DE763322C

DE763322C - Elektromagnetische Schienen- und Radreibungsbremse

Info

Publication number: DE763322C
Application number: DEK164668D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr-Ing Kaal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-05-09
Filing date: 1942-05-09
Publication date: 1953-02-16

Description

Elektromagnetische Schienen- und Radreibungsbremse Die Geschwindigkeitssteigerung' der Schienenfahrzeuge bedingt vor allem das Vorhandensein einer zuverlässigen Bremse hohen Wirkungsgrades. Die Wirkung der Bremsen ist an den Reibungskoeffizienten gebunden. Zur Erzielung größerer Bremswirkungen wird deshalb bei der bekannten elektromagnetischen Schienenbremse der Reibungswert zwischen Schiene und Bremse durch die Anpreßkraft der Elektromagneten vergrößert. Die hier= durch erreichbaren Bremswege reichen aber noch nicht aus; um in Fällen der Gefahr ein sicheres Abbremsen aus hoher Geschwindigkeit zu gewährleisten. Aus diesem Grunde wäre bei höheren Geschwindigkeiten eine Vergrößerung des Signalabstandes notwendig.
Es sind verschiedene Vorschläge bekanntgeworden, die eine höhere Bremswirkung, d. h. größere Bremsverzögerungen, entweder durch die Anwendung einer Flüssigkeitsbremse oder durch die Bremskraftregelung zu erreichen versuchen. Die heutigen Bremsen beruhen allein auf dem Grundsatz der Vernichtung mechanischer Arbeit oder Umwandlung derselben in eine andere Energieform. Unberücksichtigt hierbei ist aber, daß bei Anwendung größerer Bremskräfte auch der Haftwert des Rades auf der Schiene gesteigert werden muß. Durch das Bremsen muß also die Bewegung des rollenden Rades möglichst stark und schnell gehemmt werden, d. h. zwischen der ablaufenden Seite des Rades und der Schiene müssen Kräfte zur Wirkung gebracht werden, die bei einer Steigerung der Adhäsionsfähigkeit die Bremskraft zu vergrößern gestatten. Bekannt sind auch Schienenbremsen mit einem magnetischen Feld im Ablaufkeil zwischen Rad und Schiene, das den Zweck hat, den Abstand zwischen Rad und Schiene von der Belastung des Fahrzeuges unabhängig zu machen. Ferner kennt man im Ablaufkeil angeordnete Polschuhe, die einseitig am Rad wirksam sind und in dem umlaufenden Rad Kraftlinien erzeugen, die aber die Schiene nur unwesentlich erregen und als Wirbelstrombremsen angesprochen werden können.
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Schienen- und Radreibungsbremse, bei der die im Ablaufkeil des Rades angeordnete elektromagnetische Spule mit der Achse und um diese schwenkbar mittels längenveränderlicher und ihren Abstand von der Achse begrenzender-Lenker verbunden ist. Dabei wird die Teilung der magnetischen Energie in einzelne Kraftflüsse durch die T-förmige Ausbildung des magnetischen Satzes hervorgerufen. Durch Hintereinander- oder Parallelschaltung oder Anzapfung der Wicklungen und/oder durch stufenförmige Ausbildung der Polflächen des magnetischen Satzes im Bereich des Rades können dabei die Reibungskräfte mit bekannten :Mitteln, wie Fliehkraftreglern od. ä., entsprechend der Umlaufgeschwindigkeit des Rades selbsttätig gesteuert werden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Abb. i zeigt die Anordnung der magnetischen Bremse im Ablaufkeil eines Fahrzeugrades, Abb. 2 die magnetische Bremse bei einem Drehgestellfahrzeug.
