Betätigungseinrichtung für eine Schienenbremse

Abstract

 Die Erfindung umfaßt eine Betätigungseinrichtung für eine Schienenbremse an einem Drehgestell eines Schienenfahrzeuges zum Verbringen der Schienenbremse in eine erste Stellung und eine zweite Stellung mit wenigstens einem Betätigungselement.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine Federeinrichtung umfaßt, die die Schienenbremse in der ersten Stellung in einem vorbestimmten Mindestabstand zur Schienenoberkante hält

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für eine Schienenbremse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Drehgestell für ein Schienenfahrzeug mit einer derartigen Betätigungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Verbringen einer Schienenbremse aus einer Ruhestellung in eine Bremsstellung und umgekehrt mit einer derartigen Betätigungseinrichtung.

[0002] Schienenbremssysteme für Schienenfahrzeuge sind üblicherweise an den beiseitigen Drehgestellrahmen eines Drehgestells gehalten, wobei die Schienenbremse Bremsträger aufweist, die an beiden Seiten der Radsätze des Schienenfahrzeugs unterhalb der Drehgestellrahmen vorgesehen sind. Die Schienenbremse ist hierbei üblicherweise als Magnetschienenbremse oder Wirbelstrombremse ausgebildet. So können die Bremsträger an ihrer Unterseite Bremsmagnete tragen, welche mit Hilfe von Hebeeinrichtungen zwischen einer abgesenkten Bremsstellung und einer angehobenen Lösestellung verfahrbar sind. In der abgesenkten Betriebsstellung sollen die Bremsmagnete aufliegen oder einen geringen und möglichst konstanten Abstand zur Oberfläche der Schiene aufweisen. Betreffend elektromagentische Schienenbremsen wird auf nachfolgende Schriften

• Bremsen für Schienenfahrzeuge, Handbuch Bremstechnische Begriffe und Werte, Knorr-Bremse AG, München 1990
• Elektromagnetische Schienenbremsen, Gerätebeschreibung B-D000. 21, Knorr-Bremse AG, München...

verwiesen, deren Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung vollumfänglich mit aufgenommen wird.

[0003] Schienenbremsen sind im allgemeinen pendelnd aufgehängt und so gestaltet, daß sie ein Seitenspiel von beispielsweise 2 bis 12 mm bei Magnetschienenbremsen in der Bremsstellung ermöglichen, um entsprechend dem Achsabstand und dem Kurvenradius eine maximale Überdeckung zwischen der Schienenbremse und der Schiene zu erlauben. In der Hoch- oder Ruhestellung wird die Schienenbremse bei einer Hochaufhängung spielfrei gelagert. Um die Magnetschienenbremse aus der Hoch- bzw. Ruhestellung der Hochaufhängung, wie beispielsweise im UIC-Merkblatt 541-06 niedergelegt ist, in die Bremsstellung zu verbringen. war es bislang üblich, mehrere Betätigungszylinder einzusetzen.

[0004] Eine derartige Augestaltung erforderte im Drehgestell einen relativ großen Bauraum.

[0005] Insbesondere bei Motordrehgestellen, die auch eine Radscheibenbremse umfassen, ist ein derartiger Bauraum nicht mehr vorhanden.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine neuartige Betätigungseinrichtung für Drehgestelle anzugeben, die nur wenig Bauraum einnimmt und insbesondere den Einbau einer Schienenbremse in Hochaufhängung in ein Motordrehgestell in Verbindung mit Radscheibenbremsen erlaubt.

[0007] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine oberbegriffliche Betätigungseinrichtung für eine Schienenbremse mit wenigstens einem Betätigungselement eine Federeinrichtung umfaßt, die die Schienenbremse in der ersten Stellung, die die Ruhestellung der Schienenbremse in Hochaufhängung ist, unter einem vorbestimmten Mindestabstand zur Schienenoberkante hält.

