Verfahren zur Kühlung hauptsächlich von elektromagnetischen Sehienenbremsen. Elektromagnetische Schienenbremsen blei ben normalerweise nur verhältnismässig kurze Zeit eingeschaltet, wie beispielsweise bei betriebsmässigen Abbremsungen des Fahr zeuges auf die Geschwindigkeit Null (Still stand) oder bei Notbremsungen. Die Schleif stücke, das sind diejenigen Teile der Schienen- brernse, welche durch ihre Reibung mit der Schiene die Bremskraft erzeugen, können daher ihren Anteil an der entstehenden Rei bungswärme noch aufnehmen, bezw. an ihre nächste Umgebung ableiten, ohne dass eine schädliche Erwärmung auftritt.
Anders ver hält es sich, wenn die Schienenbremsen als betriebsmässige Bremsen während einer län geren Einschaltzeit verwendet werden sollen; die Wärmeentwicklung infolge Reibung er reicht dann, speziell bei grösseren Geschwin digkeiten, so hohe Werte, dass die natürliche Abkühlung nicht mehr ausreicht, die Tem peratur der Schienenbremsen in angemessenen Grenzen zu halten und sich die Schleifstücke unter Umständen bis zur Rotglut erwärmen. Kühlrippen oder dergleichen können mit Rück- sieht auf den durch das Profil beschränkten Platz nicht zur Anwendung kommen, auch wäre ihre Wirkung in der Mehrzahl der Fälle vollständig ungenügend.
Es liegt nun nahe, die Schienenbremsen oder in erster Linie deren Schleifstücke, künstlich abzukühlen, indem die Wärme durch ein zusätzliches Hilfsmittel nach aussen abgeleitet wird. Als Hilfsmittel käme in erster Linie Wasser in Frage. Wasser hat aber den grossen Nachteil, dass es bei Tem peraturen unter 0 C gefriert und dadurch die Apparatur unwirksam macht und ge fährden kann. Zusatz von Glyzerin oder der gleichen liesse wohl die Gefriertemperatur etwas erniedrigen, würde aber bei den in Frage kommenden Aussentemperaturen von unter - 20 110 keine Betriebssicherheit bieten. Bei Unterbruch der Wasserzirkulation wären zudem durch das Verdampfen des Wassers Störungen in der Kühlanlage zu befürchten.
Verwendet man als Hilfsmittel Luft, so ist obiger Nachteil beseitigt; aber mit gewöhn licher atmosphärischer Luft bringt man in- folge der gedrängten Bauart der Bremse nur einen kleinen Teil der Wärme weg.
Nach vorliegender Erfindung wird als Kühlmedium Druckluft verwendet. Druckluft steht bei den meisten Lokomotiven und Motorwagen zur Verfügung, gewöhnlich in den Grenzen von 3 bis 7 Atm. Es ist be kannt, dass der Wärmeübergang von Metall an Druckluft viel besser ist, als von Metall an gewöhnliche atmosphärische Luft. Eben falls bekannt ist, dass der Wärmeübergang von Metall an das Kühlmedium umso gün stiger ist, je schneller das Kühlmedium über die Metallfläche weggleitet. Mit Hilfe beider bekannten Tatsachen ist es möglich, aus einer sehr gedrängten Bauart der Apparatur, in unserem Falle den Schleifstücken, viel Wärme abzuführen.
Das vorliegende Verfahren lässt sich zum Beispiel folgendermassen durchführen: Aus einer bestehenden oder neu einzurichtenden Druckluftanlge wird Luft zur Kühlung der Schleifstücke entnommen. Diese Luft kann nun, nachdem sie mit sehr grosser Geschwin digkeit die zu kühlenden Schleifstücke durch strömt hat, ins Freie abgeleitet werden. Wirtschaftlicher wird es aber, wenn man nur einen kleinen Teil des Druckgefälles der Luft in Geschwindigkeit umsetzt und die austretende Luft der Druckanlage wieder zurückführt. Zu diesem Zweck ist ein Hilfs kompressor notwendig, der zum Beispiel Druckluft von 5 Atm. auf 5,5 Atm. kom primiert.
