in which the contact surface 42 is not in contact with the contact surface 38, are moved into the piston rod 12 in the axial direction 15 upwards.
- the mobility or deflectability of the connecting element 19 in the horizontal direction 29 makes it possible to compensate for relative movements due to the friction between the grinding shoe and the rail.
- the spring elements 31 ensure that the piston 11, the piston rod 12, the traction means 14 arranged therein and the grinding shoe suspended on the connecting element 19 of the traction means 14 are moved upward again.
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Um einen Betätigungszylinder für eine Schienenbremse bereitzustellen, bei dem aufgrund von Relativbewegungen eines an dem Betätigungszylinder aufzuhängenden Schleifschuhs auftretende Belastung oder Pendelbewegung minimiert werden und für den der notwendige Freiraum in einem Drehgestell eines Schienenfahrzeuges für die Befestigung des Betätigungszylinders minimiert wird, wird ein Betätigungszylinder (100) für eine Schienenbremse, insbesondere Magnetschienenbremse, umfassend ein Zylindergehäuse (10), einen in dem Zylindergehäuse (10) geführten Kolben (11) und eine mit dem Kolben (11) verbundene Kolbenstange (12) vorgeschlagen, wobei die Kolbenstange (12) hohl ausgebildet ist und einen Innenraum (13) aufweist, wobei im Innenraum (13) der Kolbenstange (12) ein Zugmittel (14) in einer Axialrichtung (15) der Kolbenstange (12) beweglich geführt angeordnet ist, wobei das Zugmittel (14) an einem im Innenraum (13) angeordneten ersten Ende (16) einen Halteabschnitt (17) aufweist, welcher ausgebildet ist, ein Herausgleiten des Zugmittels (14) aus der Kolbenstange (12) zu verhindern, wobei ferner das Zugmittel (14) an einem aus dem Innenraum (13) herausragenden zweiten Ende (18) einen Anbindungsabschnitt (19) geeignet zur Anbindung an eine Schienenbremse aufweist, und wobei der Anbindungsabschnitt (19) gegenüber dem Halteabschnitt (17) bewegbar, insbesondere auslenkbar, istIn order to provide an actuating cylinder for a rail brake, in which the load or pendulum movement occurring due to relative movements of a grinding shoe to be suspended on the actuating cylinder is minimized and for which the space required in a bogie of a rail vehicle for fastening the actuating cylinder is minimized, an actuating cylinder (100) is Proposed for a rail brake, in particular a magnetic rail brake, comprising a cylinder housing (10), a piston (11) guided in the cylinder housing (10) and a piston rod (12) connected to the piston (11), the piston rod (12) being hollow and has an interior (13), wherein in the interior (13) of the piston rod (12) a traction means (14) is arranged such that it can move in an axial direction (15) of the piston rod (12), the traction means (14) on an in the interior (13) arranged first end (16) has a holding section (17), which is designed to prevent the traction means (14) from sliding out of the piston rod (12), the traction means (14) also having a connection section (19) suitable for connection to a second end (18) protruding from the interior (13) has a rail brake, and the connection section (19) is movable, in particular deflectable, relative to the holding section (17)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Betätigungszylinder für eine Schienenbremse, insbesondere Magnetschienenbremse, umfassend ein Zylindergehäuse, einen in dem Zylindergehäuse geführten Kolben und eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange, wobei die Kolbenstange hohl ausgebildet ist und einen Innenraum aufweist, wobei im Innenraum der Kolbenstange ein Zugmittel in einer Axialrichtung der Kolbenstange beweglich geführt angeordnet ist, wobei das Zugmittel an einem im Innenraum angeordneten ersten Ende einen Halteabschnitt aufweist, welcher ausgebildet ist, ein Herausgleiten des Zugmittels aus der Kolbenstange zu verhindern.The present invention relates to an actuating cylinder for a rail brake, in particular a magnetic rail brake, comprising a cylinder housing, a piston guided in the cylinder housing and a piston rod connected to the piston, the piston rod being hollow and having an interior, with a traction means in the interior of the piston rod is arranged movably guided in an axial direction, the traction means having a holding section at a first end arranged in the interior, which is designed to prevent the traction means from sliding out of the piston rod.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Schienenbremse, insbesondere Magnetschienenbremse, umfassend einen Schleifschuh und einen Betätigungszylinder.Furthermore, the present invention relates to a rail brake, in particular a magnetic rail brake, comprising a grinding shoe and an actuating cylinder.
Eine Schienenbremse ist eine Bremse für ein Schienenfahrzeug. Sie umfasst einen eisernen Schleifschuh, welcher zum Abbremsen des Schienenfahrzeugs auf eine Schiene herabgesenkt wird. Zwischen der Schiene und dem sich mit dem Schienenfahrzeug vorwärtsbewegenden Schleifschuh entsteht Reibung, die die kinetische Energie der Bewegung in Wärme umwandelt, bis die Bewegungsenergie verbraucht ist.A rail brake is a brake for a rail vehicle. It comprises an iron grinding shoe, which is lowered onto a rail to brake the rail vehicle. Friction occurs between the rail and the grinding shoe moving forward with the rail vehicle, which converts the kinetic energy of the movement into heat until the kinetic energy is used up.
Eine meist verwendete Ausführungsform einer Schienenbremse ist eine Magnetschienenbremse. Die Magnetschienenbremse umfasst zusätzlich einen Elektromagneten, welcher in der Regel in dem Schleifschuh angeordnet ist. Bei Stromfluss durch den Elektromagneten wird der Schleifschuh an die Schiene gezogen.A most frequently used embodiment of a rail brake is a magnetic rail brake. The magnetic rail brake additionally comprises an electromagnet, which is usually arranged in the grinding shoe. When current flows through the electromagnet, the grinding shoe is pulled onto the rail.
Zum Absenken beziehungsweise Anheben des Schleifschuhs der Schienenbremse sind üblicherweise Betätigungszylinder vorgesehen, an denen der Schleifschuh der Schienenbremse aufgehängt ist. Bei einer Betätigung des Betätigungszylinders wird die Schienenbremse beziehungsweise der Schleifschuh der Schienenbremse soweit abgesenkt, bis, im Falle einer Magnetschienenbremse, die durch die Elektromagneten erzeugten magnetischen Kräfte ausreichend sind, um den Schleifschuh an die Schiene heranzuziehen.Actuating cylinders are usually provided to lower or raise the grinding shoe of the rail brake, on which the grinding shoe of the rail brake is suspended. When the actuating cylinder is actuated, the rail brake or the grinding shoe of the rail brake becomes so far lowered until, in the case of a magnetic rail brake, the magnetic forces generated by the electromagnets are sufficient to pull the grinding shoe towards the rail.
Der Betätigungszylinder ist an dem Schienenfahrzeug, beispielsweise an einem Drehgestell, befestigt. Bei bekannten Schienenbremsen ist die Anbindung zwischen dem Betätigungszylinder und dem Schleifschuh beziehungsweise einer Spurstange des Schleifschuhs eine starre Anbindung. Bei der starren Anbindung wird der Schleifschuh beziehungsweise die Spurstange des Schleifschuhs direkt mit der Kolbenstange des Betätigungszylinders verbunden. Aufgrund von Bewegungen des Schienenfahrzeugs oder aufgrund von Unebenheiten der Oberfläche der Schiene sowie beim Ein- und Ausfahren des Kolbens im Betätigungszylinder treten Relativbewegungen der Magnetschienenbremse gegenüber dem Schienenfahrzeug und dem Betätigungszylinder auf. Um die Relativbewegungen und die dadurch hervorgerufene Materialermüdung zu minimieren, sind im Stand der Technik gummielastische Lagerungen des Betätigungszylinders an dem Schienenfahrzeug bekannt.The actuating cylinder is attached to the rail vehicle, for example on a bogie. In known rail brakes, the connection between the actuating cylinder and the grinding shoe or a tie rod of the grinding shoe is a rigid connection. With the rigid connection, the grinding shoe or the tie rod of the grinding shoe is connected directly to the piston rod of the actuating cylinder. Due to movements of the rail vehicle or due to unevenness in the surface of the rail and when the piston in and out of the actuating cylinder, relative movements of the magnetic rail brake with respect to the rail vehicle and the actuating cylinder occur. In order to minimize the relative movements and the resulting material fatigue, rubber-elastic bearings of the actuating cylinder on the rail vehicle are known in the prior art.
