DE19725174C2 - Aufhängung einer Schienenbremse an einem Drehgestell eines Schienenfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufhängung einer Schienenbremse nach dem Gattungs­ begriff des Patentanspruches 1.

Bei einer bekannte Aufhängevorrichtung (EP 0 724 997 A1) für Magnetschienen­ bremsen sind als pneumatische Hebe- und Senkvorrichtung bei Druckluftfüllung sich streckende Balgkörper vorgesehen. Diese Balgkörper sind quer zu ihrer Achse sehr weich, weshalb die Notwendigkeit besteht, ein unerwünschtes Pendeln des angeho­ benen Schienenbremsmagneten zu vermeiden. Dies geschieht unter anderem durch eine spezielle Ausgestaltung der Aufhängung der stirnseitigen Enden des zugehöri­ gen Bremsträgers an den Achslagern des Schienenfahrzeuges.

Bei einer Anordnung der gattungsgemäßen Art (DE-GM 84 16 755) wird ein uner­ wünschtes Ausschlagen bzw. Pendeln des angehobenen Schienenbremsmagneten durch in der angehobenen Stellung (Lösestellung) in Eingriff gelangende Anschläge mit kegelmantelartigen Anschlagflächen zwischen Schienenbremsmagnet und Fahr­ zeugrahmen ausgeschlossen. Es ist hierbei ein Zentrierbolzen vorgesehen, welcher z. B. mit dem Schienenbremsmagneten verbunden sein kann und in einen in einem Stützring gehalterten Anschlagring einfahrbar ist. Der Anschlagring besteht aus ei­ nem Metallring, auf dessen beiden Seiten Auflagen aus Gummi oder einem ähnlich wirkenden Elastomer aufvulkanisiert sind, insofern bildet der Anschlagring die Gummischichtfeder der gattungsgemäß genannten Art. Der Anschlagring besitzt primär vertikale Wirkrichtung gegenüber dem Zentrierbolzen, wobei durch den Kegel des Zentrierbolzens resultierende Seitenkräfte auf die Schichten des Anschlagrings abgeleitet werden. Die aufvulkanisierten Schichten des Anschlagrings werden bei Seitwärtsbewegungen des Zentrierbolzens verdichtet und üben insofern in begrenz­ ter Weise ein Rückstellkraft auf den Zentrierbolzen aus. Derartigen Zentriereinrich­ tungen kommt folglich in Lösestellung (zentrierte Stellung) eine sehr geringe Elastizi­ tät (1-2 mm) zu, sie kennzeichnen sich demnach durch große Steifigkeit. Hierdurch werden die Laufeigenschaften des Drehgestells des Schienenfahrzeuges bei sehr hohen Geschwindigkeiten negativ beeinflußt.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Aufhängung der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß die Schienenbremse in Lösestellung gegenüber dem Drehgestellrahmen in Querrichtung zur Schiene mit genau definier­ ter Elastizität zentrierbar ist. Durch eine begrenzte Seitenbeweglichkeit sollen auch die Laufeigenschaften des Drehgestells von Schienenfahrzeugen bei sehr hohen Geschwindigkeiten im Sinne von Schwingungsdämpfung positiv beeinflußt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

Die Aufhängung unter Verwendung der Gummischichtfeder vermittelt eine automati­ sche Zentrierung, da die Gummischichtfeder entlang der Einweisefase selbsttätig in den Zentrierkonus einführbar ist und bündig in diesem aufgenommen wird. Durch Wahl der Schichtung und des Materials der Gummischichtfeder wird auf ihrer gesam­ ten Baulänge elastische Scherung ausgelöst, wodurch Horizontalbewegungen zwi­ schen der Bremse und dem Drehgestellrahmen ermöglicht werden. Es ist hierdurch in gewisser Weise ein Entkoppelung der Bremse, d. h. des Bremsträgers mit den an ihm angeordneten Bremsmagneten gegenüber dem Drehgestell ermöglicht. Die Querbeweglichkeit wird ausschließlich durch die Schichten der Gummischichtfeder bei elastischer Scherung derselben vermittelt, da die Gummischichtfeder mit ihrem Oberteil bündig im Zentrierkonus sitzt. Durch die Querbeweglichkeit entlang der Baulänge der Gummischichtfeder wirkt die Schienenbremse bei kritischen Betriebs­ zuständen sogar als Schwingungstilger.

Die querelastische Zentrierung mit Hilfe der Gummischichtfeder ist bei Schienen­ bremsen jeglicher Art verwendbar, also sowohl bei Magnetschienenbremsen als auch bei Wirbelstrombremsen.

