Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung der Schienenhaftung von Gleisförderern, insbesondere Lokomotiven Die Erfindung hat ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Schienen haftung von Gleisförderern, z. B. Lokomo tiven, unter Benutzung magnetischer Kräfte zum Zwecke der Steigerung der Zugkraft zum Gegenstand.
Die Grösse der Schienenhaftung ist bei Gleisförderern mit Laufrädern bedingt durch den Raddruck und den Reibungskoeffizienten zwischen Rad und Schiene. Um diese Schie nenhaftung zu erhöhen, bläst man in der Praxis, z. B. beim Anfahren, Sand zwischen Rad und Schiene. Eine weitere Steigerung der Zugkraft war bislang: nur bei Zahnrad bahnen möglich, die jedoch ungewöhnlich hohe Anlage- und Betriebskosten verursachen.
Es wurde nun gefunden, dass die Schienen haftung und damit. die Zugkraft ohne Ver grösserung des Fahrzeuggewichtes in sehr wirk samer und einfacher Weise durch die Verwen dung zeitweise aussetzender, auf die Schiene einwirkender Magnete erhöht werden kann.
Eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens besteht, darin, dass an dem Gleis förderer eine angetriebene endlose Kette vor gesehen ist, deren Glieder Teile aus ferro- magnetischem Werkstoff aufweisen, die beim Abrollen der Kette über die Schiene höchstens so lange magnetisch erregt werden, wie sie mit. ihr in Berührung stehen. Der Aufbau. entspricht also dem einer Raupenkette. Hier- bei kann entweder immer nur ein Glied auf einer oder beiden Seiten des Fahrzeuges mit der Schiene in Berührung treten, oder es kön nen mehrere Glieder zwecks Erhöhung der Haftung gleichzeitig wirken.
Vorteilhaft sind an den einzelnen Ketten gliedern drehbare Dauermagnete vorgesehen, welche durch mechanische Steuermittel so verstellt werden, dass sie nach dem Auflaufen auf die Schiene eingeschaltet und vor dem Ablaufen ausgeschaltet werden.
Hierdurch wird ein leichtes Lösen der Kettenglieder von der Schiene erreicht. Gleichzeitig ist auch die Gewähr dafür gege ben, dass ferromagnetische Verunreinigungen sich von den Magnetsystemen, die nunmehr nach aussen feldfrei geworden sind, leicht lösen.
Stattdessen können aber auch die Ketten glieder von Polschuhpaaren gebildet werden, welche durch fest mit dem Gleisförderer ver bundene Dauermagnete nur dann magnetisch erregt werden, wenn sie mit der Schiene in Berührung stehen. Bei dieser Anordnung wird die Erregung der bewegten Magnete in einfachster Weise durch Vorbeilaufen der Polschuhpaare vor den Polen des feststehen den Dauermagneten bewirkt.
Aus betrieblichen Gründen, z. B. wenn eine verstärkte Zugkraft nicht erforderlich ist, kann die Kette von der Schiene abhebbar gemacht sein, wobei der Antrieb gegebenen- falls -gleichzeitig ein- bzw. ausgekuppelt wird.
Die Erfindung findet vorteilhaft Anwen dung bei Rangierlokomotiven, Bergbahnen, Grubenbahnen und in den Fällen, wo es wün schenswert ist, bei geringstem Fahrzeug gewicht grosse Zugkräfte auszuüben, so z. B. zum kurzzeitigen Beschleunigen leichter Triebwagen.
In der Zeichnung sind Beispiele von Vor richtungen zur Durchführung des erfindungs gemässen Verfahrens veranschaulicht, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine raupenkettenartige Vorrichtung aus gesteuer ten Magnetsystemen, Fig. 2 die Ansicht einer endlosen Kette aus gelenkig miteinander verbundenen Pol schuhen, die an einem ortsfesten Magneten vorbeigleiten, Fig. 3 einen senkrechten Querschnitt durch Magnet und Polschuhe nach der Linie I-I der Fig. 2, Fig. 4 einen senkrechten Querschnitt durch ein System mit verstellbarem Magnet in der Einschaltstellung, Fig. 5 einen senkrechten Querschnitt durch das System mit verstellbarem Magnet in der Ausschaltstellung, Fig. 6 eine Ansieht auf die Kette gemäss Fig. 2, von unten auf die Polschuhe gesehen, Fig.
7 eine Unteransicht auf die Polschuhe für eine derartige Kette mit anderer Pol gestaltung, Fig. 8 den Einbau einer heb- und senk baren Raupenkette mit gesteuerten Magnet systemen nach Fig. 1, Fig. 9 einen Schnitt durch ein Magnet system gemäss Fig. 1 mit Steuerorganen in der Einschaltstellung und Fig. 10 einen Schnitt durch das gleiche Magnetsystem nach der Fig. 9 in der Aus schaltstellung.
