DE3108185C2

DE3108185C2 -

Info

Publication number: DE3108185C2
Application number: DE3108185A
Authority: DE
Inventors: Uwe 8000 Muenchen De Kroeger; Eckart Dipl.-Ing. Dr. 8035 Gauting De Saumweber
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1981-03-04
Filing date: 1981-03-04
Publication date: 1989-06-15
Also published as: IT8247900A0; IT1156250B; DE3108185A1; FR2501138B1; FR2501138A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schienenbrems magneten für Magnetschienenbremsen von Schienenfahr zeugen mit den im Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Bei derartigen, beispielsweise aus der DE-PS 9 28 106 oder DE-OS 27 20 815 bekannten Schienenbremsmagneten sind die Schenkel der Trennwände einfach rechteckartig ausgebildet und ihre unteren Enden befinden sich nur wenig tiefer als die Unterseite des Spulenkastens; bei unterhalb des Spulenkastens in Annäherungsrichtung zueinander gerundet abgekröpft ausgebildeten Schenkeln der Polschuhe enden die Schenkel der Trennwände etwa im oberen Ende des Abkröpfungsbereiches. Bei einem Teilungsmaß von 100 mm für die Anordnung der Polschuhe und einer Polschuhlänge von 90 mm weisen die Trennwände der bekannten Schienenbremsmagnete eine Stärke von 8 mm auf, so daß sich beiderseits der Trennwände zu den Polschuhen ein Spiel von 1 mm ergibt.

Nach einiger Betriebszeit zeigt sich bei diesen bekannten Schienenbremsmagneten eine derartige Abnutzung der Unterfläche der Polschuhe, daß diese eine in Schienen längsrichtung dachartige Gestalt erhielten: Nahe der in Schienenlängsrichtung liegenden Enden der Polschuhe zeigte sich ein stärkerer Verschleiß als in Polschuh mitte. Ein derartig verschlissener Polschuh vermag während Bremsungen nur mit etwa der Hälfte seiner Unterfläche auf der Schiene aufliegen, während sich zwischen der anderen Hälfte seiner Unterfläche und der Schienen oberfläche ein etwa keilförmiger Luftspalt befindet; die Bremswirkung des Schienenbremsmagneten wird hierdurch beachtlich reduziert. Außerdem mußten die Polschuhe bereits ausgebessert bzw. ersetzt werden, wenn nur an ihren Enden das Grenzverschleißmaß erreicht war, im mittleren Bereich der Polschuhe jedoch noch eine große Menge Verschleißwerkstoff zur Verfügung stand.

Eine einfache, naheliegende Verlängerung der Schenkel der Trennwände nach unten, wodurch der mögliche Kipp bereich der Polschuhe vermindert, die Führung der Pol schuhe also verbessert werden sollte, führte zu Brüchen der dann den auf sie einwirkenden Belastungen nicht mehr standhaltenden Trennwände.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schienen bremsmagnet der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit einfachen Mitteln und ohne zusätzlichen Raumbedarf auch während langer Betriebszeiten die Sohlen der Polschuhe keinen beidseitigen Schrägverschleiß erfahren, der Magnetfluß zur Schiene somit nicht behindert und die Aufstandsfläche nicht reduziert wird, wobei die Trennwände selbstverständlich den auf sie einwirkenden Belastungen standhalten sollen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Aus bildung des Schienenbremsmagneten entsprechend den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die zum Vergrößern der Anlageflächen zwischen den Trenn wänden und den Polschuhen vorteilhaften Gestaltungen des Schienenbremsmagneten nach den Unteransprüchen 2 bis 5 ermöglichen durch Verschleißminderung an den Trenn wänden besonders lange, reparaturfreie Betriebszeiten des Schienenbremsmagneten, wobei eine Ausbildung nach Anspruch 6 dabei eine hinsichtlich der Führung der Polschuhe, des Verschleisses und des Raumbedarfes op timale Ausführung gewährleistet.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 7 ist eine weitere Steigerung der dem Schrägverschleiß entgegenwirkenden Führungsqualität für die Polschuhe mit gleichzeitiger Steigerung der Bruchsicherheit der Schenkel der Trenn wände möglich.