Fig. 1 ist eine Einzelschnittansicht der erfindungsgemäßen Aufhängung einer Schienenbremse;

Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht zweier Radsätze eines Schie­ nenfahrzeuges mit einer zwischen diesen angeordneten, in Bremsstellung wiederge­ gebenen Aufhängung; und

Fig. 3 ist eine der Fig. 2 vergleichbare Schnittansicht unter Darstellung der ange­ hobenen, zentrierten Lösestellung der Aufhängung.

In Fig. 2 der Zeichnung ist in teilweise geschnittener Seitenansicht ein Drehgestellrahmen 1 eines Schienenfahrzeuges dargestellt, an welchem eine Wirbelstrombremse 3 in nachfolgend beschriebender Weise angeordnet ist. Der Drehgestellrahmen 1 jeweils einer Fahrzeugseite ist federnd an Achslagern 5 zweier Radsätze abgestützt, wobei mit dem Drehgestellrahmen 1 verbundene Hebebälge 7 über einen Bügel 8 auf einen Bremsträger 9 der Wirbelstrombremse 3 einwirken und diesen aus der in Fig. 2 der Zeichnung dargestellten Bremsstellung in die in Fig. 3 dargestellte Lösestellung anzuheben vermögen, wie nachfolgend erläutert ist.

An der Unterseite des Bremsträgers 9 der Wirbelstrombremse befinden sich an sich bekannte Bremsmagnete 11, welche in Bremsstellung nach Fig. 2 unter einem vorbestimmten Abstand zur schematisch wiedergegebenen Schiene 13 zu halten sind, so z. B. unter einem Abstand von 7 mm. Für den Höhenausgleich der Verlagerung der Wirbelstrombremse 3 zwischen den in Fig. 2 und 3 dargestellten Funktionsstellungen als auch zur Führung der Wirbelstrombremse gegenüber den Achslagern sind an den beiden Stirnseiten des Bremsträgers 9 jeweils Arme 15 angelenkt. Jeder der Arme 15 ist zwischen seinen Enden um eine am Bremsträger vorgesehene Achse 17 schwenkbar, wobei die sich nach außen erstreckenen Enden der Arme 15 jeweils an einem Pendel 19 am Achslager 5 angelenkt sind. Die insoweit beschriebene Aufhängung des Bremsträgers an den Achslagern ist nicht auf die in Fig. 2 und 3 der Zeichnung dargestellte Ausführungsform beschränkt d. h. die Arme 15 des Bremsträgers können auch in an den Achslagern angeordneten Lagerführungen aufliegen, wie dies nach dem Stand der Technik bekannt ist.

In der Lösestellung muß die Schienenbremse, im vorliegenden Fall beispielhaft als Wirbelstrombremse dargestellt, gegenüber dem Drehgestellrahmen 1 in Querrichtung zur Schiene 13 mit genau definierter Elastizität zentriert werden. Es soll demnach die Bremse gegenüber dem Drehgestell in der Schienenebene entkoppelt werden, um so die Laufeigenschaften sogar positiv zu beeinflußen. Die nachfolgend erläuterte querelastische Zentriereinrichtung 21 dient diesem Zweck.

Gemäß Darstellung in Fig. 1 ist das Oberteil 23 der Zentriereinrichtung 21 fest mit dem Drehgestell, also mit dem Drehgestellrahmen 1 verbunden, so mittels eines Halters 25. Auf der Oberseite einer mit dem Bügel 8 verbundenen und am Bremsträger 9 angebrachten Tragplatte 27 ist erfindungsgemäß eine Gummischichtfeder 29 montiert, so z. B. mittels einer Verschraubung 31. Die Gummischichtfeder 29 ist mehrlagig aufgebaut und besitzt innerhalb bestimmter Grenzen Querelastizität; in der Lösestellung wird die Gummischichtfeder 29 mit Hilfe des Hebebalgs 7, dem von ihm getragenen Bügel 8 und der mit dem Bügel verbundenen Tragplatte 27 in eine Zentrierung 33 des Oberteils 23 gepresst. Die Zentrierung 33 ist so ausgeführt, daß sich die Gummischichtfeder 29 beim Heben und Einfahren in das Oberteil 23 automatisch zentriert; gemäß Darstellung in Fig. 1 ist die Zentrierung 33 als sogenannte Einweisefase ausgebildet. Auf der Oberseite der Gummischichtfeder 29 ist eine dickere Platte 35 aufvulkanisiert, welche mit der Zentrierung 33 als Einweiser und Anschlag dient.