[0008] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Betätigungseinrichtung je Drehgestellseite genau ein Betätigungselement, das in einer bevorzugten Ausführungsform ein Betätigungszylinder ist, pro Schienenbremse vorgesehen ist. Die Federeinrichtung umfaßt pro Schienenbremse und Drehgestellseite bevorzugt zwei separate Federn. Durch eine derartige Ausgestaltung kann gegenüber der herkömmlichen Ausführung erheblich an Bauhöhe eingespart werden. Insbesondere läßt eine derartige Ausgestaltung eine Kombination mit einer Radscheibenbremse bei einem Motordrehgestell zu, wobei der Mindestachsabstand im Motordrehgestell 2600 mm beträgt.

[0009] Um die Schienenbremse in der Hochlage beziehungsweise Ruhestellung spielfrei zu halten, ist am Drehgestellrahmen und an der Schienenbremse eine Zentriereinrichtung vorgesehen, wobei die Zentriereinrichtung an der Schienenbremse bevorzugt einen Zentrierkegel umfaßt, der in die am Drehgestell vorgesehene Zentrierung eingreift.

[0010] Bevorzugt umfaßt auch das Betätigungselement eine Betätigungselementzentriereinrichtung, so daß auch das Betätigungselement in der Hochlage spielfrei gehalten wird. Die Betätigungselementzentriereinrichtung umfaßt hierbei ein Federelement, gegen das der Kolben des Betätigungszylinders gedrückt wird. Um sowohl das Betätigungselement wie auch die Schienenbremse spielfrei in der Hochlage zu halten, ist vorgesehen, daß die verschiedenen Zentriereinrichtungen alle auf gleicher Höhe angeordnet sind.

[0011] Die Betätigungseinrichtungen finden bevorzugt in einem Motordrehgestell für ein Schienenfahrzeug Verwendung, wobei das Motordrehgestell in einer besonderen Ausgestaltung eine Radscheibenbremse umfaßt.

[0012] Des weiteren stellt die Erfindung auch ein Verfahren zum Verbringen einer Schienenbremse aus einer Ruhestellung in Hochaufhängung in eine Bremsstellung mit einer Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung zur Verfügung, wobei nach Belüften der Betätigungszylinder die Schienenbremse gegen die Kraft der Federeinrichtung in die Bremsstellung verbracht wird und die Zentriereinrichtung aus der Zentrierung fährt, so daß sich die Schienenbremse in Bremsstellung innerhalb ihrer Spiele bewegen kann. Des weiteren gibt die Erfindung auch ein Verfahren zum Verbringen einer Schienenbremse aus einer Bremsstellung in eine Ruhestellung in Hochaufhängung mit einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung an, wobei die Betätigungszylinder entlüftet werden und die Schienenbremse mit der Kraft der Federeinrichtung in die Ruhestellung verbracht wird. Dadurch wird die Schienenbremse in die Zentrierung gedrückt und spielfrei in der Hochlage gehalten.

[0013] Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben werden.

[0014] Es zeigen:

Figur 1

ein Drehgestell mit einer Betätigungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik und einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung.

Figur 2

eine erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung in Ruhestellung.

Figur 3

eine erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung in Bremsstellung.

Figur 4

eine Draufsicht auf ein Drehgestell mit einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung.

Figur 5a-5b

Schnitt entlang der Linie B - D beziehungsweise F - F in Figur 2 beziehungswiese Figur 3.

Figur 6a-6b

Schnitt entlang der Linie C - C beziehungsweise E - E in Figur 2 beziehungweise Figur 3.

Figur 7a -7b

Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung mit Schutzvorrichtung gegen Vereisung.

[0015] Figur 1 zeigt ein Drehgestell 1, das beispielsweise mittels von Luftfedern 3 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 5 abgefedert wird mit einer Betätigungsvorrichtung 10, umfassend zwei Betätigungszylinder 12, 14 gemäß dem Stand der Technik, und im Vergleich hierzu einer erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 20. Des weiteren umfaßt das Drehgestell 1 eine im Drehgestell 1 untergebrachte Radscheibenbremse 30 mit Radbremszangeneinheit 32.

