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.Electromagnetic rail and wheel friction brake The increase in speed '
of rail vehicles primarily requires the availability of a reliable brake
high efficiency. The effectiveness of the brakes is linked to the coefficient of friction.
In order to achieve greater braking effects, the known electromagnetic
Rail brake the coefficient of friction between rail and brake due to the contact pressure
the electromagnet is enlarged. However, the braking distances that can be achieved here are sufficient
not out yet; to ensure safe braking from high speed in the event of danger
to ensure. For this reason, an increase would be required at higher speeds
the signal distance necessary.
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.Various proposals have become known that provide a higher braking effect,
d. H. greater braking decelerations, either through the use of a fluid brake
or try to achieve through the braking force control. Today's brakes are based
solely on the principle of the destruction or transformation of mechanical work
into another form of energy. What is not taken into account here is that when using
Greater braking forces also increase the adhesion of the wheel on the rail
will
got to. By braking, the movement of the rolling wheel must be as strong as possible
and be quickly inhibited, d. H. between the trailing side of the wheel and the
Rail forces must be brought into effect, which in the event of an increase in the
Adhesion ability to increase the braking force. Rail brakes are also known
with a magnetic field in the drain wedge between the wheel and rail that serves the purpose
has, the distance between wheel and rail is independent of the load on the vehicle
close. Furthermore, one knows pole shoes arranged in the drain wedge, which are on one side
Wheel are effective and produce lines of force in the rotating wheel, but the rail
excite only insignificantly and can be addressed as eddy current brakes.
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.The invention relates to an electromagnetic rail and wheel friction brake,
in which the arranged in the run-off wedge of the wheel electromagnetic coil with the
Axis and pivotable about it by means of variable length and its distance from
the axis limiting link is connected. Thereby the division of the magnetic
Energy in individual power flows through the T-shaped design of the magnetic
Theorem. By connecting in series or in parallel or by tapping
the windings and / or by stepped formation of the pole faces of the magnetic
Theorem in the area of the wheel can be used to calculate the frictional forces with known: means,
such as centrifugal governors or the like, automatically according to the rotational speed of the wheel
being controlled.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.
Abb. i zeigt die Anordnung der magnetischen Bremse im Ablaufkeil eines
Fahrzeugrades, Abb. 2 die magnetische Bremse bei einem Drehgestellfahrzeug.Fig. I shows the arrangement of the magnetic brake in the drain wedge of a
Vehicle wheel, Fig. 2 the magnetic brake on a bogie vehicle.
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.In the case of the brake according to Fig. I, a magnetic set i acts in the discharge wedge of wheel 2, namely the magnetic set i is connected to the axle a by means of a handlebar L or can be rotated about it, so that the brake can be used for both directions of travel if necessary. The winding 3 creates a magnetic field between the wheel 2 and the rail. generated. The air gaps 5 and 6 between the wheel and the magnetic set or rail and the magnetic set are bridged by the magnetic flux. The magnetic set i is thereby attracted to the rail .f and continues to approximate the running circle of the wheel 2 as far as the suspension within the link L allows. Through this. that the air gap 5 can be maintained except for a small value, it is ensured that a locking <les wheel does not occur when braking. The braking forces are thus generated on the one hand between the magnetic set i and the rail .t by the contact pressure; There are also braking forces due to the intermittent forces between the wheel and the magnetic assembly that arise during the rotation of the wheel.
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.According to the invention it is still given between the wheel and the magnetic
Sentence also basically to go over to frictional braking, whereby the handlebars L through
known means are designed to be variable in length so that the air gap disappears.
To avoid locking the wheel, the control of the magnetic
Field 7 to make dependent on the wheel speed. In addition, the
The size of the pole faces or their formation also affects the braking forces in size
be held that locking of the wheel is prevented. The magnetic field
runs along the lines of force 7 and 7 '. In addition to the lines of force 7 and 7 'also occur
lines of force S that go through the contact point of the wheel without an air gap from
Pass the wheel into the rail. Of course, these lines of force will also be 8
overcome the air gap between the wheel and the rail near the point of contact
and thus at the same time contribute to braking. Through this flooding of the lines of force
$ or the resulting stray fields are an additional increase in the
Adhesion of the wheel on the rail is achieved, which then continues the braking force
at the air gap 5 can be increased without the risk of the wheel jamming
admit.
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.Fig. 2 shows the application of the magnetic rail brake on a
Bogie. If the bogie is moved in the direction of the arrow x, the magnetic
Set i applied and the magnetic set i 'from the area of the second wheel
pulled out, otherwise the magnetic set on the second axis
would act as a stumbling block. Through appropriate training of the magnetic sentences
it is given, to let both sentences act in the direction of travel by
they are pivoted about the axis a.