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Gleisbremsprellbock für hohe Auflaufgeschwindigkeiten Die Erfindung
bezieht sich auf einen Gleisbremsprellbock für hohe und höchste Auflaufgeschwindigkeiten
mit auf den Schienen befestigten Stoßdreiecken sowie mindestens einem Paar hinter
den Stoßdreiecken angeordneten, mit den Schienenköpfen in Bremseingriff stehenden
Bremsorganen.
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Zum Abschluß von Gleisen hei Eisenbahn, Straßenbahn, U-Bahrl und dergleichen
sind verschiedene Prellböcke bekanntgeworden.
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Der einfachste Prellbock wird von einem unbeweglichen Bau-und körper
gebildet, der etwi aus Beton bestehen, mit entsprechenden Pufferklötzen zur Aufnahme
des Stoßes eines auflaufenden Sahienenfahrzeugs über dessen Seitenpuffer versehen
ist. Ein solcher Prellbock kann höhere Stoßkräfte nur durch eigene Verformungsarbeit
aufnehmen, was eine Zerstörung des Prellbocks bedeutet. Hiermit Hand in Hand kommt
es immer wieder zum Entgleisen von Wagen oder ganzen Wagengruppen.
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In der folgerichtigen Erkenntnis, daß rollendes Material ab einem
gewissen Umfang an kinetischer Energie nur durch Bremsarbeit zum Stehen gebracht
werden kann, sind bereits sogenannte Gleisbremsprellböcke vorgeschlagen worden,
bei denen die über einen Querverband miteinander verbundenen Stoßdreiecke im Bremseingriff
mit Hilfe von einem oder mehreren Bremsorganen an dem Kopf der Bremsschienen befestigt
sind.
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Die kinetische Energie eines aufrollenden Wagens wird beim Gleisbremsprellbock
in Re ibungs arbeit und demzufolge in Reibungswärme umgesetzt, wobei ein gewisser
Abbremsweg hinter den Stoßdreiecken zur Verfügung gestellt werden muß. Das Bremsvermögen
eines derartigen Prellbocks ist abgesehen vom Bremsweg abhängig von der bereitgestellten
Bremsreibungsfläche und dem Druck, mit dem diese gegen den Schienenkopf anliegt.
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Üblicherweise werden die Reib- bzw. Bremselemente mit Hilfe von Spannbolzen
gegen den Schienenkopf gehalten.
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Es ist schließlich bekannt, die potentielle Bremsarbeit eines Gleisbremsprellbocks
dadurch zu erhöhen, daß zusätzliche getrennte Bremsorgane hinter den Stoßdreiecken
an der Bremsschiene befestigt sind. Die Zusatzbremsorgane sind normalerweise paarweise
angeordnet, wobei die Bremsorgane eines Paares durch eine Querstrebe und die Bremsorganpaare
durch Gelenkbänder miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird beim Auflaufen
eines Fahrzeugs eine sich stufenweise verstärkende Bremswirkung erzielt. Nach einem
solchen Bremsvorgang werden der Gleisbremsprellbock und die Zusatzbremsorgane in
die ursprünglich
Stellung zurückgeschoben, nachdem der Reibungseingriff
mit der Bremsschiene aufgehoben ist, der dann jedoch anschließend wieder hergestellt
wird.
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Die herkömmlichen Gleisbremsprellböcke sind so ausgelegt, daß sie
Auflaufkräfte aufzunehmen in der Lage sind, die etwa bei einer Auffahrgeschwindigkeit
von 15 km/h entstehen. Es gibt jedoch eine Reihe von Anwendungsfällen, in denen
weit höhere Auffahrgeschwindigkeiten verarbeitet werden müssen, beispielsweise auf
Versuchs strecken für neu zu entwickelnde Schnellbahnsysteme, aber auch bei automatischem
Betrieb von herkömmlichen Bahnsystemen, bei denen der Ausfall redundanter Bremseinrichtungen
nicht von einem Fahrer entgegengewirkt werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gleisbremsprellbock zu schaffen,
der für hohe und höchste Auffahrgeschwindigkeiten geeignet ist.
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Bei einem Bremsprellbock der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe
dadurch gelöst, daß die Stoßdreiecke lediglich mittels einer Gleitführung gleitend
verschiebbar am Schienenkopf gehalten sind.