[0016] Die Schienenbremse 40 ist vorliegend in der Hochlage. also in der Ruheposition gezeigt. Vorliegend ist die Schienenbremse 40 als Magnetschienenbremse mit einer Vielzahl von Gliedermagneten 42 dargestellt. Betreffend die Ausgestaltung der Magnetschienenbremse 40 sowie deren Anordnung im Drehgestell und deren Betätigung gemäß dem Stand der Technik mit den beiden Betätigungszylindern 12, 14 wird auf die Gerätebeschreibung "Elektromagnetische Schienenbremsen" B-D000.21 der Knorr-Bremse, Bremsen für Schienenfahrzeuge, München... verwiesen, deren Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung vollumfänglich mit aufgenommen wird.

[0017] Die neue erfindungsgemäße Betätigungseinrichtung 20 umfaßt in der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform einen Betätigungszylinder 22 sowie zwei Federn 24, 26. Deutlich in Figur 1 zu erkennen ist die kompakte und damit platzsparendere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung 20 gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Betätigungseinrichtung 10.

[0018] Insbesondere wird mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Betätigungsvorrichtung nicht nur in Längsrichtung eine kompaktere Bauweise erreicht, die den Einbau von Radscheibenbremsen 32 zuläßt, sondern insbesondere auch erheblich an Bauhöhe eingespart. Hierdurch ist ein Einbau insbesondere auch in Motordrehgestelle zusammen mit Radscheibenbremsen möglich.

[0019] In den Figuren 2 und 3 ist nochmals detailliert die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung dargestellt und zwar in Figur 2 in der sogenannten Ruhestellung bzw. Hochaufhängung und in Figur 3 in der Bremsstellung.

[0020] Wie bereits bei Figur 1 dargelegt, umfaßt die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 20 für die Schienenbremse 40 einen Betätigungszylinder 22 sowie Federn 24, 26. In der Ruhestellung befindet sich die Schienenbremse 40 in einer Höhe H über der Schienenoberkante 50. Aufgrund des großen Abstandes zwischen Schienenoberkante und Schienenbremse tritt in dieser Stellung keinerlei Bremswirkung ein.

[0021] Deutlich zu erkennen in Figur 2 auch die Befestigung 28 des Zylinders 22 und die Befestigungen 29, mit denen die Federn 24, 26 beziehungsweise das Betätigungselement am Drehgestell 1 über die Konsolen 60 befestigen ist.

[0022] Des weiteren ist auch die Zentriereinrichtungen 70 für die Schienenbremse 40, bestehend aus einer Aufnahme 72 sowie einem Zentrierkegel 74 dargestellt.. Der Zentrierkegel 74 ist an der Schienenbremse 40 befestigt. Die Zentriereinrichtung 70 dient dazu, daß die Schienenbremse in der in Figur 2 gezeigten Hochlage spielfrei gehalten wird.

[0023] Für die spielfreie Lagerung des Betätigungszylinders 22 sorgen die in den Figuren 6a und 6b näher dargestellten Federelemente.

[0024] Die Magnetschienenbremse wird aufgrund der Federkraft F der beiden Federn 24, 26 in der in Figur 2 dargestellten Hochlage unter dem Mindestabstand H gegenüber der Schienenoberkante 50 gehalten.

[0025] In Figur 3 ist eine Schienenbremse gemäß Figur 2 mit einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung in Bremsstellung dargestellt. Gleiche Bauteile wie in Figur 2 sind mit den selben Bezugsziffern belegt. Der Kolben 23 des Betätigungszylinders 22 drückt die Magnetschienenbremse in die Bremsstellung. Hierbei fährt der Zentrierkegel 74 aus der Zentrierung mit Zentrieröffnung 72 und die Federn 24, 26 werden gespannt.