Bei einer gummielastischen Lagerung kommt es jedoch zu einer Pendelbewegung des Betätigungszylinders und einer höheren Belastung der Zylinderanbindung. Hieraus resultiert auch ein größerer notwendiger Freiraum im Drehgestell.With a rubber-elastic bearing, however, there is a pendulum movement of the actuating cylinder and a higher load on the cylinder connection. This also results in a larger necessary clearance in the bogie.
Aus der
Die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Betätigungszylinder für eine Schienenbremse bereitzustellen, bei dem aufgrund von Relativbewegungen eines an dem Betätigungszylinder aufzuhängenden Schleifschuhs auftretende Belastung oder Pendelbewegung minimiert werden und für den der notwendige Freiraum in einem Drehgestell eines Schienenfahrzeuges für die Befestigung des Betätigungszylinders minimiert wird. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schienenbremse mit einem Betätigungszylinder bereitzustellen, mit der die vorgenannten Vorteile erhalten werden.The present invention has for its object to provide an actuating cylinder for a rail brake, in which due to relative movements of a grinding shoe to be suspended on the actuating cylinder, stress or pendulum movement occurring are minimized and for which the necessary space in a bogie of a rail vehicle for fastening the actuating cylinder is minimized . Furthermore, the present invention has for its object to provide a rail brake with an actuating cylinder with which the aforementioned advantages are obtained.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird ein Betätigungszylinder für eine Schienenbremse, insbesondere Magnetschienenbremse, umfassend ein Zylindergehäuse, einen in dem Zylindergehäuse geführten Kolben und eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange vorgeschlagen, wobei die Kolbenstange hohl ausgebildet ist und einen Innenraum aufweist, wobei im Innenraum der Kolbenstange ein Zugmittel in einer Axialrichtung der Kolbenstange beweglich geführt angeordnet ist, wobei das Zugmittel an einem im Innenraum angeordneten ersten Ende einen Halteabschnitt aufweist, welcher ausgebildet ist, ein Herausgleiten des Zugmittels aus der Kolbenstange zu verhindern, wobei ferner das Zugmittel an einem aus dem Innenraum herausragenden zweiten Ende einen Anbindungsabschnitt geeignet zur Anbindung an eine Schienenbremse, insbesondere an einen Schleifschuh einer Schienenbremse, aufweist, und wobei der Anbindungsabschnitt gegenüber dem Halteabschnitt bewegbar, insbesondere auslenkbar, ist.To achieve the object on which the invention is based, an actuating cylinder for a rail brake, in particular a magnetic rail brake, comprising a cylinder housing, a piston guided in the cylinder housing and a piston rod connected to the piston is proposed, the piston rod being hollow and having an interior, with the interior being the piston rod a traction means is arranged movably guided in an axial direction of the piston rod, the traction means having a holding section at a first end arranged in the interior, which is designed to prevent the traction means from sliding out of the piston rod, the traction means also being able to move one out of the Interior projecting second end has a connection section suitable for connection to a rail brake, in particular to a grinding shoe of a rail brake, and wherein the connection section is movable, in particular deflectable relative to the holding section , is.
Die Kolbenstange ist hohl ausgebildet und weist einen Innenraum auf. Der Innenraum kann als Innenbohrung der Kolbenstange ausgebildet sein. Dabei ist die Kolbenstange zu einer ersten Seite offen ausgebildet, sodass das in dem Innenraum angeordnete Zugmittel mit einem ersten Ende im Inneraum der Kolbenstange und mit einem zweiten Ende außerhalb des Innenraums der Kolbenstange angeordnet ist. Die Kolbenstange weist ferner eine längliche Erstreckung in einer Axialrichtung auf, wobei der Innenraum, insbesondere die Innenbohrung, sich entlang der Axialrichtung erstreckt.The piston rod is hollow and has an interior. The interior can be designed as an inner bore of the piston rod. Here is the piston rod Open to a first side, so that the traction means arranged in the interior is arranged with a first end in the interior of the piston rod and with a second end outside of the interior of the piston rod. The piston rod also has an elongated extension in an axial direction, the interior, in particular the inner bore, extending along the axial direction.
Das Zugmittel ist zumindest teilweise, nämlich mit dem ersten Ende in dem Innenraum angeordnet, und kann in der Kolbenstange in der Axialrichtung vor und zurück bewegt werden. Dabei ist ein Halteabschnitt vorgesehen, welcher in Art einer Verliersicherung das Zugmittel in der Kolbenstange sichert, sodass ein vollständiges Herausgleiten des Zugmittels aus der Kolbenstange verhindert wird.The traction means is arranged at least partially, namely with the first end in the interior, and can be moved back and forth in the piston rod in the axial direction. In this case, a holding section is provided which secures the traction means in the piston rod in the manner of a captive device, so that a complete sliding out of the traction means from the piston rod is prevented.
Das Zugmittel weist an dem aus dem Innenraum herausragenden zweiten Ende einen Anbindungsabschnitt auf, welcher zur Anbindung oder zur Aufhängung einer Schienenbremse, insbesondere einer Magnetschienenbremse, bzw. eines Schleifschuhs einer Schienenbremse ausgebildet ist. Der zur Anbindung an eine Schienenbremse vorgesehene Anbindungsabschnitt ist gegenüber dem Halteabschnitt bewegbar, insbesondere auslenkbar, ausgebildet. Eine Bewegbarkeit des Anbindungsabschnitts gegenüber dem Halteabschnitt bedeutet, dass der Anbindungsabschnitt zumindest in einer Ebene senkrecht zu der Axialrichtung der Kolbenstange gegenüber dem in der Kolbenstange angeordneten Halteabschnitt des Zugmittels bewegt werden kann. Die Bewegung des Anbindungsabschnitts kann dabei als eine Veränderung der Ausrichtung des Halteabschnitts gegenüber der Ausrichtung des Anbindungsabschnittes erfolgen.At the second end protruding from the interior, the traction means has a connecting section which is designed for connecting or suspending a rail brake, in particular a magnetic rail brake, or a grinding shoe of a rail brake. The connection section provided for connection to a rail brake is designed to be movable, in particular deflectable, relative to the holding section. Movability of the connecting section relative to the holding section means that the connecting section can be moved at least in one plane perpendicular to the axial direction of the piston rod relative to the holding section of the traction means arranged in the piston rod. The movement of the connection section can take place as a change in the orientation of the holding section compared to the orientation of the connection section.
Insbesondere wird die Ausrichtung des im Innenraum der Kolbenstange angeordneten Bereichs, bzw. des ersten Endes des Zugmittels bei einer Bewegung oder einer Auslenkung des aus dem Innenraum der Kolbenstange herausragenden Bereichs, bzw. des zweiten Endes des Zugmittels nicht verändert. Bevorzugt erfährt bei einer Bewegung oder Auslenkung des Anbindungsabschnitts ausschließliche der aus dem Innenraum der Kolbenstange herausragenden Bereichs, bzw. das zweiten Endes des Zugmittels eine Änderung der Ausrichtung. Insbesondere ist der Bereich des Zugmittels, weiter insbesondere das erste Ende des Zugmittels, welcher im Innenraum der Kolbenstange angeordnet ist, ausschließlich in der Axialrichtung bewegbar und weiter insbesondere nicht oder nur minimal in einer Ebene senkrecht zu der Axialrichtung bewegbar oder auslenkbar.In particular, the orientation of the region arranged in the interior of the piston rod or the first end of the traction means is not changed when the region protruding from the interior of the piston rod or the second end of the traction element is moved or deflected. During a movement or deflection of the connecting section, preferably only the area that protrudes from the interior of the piston rod or the second end of the traction device experiences a change in the orientation. In particular, the area of the traction device, in particular the first end of the traction device, is in the interior the piston rod is arranged, can only be moved in the axial direction and, in particular, cannot be moved or can be deflected only in a plane perpendicular to the axial direction or only minimally.
Beispielsweise kann der Anbindungsabschnitt gegenüber dem Halteabschnitt verschwenkt, ausgelenkt oder seitlich, insbesondere senkrecht zur Axialrichtung der Kolbenstange, bewegt werden. Wird eine Schienenbremse, insbesondere eine Magnetschienenbremse, an dem Anbindungsabschnitt befestigt und somit an dem Zugmittel aufgehängt, sind Relativbewegungen der Schienenbremse, insbesondere eines Schleifschuhs der Schienenbremse, aufgrund der Bewegbarkeit beziehungsweise Auslenkbarkeit des Anbindungsabschnittes gegenüber dem Betätigungszylinder möglich, sodass Pendelbewegungen, die Materialermüdung und Belastungen des Betätigungszylinders bzw. dessen Aufhängung an einem Drehgestell eines Schienenfahrzeugs verringert werden.For example, the connecting section can be pivoted, deflected or moved laterally, in particular perpendicular to the axial direction of the piston rod, relative to the holding section. If a rail brake, in particular a magnetic rail brake, is attached to the connection section and thus suspended from the traction means, relative movements of the rail brake, in particular a grinding shoe of the rail brake, are possible due to the mobility or deflectability of the connection section relative to the actuating cylinder, so that pendulum movements, material fatigue and loads on the Actuating cylinder or its suspension on a bogie of a rail vehicle can be reduced.
