DD149195A5 - Elektromagnetische winde - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Winde, die das Betaetigen von Waggonbremsvorrichtungen, beispielsweise Gleisbremsen, gestattet. Das Ziel der Erfindung besteht darin, sowohl den Platzbedarf der Winde als auch die Herstellungskosten zu reduzieren. Aufgabe ist es, die herkoemmlichen Hydraulik- oder Druckluftarbeitszylinder durch elektromagnetische Winden zu ersetzen. Sie enthaelt eine Mutter 2, die mit einem Rotor 3 eines Elektromotors 4 fest verbunden ist und einer Schraubenspindel 1 eine Translationsbewegung gibt. Die Winde wird gegebenenfalls durch eine Elektrobremse 9 bis 14 und durch eine elastische Vorrichtung 15 vervollstaendigt, deren Zweck es ist, die erzeugte Kraft zu begrenzen. Solche elektrisch gespeisten Winden koennen vorteilhaft hydraulische oder pneumatische Arbeitszylinder ersetzen, die gegenwaertig zum Betaetigen der Gleisbremsen benutzt werden und teuere Leitungen fuer Fluids, Verteiler sowie eine Hochleistungsdruckanlage erfordern.

Description

Elektromagnetische V/inde Anwendungsgebiet der Erfindung

Erfindung betrifft eine elektromagnetische Winde, die insbesondere zum Betätigen von Gleisbremsen benutzbar ist. Letztere werden benutzt, um die Geschwindigkeit von Y/aggons in Anlagen zum Rangieren mittels Schwerkraft zu regeln, und sie bestehen im allgemeinen aus Backen, die durch Arbeitszylinder betätigt v/erden, die mit Drucköl oder druckluft arbeiten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen·

Vorrichtungen dieser Art entsprechen vollkommen den Gebrauchsbedingungen, für die sie vorgesehen sind. Sie benötigen allerdings schwere und platzraubende Pumpen oder elektrische Kompressoren sowie aufwendige Rohrleitungen (Stahlröhren und unterirdische Betonkanrile großen Querschnitts). Solche Anlagen sind daher platzraubend und teuer.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, sov/ohl den Platzbedarf der V/inde als auch die Herstellungskosten zu reduzieren.

Darlegung des V/es ens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die herkömmlichen Hydraulikoder Druckluftarbeitszylinder durch elektromagnetische

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Winden zu ersetzen, die die elektrische Energie direkt ausnutzen und deren wirtschaftlicher Aufbau durch den Portschritt der Technik möglich gemacht worden ist.

Zu diesem Zweck ist die elektromagnetische Winde nach der .Erfindung vor allem dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mutter aufv/eist, die mit dem Rotor eines starr an einem Gehäuse befestigten Elektromotors fest verbunden ist, eine Schraubenspindel, die mit der Kutter in Eingriff ist und durch diese" translatorisch antreibbar ist, und zwei Kupplungsvorrichtungen, die an dem Gehäuse bzw. an dem vorstehenden *nde der Schraubenspindel befestigt sind.

Vorzugsweise ist. die Anordnung aus Schraubenspindel und Mutter reversierbar ausgebildet.

Außerdem enthält die Winde eine elektromagnetische Kupplung, mittels welcher der Rotor fest mit dem Gehäuse verbindbar ist, wenn der Elektromotor nicht mit Strom versorgt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die an dem Gehäuse angebrachte Kupplungsvorrichtung der Wirkung einer Rückholfeder ausgesetzt, deren Anfangsspannung einstellbar ist.

In noch· weiterer, -^usgestalung der Erfindung sind Einrichtungen zum Speisen des Elektromotors mit einer veränderlichen Spannung vorgesehen.

Solche elektromagnetischen Winden für Gleisbackenbremsen erfüllen hinsichtlich Schnelligkeit, Reversierbarkeit und

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Stillsetzbarkeit genaue Bedingungen, die sie von Standardvorrichtungen dieser ^Art unterscheiden, welche im Handel erhältlich sind und deren Haupteigenschaften durch den besonderen Verwendungszweck praktisch festgelegt sind.