Die Differenz von 0,5 Atm. genügt in vielen Fällen, um die notwendige Luft geschwindigkeit zu erzeugen und die vor handenen Widerstände zu überwinden. Nach- dem diese Druckluft die Wärme von dem zu kühlenden Apparat genommen hat, wird. derselben, bevor sie wieder in das vorhan dene Druckluftreservoir zurückströmt, durch geeignete Mittel die Wärme wieder entzogen. Die vorhandene Druckluftanlage hat nur allenfalls vorhandene Luftverluste durch Un- dichtheiten der Apparatur zu ersetzen.
Noch zweckmässiger wird der Betrieb sein, wenn der Hilfskompressor nur dann im Betrieb ist, wenn die elektromagnetischen Schienen bremsen eingeschaltet sind, wobei das gleich zeitige In- und Ausserbetriebsetzen des Hilfs- kompressors und der Schienenbremsen in Ab hängigkeit des Schienenbremsstromes selbst tätig geschehen kann.
Method for cooling mainly electromagnetic wire brakes. Electromagnetic rail brakes are normally only switched on for a relatively short time, for example when the vehicle is braked to zero speed (standstill) or during emergency braking. The grinding pieces, that is, those parts of the rail brake that generate the braking force through their friction with the rail, can therefore still absorb their share of the resulting friction heat. to their immediate surroundings without causing harmful heating.
The situation is different when the rail brakes are to be used as operational brakes during a longer switch-on time; The heat generated as a result of friction then reaches such high values, especially at higher speeds, that the natural cooling is no longer sufficient to keep the temperature of the rail brakes within reasonable limits and the contact strips may heat up to red heat. With regard to the space restricted by the profile, cooling fins or the like cannot be used, and their effect would be completely inadequate in the majority of cases.
It now makes sense to artificially cool the rail brakes or primarily their contact strips by dissipating the heat to the outside using an additional aid. The primary aid would be water. However, water has the major disadvantage that it freezes at temperatures below 0 C and thus makes the apparatus ineffective and can endanger it. The addition of glycerine or the like would probably lower the freezing temperature a bit, but would not offer any operational reliability at the outside temperatures in question of below - 20 110. If the water circulation is interrupted, there would also be a risk of disturbances in the cooling system due to the evaporation of the water.
If air is used as an aid, the above disadvantage is eliminated; but with normal atmospheric air, due to the compact design of the brake, only a small part of the heat is removed.
According to the present invention, compressed air is used as the cooling medium. Compressed air is available on most locomotives and motor vehicles, usually in the range of 3 to 7 atmospheres. It is known that the heat transfer from metal to compressed air is much better than from metal to normal atmospheric air. It is also known that the heat transfer from metal to the cooling medium is more favorable the faster the cooling medium slides over the metal surface. With the help of both known facts it is possible to dissipate a lot of heat from a very compact design of the apparatus, in our case the contact strips.
The present method can be carried out as follows, for example: Air is taken from an existing or newly set up compressed air system to cool the contact strips. This air can now be discharged into the open after it has flowed through the contact strips to be cooled at very high speed. It becomes more economical, however, if only a small part of the pressure drop in the air is converted into speed and the exiting air is returned to the pressure system. For this purpose an auxiliary compressor is necessary, for example compressed air of 5 atm. to 5.5 atm. compressed.
The difference of 0.5 atm. In many cases, it is sufficient to generate the necessary air speed and to overcome the existing resistance. After this compressed air has taken the heat from the device to be cooled,. the same before it flows back into the PRESENT compressed air reservoir, the heat is withdrawn again by suitable means. The existing compressed air system only has to replace existing air losses through leaks in the apparatus.
Operation will be even more useful if the auxiliary compressor is only in operation when the electromagnetic rail brakes are switched on, and the auxiliary compressor and the rail brakes can be switched on and off at the same time depending on the rail braking current.