Die um die beiden Antriebsräder 1 ge führte Raupenkette ist aus Magnetsystemen 2 zusammengesetzt, bei welchen die Dauer magnete 3 mittels der Hebel 4 paarweise ge steuert werden. Die Steuerung erfolgt in der Weise, dass die Hebel der Magnetsysteme an einer schematisch ;dargestellten Steuer schiene 5 vorbeigleiten.
Die Steuerschiene ist hierbei. so gestaltet, dass das erste Magnet system 6, welches in Pfeilrichtung auf die Schiene 16 aufläuft, noch nicht von der Steuerschiene 5 beeinflusst ist, sich also in ausgeschaltetem Zustand befindet, während das in Bewegungsrichtung vorausgehende Ha- gnetsystem 7 von der Steuerschiene durch Herabdrücken der Hebel in die Arbeitslage gebracht ist. Desgleichen ist das vorletzte auf der Schiene laufende Magnetsystem 8 noch in Arbeitsstellung, während das vorausgehende, sich bald ablösende Magnetsystem 9 bereits ausgeschaltet ist. Die Bewegung in die Aus schaltstellung kann bei dieser Vorrichtung durch eine Rückholvorrichtung, z. B. Federn oder dergleichen, selbsttätig bewirkt werden.
Die Kette gemäss Fig. 2 und 3 besteht aus den Polschuhen 10, die mittels Laschen 11<U>ge-</U> lenkig verbunden sind und an dem ortsfesten Magneten 12 vorbeigeführt, werden, wobei sie auf die Dauer des Gegenüberstehens magne tisch erregt werden. Bei der Anordnung nach Fig. 4 und 5 ist ein aus Polschuhen 13, 15 und einem drehbaren Dauermagneten 14 zu sammengesetztes Magnetsystem für die Ver wendung in der Kette vorgesehen. Durch Drehen des Magneten aus der Einschaltstel lung (vgl. Fig. 4) in die Ausschaltstellung (vgl. Fig. 5) kann die Steuerung des Magnet systems von Null bis zu einem Maximalwert über Zwischenwerte bewirkt. werden.
Die Stellung gemäss Fig. 5 kommt hierbei nur 'für das Abheben der gesamten Vorrichtung von der Schiene in Frage. Für diese steuerbaren Magnetsysteme findet eine Kette mit. entspre- ehend grösserer Höhe der Polschuhe 15 Ver wendung. Zwischen den Polschuhen 10 bzw. 15 und der Schiene 16 können beispielsweise Verstärkungsstücke 17 vorgesehen sein.
In Fig. 7 ist eine andere Ausführungs form der Unterseite der Polschuhe 18, die mit den Schienen unmittelbar in Berührung kommt, dargestellt. Die Verbindungsbolzen 19 zwischen beiden Polschuhen und den Laschen sind aus urmagnetischem Material hergestellt. Fig. 8 zeigt die Anordnung einer magne tischen Raupenkette 34 in einem Drehgestell 35 mit entsprechendem Antrieb 36. Die Ge samtanordnung der Raupenkette kann inner halb des Drehgestelles, wo sie in den Füh rungsschlitzen 37 gelagert ist, gehoben und gesenkt werden.
Die Fig. 9 und 10 veranschaulichen Ma gnetsysteme, wie sie in der Raupenkette ge mäss Fig. 1 Verwendung finden können, in grösserem Massstab. Fig. 9 zeigt die verstell baren Magnete in aus- und Fig. 10 in einge schaltetem Zustand.
Auf die zur Verwendung gelangenden Werkstoffe bei einem derartigen Aufbau ist hier nicht besonders eingegangen worden, da sie jedem Magnetfachmann geläufig sind. Lediglich sei erwähnt, dass es wichtig ist, die jenigen Teile der Magnetsysteme, die wech selnder magnetischer Beanspruchung oder Flussrichtung unterliegen, aus solchen Stoffen herzustellen, die geringe Hysteresisverluste aufweisen.
Method and device for increasing the rail adhesion of track conveyors, especially locomotives The invention has a method and apparatus for increasing the rail adhesion of track conveyors, for. B. Lokomo tives, using magnetic forces for the purpose of increasing the pulling force on the object.
The size of the rail adhesion on track conveyors with running wheels is determined by the wheel pressure and the coefficient of friction between wheel and rail. To increase this Schie nenhaftung, you blow in practice, z. B. when starting, sand between wheel and rail. A further increase in tractive force has so far been possible: only possible with gear trains, which, however, cause unusually high installation and operating costs.
It has now been found that the rails are adherent and thus. the tensile force can be increased in a very effective and simple manner without increasing the vehicle weight by using temporarily intermittent magnets acting on the rail.