[0026] Die Schienenbremse 20 kann sich in der Bremsstellung innerhalb ihrer Spiele S₁ und S₂ nunmehr bewegen.

[0027] Soll die Schienenbremse aus der in Figur 3 dargestellten Bremsstellung wiederum in die Ruhestellung wie in Figur 2 dargestellt, verbracht werden, so geschieht dies durch die rücktreibende Kraft der gespannten Federn 24, 26.

[0028] In Figur 4 ist eine Draufsicht auf ein Drehgestell mit einer Betätigungseinrichtung 20.1, 20.2 an jeder Drehgestellseite dargestellt. Die jeder Drehgestellseite zugeordneten Betätigungseinrichtungen 20.1 und 20.2 umfassen je einen Betätigungszylinder 22.1, 22.2 sowie zwei Federelemente 24.1, 26.1 sowie 24.2. 26.2. Deutlich zu erkennen auch die Spurhalter 80.1, 80.2 sowie die Zentriereinrichtungen 70.1, 70.2 für die Schienenbremse 40.1, 40.2. Des weiteren können aus Figur 4 die Spiele S₁, S ₂ der Schienenbremse in Bremsstellung entnommen werden.

[0029] Figur 5a ist der Schnitt D - D in Figur 2 und Figur 5b der Schnitt F - F aus Figur 3. Figur 5a zeigt die unkomprimierte Feder 24, wenn die Schienenbremse 40 sich in der Hochlage und damit der Ruhestellung befindet. Deutlich zu erkennen auch die Konsole 60, die der Befestigung am Drehgestell dient.

[0030] Gleiche Bauteile wie in den Figuren 2 und 3 sind in den Figuren 5a und 5b mit den selben Bezugsziffern belegt.

[0031] In Figur 5b ist der Schnitt F - F in Figur 3 gezeigt. Die Schienenbremse 40 befindet sich nunmehr in Bremsstellung, die Feder 24 ist entsprechend komprimiert.

[0032] In den Figuren 6a und 6b sind die Schnitte C - C aus Figur 2 und E - E aus Figur 3 dargestellt. Gleiche Bauteile wie in den Figuren 2 und 3 sind wiederum mit den selben Bezugsziffern belegt. Deutlich zu erkennen der Betätigungszylinder 22 mit darin verlaufendem Kolben 23. Der Kolben 23 wird mit Hilfe des Federelementes 90 in der Hochlage spielfrei gehalten. Der Kolbenstangenkopf 25 des Kolbens 23 ist derart ausgebildet, daß er auf der Auflage 44 der Magnetschienenbremse 40 verschoben werden kann.

[0033] Um auch unter schwierigen Witterungsverhältnissen einen sicheren Einsatz der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, wie in den Figuren 7a und 7b dargestellt, die Federn 24 beziehungsweise 26 mit einer Schutzvorrichtung zu versehen.

[0034] Die Schutzvorrichtung ist in der in den Figuren 7a und 7b dargestellten Ausführungsform zweiteilig ausgeführt mit einem starren Unterteil 100 sowie einem verformbaren Oberteil 102, beispielsweise einem Faltenbalg.

[0035] Mit der vorliegenden Erfindung wird somit erstmals eine Betätigungseinrichtung für eine Schienenbremse in Hochaufhängung angegeben. die sich durch einen geringen Bauraum auszeichnet und somit einen Einsatz in einem Motordrehgestell auch zusammen mit einer Radscheibenbremse ermöglicht.