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Im Gegensatz zu bisher bekannten Bremsprellböcken weisen die Stoßdreiecke
des erfindungsgemäßen Prellbocks überhaupt
keine Bremselemente auf
Die Stoßdreiecke sind lediglich mit einer Führung versehen die um den Schienenkopf
greift, so daß sich der Prellbock so reibungslos wie möglich aus der Ruhestelluxlg
der hohen Åuflaufgeschwirldigkeit anpaßt.
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Erst nachdem der erfirldurlgsgemäße Prellbock vom auflaufenden Fahrzeug
mitgenommen wird beginnt die Abbremsung stufenweise über die hinter den Stoßdreiecken
angeordneten, getrennten Bremsorgane Die Anzahl der zur Verfügung stehenden getrennten
Zusatzbremsorgane und der Bremsweg hängen dabei ab vom Eigengewicht des abzubremsenden
Fahrzeugs sowie von der Geschwindigkeit ab, die noch verarbeitet werden muß Bei
der Erfindung ist von der Erkenntnis ausgegangen worden, daß ein im Bremseingriff
auf der Bremsschiene gehaltener Bremsprellbock für ein mit hoher Geschwindigkeit
auflaufendes Fahrzeug wie ein fest stehender Baukörper wirkt, der entweder selbst
zerstört wird oder das Fahrzeug zerstört.
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Es kommt vielmehr darauf an, die Bremsarbeit allmählich zu steigern,
um zerstörende Stoßkräfte zu vermeiden. Bei der Erfindung wirken daher die Stoßdreiecke
im Auffahrfalle wie ein Teil des Fahrzeugrahmens selbst, das nunmehr in der Lage
ist, mit einer Reihe von Bremsorganen nacheinander in Eingriff zu treten.
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Zweckmäßigerweise wird bei höheren Auffahrgeschwindigkeiten eine größere
Anzahl von Bremsorganen vorgesehen, die paarweise und im Abstand zueinander hinter
den Stoßdreiecken
angeordnet sind. Die Zusatzbremsorgane sind dabei
im Gegensatz zur bekannten Bauweise nicht mit Gelenltbändern miteinander verbunden,
um eine Mßfreiheit bei dem Abbinden zu erreichen, die bei der bisherigen Verbindung
durch Gelenkbänder nicht gegeben ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
jedes Bremsorgan mindestens zwei gegeneinander verspannte Klauen aufweist, die den
Schienenkopf auf gegenüberliegenden Seiten umgreifen, und je ein Bremselement seitlich
und/oder von unten gegen den Schienenkopf halten, während sie gemeinsam von oben
ein Führungselement gegen die Schienenlauffläche halten. Mit Hilfe eines derartigen
Aufbaus eines Bremsorgans wird ein maximaler Reibungseingriff zwischen Bremsorgan
und Schienenkopf erhalten. Die Bremselemente bestehen aus irgendeiner für diesen
Zweck besonders geeigneten Metall-Legierung.
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Das Führungselement besteht gemäß einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung aus Grauguß und ist an der Unterseite gehobelt. Es sorgt dafür, daß die
Bremselemente während des Bremsvorganges satt am Schienenkopf anliegen und nicht
etwa verkanten, was einen erheblich reduzierten Bremseingriff zur Folge hätte.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Stoßdreiecke nicht miteinander verbunden sind. Bei den bekannten Bremsprellböcken
sind die Stoßdreiecke durch Diagonalverbände miteinander gekoppelt.
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Bei der Erfindung hingegen stellen sie Einzelteile dar. Auf diese
Weise wird vermieden, daß beim ersten Aufprall Verwin dungen auftreten, wie sie
auch vermieden werden bei variabler Anordnung der Bremsorgane ohne Koppelelemente
zwischen diesen, Ein besonders kleines Kippmoment wird bei der Erfindung dann erzielt,
wenn die Stoßdreiecke eine geringe Höhe aufweisend Die Höhe der Stoßdreiecke ist
auf der anderen Seite natürlich abhängig von der Rahmenkonstruktion des abzubremsenden
Fahrzeugs, das gegen eine Druckplatte anläuft. Das Fahrzeug kann zu Abdämpfzwecken
auch eine Knautschzone an der Rahmenkonstruktion aufweisen, durch die ein gewisser
Energieverzehr bewirkt wird.
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Wie bei herkömmlichen Gleisbremsprellböcen müssen die Fahr-bzw. Bremsschienen
die gesamten Bremskräfte aufnehmen. Diese Kräfte erzeugen Kippmomente in den Schienen.