In einem am Schienenfahrzeug angeordneten Zustand des Betätigungszylinders wird dieser bevorzugt an einem Drehgestell des Schienenfahrzeugs befestigt. Dafür wird das Zylindergehäuse des Betätigungszylinders in einem unteren Bereich derart an dem Drehgestell befestigt, dass ein oberer Bereich des Betätigungszylinders im Wesentlichen freistehend ist. Der Kolben und die mit dem Kolben verbundene Kolbenstange führt bei einer Betätigung des Betätigungszylinders eine Bewegung in einer vertikalen oder senkrechten Richtung aus. Werden der Kolben und die Kolbenstange nach unten abgesenkt, so wird auch das in dem Innenraum der Kolbenstange angeordnete Zugmittel mit abgesenkt. In diesem am Schienenfahrzeug angeordneten Zustand des Betätigungszylinders ragt das Zugmittel nach unten aus der hohlen Kolbenstange heraus, insbesondere ist der Anbindungsabschnitt im Wesentlichen unterhalb des Halteabschnitts angeordnet.When the actuating cylinder is arranged on the rail vehicle, it is preferably fastened to a bogie of the rail vehicle. For this purpose, the cylinder housing of the actuating cylinder is fastened to the bogie in a lower region such that an upper region of the actuating cylinder is essentially free-standing. The piston and the piston rod connected to the piston perform a movement in a vertical or vertical direction when the actuating cylinder is actuated. If the piston and the piston rod are lowered, the traction means arranged in the interior of the piston rod is also lowered. In this state of the actuating cylinder arranged on the rail vehicle, the traction means protrudes downward from the hollow piston rod, in particular the connection section is arranged essentially below the holding section.
An dem Anbindungsabschnitt kann eine Spurstange beziehungsweise ein Schleifschuh der Schienenbremse befestigt werden, wobei der im Innenraum der hohlen Kolbenstange angeordnete Halteabschnitt ein Herausgleiten des Zugmittels und somit ein Herunterfallen des an dem Anbindungsabschnitt des Zugmittels angeordneten Schleifschuhs verhindert. Beim Herabfahren oder Herabsenken des Schleifschuhs beziehungsweise der Schienenbremse und aufgrund der beim Kontakt des Schleifschuhs mit der Schiene auftretenden Reibung kann es zu Relativbewegungen des Schleifschuhs gegenüber dem Betätigungszylinder kommen, diese Relativbewegungen werden jedoch größtenteils aufgrund der Bewegbarkeit, insbesondere der Auslenkbarkeit, des Anbindungsabschnittes gegenüber dem Halteabschnitt und somit gegenüber dem Betätigungszylinder ausgeglichen.A tie rod or a grinding shoe of the rail brake can be fastened to the connecting section, the holding section arranged in the interior of the hollow piston rod preventing the traction device from sliding out and thus preventing the grinding shoe arranged at the connecting section of the traction device from falling down. When lowering or lowering the grinding shoe or the rail brake and due to the contact of the Grinding shoe with the friction occurring on the rail can lead to relative movements of the grinding shoe relative to the actuating cylinder, but these relative movements are largely compensated for due to the mobility, in particular the deflectability, of the connecting section relative to the holding section and thus relative to the actuating cylinder.
Durch die Bewegbarkeit des Anbindungsabschnitts gegenüber dem Halteabschnitt und somit gegenüber dem Betätigungszylinder werden Pendelbewegungen des Betätigungszylinders und hohe Belastungen auf die Verbindung des Betätigungszylinders mit dem Drehgestell reduziert.Due to the mobility of the connection section relative to the holding section and thus relative to the actuating cylinder, pendulum movements of the actuating cylinder and high loads on the connection of the actuating cylinder to the bogie are reduced.
Im Folgenden werden Begriffe wie "oben", "unten", "seitlich", "oberes Ende" und "unteres Ende" stets auf eine Ausrichtung des Betätigungszylinders bezogen, welche der Ausrichtung des Betätigungszylinders im am Schienenfahrzeug angeordneten Zustand entspricht. Mit anderen Worten sind Begriffe wie "oben", "unten" etc. derart auf einen Betätigungszylinder zu beziehen, welcher so ausgerichtet ist, dass der Kolben und die damit verbundene Kolbenstange bei einer Betätigung des Betätigungszylinders eine vertikale Bewegung ausführen und dass der Halteabschnitt des Zugmittels in vertikaler Richtung oberhalb des Anbindungsabschnitts des Zugmittels angeordnet ist. Bei einer abweichenden Ausrichtung des Betätigungszylinders, beispielsweise bei einer horizontalen Ausrichtung des Betätigungszylinders, das heißt bei einer Ausrichtung, bei der der Kolben und die Kolbenstange eine Bewegung in einer horizontalen Richtung ausführen, sind Begriffe wie "oben", "unten" und verwandte Begriffe entsprechend zu übertragen bzw. anzupassen.In the following, terms such as “above”, “below”, “laterally”, “upper end” and “lower end” are always related to an orientation of the actuating cylinder which corresponds to the orientation of the actuating cylinder in the state arranged on the rail vehicle. In other words, terms such as “above”, “below” etc. are to be referred to an actuating cylinder which is oriented such that the piston and the piston rod connected thereto execute a vertical movement when the actuating cylinder is actuated, and that the holding section of the traction means is arranged in the vertical direction above the connecting section of the traction means. In the case of a different orientation of the actuating cylinder, for example in the case of a horizontal orientation of the actuating cylinder, that is to say in an orientation in which the piston and the piston rod move in a horizontal direction, terms such as “above”, “below” and related terms are corresponding to transfer or adapt.
Bevorzugt weist der Innenraum einen unteren Bereich und einen oberen Bereich auf, wobei ein Durchmesser des unteren Bereichs des Innenraums kleiner als ein Durchmesser des oberen Bereichs des Innenraums ist, und wobei weiter bevorzugt ein Durchmesser des Halteabschnitts größer als der Durchmesser des unteren Bereichs des Innenraums der Kolbenstange ist.The interior preferably has a lower region and an upper region, a diameter of the lower region of the interior being smaller than a diameter of the upper region of the interior, and more preferably a diameter of the holding section larger than the diameter of the lower region of the interior of the Piston rod is.
Der Innenraum der Kolbenstange ist insbesondere in der Axialrichtung gesehen in einen oberen und einen unteren Bereich unterteilt, wobei der obere Bereich im am Schienenfahrzeug angeordneten Zustand des Betätigungszylinders in vertikaler Richtung oberhalb des unteren Bereichs angeordnet ist. Ist der Innenraum als Innenbohrung ausgebildet, so weist der Innenraum zwei im Wesentlichen zylindrisch ausgebildete Bereiche der Bohrung auf, welche unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Die Abschnitte der Innenbohrung im oberen Bereich und im unteren Bereich des Innenraums sind koaxial zueinander ausgerichtet. In der Axialrichtung der Kolbenstange von unten nach oben gesehen erweitert sich somit der Innenraum der Kolbenstange am Übergang vom unteren Bereich zum oberen Bereich. Ein Durchmesser des Halteabschnitts ist dabei bevorzugt größer als der Durchmesser des unteren Bereichs des Innenraums, aber weiter bevorzugt gleichzeitig kleiner als der Durchmesser des oberen Bereichs des Innenraums. Hierdurch wird der Halteabschnitt und somit das gesamte Zugmittel in Form einer Verliersicherung in dem Innenraum der Kolbenstange gehalten und ein Herausgleiten des Zugmittels aus der Kolbenstange nach unten wird verhindert. Gleichzeitig kann eine Bewegung des Zugmittels in der Axialrichtung der Kolbenstange gewährleistet werden, wobei die Bewegung lediglich nach unten durch die durch den Halteabschnitt und die entsprechende Ausgestaltung der Durchmesser des unteren Bereichs und des oberen Bereichs des Innenraums gewährleistete Verliersicherung begrenzt wird.The interior of the piston rod is divided into an upper and a lower area, in particular in the axial direction, the upper area in the Rail vehicle arranged state of the actuating cylinder is arranged in the vertical direction above the lower region. If the interior is designed as an inner bore, the interior has two substantially cylindrical regions of the bore, which have different diameters. The sections of the inner bore in the upper area and in the lower area of the interior are aligned coaxially to one another. Seen in the axial direction of the piston rod from bottom to top, the interior of the piston rod thus widens at the transition from the lower area to the upper area. A diameter of the holding section is preferably larger than the diameter of the lower region of the interior, but more preferably at the same time smaller than the diameter of the upper region of the interior. As a result, the holding section and thus the entire traction device is held in the form of a captive device in the interior of the piston rod and the traction device is prevented from sliding downward out of the piston rod. At the same time, a movement of the traction means in the axial direction of the piston rod can be ensured, the movement being limited only downwards by the securing against loss guaranteed by the holding section and the corresponding configuration of the diameter of the lower region and the upper region of the interior.
