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Einrichtung zur Wirbelstrombremsung von Schienenfahrzeugen mittels magnetischer Felder
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wird, über der Lauffläche liegen, desto grösser ist bei Wirbelstromgleisbremsen die Bremskraft und desto kleiner die erforderliche Länge der Gleiseinrichtung. Ferner ist es für die Erzielung einer möglichst ho- hen Wirbelstrombremskraft zweckmässig, am oberen Ende dieser Erhöhungen nach innen vorspringende
Polschuhe vorzusehen. Dann wird der nur wenig wirksame Streuflussanteil, der von der Lauffläche und un- mittelbar oberhalb dieser Lauffläche von den Erhöhungen zu den Rädern geleitet wird, verringert und der über die Polschuhe geleitete Nutzfluss erhöht. DasAnwalzen dieser Polschuhe beim Herstellen der U-för- migen Körper als Ganzes ist völlig unmöglich.
Eine weitere Schwierigkeit entsteht dadurch, dass in den
U-förmigen Körper zwischen den Erhöhungen eine Lauffläche für die Räder erforderlich ist, so dass sich ein unsymmetrisches U-Profil ergibt. Hiedurch muss beim Abkühlen des warm zu walzenden Körpers mit
Verformungen gerechnet werden, die durch die üblichen Richtverfahren nicht beseitigt werden können.
Dieser Nachteil tritt auch auf, wenn der U-förmige Körper aus zwei verschiedenen, walzbaren Profil- teilen hergestellt wird, die miteinander verschweisst werden. Wird dagegen eine Einrichtung verwendet, deren magnetischer Kreis aus einem walzbaren axialsymmetrischen U-Profilteil besteht, in das eine
Fahrschiene eingelegt ist, so ergeben sich wieder die obengenannten walztechnischen Schwierigkeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Bremsung von Schienenfahrzeugen mittels magnetischer Felder zu schaffen, bei welcher die Magnetjoche eine allen Anforderungen gerecht werdende Form erhalten und aus einfachenTeilen zusammengesetzt werden können, die ohneschwierig- keit hergestellt und miteinander verbunden werden können.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das im Profil U-förmige Magnetjoch aus zwei form- und querschnittsgleichen, durch ein Walzverfahren herstellbaren Winkelprofilteilen besteht, die in mit den Schenkeln zueinander weisender symmetrischer Lage angeordnet und durch eine Schweissnaht verbunden sind und zwischen denen die Fahrschiene einseitig zur Symmetrieachse angeordnet ist. Die Winkelprofil- teile können im einfachsten Falle einen L-förmigen Querschnitt mit ungleich langen Schenkeln haben, deren kurze Schenkel durch eine Längsnaht miteinander verschweisst sind. Es ist aber auch möglich und insbesondere bei Wirbelstromgleisbremsen zur Erhöhung der Wirbelstrombremskraft vorteilhaft, Winkelprofilteile mit verdickten oberen Enden der stehenden Schenkel zu verwenden.
Als Fahrschiene wird zweckmässigerweise ein ungleichschenkeliger, aus unmagnetischem Material gewalzterWinkelprofilteil verwendet, dessen längerer Schenkel an der Innenseite des einen Winkelprofilteiles des magnetischen Kreises durchSchrauben befestigt ist und dessen kürzererSchenkel die eingelegten elektrischen Leiter teilweise überdeckt.
EinAusführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachstehend erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine als Wirbelstromgleisbremse vorgesehene erfindungsgemässe Einrichtung. Das U-förmige, nach oben offene Magnetjoch besteht aus zwei form- und querschnittsgleichen Winkelprofilteilen 1 und 2 mit ungleich langen Schenkeln 10 und 11 bzw. 20 und 21. Diese Teile können ohneschwierigkeit durch einwalzverfahren hergestellt werden. Sie sind spiegelbildlich zur Symmetrieachse X-X angeordnet und an ihren kurzen Schenkeln 10 und 20 durch Schweissnähte 3 miteinander verbunden. Die für die Schweissnähte erforderlichen Abschrägungen sind von vornherein durch das Walzverfahren hergestellt.
