WO1994013522A1 - Klotzbremse für schienenfahrzeuge - Google Patents

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wheelset
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Günter Köhler
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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
    • B61H13/00—Actuating rail vehicle brakes
    • B61H13/20—Transmitting mechanisms
    • B61H13/24—Transmitting mechanisms for cars with two axles or bogies with two axles and braking cylinder(s) for each bogie, the mechanisms at each side being interconnected
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H1/00—Applications or arrangements of brakes with a braking member or members co-operating with the periphery of the wheel rim, a drum, or the like

Definitions

  • the invention relates to a block brake for rail vehicles, in which a brake linkage acted upon by a brake cylinder acts radially on at least one wheel set of the chassis of the rail vehicle via brake blocks consisting of brake block shoes and brake block soles.
  • Block brakes for rail vehicles are known from practice, particularly in the field of freight traffic, via which up to a max. permissible speed of 120 km / h the entire braking of the rail vehicle takes place.
  • the brake blocks consisting of brake block shoes and brake block soles act directly on the tread of the wheel tire of the wheel set.
  • the brake pads are suspended from a brake cross-member, which is usually designed in the form of a triangle (brake triangle).
  • the brake block shoes with the brake cross member are articulated in the rail vehicle or in the chassis of the rail vehicle on its frame and are acted upon by a brake cylinder via a brake pull rod with the interposition of the center brake linkage and any connecting levers between the brake cross members.
  • This block brake described above fulfills its task up to the stated speed at the loads customary in goods transport of up to 22.5 t per axle and consists of simple, economically manageable components which can be maintained with little effort.
  • a disadvantage has been found, however, that the braking heat generated during braking leads to damage to the wheel tire and the tread. The consequence of this is a rough and wavy tread u. U. even cracks in the tread.
  • the mechanical action of the brake pads on the tread also causes ripples to form on the tread. These changes in the tread of the wheel tire result in a very high rolling noise. If the wheel tire is damaged by crack formation, the wheel set must be replaced.
  • the object of the present invention was to arrange and design the inherently economical block brake in a rail vehicle in such a way that higher braking powers can be achieved, that damage to the wheel tires of the wheel set is avoided, and that the __bollling noise of the wheel sets is minimized.
  • this object is achieved in that at least one rotationally symmetrical brake body is fixedly arranged on the wheel set shaft of the wheel set between the wheel disks of the wheel set, on the outer surface of which the brake pad applied rests.
  • At least one brake pad can be provided on both sides of the wheelset shaft and both brake pads, acting radially on the wheelset shaft, rest on the outer surface of the brake body when acted upon.
  • the wheel axle is kept free of additional longitudinal forces, so that the wheel set can largely adjust itself to the course of the track even when braking.
  • two or more brake bodies are arranged on the wheelset shaft and a brake pad acting on each of the brake bodies is provided on both sides of the wheelset shaft. Increasing the number of brake bodies on a wheelset shaft enables a higher braking power to be achieved.
  • the brake block shoes are suspended from brake block hangers and are mounted on a brake crossmember.
  • the brake crossmember is designed as a brake triangle.
  • each brake pad can be guided axially on the brake body.
  • the brake cross member is guided laterally on the frame of the chassis or the underframe of the rail vehicle.
  • FIG. 1 shows the vertical longitudinal section through the part of a running gear of a rail vehicle with the block brake according to the invention
  • FIG. 2 shows the top view of the part of the drive according to FIG. 1
  • FIG. 3 shows the front view of the part of the drive according to FIG. 1
  • the wheel set (1) consisting essentially of the wheel set shaft (2) with the wheel disks (3) is, as is known from practice, via external axle bearings (4) and leaf support springs, not shown, with the interposition of Schaken ⁇ hangers, also not shown suspended on spring brackets (5) of the base frame (6) of the rail freight wagon.
  • a rotationally symmetrical brake body (7) is arranged on the wheelset shaft (2) on both sides of the central longitudinal axis of the rail freight wagon.
  • the rotationally symmetrical brake body (7) has a cylindrical outer surface (8) and a flange (9) projecting beyond the outer surface (8).
  • a brake cross member (11) is articulated on each side of the wheel set (1) via brake block hangers (10).
  • the brake crossmember (11) carries a brake block (14) consisting of a brake block sole (12) and a brake block shoe (13) at each of its two longitudinal ends.
  • the brake blocks (12) each Bremklotz- shoe (13) have the circumferential surface (8) of the P Bremskör- ers (7) •
  • each brake cross member (11) is articulated to a brake lever (15), a brake lever (15) with its upwardly projecting end being articulated on a fixed point bearing (16) of the underframe (6) of the rail freight wagon.
  • the second brake lever (15) carries at its upper free end (marked A) a brake pull rod, not shown.
  • both brake levers (15) are articulated to one another by means of a brake lever connector (17).
  • the brake lever (15) carrying the brake cable rod is further articulated via its articulation (18) carrying the brake lever connector (17) to a brake hanger (19), which is also articulated to the underframe (6) of the railway freight wagon.
  • the wheel set (1) is braked by means of a brake cylinder by means of the brake cable rod (not shown) and a center brake linkage (also not known from practice) in that the brake blocks (14) via the brake block soles (12) against the lateral surface (8 ) of the brake body (7) are pressed.
  • a wheel flange on each longitudinal side of the brake body (7) instead of the one wheel flange (9) of the brake body (7) or to cover the outer surface (8) of the brake body (7) with a brake block (14).
  • lateral contour for example convex or concave. It is also conceivable to guide the brake crossmember (11) by lateral guides in the base of the rail freight wagon.
  • the brake blocks (14) can be guided onto the brake body (7) on the one hand in such a way that the required transverse movements of the wheel set (1) take place relative to the brake crossmember (11) and thus to the brake block (14) and on the other hand in such a way that the transverse movements of the wheel set (1) are transmitted to the brake crossbars (11) and thus to the brake blocks (14) and that axle brake linkages consisting of brake blocks and brake crossbar swing with these transverse movements.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klotzbremse für Schienenfahrzeuge, bei der ein Bremsgestänge durch einen Bremszylinder beaufschlagt über aus Bremsklotzschuhen (13) und Bremsklotzsohlen (12) bestehenden Bremsklötzen (14) radial auf mindestens einen Radsatz (1) des Fahrwerks des Schienenfahrzeugs wirkt. Das Ziel der Erfindung bestand darin, die ansich wirtschaftliche Klotzbremse in einem Schienenfahrzeug so anzuordnen und auszubilden, daß höhere Bremsleistungen erzielbar sind, daß Beschädigung der Radreifen des Radsatzes (1) vermieden werden und daß das Abrollgeräusch der Radsätze (1) minimiert wird. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß zwischen den Radscheiben (3) des Radsatzes (1) mindestens ein rotationssymmetrischer Bremskörper (7) fest auf der Radsatzwelle (2) des Radsatzes (1) angeordnet ist, auf dessen Mantelfläche (8) der beaufschlagte Bremsklotz (14) aufliegt.