Nachfolgend ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Spulenkastens eines Schienenbrems magneten mit eingebauten Trenn wänden und einem eingesetzten Pol schuh und

Fig. 2 eine Trennwand in vergrößertem Maßstab in Auf- und Seitenansicht.

Der in Fig. 1 dargestellte, ovale Spulenkasten 1 des Schienenbremsmagneten dient zur Aufnahme der zur Erzielung des notwendigen, elektromagnetischen Flusses erforderlichen Magnetwicklung. In der Öffnung 3 des Spu lenkastens 1, die oval oder rechteckig ausgeführt sein kann, sind in gleichmäßigen Abständen Trennwände 5 ange ordnet und am Spulenkasten 1 in ihren Stellungen fixiert. Zwischen je zwei solchen Trennwänden 5 ist ein im Querschnitt U-förmiger, den magnetischen Kraftfluß aufnehmender Polschuh 7 in die Öffnung 3 eingesetzt, wobei er mit seinen Schenkeln 9 und 11 die untere Spulenkastenhälfte 1′ des Spulenkastens 1 übergreift. In Fig. 1 ist zur einfacheren Darstellung nur ein Polschuh 7 dargestellt. Zwischen jedem solchen Pol schuh und seiner Umgebung besteht ein gewisses Spiel, so daß sich die Polschuh-Unterflächen 13 und 15 an den Enden der Schenkel 9 und 11 unabhängig von der durch die Abnutzung bedingten, jeweiligen Form des Schienen kopfes auf letzteren voll auflegen können. Die beiden als getrennte Teile ausgebildeten Schenkel 9 und 11 der Polschuhe 7 sind durch Schrauben 17, welche den in der Öffnung 3 befindlichen Stegteil 2 der Polschuhe 7 durchdringen, miteinander fest verbunden.

Die Trennwände 5 sind im wesentlichen U-förmig gestaltet, wobei ihr Stegteil 19 die Öffnung 3 durchragt und sich die beidseitigen Schenkel 21 seitlich der unteren Spulen kastenhälfte 1′ abwärts erstrecken und mit Abstand unter halb der seitlichen, unteren Eckkanten 23 des Spulen kastens 1, jedoch oberhalb der Polschuh-Unterflächen 13 und 15 enden. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß im Bereich der unteren Begrenzung des Spulenkastens 1, also etwa in Höhe der Eckkanten 23, die Schenkel 21 gerundete Aussparungen aufweisen, wie nachfolgend anhand der Fig. 2 genauer beschrieben wird.

Gemäß Fig. 2 geht das Stegteil 19 beiderseits gerundet in die abwärts ragenden Schenkel 21 über. Der vom Stegteil und den Schenkeln 21 umschlossene Raum 25 wird im montierten Zustand von der in Fig. 2 nicht dargestellten, unteren Spulenkastenhälfte 1′ (Fig. 1) durchsetzt, wobei die unteren Eckkanten 23 wenigstens annähernd an den Stellen A zu liegen kommen. An ihren dem Spulenkasten zugewandten, inneren Schmalseiten 27 weisen die Schenkel 21 im Bereich der unteren Be grenzung des Spulenkastens eine etwa halbkreisförmige Aussparung 29 auf, deren Mittelpunkt sich etwa an der Stelle der unteren, seitlichen Eckkante 23 des Spulen kastens 1, also an der Stelle A befindet. Im Anschluß nach unten an die Aussparung 29 setzen sich die Schenkel 21 über eine Rundung 31, deren Radius zumindest gleich oder größer als der Radius der Aussparung 29 ist, in die untere Spulenkastenhälfte 1′ untergreifende Ver längerungsabschnitte 33 fort. Der Radius der halbkreis förmigen Aussparung 29 kann 5 mm, der Radius der Rundung 31 8 mm betragen. An die Rundungen 31 schließen sich nach unten vertikale Begrenzungsflächen 35 an, welche sich bis zur unteren Stirnfläche 37 der Schenkel 21 erstrecken. Die inneren Schmalseiten 27 weisen im Bereich des Raumes 25 für den Durchtritt des Spulenkastens 1 einen horizontalen Abstand B auf, welcher etwa 10 mm größer als der Abstand C im Bereich der Begrenzungs flächen 35 ist. Die gesamte Breite D der Trennwände 5 beträgt ca. 130 mm und entspricht damit der üblichen Breite der Polschuhe 7.