Als Fahrschiene ist der Winkelprofilteil 4 vorgesehen, dessen langer Schenkel 40 mittels Schrauben 5 an der Innenseite des langen Schenkels 11 des Profilteiles 1 befestigt ist und sich auf dem kurzen Schenkel 10 dieses Profilteiles abstützt. Hiedurch ist eine sichere Lage des Profilteiles 4 gewährleistet. Sie kann noch dadurch verbessert werden, dass die nach oben zeigende Fläche des kurzen Schenkels 41 eine Neigung erhält, die etwa der Neigung der Laufkranzfläche des strichpunktiert angedeuteten Rades 6 entspricht. Der kurze Schenkel 41 lässt genügend Raum für die Spurkränze aller vorkommender Räder frei. Er überdeckt teilweise die in das Magnetjoch eingelegten elektrischen Leiter 7, die für einen Strom von mehreren tausend Ampère bemessen sind.
Die Leiter sind voneinander und von den Winkelprofilteilen 1, 2 und 4 isoliert und werden in gleicher Richtung vom Strom durchflossen, Hiedurch wird in dem nach oben offenen Magnetjoch ein magnetischer Fluss erzeugt, der über die freien Enden der langen Schenkel 11 und 21 zu den zwischen diesen hindurchrollenden Rädern geleitet wird. Durch das Zusammensetzen des Magnetjoches aus zwei Winkelprofilteilen wird erreicht, dass die seitlich der Räder liegenden Innenflächen der Schenkel 11 und 21 parallel zu den seitlichenRadflächen liegen undvon diesen nur durch einenschmalenLuftspalt getrennt sind.
Die in der Zeichnung dargestellten Winkelprofilteile 1 und 2 sind am oberen Ende der langen Schenkel 11 und 21 zur Symmetrieachse X-X hin verdickt, so dass gewissermassen ein dem Rad 6 zu- gekehrter Polschuh vorhanden ist. Der zwischen dem Rad und diesen Polschuhen bestehende Luftspalt ist wesentlich schmaler als der Luftspalt in dem unterhalb der Polschuhe liegenden Bereich. Hiedurch ist der in diesem Bereich zu den Rädern geleitete Flussanteil gering. Der über den Winkelprofilteil 4 zu den
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Rädern geleitete Flussanteil kann dadurch gering gemacht werden, dass dieser Profilteil aus unmagnetischem Material, z. B. Kruppschem Hartstahl, hergestellt wird.
Dann wird praktisch der gesamte Fluss als Nutzfluss über die Polschuhe zu den Rädern geleitet, was für eine grösstmögliche Wirbelstrombremskraft wesentlich ist.
Durch die angewalztenpolschuhe steht ferner eine grössere Auflagefläche für zusätzliche Bremsschienen zur Verfügung, die nach einem bekanntgewordenen Vorschlag auf den seitlich der Räder oberhalb der
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desMagnetjochesWirbelstrombremskraft eine zusätzliche mechanische Bremskraft auftritt.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. Beispielsweise können anstatt der dargestellten Winkelprofilteile 1 und 2 auch solche verwendet werden, deren Schenkel 11 und 21 am oberen Ende nicht verdickt sind oder-zur Vergrösserung der Auflagefläche für zusätzliche Bremsschienen - beidseitig verdickt sind. Ferner ist es möglich, anstatt einer L-förmigenFahrschiene eine doppelt-T-förmige Fahrschiene zu verwenden, deren Schienenfluss mittels Schrauben auf dem Boden des U-förmigenmagnetischenKreises befestigt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Wirbelstrombremsung von Schienenfahrzeugen mittels magnetischer Felder, die von im Gleis fliessenden elektrischen Strömen in einem oberseitig offenen, im Profil U-förmigen Magnetjoch erzeugt werden, zwischen dessen Schenkeln die Radkränze der Schienenfahrzeuge geführt und auf
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Device for eddy current braking of rail vehicles by means of magnetic fields
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will lie above the running surface, the greater the braking force in eddy current track brakes and the smaller the required length of the track equipment. Furthermore, in order to achieve the highest possible eddy current braking force, it is expedient to have inwardly projecting elevations at the upper end of these elevations
Provide pole shoes. Then the only slightly effective leakage flux component, which is conducted from the running surface and directly above this running surface from the elevations to the wheels, is reduced and the useful flow conducted via the pole shoes is increased. Rolling on these pole shoes when producing the U-shaped body as a whole is completely impossible.
Another difficulty arises from the fact that in the
U-shaped body between the elevations a running surface for the wheels is required, so that an asymmetrical U-profile results. As a result, the body to be rolled must also be cooled down
Deformations are expected that cannot be eliminated by the usual straightening methods.