Die Gummischichtfeder wird durch die Wahl einer geeigneten Gummimischung und die Anzahl und Höhe der einzelnen Schichten jeweils so eingestellt, daß sich in vertikaler und horizontaler Ebene die gewünschten (stark unterschiedlichen) Steifigkeits- und Dämpfungswerte ergeben. In horizontaler Richtung kann die Gummischichtfeder durch elastische Scherung eine horizontale Bewegung zwischen der Schienenbremse und dem Drehgestellrahmen ermöglichen. Hierbei werden die Laufeigenschaften des Drehgestells bei sehr hohen Geschwindigkeiten positiv beeinflußt d. h. die Schienenbremse wirkt sogar als Schwingungstilger bei kritischen Betriebszuständen.

Die Bauart der Gummischichtfeder ist unterschiedlichen Ausführungsformen zugängig. Bei der in Figur dargestellten Bauvariante sind mehrere horizontal liegende Gummischichten durch z. B. mit ihnen durch Vulkanisation verbundene Platten 37, vorzugsweise Metallplatten, voneinander getrennt. Die Schichtungen der Gummilagen und der Platten können jedoch auch winkelig verlaufen, so z. B. V-förmig. Es ist auch möglich, daß die Schichten unterschiedliche Höhenmaße besitzen.

Die erfindungsgemäße Zentrierung ist nicht auf Schienenbremsen der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform beschränkt d. h. sie ist auch bei herkömmlichen Magnetschienenbremsen anwendbar, bei welchen die Bremsmagnete in Bremsstellung auf der Schiene aufliegen. Auch die Konstruktion des Drehgestells an sich kann gegenüber der dargestellten Ausführungsform unterschiedlich sein.

Bezugszeichenliste

1

Drehgestellrahmen

3

Wirbelstrombremse

5

Achslager

7

Hebebalg

8

Bügel

9

Bremsträger

11

Bremsmagnet

13

Schiene

15

Arm

17

Achse

19

Pendel

21

Zentriereinrichtung

23

Oberteil

25

Halter

27

Tragplatte

29

Gummischichtfeder

31

Verschraubung

33

Zentrierung

35

Platte

37

Platte

Claims (4)

1. Aufhängung einer Schienenbremse an einem Drehgestell eines Schienenfahr­ zeuges, mit zu beiden Längsseiten des Drehgestells von diesem sich erstrec­ kenden Drehgestellrahmen, an welchen Hebeeinrichtungen wirken, welche die Schienenbremse mittels ihres Bremsträgers zwischen abgesenkter Bremsstel­ lung und angehobener Lösestellung verlagern, wobei die Schienenbremse in Lösestellung mittels wenigstens einer Gummischichtfeder elastisch zentriert ist, bei Verwendung wenigstens eines Hebebalgs als Hebeeinrichtung für die Schienenbremse, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) an der Unterseite eines den Hebebalg (7) tragenden, mit dem Dreh­ gestellrahmen (1) verbundenen Halters (25) ist eine Zentriereinrichtung (21) in Form eines Zentrierkonus (33) fixiert;
• b) an einer mit dem Bremsträger verbundenen, unterhalb des Zentrierkonus (33) befindlichen Tragplatte (27) ist die Gummischichtfeder (29) ange­ ordnet; und
• c) die Gummischichtfeder (29) erstreckt sich zwischen der Tragplatte (27) und dem Halter (25) und greift in angehobener Lösestellung bündig in den Zentrierkonus (33) ein, derart, daß die unterhalb des Zentrierkonus (33) bestehenden Materialschichten der Gummischichtfeder (29) infolge elastischer Scherung eine begrenzte Horizontalbewegung zwischen Schienenbremse und Drehgestellrahmen vermitteln.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) der Zentrierkonus (33) weist eine konisch zulaufende Einweisefase für das zugewandte Ende der Gummischichtfeder (29) auf;
• b) auf dem dem Zentrierkonus (33) zugewandten Ende der Gummischicht­ feder (29) ist eine Platte (35) aufvulkanisiert; und
• c) die Außenkontur der Platte (35) entspricht den Innenabmessungen der Zentrierfase, derart, daß bei Anheben der Schienenbremse in die Löse­ stellung ein automatisches Einfahren der Gummischichtfeder in den Zentrierkonus (33) ermöglicht ist.

3. Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischichtfeder aus mehreren Materialschichten besteht, welche in vertika­ ler und horizontaler Ebene die gewünschten Steifigkeits- und Dämpfungswerte aufweisen.

4. Aufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gummischichtfeder (29) mit der Tragplatte (27) verschraubt ist.