Damit diese Kippmomente die Schienen nicht bis zu bleibenden Verformungen oder bis
zum Bruch belasten, müssen die Fahrschienen verstärkt werden In diesem Zusammenhang
sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Bremse bzw Fahrschiene
im Bereich von Stoßdreiecken und Bremsorganen auf einen Doppel-T-Träger befestigt
ISto Eine derartige, an sich beannte Schinenverstärkung führt zu einer erheblich
größeren Belastbarkeit und Bremsfähigkeit einer Anlage.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher beschrieben werden.
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Fg0 1 zeigt die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bremsprellbocke
Fig.
2 zeigt die Vorderansicht des Prellbocks nach Fig. 1.
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Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch ein Bremsorgan entlang der Linie
A-B.
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Auf einem Doppel-T-Träger 10 als Verstärkung ist eine Bremsschiene
11 mittels Schrauben 12 und Xlemsplatten 13 befestigt. Die Befestigung der Verstärkungsschiene
10 auf einem Verstärkungsträger ist herkömmlicher Art und nicht dargestellt. Mittels
zweier Gleitführungen 14 bzw. 15 sind zwei Stoßdreiecke, von denen eines bei 17
gezeigt ist, am Schienenkopf 16 gehalten. Die Gleitführungen 14 bzw. 15 weisen Gleit-
und Halteplatten 18 auf beiden Seiten auf, die am unteren Ende abgekantet sind und
den Schienenkopf 16 untergreifen. Die Platten 18 werden von hakenförmigen Haltern
19, die die Abkantungen der Platten 18 ihrerseits untergreifen, und die durch öffnungen
von Flanschen 20 des Stoßdreiecksbleches hindurchgeführt sind, gehalten.
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DieHklterung des Stoßdreiecks 17 am Schienenkopf 16 ist derart, daß
das Stoßdreieck 17 ohne großen Reibungswiderstand verschoben werden kann.
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Hinter den Stoßdreiecken 17 sind paarweise eine Reihe von Bremsorganen
an der Schiene 14 befestigt, von denen in Fig. 1 lediglich eines bei 21 dargestellt
ist. Es weist gemäß Fig. 3 zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Schienenkopfes
16 angeordnete klauenartige Spannplatten 22 und 23 auf,
die den
Schienenkopf 16 umgreifen und vermittels mehrerer Spannbolzen 24 gegeneinander verspannt
sind und dabei beidseitig winkelförmige Bremselemente 25,26 aus einer geeigneten
Metall-Legierung gegen den Schienenkopf 16 drücken. Die Bremselemente 25,26 sind
der Form des Schienenkopfes 16 angepaßt und liegen dementsprechend satt an der Außen-und
Unterseite des Schienenkopfes 16 an. Oberhalb des Schienenkopfes 16 halten die Spannplatten
22 und 23 ein Futterstück 27 aus Grauguß mit einer gehobelten Unterfläche 28, die
auf der Lauffläche des Schienenkopfes 16 aufliegt. Die Spannbolzen 24 sind durch
entsprechende Bohrungen oder Aussparungen des Futter stückes 27 hindurchgeführt.
Die Höhe des Reibungseingriffs der Bremselemente 25 und 26 mit dem Bremskopf 16
ist abhängig von dem Moment an den Spannbolzen 24. Eine Regulierung der Spannkraft
erfolgt durch das Einschalten eines Doppelfederringes 30.
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Nachfolgend ein Beispiel für die Leistung des erfindungsgemäßen Bremsprellbocks.
Bei einem Bremsweg von 50 m und 25 Paar Bremsorganen im Abstand von 1,2 m vermag
die erfindungsgemäße Bremseinrichtung ein Fahrzeug mit 5 Mp Eigengewicht mit einer
Geschwindigkeit von 200 km/h abzubremsen.
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Wie man aus den Figuren 1 und 2 erkennt, ist das Stoßdreieck 17 verhältnismäßig
niedrig gehalten, um ein möglichst geringes Kippmoment entstehen zu lassen. Die
auf der Vorderseite des Stoßdreiecks angeordnete Druckplatte 29, die
anstelle
der sonst üblichen Pufferklötze eingesetzt wird, ist dementsprechend niedrig angeordnet.
Die Höhe der Druckplatte 29 bzw. des Stoßdreiecks 17 ist jedoch abhängig von der
Höhe des Rahmengestells des abzubremsenden Fahrzeugs.