Wenn die Winden längs Backen in Abständen von einem Meter angeordnet sind, können sie jeweils eine Kraft in der Größenordnung von 20 kN für einen Sekundenbruchteil mit einem Hubweg in der Größenordnung von einem Dezimeter erzeugen.

Ausführun^abeispiel

Ein ""usfiihrungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.

Die einzige'^igur der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine elektromagnetische Winde nach der Erfindung.

Die dargestellte V/inde besteht vor allem aus einer Schrau-benspindel 1, die mit einer Mutter 2 in Eingriff ist, welche mit dem Rotor (Anker) 3 eines Drehfeld-Asynchronmotors fest verbunden ist, dessen Stator (PeId) 4 an einem Gehäuse 5 starr befestigt ist. Der Stator 4 ist geblättert und trägt eine aus dem Netz gespeiste -Feldwicklung 6. Der Kotor 3 besteht aus massivem Eisen, damit ein hohes Antriebsmoment erzielbar ist. Das Gewinde der Schraubenspindel 1 ist außerdem fein oder besser geschliffen und mit umlaufenden Kugeln versehen, damit sich, ein guter V/irkungsgrad ergibt und so der Querschnitt der elektrischen Stromversorgungsleiter verringert werden kann. Die Anordnung aus

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Schraubenspindel und Mutter ist dann normalerweise reversierbar.

^ie Winde ist darüber hinaus mit Kupplungsvorrichtungen in Form von Endösen 7 und 8 versehen, die an dem Gehäuse 5 bzw. an dem vorspringenden Ende der Schraubenspindel 1 angebracht sind und mittels denen sie an einer Gleisbackenbremse befestigt v/erden kann,- um die Backen zu betätigen. Solche Gleisbremsen sind beispielsweise in den PR-PS 73 21722 und 73 22143 der Anmelderin beschrieben.

Wenn die Feldwicklung 6 des Stators 4 mit elektrischem Strom versorgt wird, dreht sich der Rotor 3 und dreht die mit ihm fest verbundene I-Iutter 2 an. Die Schraubenspindel 1, die sich wegen der Kupplung der Winde an den Endösen 7 und 8 nicht drehen kann, führt dann eine Translationsbewegung aus, wodurch die 7/inde langer wird.

Am Ende des Hubweges unterbricht ein Mehrstellungsschalter die Stromversorgung der Feldwicklung 6 und der üotor 3 wird langsamer. Je nach der gewählten Position des Hubwegendes üben die Backen der Gleisbremse auf das Rad des zu verlangsamenden Waggons natürlich eine unterschiedliche Bremskraft aus. Es könnten beispielsweise zwölf unterschiedliche Positionen des Hubwegendes vorgesehen werden.

Wenn die Feldwicklung 6 des Stators 4 nicht mehr mit Strom versorgt wird, übt die durch die Winde betätigte Gleisbremse eine entgegengerichtete Reaktionskraft aus, die bestrebt ist, den Kotor 3 in umgekehrter Kichtung zu drehen und. somit die Bremse zu lösen, und zwar umso mehr, als die Anordnung aus Schraubenspindel 1 und Mutter 2 normalerweise reversierbar ausgebildet ist.

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Zum Beseitigen dieses Nachteils ist die Winde nach der Erfindung mit einer Liagn et kupplung ausgerüstet, die insbesondere eine Kupplungsscheibe 9 enthält, welche mit dem Rotor 3 durch einen Stift 10 fe3t verbunden ist. In den Extremstellungen der Winde drückt die Kupplungsscheibe 9 kräftig gegen den Körper der Winde, und zwar unter der Wirkung einer Druckfeder 11 über einen beweglichen Anker 12 eines Elektromagneten 13, der durch eine Wicklung 14 erregbar ist. Da der Anker 12 gegen Drehung verkeilt ist, wird der Rotor 3 festgehalten und es ist kein Lösen der Bremse mehr möglich.

Wenn die Winde arbeiten soll, genügt es, die Wicklung 14 des Elektomagneten 13 zur gleichen Zeit wie die Feldwicklung 6 des Stators 4 mit Strom zu versorgen. Der bewegliche Anker 12 wird dann in Richtung des Joches des Elektromagneten gegen die Wirkung der Druckfeder 11, die zusammengedrückt wird, angezogen. Die Kupplungsscheibe 0 wird dadurch freigegeben und der Rotor 3 kann sich daher frei drehen.

