EP0884232B1

EP0884232B1 - Aufhängung einer Schienenbremse an einem Drehgestell eines Schienenfahrzeuges

Info

Publication number: EP0884232B1
Application number: EP98105175A
Authority: EP
Inventors: Thomas Graf; Marc Dr. Elstropff
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 2003-09-17
Anticipated expiration: 2018-03-23
Also published as: DE19725174C2; ES2208988T3; DE19725174A1; DE59809615D1; ATE249953T1; EP0884232A2; EP0884232A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufhängung einer Schienenbremse nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Aufhängung ist beispielsweise durch die DE-A1-1 903 315 bekannt.

Bei einer Aufhängevorrichtung für Magnetschienenbremsen sind als pneumatische Hebe- und Senkvorrichtung sich bei Druckluftfüllung streckende Balgkörper vorgesehen; da diese Balgkörper quer zu ihrer Achse sehr weich sind, wird ein unerwünschtes Pendeln des angehobenen Schienenbremsmagneten durch in dieser Stellung (Lösestellung) in Eingriff gelangende Anschläge mit kegelmantelartigen Anschlagflächen zwischen Schienenbremsmagneten und Fahrzeugrahmen ausgeschlossen. Derartige Zentriereinrichtungen aus Kegel und Konus weisen in Lösestellung (zentrierte Stellung) eine sehr geringe Elastizität (1-2 mm), verbunden mit großer Steifigkeit, auf. Hierdurch werden die Laufeigenschaften des Drehgestells bei sehr hohen Geschwindigkeiten negativ beeinflußt.

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

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

Die Aufhängung unter Verwendung der Gummischichtfeder vermittelt eine automatische Zentrierung, da die Gummischichtfeder entlang der Einweisefase selbsttätig in die Zentrierung einführbar ist und bündig in dieser aufgenommen wird. Durch Wahl der Schichtung und Material der Gummischichtfeder kann durch elastische Scherung eine begrenzte Horizontalbewegung zwischen der Bremse und dem Drehgestellrahmen ermöglicht werden. Hierdurch ist in gewisser Weise eine Entkoppelung der Bremse d. h. des Bremsträgers mit den an ihm angeordneten Bremsmagneten, gegenüber dem Drehgestell ermöglicht. Durch die Querbeweglichkeit wirkt die Schienenbremse bei kritischen Betriebszuständen sogar als Schwingungstilger. Die querelastische Zentrierung mit Hilfe der Gummischichtfeder ist bei Schienenbremsen beliebiger Bauart verwendbar, also sowohl bei Magnetschienenbremsen als auch bei Wirbelstrombremsen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnung erläutert.

Figur 1 ist eine Einzelschnittansicht der erfindungsgemäßen Aufhängung einer Schienenbremse;

Figur 2 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht zweier Radsätze eines Schienenfahrzeuges mit einer zwischen diesen angeordneten, in Bremsstellung wiedergegebenen Aufhängung; und

Figur 3 ist eine der Figur 2 vergleichbare Schnittansicht unter Darstellung der angehobenen, zentrierten Lösestellung der Aufhängung.

In Figur 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 Figur 2 der Zeichnung dargestellten Bremsstellung in die in Figur 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 Figur 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 Figur 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 Figur 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 Figur 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 Fig. 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 Figuren 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

Aufhängung einer Schienenbremse an einem Drehgestell eines Schienenfahrzeuges, mit zu beiden Längsseiten des Drehgestells von diesem sich erstreckenden Drehgestellrahmen, wobei die Aufhängung Hebeeinrichtungen aufweist, welche an den Längsseiten des Drehgestells wirken, und welche die Schienenbremse zwischen abgesenkter Bremsstellung und angehobener Lösestellung verlagern, wobei als Hebeeinrichtung wenigstens ein Hebelbalg (7) vorgesehen ist und wobei die Schienenbremse in Lösestellung querelastisch zentriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite eines den Hebebalg (7) tragenden, mit dem Drehgestellrahmen (1) verbundenen Halters (25) eine Zentriereinrichtung (21) mit konisch zulaufender Zentrierung (23) ausgebildet ist und daß an einer mit dem Bremsträger (9) verbundenen, unterhalb der Zentriereinrichtung (21) befindlichen Tragplatte (27) eine bei Anheben der Schienenbremse in die Lösestellung durch die Zentriereinrichtung (21) aufnehmbare Gummischichtfeder (29) angeordnet ist.
Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischichtfeder (29) aus mehreren Schichten besteht, welche in vertikaler und horizontaler Ebene die gewünschten Steifigkeits- und Dämpfungswerte aufweisen.
Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierung (33) der Zentriereinrichtung (21) an einem Aufnahmeteil (Oberteil 23) eine konisch zulaufende Einweisefase für das zugewandte Ende der Gummischichtfeder (29) aufweist, derart, daß bei Anheben der Schienenbremse in die Lösestellung ein automatisches Einfahren der Gummmischichtfeder (29) in die Zentriereinrichtung (21) ermöglicht ist.
Aufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite der Gummischichtfeder (29) eine Platte (35) aufvulkanisiert ist.
Aufhängung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur der Platte (35) den Innenabmessungen der Zentrierung (33) angepaßt ist.
Aufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummischichtfeder (29) mit der Tragplatte (27) verschraubt ist.