Description

Klotzbremse für Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Klotzbremse für Schienenfahr¬ zeuge, bei der ein Bremsgestänge durch einen Bremszylinder beaufschlagt über aus Bremsklotzschuhen und Bremsklotzsohlen bestehenden Bremsklötzen radial auf mindestens einen Radsatz des Fahrwerks des Schienenfahrzeugs wirkt.
Bekannt sind aus der Praxis Klotzbremsen für Schienenfahr¬ zeuge, insbesondere im Bereich des Güterverkehrs, über die bis zu einer max. zulässigen Geschwindigkeit von 120 km/h die gesamte Abbremsung des Schienenfahrzeugs erfolgt. Bei diesen bekannten Klotzbremsen wirken die aus Bremsklotzschuhen und Bremsklotzsohlen bestehenden Bremsklötze direkt auf die Lauf¬ fläche des Radreifens des Radsatzes. Die Bremsklötze sind an einer Bremstraverse, die üblicherweise in Form eines Dreiecks ausgelegt ist (Bremsdreieck), aufgehängt. Die Bremsklotz¬ schuhe mit der Bremstraverse sind gelenkig im Schienenfahr- zeug oder im Fahrwerk des Schienenfahrzeugs an dessen Rahmen gelagert und werden von einem Bremszylinder über eine Brems- Zugstange unter Zwischenschaltung des Mittenbremsgestänges und eventuellen Verbindungshebeln zwischen den Bremstraversen beaufschlagt.
Diese vorstehend beschriebene Klotzbremse erfüllt ihre Auf¬ gabe bis zu der genannten Geschwindigkeit bei den im Güter¬ verkehr üblichen Lasten bis zu 22,5 t pro Achse zu¬ friedenstellend und besteht aus einfachen, wirtschaftlich herzustellenden und mit geringem Aufwand zu wartenden Bautei¬ len. Als Nachteil hat sich jedoch herausgestellt, daß die beim Abbremsen entstehende Bremswärme zu Beschädigungen des Radreifens und der Lauffläche führt. Folge hiervon ist eine rauhe und wellige Lauffläche u. U. so¬ gar Rißbildung in der Lauffläche. Durch die mechanische Ein¬ wirkung der Bremsklötze auf die Lauffläche entsteht zudem eine Riffelbildung auf der Lauffläche. Durch diese Verände¬ rungen der Lauffläche des Radreifens entsteht ein sehr hohes Abrollgeräusch. Bei Beschädigung des Radreifens durch Rißbil¬ dung muß der Radsatz ausgetauscht werden.
Weiter ist von Nachteil, daß zur Begrenzung der beim Abbrem¬ sen entstehenden Bremswärme die zulässigen Bremsleistungen weit unter dem Bereich liegen, der theoretisch erzielbar wäre.
Die Aufgabe vorliegender Erfindung bestand darin, die ansich wirtschaftliche Klotzbremse in einem Schienenfahrzeug so an- zuordnen und auszubilden, daß höhere Bremsleistungen erziel¬ bar sind, daß Beschädigung der Radreifen des Radsatzes ver¬ mieden werden und daß das __brollgeräusch der Radsätze mini¬ miert wird.
Gemäß .der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen den Radscheiben des Radsatzes mindestens ein rotati¬ onssymmetrischer Bremskörper fest auf der Radsatzwelle des Radsatzes angeordnet ist, auf dessen Mantelfläche der beauf¬ schlagte Bremsklotz aufliegt. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird unter grundsätzlicher Beibehaltung der einfa¬ chen und wirtschaftlichen Bauteile der bekannten Klotzbremse eine Möglichkeit geschaffen, höhere Bremsleistungen zu ver¬ wirklichen, die Lauffläche des Radreifens frei von Bremswärme zu halten und die Riffelbildung auf der Lauffläche zu vermei- den-
Gemäß der Erfindung kann beidseitig der Radsatzwelle minde¬ stens je ein Bremsklotz vorgesehen sein und beide Bremsklötze radial auf die Radsatzwelle wirkend bei Beaufschlagung auf der Mantelfläche des Bremskörpers aufliegen. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird die Radachse frei von Zusatzlängskräften gehalten, so daß sich auch beim Bremsvorgang der Radsatz weitestgehend dem Gleisverlauf ent¬ sprechend einstellen kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zwei oder mehrere Bremskörper auf der Radsatzwelle angeordnet und beid- seitig der Radsatzwelle für jeden Bremskörper je ein auf die¬ sen wirkender Bremsklotz vorgesehen. Durch die Vergrößerung der Anzahl der Bremskörper auf eine Radsatzwelle ist eine hö¬ here Abbremsleistung erzielbar.
Gemäß der Erfindung sind die Bremsklotzschuhe an Bremsklotz¬ hängeeisen aufgehängt und an einer Bremstraverse gelagert. Gemäß der Erfindung ist weiter bei Anordnung von zwei Brems¬ körpern auf der Radsatzwelle die Bremstraverse als Bremsdrei¬ eck ausgebildet. Durch diese erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung der Bremsteile wird eine weitestgehende Annäherung an die gebräuchlichen Klotzbremsen erzielt und damit eine einfache und wirtschaftliche Ausbildung der erfindungsgemäßen Klotzbremse gewährleistet.