Die Polschuhe 7 des Schienenbremsmagneten sind unterhalb des Spulenkastens 1 an ihren Schenkeln 9 und 11 zueinander abgerundet abgekröpft ausgebildet, wie es aus Fig. 1 er sichtlicht ist. Die Schenkel 21 der Trennwände 5 ragen abwärts bis nahe des unteren Endes dieses Abkröpfungs bereiches der Schenkel 9 und 11 der Polschuhe 7, wobei die äußeren Schmalseiten 39 der Trennwände 5 vertikal abwärts bis in den Abkröpfungsbereich verlaufen und sodann über eine Rundung 41 mit relativ großem Rundungs radius in die unteren Stirnflächen 37 übergehen.

Die Außenkontur der Trennwände 5 entspricht damit auch im Abkröpfungsbereich der Schenkel 9 und 11 der Polschuhe 7 etwa deren Außenkontur. Falls, wie bei Schienenbrems magneten üblich, die Polschuhe mit einem Teilungsmaß von 100 mm angeordnet sind und, in Schienenlängsrichtung, eine Länge von 90 mm aufweisen, ist es zweckmäßig, die Stärke E der Trennwände 5 mit 9 mm zu bemessen. Das Spiel zwischen den Polschuhen 7 und den Trennwänden reicht dann noch aus, um die Fertigung nicht mit engen Toleranzmaßen zu erschweren und um den Polschuhen 7 eine ausreichend große Einstellmöglichkeit zur Anpassung an die jeweilige Lage der Schienenoberfläche zu belassen.

Durch die Aussparungen 29 in Verbindung mit den Rundungen 31 sowie der Breite D von 130 mm und der Stärke E von 9 mm weisen die Trennwände 5 eine derartige Festigkeit auf, daß sie den hohen, auf sie einwirkenden Belastungen ohne weiteres standhalten können; die Belastungen sind besonders hoch, da die Schenkel 21 weit unterhalb des Spulenkastens 1 enden und an diesen Enden von den Kipp momenten der Polschuhe 7 belastet werden. Zugleich er geben die Abmessungen insbesondere der Schenkel 21 der Trennwände 5 eine große Anlagefläche für die Polschuhe 7, wodurch die Flächenpressung zwischen beiden gemindert und die Betriebszeiten bis zum Erreichen eines Ver schleißgrenzmaßes, bei dessen Erreichen der Schienen bremsmagnet einer Reparatur zugeführt werden muß, beträchtlich vergrößert wird. Die durch die größere Stärke E der Trennwände 5 verminderte Kippmöglichkeit der Polschuhe 7 zwischen den Trennwänden 5 führt zu einem gleichmäßigen, ebenen Verschleiß der Polschuh- Unterflächen 13 und 15, so daß diese über lange Be triebszeiten ohne Bildung unerwünschter, keilförmiger Luftspalte auf die Schienenoberfläche aufsetzbar sind und die Polschuhe 7 nur seltener Auftragsschweissungen zum Ausgleich des Verschleisses bedürfen.

Bezugszeichen

1 = Spulenkasten
1′ = untere Spulenkastenhälfte
2 = Stegteil der Polschuhe
3 = Öffnung
5 = Trennwand
7 = Polschuh
9 = Schenkel der Polschuhe
11 = Schenkel der Polschuhe
13 = Polschuh-Unterfläche
15 = Polschuh-Unterfläche
17 = Schrauben
19 = Stegteil der Trennwände
21 = Schenkel der Trennwände
23 = Eckkante
25 = Raum
27 = innere Schmalseiten
29 = Aussparung
31 = Rundung
33 = Verlängerungsabschnitt
35 = Begrenzungsfläche
37 = Stirnfläche
39 = äußere Schmalseiten
41 = Rundung
A = Stelle
B = Abstand
C = Abstand
D = Breite
E = Stärke.