Ferner bevorzugt ist vorgesehen, dass der Durchmesser des unteren Bereichs zwischen 10 mm und 20 mm, weiter bevorzugt zwischen 13 mm und 17 mm, insbesondere weiter bevorzugt 15 mm, beträgt, und/oder dass der Durchmesser des oberen Bereichs zwischen 15 mm und 25 mm, weiter bevorzugt zwischen 18 mm und 22 mm, insbesondere weiter bevorzugt 20 mm, beträgt, und/oder dass der Durchmesser des Halteabschnitts zwischen 13 mm und 23 mm, weiter bevorzugt zwischen 16 mm und 20 mm, insbesondere weiter bevorzugt 18 mm, beträgt.It is further preferably provided that the diameter of the lower region is between 10 mm and 20 mm, more preferably between 13 mm and 17 mm, particularly preferably 15 mm, and / or that the diameter of the upper region is between 15 mm and 25 mm , more preferably between 18 mm and 22 mm, particularly preferably 20 mm, and / or that the diameter of the holding section is between 13 mm and 23 mm, further preferably between 16 mm and 20 mm, particularly preferably 18 mm.
Mit der Wahl dieser Durchmesser werden eine Kolbenstange und ein Zugmittel bereitgestellt, welche eine ausreichende Stabilität zum Halten beziehungsweise zum Aufhängen eines Schleifschuhs einer Schienenbremse aufweisen. Gleichzeitig kann die Kolbenstange einen geringeren Außendurchmesser aufweisen, als aus dem Stand der Technik bekannte Kolbenstangen für Betätigungszylinder, da die Belastungen auf die Kolbenstange aufgrund der Bewegbarkeit des Anbindungsabschnitts gegenüber dem Halteabschnitt reduziert sind.With the choice of these diameters, a piston rod and a traction means are provided which have sufficient stability to hold or to hang up a grinding shoe of a rail brake. At the same time, the piston rod can have a smaller outer diameter than piston rods for actuating cylinders known from the prior art, since the loads on the piston rod are reduced due to the mobility of the connecting section relative to the holding section.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass das Zugmittel, bevorzugt um die Axialrichtung, drehbar in der Kolbenstange angeordnet ist.It can be provided with further advantage that the traction means, preferably rotatable about the axial direction, is arranged in the piston rod.
Die Drehbarkeit des Zugmittels in der hohlen Kolbenstange kann insbesondere dadurch gewährleistet werden, dass das Zugmittel, insbesondere der Halteabschnitt, einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist, und in einer Innenbohrung der Kolbenstange mit einem ebenfalls im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt angeordnet ist.The rotatability of the traction means in the hollow piston rod can in particular be ensured in that the traction means, in particular the holding section, has an essentially circular cross section and is arranged in an inner bore of the piston rod with a likewise substantially circular cross section.
Durch die Drehbarkeit des Zugmittels in der Kolbenstange können auch komplexe Relativbewegungen eines Schleifschuhs beziehungsweise einer Spurstange eines Schleifschuhs einer Schienenbremse gegenüber dem Betätigungszylinder ausgeglichen werden, da das Zugmittel durch Drehung in der Kolbenstange stets eine Position einnehmen kann, in dem die Bewegbarkeit oder Auslenkbarkeit des Anbindungsabschnitts gegenüber dem Halteabschnitt die Relativbewegungen des Schleifschuhs optimal kompensieren kann.Due to the rotatability of the traction means in the piston rod, even complex relative movements of a grinding shoe or a tie rod of a grinding shoe of a rail brake with respect to the actuating cylinder can be compensated for, since the traction means can always assume a position by rotating in the piston rod in which the mobility or deflectability of the connecting section can be compared the holding section can optimally compensate for the relative movements of the grinding shoe.
Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Halteabschnitt ein Flansch und/oder ein Drehteil, insbesondere eine Hülse, ist, wobei der Halteabschnitt eine untere Kontaktfläche aufweist und wobei der Innenraum der Kolbenstange an einem Übergang zwischen dem unteren Bereich und dem oberen Bereich eine Anlagefläche für die Kontaktfläche aufweist.It can further preferably be provided that the holding section is a flange and / or a turned part, in particular a sleeve, the holding section having a lower contact surface and the interior of the piston rod at a transition between the lower region and the upper region being a contact surface for has the contact surface.
Die Kontaktfläche ist weiter bevorzugt der Anlagefläche der Kolbenstange gegenüberliegend und zugewandt ausgebildet. Insbesondere befindet sich die Kontaktfläche im am Schienenfahrzeug angeordneten Zustand des Betätigungszylinders auf einer Unterseite des Halteabschnitts. Die Anlagefläche der Kolbenstange ist an dem Übergang zwischen dem unteren Bereich und dem oberen Bereich ausgebildet, und kann stufenförmig ausgebildet sein. Die Kontaktfläche und die Anlagefläche können im am Schienenfahrzeug angeordneten Zustand des Betätigungszylinders im Wesentlichen horizontal, das heißt in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung der Kolbenstange ausgerichtet sein. Jedoch ist es auch möglich, dass die Anlagefläche und die Kontaktfläche im Wesentlichen konisch und komplementär zueinander ausgebildet sind. Weiter bevorzugt können die Kontaktfläche und die Anlagefläche in eine plane Anlage zueinander gebracht werden.The contact surface is further preferably formed opposite and facing the contact surface of the piston rod. In particular, when the actuating cylinder is arranged on the rail vehicle, the contact surface is located on an underside of the holding section. The contact surface of the piston rod is formed at the transition between the lower region and the upper region, and can be designed in a step-like manner. When the actuating cylinder is arranged on the rail vehicle, the contact surface and the contact surface can be oriented essentially horizontally, that is to say in a plane perpendicular to the axial direction of the piston rod. However, it is also possible for the contact surface and the contact surface to be essentially conical and complementary are trained to each other. The contact surface and the contact surface can further preferably be brought into a flat contact with one another.
Der Halteabschnitt kann entweder integraler Bestandteil des Zugmittels sein und beispielsweise als ein aus dem Zugmittel herausgeformter Flansch ausgebildet sein. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass der Halteabschnitt in Form eines Drehteils an dem oberen Ende des Zugmittels angeordnet und befestigt ist. Insbesondere wenn der Halteabschnitt als Hülse ausgebildet ist, kann diese an einem oberen Ende des Zugmittels auf dieses aufgesetzt und mit diesem verbunden werden, sodass der Halteabschnitt Teil des Zugmittels wird. Auch kann der als Drehteil ausgebildete Halteabschnitt einen Flansch aufweisen.The holding section can either be an integral part of the traction means and can be designed, for example, as a flange molded out of the traction means. In addition, it is also possible for the holding section to be arranged and fastened in the form of a rotating part at the upper end of the traction means. In particular if the holding section is designed as a sleeve, this can be placed on an upper end of the traction means and connected to it, so that the holding section becomes part of the traction means. The holding section designed as a rotating part can also have a flange.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Anbindungsabschnitt eine Hülse, insbesondere eine Einpresshülse ist.It can be provided with further advantage that the connection section is a sleeve, in particular a press-in sleeve.
Durch die Ausgestaltung des Anbindungsabschnitts als Hülse kann dieser auf einfache Weise mit dem Zugmittel verbunden werden. Jedoch kann der Anbindungsabschnitt ebenfalls ein integraler Bestandteil des Zugmittels sein.By designing the connection section as a sleeve, it can be connected to the traction means in a simple manner. However, the connection section can also be an integral part of the traction means.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Betätigungszylinder ein Pneumatikzylinder und/oder ein einfachwirkender Zylinder ist.It is advantageously provided that the actuating cylinder is a pneumatic cylinder and / or a single-acting cylinder.