Jeder Bremsklotz kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der Er¬ findung auf dem Bremskörper achsial geführt sein. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Bremstra¬ verse am Rahmen des Fahrwerks oder des Untergestells des Schienenfahrzeugs seitlich geführt. Durch diese Maßnahmen ist die seitliche Führung der Bremsklötze und damit die Betriebs¬ sicherheit gewährleistet.
Einzelheiten der Erfindung sind anhand eines Ausführungsbei- spiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig 1 den vertikalen Längsschnitt durch den Teil ei¬ nes Laufwerks eines Schienenfahrzeugs mit der Klotzbremse gemäß der Erfindung
Fig 2 Die Draufsicht auf den Teil des Laufwerks nach Fig 1
Fig 3 die Vorderansicht auf den Teil des Laufwerks nach Fig 1
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist diese an dem Laufwerk eines 2achsigen Ei¬ senbahngüterwagens dargestellt. Der im wesentlichen aus der Radsatzwelle (2) mit den Radscheiben (3) bestehende Rad¬ satz (1) ist dabei, wie aus der Praxis bekannt, über äußere Achslager (4) und nicht dargestellte Blatttragfedern unter Zwischenschaltung von ebenfalls nicht dargestellten Schaken¬ gehängen an Federböcken (5) des Untergestells (6) des Eisen- bahngüterwagens aufgehängt. Zwischen den Radscheiben (3) des Radsatzes (1) ist auf der Radsatzwelle (2) beidseitig der Mittellängsachse des Eisenbahngüterwagens je ein rotations¬ symmetrischer Bremskörper (7) drehfest angeordnet. Der rota¬ tionssymmetrische Bremskörper (7) weist dabei eine zylindri- sehe Mantelfläche (8) und einen über die Mantelfläche (8) hinausragenden Spurkranz (9) auf.
In dem Untergestell (6) des Eisenbahngüterwagens ist über Bremklotzhängeeisen (10) beidseitig des Radsatzes (1) je eine Bremstraverse (11) gelenkig aufgehängt. Die Bremstra- verse (11) trägt an ihren beiden Längsenden je einen aus Bremsklotzsohle (12) und Bremsklotzschuh (13) bestehenden Bremsklotz (14). Die Bremsklotzsohlen (12) jeden Bremklotz- schuhs (13) liegen vor der Mantelfläche (8) des Bremskör- Pers (7) • Mittig ist jede Bremstraverse (11) gelenkig an einem Bremshe¬ bel (15) befestigt, wobei ein Bremshebel (15) mit seinem nach oben ragenden Ende gelenkig an einem Festpunktlager (16) des Untergestells (6) des Eisenbahngüterwagens gelagert ist. Der zweite Bremshebel (15) trägt an seinem oberen freien Ende (mit A gekennzeichnet) eine nicht dargestellte Brems¬ zugstange. Mittig sind beide Bremshebel (15) gelenkig durch einen Bremshebelverbinder (17) miteinander verbunden. Der die Bremszugstange tragende Bremshebel (15) ist weiter über sein den Bremshebelverbinder (17) tragendes Gelenk (18) mit einem Bremshängeeisen (19) gelenkig verbunden, daß ebenfalls ge¬ lenkig am Untergestell (6) des Eisenbahngüterwagens befestigt ist.
Über die nicht dargestellte Bremszugstange und ein ebenfalls nicht dargestelltes, jedoch aus der Praxis bekanntes Mitten- bremsgestänge wird der Radsatz (1) mittels eines Bremszylin¬ ders dadurch abgebremst, daß die Bremsklötze (14) über die Bremsklotzsohlen (12) gegen die Mantelfläche (8) des Brems¬ körpers (7) gedrückt werden.
Gemäß der Erfindung ist weiter denkbar, anstelle des einen Spurkranzes (9) des Bremskörpers (7) auf jeder Längsseite des Bremskörpers (7) einen Spurkranz anzuordnen oder die Mantel¬ fläche (8) des Bremskörpers (7) mit einer den Bremsklotz (14) seitlich führenden Kontur, beispielsweise konvex oder konkav, zu versehen. Es ist auch weiter denkbar, zur seitlichen Füh¬ rung der Bremstraverse (11) diese selbst durch seitliche Füh- rungen im Untergestell des Eisenbahngüterwagens zu führen. Grundsätzlich kann bei der erfindungsgemäßen Klotzbremse die Führung der Bremsklötze (14) auf den Bremkörper (7) zum einen auf die Art erfolgen, daß die erforderlichen Querbewegungen des Radsatzes (1) relativ zur Bremstraverse (11) und damit zum Bremsklotz (14) erfolgen und zum anderen auf die Weise, daß die Querbewegungen des Radsatzes (1) auf die Bremstra¬ verse (11) und damit auf die Bremsklötze (14) übertragen wer¬ den und daß aus Bremsklötzen und Bremstraverse bestehende Achsbremsgestänge bei diesen Querbewegungen mitpendelt.