In dem Pail, in welchem die Winde zum Betätigen einer direkten Bremse benutzt wird, d. h. einer Bremse, die im Prinzip nicht proportional zum Gewicht bremst, müssen die Backen in der Bremsstellung elastisch angedrückt werden, um eine Anpassung an die Dickenunterschiede zwischen den verschiedenen Typen von gebremsten Rädern vorzunehmen, wenn nicht, ist ein Entgleisen unvermeidlich. Zu diesem Zweck ist die Endöse in dem entsprechenden Ende des Gehäuses 5 verschiebbar gelagert und stützt sich auf einer ^eder 15 ab, deren Angangsspannung durch eine Mutter 16 eingestellt v/ird. Die Maximalkraft, die durch eine solche Winde erzeugt wird, wird auf diese Weise durch die Spannung der Feder 15 begrenzt und

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hängt letzlich von der Position der Mutter 16 ab. Zum Erzielen von kleineren Kräften, die zwischen null und diesem Maximum liegen, hat der Hubwegendeschalter mehrere Stellungen, so daß die Klemmkraft der Backen letztlich von dem Abstand derselben vor dem Bremsen eines Rades abhängig ist.

In dem Fall, in welchem die ^inde dagegen benutzt wird, um eine Bremse anzuziehen, die proportional zum Gewicht der Radachsen bremst, kann sie durch die Verwendung einer irreversiblen Schraubenspindel vereinfacht v/erden, indem der Hubwegendeschalter weggelassen und durch eine Sicherheitsvorrichtung mit Verzögerungsglied ersetzt wird und indem die Peder 15 weggelassen und durch einfache elastische Ringe in den Befestigungsenden der Winde ersetzt wird.

Es ist im übrigen bekannt, daß in gewissen besonderen Anlagen Bremsen benutzt werden, die nur eine geringe kinetische Energie zu absorbieren haben. Solche Bremsen können direkt sein, d. h. ohne zum Gewicht proportionale Bremsung arbeiten, und können außerdem durch vereinfachte V/inden, wie sie oben beschrieben worden sind, betätigt werden, sofern die Schraubenspindel 1 frei reversibel ist. Die Feldwicklung 6 des Stators 4 wird dann mit einer veränderlichen Spajinung, beispielsweise mittels eines Transformators und eines Stellwiderstandes, in Abhängigkeit von der zu erzeugenden Bremskraft gespeist und zwar während der gesamten ^auer der Bremsung.

Claims (5)

9 0 85. -V 9.6.1980 56 936 / 16 Erfindungsanspruch

1. Elektromagnetische Winde, die insbesondere zum Betätigen von Gleisbackenbremsen benutzbar ist, gekennzeichnet durch eine Mutter (2), die mit dem Rotor (3) eines an einem Gehäuse (5) starr befestigten Elektromotors fest verbunden ist, durch eine Schraubenspindel (1), die mit der Mutter in Eingriff ist, um ihr eine Translationsbewegung geben zu können, und durch zwei Kupplungsvorrichtungen (7, 8), die an dem Gehäuse bzw. an dem vorstehenden Ende der Schraubenspindel angebracht sind.

2· Winde nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Anordnung aus der Schraubenspindel (1) und der Llutter (2) reversibel ausgebildet ist.

3. V/inde nach Punkt 2, gekennzeichnet durch eine elektromagnetische Kupplung (9, 10, 11, 12, 13, 14) zum festen Verbinden dec Rotors (3) mit dem Gehäuse (5)» wenn der Elektromotor nicht mit Strom versorgt ist.

4· Winde nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die an dem Gehäuse (5) angebrachte Kupplungsvorrichtung (.7) unter der Wirkung einer Rückstellfeder (15) steht, deren Anfangsspannung einstellbar ist.

5· V/inde nach einem der Punkte 1 bis 4» gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Speisen des Elektromotors mit einer veränderlichen Spannung.

Hierzu 1 Seite Zeichnung