Insbesondere Pneumatikzylinder sind besonders als Betätigungszylinder für eine Schienenbremse geeignet, da Pneumatiksysteme in Schienenfahrzeugen weit verbreitet sind und somit die Integration des Betätigungszylinders in bereits bestehende Bremssysteme leicht erfolgen kann.Pneumatic cylinders in particular are particularly suitable as actuating cylinders for a rail brake, since pneumatic systems are widespread in rail vehicles and the integration of the actuating cylinder into existing brake systems can thus be carried out easily.
Mit weiterem Vorteil ist der Betätigungszylinder derart ausgebildet, dass die mit dem Kolben verbundene Kolbenstange bei einer Betätigung, insbesondere bei einer Druckbeaufschlagung, des Kolbens, aus einer Ausgangsposition in einer Ausfahrbewegung in Richtung einer Endposition aus dem Zylindergehäuse herausbewegt wird.With a further advantage, the actuating cylinder is designed such that the piston rod connected to the piston is moved out of a starting position in an extension movement in the direction of an end position out of the cylinder housing when the piston is actuated, in particular when pressure is applied.
Unter einer Betätigung wird im vorliegenden Sinne ein Zuführen von Energie zu dem Betätigungszylinder verstanden, wodurch der Kolben im Zylindergehäuse bewegt wird. Die zugeführte Energie ist besonders bevorzugt als Druckbeaufschlagung des Kolbens ausgebildet, insbesondere wenn der Betätigungszylinder als Pneumatikzylinder ausgebildet ist. Wird keine Energie zugeführt, so befindet sich der Kolben in einer Ausgangsposition. Durch Zuführung der Energie, insbesondere durch Druckbeaufschlagung des Kolbens, wird der Kolben und die mit dem Kolben verbundene Kolbenstange aus der Ausgangsposition in eine Endposition, in der die Kolbenstange bevorzugt aus dem Zylindergehäuse herausragt, bewegt. Dabei ist der Betätigungszylinder derart ausgebildet, dass der Kolben im am Schienenfahrzeug angeordneten Zustand bei einer Betätigung des Betätigungszylinders und somit auch die mit dem Kolben verbundene Kolbenstange nach unten bewegt wird.In the present sense, actuation is understood to mean supplying energy to the actuating cylinder, as a result of which the piston is moved in the cylinder housing. The energy supplied is particularly preferably designed as pressurizing the piston, in particular if the actuating cylinder is designed as a pneumatic cylinder. If no energy is supplied, the piston is in a starting position. By supplying the energy, in particular by pressurizing the piston, the piston and the piston rod connected to the piston are moved from the starting position into an end position in which the piston rod preferably protrudes from the cylinder housing. The actuating cylinder is designed such that the piston in the state arranged on the rail vehicle is actuated when the actuating cylinder is actuated, and thus the piston rod connected to the piston is moved downward.
Im am Schienenfahrzeug angeordneten Zustand des Betätigungszylinders wird somit durch Betätigung des Betätigungszylinders die Kolbenstange, das darin angeordnete Zugmittel und der an dem Anbindungsabschnitt des Zugmittels befestigte Schleifschuh nach unten abgesenkt, bis der Schleifschuh in Kontakt mit der Schiene tritt, beziehungsweise bis im Falle einer Magnetschienenbremse die Magnetkräfte ausreichen, um den Schleifschuh an die Schiene heranzuziehen.In the state of the actuating cylinder arranged on the rail vehicle, actuation of the actuating cylinder thus lowers the piston rod, the traction means arranged therein and the grinding shoe attached to the connecting section of the traction means until the grinding shoe comes into contact with the rail, or, in the case of a magnetic rail brake, until Magnetic forces are sufficient to pull the grinding shoe towards the rail.
Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Zugmittel aus einer ersten Stellung, in der insbesondere bevorzugt die Kontaktfläche in Anlage mit der Anlagefläche steht, in eine zweite Stellung, in der weiter bevorzugt die Kontaktfläche nicht in Anlage mit der Anlagefläche steht, insbesondere entgegen der Ausfahrbewegung des Kolbens, in die Kolbenstange hineinbewegbar ist.It can further preferably be provided that the traction device moves from a first position, in which the contact surface is particularly in contact with the contact surface, to a second position, in which, more preferably, the contact surface is not in contact with the contact surface, in particular against the extension movement of the piston can be moved into the piston rod.
Das Zugmittel kann dabei in jeder Position zwischen der Ausgangsposition und der Endposition der Kolbenstange, lediglich durch die durch den Halteabschnitt bereitgestellte Verliersicherung begrenzt, in der Kolbenstange in der Axialrichtung bewegt werden. In der ersten Stellung des Zugmittels, in der die Kontaktfläche in Anlage mit der Anlagefläche steht, ist das Zugmittel so weit wie möglich aus der Kolbenstange herausgefahren, das heißt ein größtmöglicher Bereich des Zugmittels oberhalb des Anbindungsabschnittes steht aus der Kolbenstange nach unten hervor. Aus dieser Position, in welcher durch die Verliersicherung beziehungsweise durch die Anlage der Kontaktfläche des Halteabschnitts mit der Anlagefläche der Kolbenstange eine weitere Bewegung des Zugmittels nach unten aus der Kolbenstange heraus verhindert wird, kann das Zugmittel in der Kolbenstange nach oben in der Axialrichtung bewegt werden und mindestens eine zweite Stellung einnehmen, in der die Kontaktfläche nicht mit der Anlagefläche in Kontakt steht.The traction means can be moved in the axial direction in the piston rod in any position between the starting position and the end position of the piston rod, limited only by the captive device provided by the holding section. In the first position of the traction device, in which the contact surface is in contact with the contact surface, the traction device has been moved out of the piston rod as far as possible, i.e. the greatest possible area of the traction device above the connection section protrudes downward from the piston rod. From this position, in which the loss protection or the If the contact surface of the holding section with the contact surface of the piston rod prevents further movement of the traction means downwards out of the piston rod, the traction means in the piston rod can be moved upwards in the axial direction and assume at least a second position in which the contact surface is not included the contact surface is in contact.
Da bevorzugt die Kolbenstange bei einer Betätigung des Betätigungszylinders nach unten in einer Ausfahrbewegung aus einer Ausgangsposition in Richtung einer Endposition aus dem Zylindergehäuse herausbewegt wird, und da das Zugmittel aus der ersten Stellung in die zweite Stellung entgegen der Ausfahrbewegung des Kolbens in den Kolben hineinbewegbar ist, können vertikale Abstandsänderungen zwischen Schiene und Schienenfahrzeug beziehungsweise Schiene und Betätigungszylinder im am Schienenfahrzeug angeordneten Zustand des Betätigungszylinders ausgeglichen werden. Sind der Kolben und die Kolbenstange im am Schienenfahrzeug angeordneten Zustand des Betätigungszylinders im ausgefahrenen Zustand, das heißt in der Endposition, so kann das Zugmittel, wenn beispielsweise der Schleifschuh über eine Erhebung der Schiene gleitet, nach oben in die Kolbenstange gleiten und der aufgrund der Erhebung verringerte Abstand zwischen Betätigungszylinder und Schiene ausgeglichen werden. Es werden somit weniger Erschütterungen auf die Kolbenstange beziehungsweise auf den Betätigungszylinder übertragen, sodass die Belastungen auf den Betätigungszylinder oder Pendelbewegungen des Betätigungszylinders minimiert werden.Since, when the actuating cylinder is actuated downward, the piston rod is preferably moved out of the cylinder housing in an extension movement from an initial position in the direction of an end position, and since the traction means can be moved into the piston from the first position into the second position against the extension movement of the piston, vertical changes in distance between rail and rail vehicle or rail and actuating cylinder can be compensated for when the actuating cylinder is arranged on the rail vehicle. If the piston and the piston rod in the state of the actuating cylinder arranged on the rail vehicle are in the extended state, that is to say in the end position, the traction means, for example when the sanding shoe slides over an elevation of the rail, can slide upward into the piston rod and this due to the elevation reduced distance between the actuating cylinder and rail can be compensated. Less vibrations are thus transmitted to the piston rod or to the actuating cylinder, so that the loads on the actuating cylinder or pendulum movements of the actuating cylinder are minimized.
Mit weiterem Vorteil ist vorgesehen, dass mindestens ein, bevorzugt mindestens zwei, insbesondere bevorzugt vier, Federelemente, insbesondere Druckschraubenfedern, vorgesehen sind, wobei die Federelemente besonders bevorzugt ausgebildet sind, den Kolben in die Ausgangsposition vorzuspannen.It is further advantageously provided that at least one, preferably at least two, particularly preferably four, spring elements, in particular compression coil springs, are provided, the spring elements being particularly preferably designed to pretension the piston into the starting position.