Claims

Patentansprüche
1. Klotzbremse für Schienenfahrzeuge, bei der ein Bremsge¬ stänge durch einen Bremszylinder beaufschlagt über aus Bremsklotzschuhen und Bremsklotzsohlen bestehende Bremsklötze radial auf mindestens einen Radsatz des Fahrwerks des Schienenfahrzeugs wirkt, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß zwischen den Radscheiben (3) des Rad¬ satzes (1) mindestens ein rotationssymmetrischer Brems¬ körper (7) fest auf der Radsatzwelle (2) des Rad¬ satzes (1) angeordnet ist, auf dessen Mantelfläche (8) der beaufschlagte Bremsklotz (14) aufliegt.
2. Klotzbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig der Radsatzwelle (2) mindestens je ein Brems¬ klotz (14) vorgesehen ist und beide Bremsklötze (14) ra- dial auf die Rachsatzwelle (2) wirkend bei Beaufschla¬ gung auf der Mantelfläche (8) des Bremskörpers (7) auf¬ liegen.
3. Klotzbremse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß zwei oder mehrere Bremskörper (7) auf der
Radsatzwelle (2) angeordnet sind und beidseitig der Rad¬ satzwelle (2) für jeden Bremskörper (7) je ein auf die¬ sen wirkender Bremsklotz (14) angeordnet ist.
4. Klotzbremse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Bremsklotzschuhe an Bremsklotzhängeei- εen (10) aufgehängt und an einer Bremstraverse (11) ge¬ lagert sind. i. Klotzbremse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß bei Anordnung von zwei Bremskörpern (7) auf der Radsatzwelle (2) die Bremstraverse (11) als Bremsdreieck ausgebildet ist.
6. Klotzbremse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß jeder Bremsklotz (14) auf dem Bremskör¬ per (7) achsial geführt ist.
7. Klotzbremse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Bremstraverse (11) am Rahmen (6) des Fahrwerks oder des Untergestells des Schienenfahrzeugs achsial geführt ist.
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