Bei der Bremse nach Abb. i wirkt ein magnetischer Satz i imAblaufkeil des Rades2, und zwar ist der magnetische Satz i durch Lenker L mit der Achse a verbunden bzw. um diese drehbar, so daß gegebenenfalls die Bremse für beide Fahrtrichtungen Anwendung finden kann. Durch die Wicklung 3 wird ein magnetisches Feld zwischen Rad 2 und Schiene -. erzeugt. Die Luftspalte 5 und 6 zwischen Rad und magnetischem Satz bzw. Schiene und magnetischem Satz werden von dem magnetischen Kraftfluß überbrückt. Der magnetische Satz i wird hierdurch an die Schiene .f angezogen und weiterhin dem Laufkreis des Rades 2 so weit genähert, wie die Federung innerhalb des Lenkers L dies zuläßt. Dadurch. daß der Luftspalt 5 bis auf einen geringen Wert aufrechterhalten werden kann, wird sichergestellt, daß ein Blockieren <les Rades beim Bremsen nicht eintritt. Die Bremskräfte werden also einerseits zwischen dem magnetischen Satz i und der Schiene .t durch die Anpreßkräfte erzeugt; weitrrentstehen Bremskräfte durch die sich bei der Umdrehung des Rades ergebenden « irbelstrcktne zwischen Rad und magnetischem Satz.
Erfindungsgemäß ist es weiterhin gegeben, zwischen Rad und magnetischem Satz auch grundsätzlich zur reibenden Bremsung überzugehen, wobei die Lenker L durch bekannte Mittel längenveränderlich ausgebildet sind, damit der Luftspalt verschwindet. Zur Vermeidung einer Blockierung des Rades ist dabei die Steuerung des magnetischen Feldes 7 von der Radgeschwindigkeit abhängig zu machen. Außerdem können durch die Größe der Polflächen bzw. deren Ausbildung die Bremskräfte ebenfalls in der Größe gehalten werden, daß ein Blockieren des Rades verhindert wird. Das magnetische Feld verläuft nach den Kraftlinien 7 und 7'. Neben den Kraftlinien 7 und 7' treten auch noch Kraftlinien S auf, die durch den Aufstandspunkt des Rades ohne Luftspalt vom Rad in die Schiene übergehen. Selbstverständlich werden diese Kraftlinien 8 auch den Luftspalt zwischen Rad und Schiene in der Nähe des Aufstandspunktes überwinden und somit gleichzeitig zur Bremsung beitragen. Durch diese Durchflutung der Kraftlinienwege $ bzw. der dadurch entstehenden Streufelder wird eine zusätzliche Vergrößerung der Haftung des Rades auf der Schiene erreicht, wodurch dann weiterhin die Bremskraft am Luftspalt 5 vergrößert werden kann, ohne die Gefahr einer Blockierung des Rades zu geben.
Abb. 2 zeigt die Anwendung der magnetischen Schienenbremse bei einem Drehgestell. Wird das Drehgestell in Pfeilrichtung x bewegt, so muß der magnetische Satz i beaufschlagt und der magnetische Satz i' aus dem Bereich des zweiten Rades herausgezogen w=erden, da andernfalls der magnetische Satz bei der zweiten Achse als Hemmschuh wirken würde. Durch entsprechende Ausbildung der magnetischen Sätze ist es gegeben,, beide Sätze jeweils in der Fahrtrichtung wirken zu lassen, indem sie um die Achse a geschwenkt werden.

Claims

PATENTAN'SPPÜCHE: i. Elektromagnetische Schienen- und Radreibungsbremse, dadurch gekennzeichnet. daß die im Ablaufkeil des Rades angeordnete elektromagnetische Spule mit der Achse (a) und um diese schwenkbar durch längenveränderliche und ihren Abstand von der Achse begrenzende Lenker (L) verbunden ist. z. Bremse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der magnetischen Energie in einzelne Kraftflüsse (7, 7' und 8) durch die T-förmige Ausbildung des magnetischen Satzes (i) hervorgerufen wird. 3. Bremse nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Hintereinanderschaltung -oder Parallelschaltung oder Anzapfung der Wicklungen (3) und/ oder durch stufenförmige Ausbildung der Polflächen des magnetischen Satzes (i) im Bereich des Rades die Reibungskräfte durch an sich bekannte Mittel, wie Fliehkraftregler od. ä., entsprechend der Umlaufgeschwindigkeit des Rades selbsttätig gesteuert werden. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 384 926, 542 704 6o3 922; französische Patentschrift Nr. 827 515.