Die Federelemente sind dabei besonders bevorzugt unterhalb des Kolbens angeordnet, sodass diese den Kolben im Betätigungszylinder nach oben in die Ausgangsposition drücken. Die Federelemente sind ferner derart ausgebildet, dass die von Federelementen ausgeübten Kräfte ausreichend sind, den Kolben, die Kolbenstange, das Zugmittel und einen daran angehängten Schleifschuh einer Schienenbremse zu tragen. Zum Herabsenken der Schienenbremse muss somit eine vergleichsweise geringe Energie zugeführt werden, beziehungsweise der Kolben muss nur mit einem vergleichsweise geringen Druck beaufschlagt werden, welcher lediglich ausreichen muss, die Federkräfte zu überwinden. Das Gewicht des Schleifschuhs bewirkt zusammen mit der zugeführten Energie, insbesondere mit der Druckbeaufschlagung, dass der Schleifschuh der Schienenbremse bei Betätigung oder bei Druckbeaufschlagung des Betätigungszylinders nach unten abgesenkt wird.The spring elements are particularly preferably arranged below the piston, so that they push the piston in the actuating cylinder upwards into the starting position. The spring elements are also designed such that the forces exerted by spring elements are sufficient to carry the piston, the piston rod, the traction means and a grinding shoe of a rail brake attached to it. To lower the rail brake, a must comparatively low energy is supplied, or the piston only has to be subjected to a comparatively low pressure, which only has to be sufficient to overcome the spring forces. The weight of the grinding shoe together with the energy supplied, in particular with the application of pressure, causes the grinding shoe of the rail brake to be lowered when the actuating cylinder is actuated or when the actuating cylinder is pressurized.
Ist die Schienenbremse zudem als Magnetschienenbremse ausgebildet, so muss der Kolben nicht über den gesamten Abstand bis zur Schiene aktiv ausgefahren werden. Die Ausfahrbewegung des Kolbens und der Kolbenstange muss nur so weit erfolgen, bis die von der Magnetschienenbremse erzeugten Magnetkräfte ausreichen, den Schleifschuh an die Schiene heranzuziehen.If the rail brake is also designed as a magnetic rail brake, the piston does not have to be actively extended over the entire distance to the rail. The extension movement of the piston and the piston rod only has to be carried out until the magnetic forces generated by the magnetic rail brake are sufficient to pull the grinding shoe towards the rail.
Sind mindestens zwei oder mindestens vier Federelemente vorgesehen, so kann durch entsprechende Anordnung der Federelemente und Abstimmung der Federkonstanten der Kraftverlauf der Federelemente optimiert werden und gleichzeitig kann eine störungsfreie gradlinige Ausfahrbewegung des Kolbens beziehungsweise der Kolbenstange gewährleistet werden.If at least two or at least four spring elements are provided, the force profile of the spring elements can be optimized by appropriate arrangement of the spring elements and coordination of the spring constants, and at the same time a trouble-free straight-line extension movement of the piston or the piston rod can be ensured.
Mit weiterem Vorteil ist vorgesehen, dass mindestens zwei Federelemente vorgesehen sind, wobei die Federelemente in der Axialrichtung hintereinander angeordnet sind, und wobei eine Ausgleichsplatte in der Axialrichtung zwischen den Federelementen angeordnet ist.It is further advantageously provided that at least two spring elements are provided, the spring elements being arranged one behind the other in the axial direction, and a compensating plate being arranged between the spring elements in the axial direction.
In der vertikalen Richtung gesehen ist somit ein erstes Federelement im oberen Bereich des Betätigungszylinders beziehungsweise des Zylindergehäuses angeordnet und ein zweites Federelement ist im unteren Bereich des Betätigungszylinders beziehungsweise des Zylindergehäuses angeordnet. Der Kolben drückt bei Betätigung von oben auf die beiden Federelemente. Zur besseren Kraftübertragung ist eine Ausgleichsplatte in etwa mittig zwischen den Federelementen angeordnet.Seen in the vertical direction, a first spring element is thus arranged in the upper region of the actuating cylinder or the cylinder housing and a second spring element is arranged in the lower region of the actuating cylinder or the cylinder housing. When actuated, the piston presses on the two spring elements from above. For better power transmission, a compensation plate is arranged approximately in the middle between the spring elements.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei Federelemente vorgesehen sind, wobei innerhalb eines ersten Federelements, insbesondere einer ersten Druckschraubenfeder, ein zweites Federelement, insbesondere eine zweite Druckschraubenfeder, angeordnet ist.It can be provided with further advantage that at least two spring elements are provided, one being within a first spring element first compression coil spring, a second spring element, in particular a second compression coil spring, is arranged.
Das zweite Federelement beziehungsweise die zweite Druckschraubenfeder weist bevorzugt eine andere Windungsrichtung als das erste Federelement beziehungsweise die erste Druckschraubenfeder auf. Das heißt, falls die äußere Druckschraubenfeder eine Rechtswindung aufweist, so weist die innere Druckschraubenfeder eine Linkswindung auf.The second spring element or the second compression coil spring preferably has a different winding direction than the first spring element or the first compression coil spring. That is, if the outer compression coil spring has a right turn, the inner compression coil spring has a left turn.
Sind vier Druckschraubenfedern vorgesehen, so können jeweils zwei Paare von Druckschraubenfedern vorgesehen sein, wobei jeweils innerhalb einer ersten Druckschraubenfeder eine zweite Druckschraubenfeder angeordnet ist. Die beiden Paare von ineinander angeordneten Druckschraubenfedern können dann in der Axialrichtung hintereinander, bevorzugt durch eine Ausgleichsplatte getrennt, in dem Zylindergehäuse angeordnet sein.If four compression coil springs are provided, two pairs of compression coil springs can be provided, a second compression coil spring being arranged in each case within a first compression coil spring. The two pairs of compression coil springs arranged one inside the other can then be arranged one behind the other in the axial direction, preferably separated by a compensating plate, in the cylinder housing.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Innenraum der Kolbenstange im unteren Abschnitt eine sich konisch zu einer Außenseite der Kolbenstange erweiternde Sektion aufweist.It can be provided with further advantage that the interior of the piston rod in the lower section has a section that widens conically to an outside of the piston rod.
Insbesondere ist die Sektion im unteren Bereich des Innenraums der Kolbenstange am Übergang zwischen dem Innenraum und der Außenumgebung der Kolbenstange angeordnet. Die sich konisch erweiternde Sektion gestattet es, dass Bewegungen des aus der Kolbenstange herausragenden unteren Bereichs des Zugmittels ermöglicht werden, ohne dass starke Druckbelastungen und Spannungen im Zugmittel beziehungsweise in der Kolbenstange auftreten, wenn ein Bereich des Zugmittels aufgrund einer Bewegung des Anbindungsabschnitts in Anlage mit einem Rand der Kolbenstange kommt.In particular, the section is arranged in the lower region of the interior of the piston rod at the transition between the interior and the outside environment of the piston rod. The conically widening section allows movements of the lower region of the traction means projecting from the piston rod to be made possible without strong pressure loads and stresses occurring in the traction means or in the piston rod if an area of the traction means comes into contact with a due to a movement of the connecting section Edge of the piston rod comes.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Anbindungsabschnitt ein Gewinde aufweist.It can further be provided that the connection section has a thread.
Das Gewinde kann insbesondere ausgebildet sein, um einen Schleifschuh beziehungsweise eine Spurstange eines Schleifschuhs an dem Anbindungsabschnitt zu befestigen.The thread can in particular be designed to fasten a grinding shoe or a tie rod of a grinding shoe to the connection section.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Zugmittel ein flexibles Zugseil umfasst, wobei der Halteabschnitt an einem oberen Ende des Zugseils und der Anbindungsabschnitt an einem unteren Ende des Zugseils angeordnet ist.It is particularly preferably provided that the traction means comprises a flexible traction cable, the holding section being arranged at an upper end of the traction cable and the connecting section at a lower end of the traction cable.
Das Zugmittel umfasst somit ein Zugseil und einen Halteabschnitt und einen Anbindungsabschnitt. Der Halteabschnitt ist an einem oberen Ende des Zugseils angeordnet, sodass das Zugmittel an einem ersten im Innenraum der Kolbenstange angeordneten Ende einen Halteabschnitt aufweist. Der Anbindungsabschnitt ist an dem unteren Ende des Zugseils angeordnet und befindet sich somit an dem zweiten Ende des Zugmittels und ist außerhalb des Innenraums der Kolbenstange angeordnet.The traction means thus comprises a traction cable and a holding section and a connecting section. The holding section is arranged at an upper end of the traction cable, so that the traction means has a holding section at a first end arranged in the interior of the piston rod. The connecting section is arranged at the lower end of the traction cable and is thus located at the second end of the traction means and is arranged outside the interior of the piston rod.