This disadvantage also occurs when the U-shaped body is made from two different, rollable profile parts that are welded together. If, on the other hand, a device is used whose magnetic circuit consists of a rollable axially symmetrical U-profile part, in the one
Rail is inserted, the above-mentioned rolling difficulties arise again.
The invention is based on the object of creating a device for braking rail vehicles by means of magnetic fields, in which the magnetic yokes are given a shape that meets all requirements and can be assembled from simple parts that can be manufactured and connected to one another without difficulty.
According to the invention, this is achieved in that the U-shaped magnet yoke consists of two angular profile parts of the same shape and cross-section, which can be produced by a rolling process, which are arranged in a symmetrical position with the legs facing each other and connected by a welded seam and between which the running rail is on one side is arranged to the axis of symmetry. In the simplest case, the angle profile parts can have an L-shaped cross section with legs of unequal length, the short legs of which are welded to one another by a longitudinal seam. However, it is also possible and particularly advantageous in the case of eddy current track brakes to increase the eddy current braking force to use angle profile parts with thickened upper ends of the upright legs.
A non-isosceles angled profile part rolled from non-magnetic material is expediently used as the running rail, the longer leg of which is fastened to the inside of one angle profile part of the magnetic circuit by screws and whose shorter leg partially covers the inserted electrical conductor.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and explained below. The drawing shows a cross section through a device according to the invention provided as an eddy current track brake. The U-shaped, upwardly open magnet yoke consists of two angular profile parts 1 and 2 of the same shape and cross-section with legs 10 and 11 or 20 and 21 of unequal length. They are arranged as a mirror image of the axis of symmetry X-X and are connected to one another on their short legs 10 and 20 by weld seams 3. The bevels required for the weld seams are produced from the outset using the rolling process.
The angle profile part 4 is provided as the running rail, the long leg 40 of which is fastened by means of screws 5 to the inside of the long leg 11 of the profile part 1 and is supported on the short leg 10 of this profile part. This ensures that the profile part 4 is in a secure position. It can be further improved by giving the upwardly facing surface of the short leg 41 an inclination which corresponds approximately to the inclination of the tread surface of the wheel 6 indicated by dash-dotted lines. The short leg 41 leaves enough space for the flanges of all existing wheels. It partially covers the electrical conductors 7 inserted in the magnet yoke, which are dimensioned for a current of several thousand amperes.
The conductors are isolated from each other and from the angle profile parts 1, 2 and 4 and are traversed by the current in the same direction. As a result, a magnetic flux is generated in the magnet yoke, which is open at the top, which flows over the free ends of the long legs 11 and 21 to the between is guided by these rolling wheels. By assembling the magnet yoke from two angle profile parts it is achieved that the inner surfaces of the legs 11 and 21 lying to the side of the wheels lie parallel to the lateral wheel surfaces and are only separated from them by a narrow air gap.
The angle profile parts 1 and 2 shown in the drawing are thickened at the upper end of the long legs 11 and 21 towards the axis of symmetry X-X, so that to a certain extent a pole shoe facing the wheel 6 is present. The air gap between the wheel and these pole pieces is much narrower than the air gap in the area below the pole pieces. As a result, the proportion of the river conducted to the wheels in this area is low. The over the angle profile part 4 to the
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Wheels directed flux fraction can be made low that this profile part made of non-magnetic material, z. B. Kruppschem hard steel is produced.
Then practically the entire flow is conducted as useful flow via the pole shoes to the wheels, which is essential for the greatest possible eddy current braking force.
The rolled pole shoes also provide a larger contact surface for additional brake rails, which according to a proposal that has become known on the side of the wheels above the
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of the magnetic yoke eddy current braking force an additional mechanical braking force occurs.
The application of the invention is not restricted to the example shown. For example, instead of the angle profile parts 1 and 2 shown, it is also possible to use those whose legs 11 and 21 are not thickened at the upper end or - to enlarge the contact surface for additional brake rails - are thickened on both sides. Furthermore, instead of an L-shaped runway, it is possible to use a double-T-shaped runway, the rail flow of which is fixed to the bottom of the U-shaped magnetic circuit by means of screws.
PATENT CLAIMS:
1. Device for eddy current braking of rail vehicles by means of magnetic fields that are generated by electric currents flowing in the track in an open top, U-shaped magnet yoke, between the legs of the wheel rims of the rail vehicles and on
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