Bezugszeichenliste

[0036] 

1

Drehgestell

3

Luftfedern

5

Fahrzeugvolumen

10

Betätigungsvorrichtung gem. dem Stand der Technik

12, 14

Betätigungszylinder

20,20.1, 20.2

Betätigungsvorrichtung gemäß der Erfindung

22, 22.1, 22.2

Betätigungszylinder

23

Kolben des Betätigungszylinders

24, 24.1, 24.2

Federn

25

Kolbenstangenkopf

26, 26.1, 26.2

Federn

28, 29

Befestigungen

30

Radscheibenbremse

32

Radbremsenzangeneinheit

40, 40.1, 40.2

Schienenbremse

42

Gliedermagnete

44

Auflage

50

Schienenoberkante SO

60

Konsole

70, 70.1, 70.2

Zentriereinrichtung

72

Aufnahme

74

Zentrierkegel

80 1, 80 2

Spurhalter

90

Federelement

100

Unterteil der Schutzabdeckung

102

Oberteil der Schutzabdeckung

H

Höhe über Schienenoberkante

S₁ S₂

Spiel der Magnetschienenbremse

Ansprüche

1. Betätigungseinrichtung (20) für eine Schienenbremse an einem Drehgestell (1) eines Schienenfahrzeuges (40) zum Verbringen der Schienenbremse in eine erste Stellung und eine zweite Stellung mit wenigstens einem Betätigungselement
dadurch gekennzeichnet, daß
die Betätigungseinrichtung eine Federeinrichtung umfaßt, die die Schienenbremse in der ersten Stellung in einem vorbestimmten Mindestabstand (H) zur Schienenoberkante (50) hält.

2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Stellung die Ruhestellung und die zweite Stellung die Bremsstellung der Schienenbremse (40) ist.

3. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Betätigungselement je ein Betätigungszylinder (22) pro Drehgestellseite ist.

4. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Federeinrichtung zwei Federn (24, 26) je Drehgestellseite umfaßt.

5. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Anspruche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
an der Schienenbremse (49) und am Drehgestell (1) Zentriereinrichtungen (70) zum spielfreien Halten der Schienenbremse in der Ruhestellung vorgesehen sind.

6. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Anspruche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Betätigungselement eine Betätigungselementzentriereinrichtung umfaßt, um das Betätigungselement spielfrei in der Ruhestellung zu halten.

7. Betätigungselement gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Betätigungselementzentriereinrichtung ein Federelement (90) umfaßt.

8. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Betätigungselementzentriereinrichtung und die Zentriereinrichtung der Schienenbremse auf gleicher Höhe angeordnet sind.

9. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das Betätigungselement und die Federeinrichtung im Drehgestell (1) an Konsolen (60) befestigt sind.

10. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
das Drehgestell (1) ein Motordrehgestell ist und eine Radscheibenbremse (70) umfaßt.

11. Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schienenbremse (40) eine Magnetschienenbremse ist.

12. Motordrehgestell für ein Schienenfahrzeug mit einer Schienenbremse, dadurch gekennzeichnet, daß
das Motordrehgestell (1) eine Betätigungseinrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 umfaßt.

13. Motordrehgestell gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das Motordrehgestell (1) eine Radscheibenbremse (30) umfaßt.

14. Verfahren zum Verbringen einer Schienenbremse aus einer Ruhestellung in eine Bremsstellung mit einer Betätigungseinrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend folgende Schritte :

14.1 die Betätigungszylinder (22) werden belüftet

14.2 die Schienenbremse (40) wird gegen die Kraft der Federeinrichtung in die Bremsstellung verbracht, wobei

14.3 die Zentriereinrichtung (70) aus der Zentrierung (72) fährt, so daß sich die Schienenbremse innerhalb ihrer Spiele bewegen kann.

15. Verfahren zum Verbringen einer Schienenbremse aus einer Bremsstellung in eine Ruhestellung mit einer Betätigungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11,
umfassend folgende Schritte:

15.1 die Betätigungszylinder (22) werden entlüftet

15.2 die Schienenbremse wird mit der Kraft der Federeinrichtung in die Ruhestellung verbracht, wobei 15.3 die Zentriereinrichtung (70) in die Zentrierung (72) fährt, so daß die Schienenbremse spielfrei in der Ruhestellung gehalten wird.

Zeichnung