Die Flexibilität des Zugseils gestattet es, dass ein an dem Anbindungsabschnitt angeordneter Schleifschuh der Schienenbremse Relativbewegungen, insbesondere in einer in etwa horizontalen Ebene zur Axialrichtung des Betätigungszylinders ausführen kann. Mit anderen Worten ist der Bereich des als Zugseil ausgebildeten Zugmittels, welcher außerhalb des Innenraums der Kolbenstange angeordnet ist, gegenüber dem im Innenraum der Kolbenstange angeordneten Halteabschnitt bewegbar, bzw. auslenkbar oder verschwenkbar.The flexibility of the traction cable allows a grinding shoe of the rail brake arranged on the connection section to perform relative movements, in particular in an approximately horizontal plane to the axial direction of the actuating cylinder. In other words, the area of the traction means designed as a traction cable, which is arranged outside the interior of the piston rod, can be moved, or deflected or pivoted, relative to the holding section arranged in the interior of the piston rod.
Insbesondere wenn der Innenraum der Kolbenstange eine sich nach außen konisch erweiternde Sektion aufweist, können durch die Bewegungen des Anbindungsabschnitts auftretende Biegungen in dem Zugseil aufgefangen werden, ohne dass es zu übermäßig hohen Druckspitzen und Druckbelastungen kommt.In particular, if the interior of the piston rod has a section that widens conically outwards, the movements of the connecting section can absorb bends in the pull rope without causing excessively high pressure peaks and pressure loads.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass das Zugmittel ein metallisches Material, insbesondere einen Stahl, aufweist, und/oder dass das Zugmittel einen Kunststoff aufweist.It can be provided with further advantage that the traction means has a metallic material, in particular a steel, and / or that the traction means has a plastic.
Das metallische Material und/oder der Kunststoff können derart ausgebildet sein, dass das Zugmittel eine ausreichende Stabilität zum Halten eines an dem Anbindungsabschnitt aufgehängten Schleifschuhs aufweist. Umfasst das Zugmittel ein Zugseil, so ist insbesondere das Zugseil aus einem metallischen Material, insbesondere einem Stahl, ausgebildet, wobei das metallische Material oder der Stahl eine ausreichende Flexibilität aufweist.The metallic material and / or the plastic can be designed in such a way that the traction means has sufficient stability to hold one on the Connection section has suspended grinding shoe. If the traction means comprises a traction rope, the traction rope in particular is made of a metallic material, in particular a steel, the metallic material or the steel having sufficient flexibility.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass das Zugseil ein Stahlseil, weiter bevorzugt ein Drahtseil, ist.It can be provided with further advantage that the traction rope is a steel rope, more preferably a wire rope.
Ein Drahtseil weist einerseits eine ausreichende Stabilität gegenüber Spannungen in der Längsrichtung auf, um eine an dem Drahtseil beziehungsweise an dem Anbindungsabschnitt des Drahtseils aufgehängte Schienenbremse bzw. einen an dem Anbindungsabschnitt des Drahtseils aufgehängten Schleifschuh zu halten. Andererseits sind Drahtseile flexibel, wodurch Relativbewegungen der Schienenbremse bzw. des Schleifschuhs gegenüber dem Betätigungszylinder ermöglicht werden.On the one hand, a wire rope has sufficient stability with respect to tensions in the longitudinal direction in order to hold a rail brake suspended on the wire rope or on the connection section of the wire rope or a grinding shoe suspended on the connection section of the wire rope. On the other hand, wire ropes are flexible, which enables relative movements of the rail brake or the grinding shoe with respect to the actuating cylinder.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Zugmittel eine, insbesondere starre und/oder unflexible, Stange umfasst, wobei das Zugmittel ein Gelenk, insbesondere ein Kreuzgelenk oder ein Kugelgelenk, aufweist, über welches der Anbindungsabschnitt mit der Stange und gegenüber der Stange bewegbar, insbesondere auslenkbar, verbunden ist.Furthermore, it can be provided that the traction means comprises a, in particular rigid and / or inflexible, rod, the traction means having a joint, in particular a universal joint or a ball joint, by means of which the connecting section can be moved, in particular deflected, with the rod and with respect to the rod , connected is.
Das Gelenk ist bevorzugt nicht im Innenraum der Kolbenstange angeordnet.The joint is preferably not arranged in the interior of the piston rod.
Insbesondere in einer Ausführungsform, in der das Zugmittel kein flexibles Zugseil umfasst, ist eine Ausgestaltung mit einem Gelenk besonders vorteilhaft. Der Bereich des Zugmittels, insbesondere das obere Ende des Zugmittels, welcher bzw. welches im Innenraum der hohlen Kolbenstange angeordnet ist, ist dann als eine im Wesentlichen starre und unflexible Stange ausgebildet. Ebenso ist der Anbindungsabschnitt als starre Stange ausgebildet. Über das Gelenk ist der Anbindungsabschnitt mit der Stange verbunden und kann gegenüber der Stange und somit auch gegenüber dem am ersten Ende des Zugmittels angeordneten Halteabschnitt bewegt, insbesondere ausgelenkt oder verschwenkt, werden.In one embodiment in particular, in which the traction means does not comprise a flexible traction cable, an embodiment with a joint is particularly advantageous. The area of the traction device, in particular the upper end of the traction device, which is arranged in the interior of the hollow piston rod, is then designed as an essentially rigid and inflexible rod. The connecting section is also designed as a rigid rod. The connecting section is connected to the rod via the joint and can be moved, in particular deflected or pivoted, relative to the rod and thus also relative to the holding section arranged at the first end of the traction means.
Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Bereitstellung einer Schienenbremse, insbesondere einer Magnetschienenbremse, umfassend einen Schleifschuh und einen vorbeschriebenen Betätigungszylinder, wobei der Anbindungsabschnitt des Zugmittels mit dem Schleifschuh direkt oder indirekt verbunden ist, sodass der Schleifschuh an dem Zugmittel derart aufgehängt ist, dass der Schleifschuh gegenüber dem Betätigungszylinder zumindest in einer Horizontalrichtung bewegbar, insbesondere auslenkbar, ist.A further solution to the problem on which the invention is based is to provide a rail brake, in particular a magnetic rail brake, comprising a grinding shoe and a previously described actuating cylinder, the connecting section of the traction means being connected directly or indirectly to the grinding shoe, so that the grinding shoe is suspended from the traction means in this way that the grinding shoe can be moved, in particular deflected, relative to the actuating cylinder at least in a horizontal direction.
Die Bewegbarkeit beziehungsweise die Auslenkbarkeit des Schleifschuhs wird dabei durch den Anbindungsabschnitt des Zugmittels gewährleistet, welcher wiederum bewegbar beziehungsweise auslenkbar gegenüber dem Halteabschnitt des Zugmittels ausgebildet ist.The mobility or the deflectability of the grinding shoe is ensured by the connecting section of the traction device, which in turn is designed to be movable or deflectable relative to the holding section of the traction device.
Die Verbindung des Anbindungsabschnitts mit dem Schleifschuh kann direkt oder indirekt erfolgen. Dies bedeutet, dass der Anbindungsabschnitt des Zugmittels entweder direkt mit dem Schleifschuh oder mit einer zwischen dem Schleifschuh und dem Anbindungsabschnitt angeordneten Spurstange verbunden ist.The connection section can be connected to the grinding shoe directly or indirectly. This means that the connecting section of the traction means is either connected directly to the grinding shoe or to a tie rod arranged between the grinding shoe and the connecting section.
Mit weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass der Anbindungsabschnitt mit dem Schleifschuh mittels einem an dem Anbindungsabschnitt abgeordneten Gewinde und einer Gewindemutter verbunden ist.It can be provided with further advantage that the connection section is connected to the grinding shoe by means of a thread which is arranged on the connection section and a threaded nut.
Insbesondere kann der Anbindungsabschnitt beziehungsweise das an dem Anbindungsabschnitt angeordnete Gewinde in eine Bohrung des Schleifschuhs und/oder der Spurstange eingeführt sein. Auf der gegenüberliegenden Seite wird eine Gewindemutter aufgeschraubt, wodurch der Schleifschuh an dem Anbindungsabschnitt und somit auch an dem Betätigungszylinder gehalten und aufgehängt wird.In particular, the connection section or the thread arranged on the connection section can be inserted into a bore in the grinding shoe and / or the tie rod. A threaded nut is screwed onto the opposite side, as a result of which the grinding shoe is held and suspended on the connecting section and thus also on the actuating cylinder.