Claims

1. Schienenbremsmagnet für Magnetschienenbremsen von Schienenfahrzeugen, mit

- im wesentlichen U-förmig ausgebildeten Polschuhen (7)

und mit

- in den Zwischenräumen zwischen den Polschuhen (7) befindlichen, ebenfalls im wesentlichen U-förmigen Trennwänden (5),

wobei

- die Polschuhe (7) in einem bestimmten Teilungsmaß und begrenzt beweglich angeordnet sind, der Stegteil (2) der Polschuhe eine rechteckige oder ovale, parallel zur Schienenlängsrichtung verlaufende Öffnung (3) eines Spulenkastens (1) durchgreift,
- die Schenkel (9, 11) der Polschuhe (7) die untere Hälfte (1′) des Spulenkastens (1) beidseitig übergreifen,
- die Trennwände (5) fest mit dem Spulenkasten (1) verbunden sind,
- der Stegteil (19) der Trennwände die Öffnung (3) des Spulenkastens (1) durchragt,
- die Schenkel (21) der Trennwände (5) beiderseits der unteren Hälfte (1′) des Spulenkastens (1) abwärts ragen und unterhalb des Spulenkastens (1), jedoch oberhalb der Polschuh-Unterfläche (13; 15) enden,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Schenkel (21) der Trennwände (5) im Bereich der unteren Begrenzung des Spulenkastens (1) an ihren dem Spulenkasten (1) zugewandten Schmalseiten (27) eine etwa halbkreisförmige Aussparung (29) aufweisen, deren Mittelpunkt (Stelle A) sich etwa in der unteren, seitlichen Eckkante des Spulenkastens (1) befindet.

2. Schienenbremsmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schenkel (21) der Trennwände (5) im Anschluß nach unten an die Aussparung (29) den Spulen kasten (1) untergreifend ausgebildet sind.

3. Schienenbremsmagnet nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet,

- daß die Aussparung (29) einen Radius von ca. 5 mm aufweist,
- daß das untere Ende der Aussparung (29) über ein im wesentlichen den gleichen oder einen größeren Radius aufweisende Abrundung (31) in eine vertikale Begrenzungsfläche (35) übergeht, und
- daß der horizontale Abstand (C) der einander gegenüberstehenden Begrenzungs flächen (35) beider Schenkel (21) einer Trennwand (5) etwa 10 mm geringer als der horizontale Schenkelabstand (B) in Spulenkastenhöhe ist.

4. Schienenbremsmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Trennwände (5) in Schienenquerrichtung eine der Breite der Polschuhe (7) etwa entsprechende Breite aufweisen.

5. Schienenbremsmagnet nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Trennwände (5) eine Breite (D) von ca. 130 mm aufweisen.

6. Schienenbremsmagnet mit unterhalb des Spulenkastens (1) in Annäherungsrichtung zueinander gerundet abge kröpft ausgebildeten Schenkeln (9; 11) der Polschuhe (7), nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Schenkel (21) der Trennwände (5) abwärts bis nahe des unteren Endes des Abkröpfbereiches der Polschuh-Schenkel (9; 11) ragen und
- daß die äußeren Schmalseiten (39) der Trennwand-Schenkel (21) gerundet in die unteren Stirn flächen (37) übergehen, wobei die Rundung (41) etwa der Außenkontur der Polschuh-Schenkel (9; 11) entspricht.

7. Schienenbremsmagnet nach Anspruch 1, mit einem Teilungsmaß von ca. 100 mm für die Polschuhe (7) und einer Polschuhlänge von ca. 90 mm, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (5) eine Stärke (E) von ca. 9 mm aufweisen.