A device for performing this method consists in the fact that a driven endless chain is seen on the track conveyor, the links of which have parts made of ferromagnetic material that are magnetically excited as long as they roll over the rail With. to be in contact with her. The structure. thus corresponds to that of a caterpillar chain. Either only one link can ever come into contact with the rail on one or both sides of the vehicle, or several links can act at the same time for the purpose of increasing the grip.
Rotatable permanent magnets are advantageously provided on the individual chain links, which are adjusted by mechanical control means in such a way that they are switched on after running onto the rail and switched off before running off.
This makes it easy to loosen the chain links from the rail. At the same time, there is also a guarantee that ferromagnetic contamination can easily be detached from the magnet systems, which have now become free of external fields.
Instead, the chain links can also be formed by pairs of pole shoes, which are only magnetically excited by permanent magnets permanently connected to the track conveyor when they are in contact with the rail. In this arrangement, the excitation of the moving magnets is effected in the simplest way by passing the pairs of pole shoes in front of the poles of the permanent magnets.
For operational reasons, e.g. B. If an increased tensile force is not required, the chain can be made liftable from the rail, the drive possibly being engaged or disengaged at the same time.
The invention is advantageously used in shunting locomotives, mountain railways, mine railways and in cases where it is desirable to exert large tensile forces with the lowest vehicle weight, such. B. for brief acceleration of light railcars.
In the drawing, examples of devices for performing the fiction, according to method are illustrated, namely: Fig. 1 shows a longitudinal section through a caterpillar-like device from steer th magnet systems, Fig. 2 is a view of an endless chain of articulated pole shoes, the slide past a stationary magnet, FIG. 3 shows a vertical cross section through the magnet and pole pieces along the line II of FIG. 2, FIG. 4 shows a vertical cross section through a system with an adjustable magnet in the switched-on position, FIG. 5 shows a vertical cross section through the system with adjustable magnet in the switch-off position, FIG. 6 a view of the chain according to FIG. 2, seen from below onto the pole shoes, FIG.
7 shows a bottom view of the pole pieces for such a chain with a different pole design, FIG. 8 shows the installation of a lifting and lowering ble caterpillar chain with controlled magnet systems according to FIG. 1, FIG. 9 shows a section through a magnet system according to FIG Control members in the switched-on position and FIG. 10 shows a section through the same magnet system according to FIG. 9 in the switched-off position.
The ge around the two drive wheels 1 caterpillar chain is composed of magnet systems 2, in which the permanent magnets 3 are controlled in pairs by means of the lever 4 ge. The control takes place in such a way that the levers of the magnet systems slide past a control rail 5 shown schematically.
The control rail is here. designed so that the first magnet system 6, which runs onto the rail 16 in the direction of the arrow, is not yet influenced by the control rail 5, i.e. is in the switched-off state, while the preceding magnet system 7 in the direction of movement is removed from the control rail by pressing down the Lever is brought into the working position. Likewise, the penultimate magnet system 8 running on the rail is still in the working position, while the preceding magnet system 9, which will soon be detached, is already switched off. The movement in the off switching position can be in this device by a return device, for. B. springs or the like, are effected automatically.
The chain according to FIGS. 2 and 3 consists of the pole pieces 10 which are hingedly connected by means of tabs 11 and are guided past the stationary magnet 12, whereby they are magnetically energized for the duration of the encounter will. In the arrangement of FIGS. 4 and 5, a magnet system composed of pole pieces 13, 15 and a rotatable permanent magnet 14 is provided for use in the chain. By turning the magnet from the switch-on position (see. Fig. 4) into the switch-off position (see. Fig. 5), the control of the magnet system can be effected from zero to a maximum value via intermediate values. will.
The position according to FIG. 5 can only be used for lifting the entire device off the rail. There is also a chain for these controllable magnet systems. correspondingly greater height of the pole pieces 15 use. Reinforcing pieces 17, for example, can be provided between the pole pieces 10 or 15 and the rail 16.
In Fig. 7 is another embodiment form of the bottom of the pole pieces 18, which comes into direct contact with the rails, shown. The connecting bolts 19 between the two pole pieces and the tabs are made of a very magnetic material. Fig. 8 shows the arrangement of a magne tables caterpillar chain 34 in a bogie 35 with a corresponding drive 36. The overall arrangement of the caterpillar chain can be raised and lowered within the bogie, where it is supported in the guide slots 37.
9 and 10 illustrate magnetic systems as they can be used in the caterpillar chain according to FIG. 1, on a larger scale. Fig. 9 shows the adjustable ble magnets in off and Fig. 10 in switched-on state.
The materials used in such a structure have not been discussed in particular here, since they are familiar to every magnet specialist. It should only be mentioned that it is important to manufacture those parts of the magnet systems that are subject to alternating magnetic stress or flow direction from materials that have low hysteresis losses.