Der Betätigungszylinder der Schienenbremse kann darüber hinaus entsprechend den vorbeschriebenen Ausführungsformen ausgestaltet sein.The actuating cylinder of the rail brake can also be designed in accordance with the above-described embodiments.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend näher anhand der Figuren erläutert.The present invention is explained in more detail below with reference to the figures.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung einer bekannten Schienenbremse mit einem Betätigungszylinder,
- Fig. 2
- einen Betätigungszylinder mit einer hohlen Kolbenstange und einem Zugseil,
- Fig. 3
- eine hohle Kolbenstange,
- Fig. 4
- ein Zugseil,
- Fig. 5
- ein in einer hohlen Kolbenstange angeordnetes Zugseil in einer ersten Stellung,
- Fig. 6
- ein in einer hohlen Kolbenstange angeordnetes Zugseil in einer zweiten Stellung,
- Fig. 7
- einen Betätigungszylinder mit einer hohlen Kolbenstange und einem Zugmittel mit einem Gelenk, und
- Fig. 8
- ein Zugmittel mit einer starren Stange und einem Gelenk.
- Fig. 1
- 1 shows a perspective illustration of a known rail brake with an actuating cylinder,
- Fig. 2
- an actuating cylinder with a hollow piston rod and a pull rope,
- Fig. 3
- a hollow piston rod,
- Fig. 4
- a pull rope,
- Fig. 5
- a pull cable arranged in a hollow piston rod in a first position,
- Fig. 6
- a pulling rope arranged in a hollow piston rod in a second position,
- Fig. 7
- an actuating cylinder with a hollow piston rod and a traction means with a joint, and
- Fig. 8
- a traction device with a rigid rod and a joint.
An einem zweiten Ende 18 ist ein Anbindungsabschnitt 19 zur Anbindung an eine Schienenbremse, insbesondere an einen Schleifschuh beziehungsweise an eine Spurstange eines Schleifshuhs, vorgesehen. Ein Durchmesser 20 in einem oberen Bereich 21 des Innenraums 13 der Kolbenstange 12 ist größer als ein Durchmesser 22 in einem unteren Bereich 23 des Innenraums 13 der Kolbenstange 12. Der Halteabschnitt ist als ein Drehteil 24, insbesondere als eine Hülse 25, ausgebildet. Ein Durchmesser 26 des Halteabschnitts 17 im Bereich eines Flansches 27 ist dabei größer als der Durchmesser 22 des unteren Bereichs 23 und kleiner als der Durchmesser 20 des oberen Bereichs 21 des Innenraums 13 der Kolbenstange 12. Hierdurch ist das Zugmittel 14 nach Art einer Verliersicherung in dem Innenraum 13 der Kolbenstange 12 derart angeordnet, dass ein Herausgleiten des Zugmittels 14 aus der Kolbenstange 12 verhindert wird. Gleichzeitig kann das Zugmittel 14 innerhalb des Innenraums 13 der Kolbenstange 12 in der Axialrichtung 15 bewegt werden, wobei die Bewegung in der Zeichnung der
Das Zugmittel 14 weist ein flexibles Zugseil 28 auf. Aufgrund der Flexibilität des Zugseils 28 kann der Anbindungsabschnitt 19 gegenüber dem Halteabschnitt 17 zumindest in einer Horizontalrichtung 29 senkrecht zur Axialrichtung 15 bewegt beziehungsweise ausgelenkt werden. Eine an dem Anbindungsabschnitt 19 befestigbare Spurstange oder ein Schleifschuh einer Schienenbremse kann sich somit ebenfalls zumindest in der Horizontalrichtung 29 gegenüber dem Halteabschnitt 17 und dem Betätigungszylinder 100 beziehungsweise dem Zylindergehäuse 10 bewegen.The traction means 14 has a
In dem Zylindergehäuse 10 sind vier als Druckschraubenfedern 30 ausgebildete Federelemente 31 angeordnet, welche den Kolben 11 in der in
Durch eine Druckluftleitung 33 wird Druckluft in eine Druckkammer 34 oberhalb des Kolbens 11 eingeführt, sodass der Kolben 11 mit Druckluft beaufschlagt werden kann. Bei der Druckbeaufschlagung wird der Kolben 11 in der
Zur Anbindung eines Schleifschuhs beziehungsweise einer Spurstange weist das Anbindungselement 19 zwei Gewinde 35 auf. Eine zwischen den Gewinden 35 angeordnete Spurstange kann dann mittels Gewindemuttern 36 gehalten.The connecting
Bezugnehmend auf die
- 100100
- BetätigungszylinderActuating cylinder
- 1010th
- ZylindergehäuseCylinder housing
- 1111
- Kolbenpiston
- 1212th
- KolbenstangePiston rod
- 1313
- Innenrauminner space
- 1414
- ZugmittelTraction means
- 1515
- AxialrichtungAxial direction
- 1616
- Erstes EndeFirst end
- 1717th
- HalteabschnittHolding section
- 1818th
- Zweites EndeSecond end
- 1919th
- AnbindungsabschnittConnection section
- 2020th
- Durchmesserdiameter
- 2121
- Oberer Bereichupper area
- 2222
- Durchmesserdiameter
- 2323
- Unterer BereichLower area
- 2424th
- DrehteilTurned part
- 2525th
- HülseSleeve
- 2626
- Durchmesserdiameter
- 2727
- Flanschflange
- 2828
- ZugseilTraction rope
- 2929
- HorizontalrichtungHorizontal direction
- 3030th
- DruckschraubenfederCompression coil spring
- 30a30a
- Erste DruckschraubenfederFirst compression coil spring
- 30b30b
- Zweite DruckschraubenfederSecond compression coil spring
- 3131
- FederelementSpring element
- 31a31a
- Erstes FederelementpaarFirst pair of spring elements
- 31b31b
- Zweites FederelementpaarSecond pair of spring elements
- 3232
- AusgleichsplatteCompensation plate
- 3333
- DruckluftleitungCompressed air line
- 3434
- DruckkammerPressure chamber
- 3535
- Gewindethread
- 3636
- GewindemutterThreaded nut
- 3737
- Stufestep
- 3838
- AnlageflächeContact surface
- 3939
- Sektionsection
- 4040
- EinpresshülsePress-in sleeve
- 4141
- DrahtseilWire rope
- 4242
- KontaktflächeContact area
- 4343
- Stangepole
- 4444
- KreuzgelenkUniversal joint
- 4545
- Gelenkjoint
- 4646
- AusfahrbewegungExtension movement
- AA
- AusgangspositionStarting position
- BB
- Erste StellungFirst position
- CC.
- Zweite StellungSecond position
- 200200
- SchienenbremseRail brake
- 201201
- BetätigungszylinderActuating cylinder
- 202202
- SchleifschuhGrinding shoe
- 203203
- ZylindergehäuseCylinder housing
- 204204
- Halterungbracket
- 205205
- KolbenstangePiston rod
- 206206
- AnbindungsabschnittConnection section
- 207207
- SpurstangeTie rod
- 208208
- SchraubverbindungScrew connection
- 209209
- GummielementeRubber elements
- 210210
- PendelbewegungPendulum motion
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet,
dass das Zugmittel (14) an einem aus dem Innenraum (13) herausragenden zweiten Ende (18) einen Anbindungsabschnitt (19) geeignet zur Anbindung an eine Schienenbremse aufweist, und dass der Anbindungsabschnitt (19) gegenüber dem Halteabschnitt (17) bewegbar, insbesondere auslenkbar, ist.Actuating cylinder (100) for a rail brake, in particular a magnetic rail brake, comprising a cylinder housing (10), a piston (11) guided in the cylinder housing (10) and a piston rod (12) connected to the piston (11), the piston rod (12) is hollow and has an interior (13), a traction means (14) being arranged so as to be movable in an axial direction (15) of the piston rod (12) in the interior (13) of the piston rod (12), the traction means (14) being attached a first end (16) arranged in the interior (13) has a holding section (17) which is designed to prevent the traction means (14) from sliding out of the piston rod (12),
characterized,
that the traction means (14) has a connection section (19) suitable for connection to a rail brake at a second end (18) protruding from the interior (13), and that the connection section (19) is movable, in particular deflectable, relative to the holding section (17) , is.
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