M"agnetsohienenbremse Vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektromagnetische
Schienenbremsen für Eisenbahnfahrzeuge, bestehend aus einem Elektromagneten mit
Spule, der bei Erregung einen Magnetfluss in einem aus magnetischem Werkstoff gefertigten
Teil erzeugt, das als Bremsschuh durch die elektromagnetische Anziehungskraft fest
auf den Schienenkopf gepresst wird, sobald die beschriebene Bremsvorrichtung auf
die Schiene abgesenkt wird. Bekannt sind insbesondere Bremsen dieser Art, fieren
Bremsschuhe entweder in bewegliche Iamellen unterteilt sind und sich so der Querschnittsform
des Schienenkopfes anpassen, oder aber freibeweglich zu den Schenkeln des Elektromagneten
angeordnet werden, welche-ihrerseits wiederum beweglich zum Spulenkern angeordnet
sind, um einen guten Kontakt zwischen Bremsschuh und-Schienenkopf zu erzielen. Bei
dem unterteilten Bremsschuh konnte allerdings die zwischen Schiene und Bremsschuh
entstehende Reibungswärme zu einer Verschweissung der LamQllen führen, während es
bei den freibeweglich zu Magnetschenkeln und Eisenkern angeordneten Bremsschuhen
zur Bildung bedeutender Luftspalte kam, deren hoher magnetischer Widerstand den
Vorteil
der verbesserten Schienenberührung zunichte machte.Magnetic Rail Brake The present invention relates to electromagnetic
Rail brakes for railway vehicles, consisting of an electromagnet with
Coil that, when excited, generates a magnetic flux in a made of magnetic material
Part produced as a brake shoe by the electromagnetic attraction force
is pressed onto the rail head as soon as the braking device described is on
the rail is lowered. Brakes of this type are known in particular
Brake shoes are either divided into movable lamellae and so the cross-sectional shape
of the rail head, or freely movable to the legs of the electromagnet
are arranged, which in turn are arranged to be movable relative to the coil core
to achieve good contact between the brake shoe and the rail head. at
the subdivided brake shoe could, however, be the one between the rail and the brake shoe
resulting frictional heat lead to welding of the lamellae while it
in the case of the brake shoes, which are freely arranged to form magnetic legs and iron core
the formation of significant air gaps, the high magnetic resistance of which the
advantage
the improved rail contact nullified.
Eine andere Verbesserung, Gegenstand des deutschen Patentes Nr. 928.106
besteht darin, die elektromagnetische Bremse in Form einer Spule auszuführen, die
auf ein langgestrecktes ovales Gehäuse montiert wird, dessen Längsachse parallel
zur Schiene verläuft und auf dessen unteren Teil ein Bremsschuh montiert ist, der
aus einer bestimmten Anzahl nebeneinanderliegender unabhängiger Einzelteile besteht,
die durch ihren als umgekehrtes U,@also hufeisenförmig ausgebildeten Querschnitt
innerhalb gewisser Grenzen in je4pr Richtung freibeweglich sind Diese aus getrennttn
Einzelteilen bestehende Ausführung des Bremsschuhs-'führt jedoch zu einer gewissen
Streuung des Magnetflusses, wodurch die Anziehungskraft zwischen Schiene und Bremsschuh
geringer und. folglich die Wirksamkeit der Bremse beeinträchtigt wird. Ausserdem
sind die an Bremsschuhe dieser Artgestellten Anforderungen jedenfalls recht widerspruchsvoll.
Um durch den mit der vorhandenen Spannung eingespeisten Elektromagneten eine starke
Anziehungskraft zwischen Schiene und Brems-, Schuh zu erzielen, muss einerseits
die magnetische Induktion im Schienenschuh so hoch wie möglich sein und folglich
der zur Fertigung des Bremsschuhs verwandte Werkstoff eine hohe magnetische-Permeabilität
habeng
eine Forderung, die umso zwingender wird bei den aus beweglichen Einzelteilen bestehenden
Bremsschuhen, die an sich schon dazu neigen, eine Streuung des Magnetflusses hervorzurufen.
Andererseits muss der Werkstoff der Bremsschuhe sehr verschleissfest gegen die Schienenreibung
sein, also eine Eigenschaft aufweisen, die Werkstoffe mit hoher magnetischer Permeabilität
im allgemeinen nicht besitzen. Ausserdem muss bei Einspeisung der Magnetspulen mit
Wechselstrom der Schienenschuh-Werkstoff eine geringe Koerzitivkraft haben, um so
auch die Hysteresis-Verluste möglichst gering zu halten.Another improvement, the subject of German Patent No. 928.106
consists in making the electromagnetic brake in the form of a coil, which
is mounted on an elongated oval housing, the longitudinal axis of which is parallel
runs to the rail and on the lower part of which a brake shoe is mounted, which
consists of a certain number of adjacent independent individual parts,
by their as an inverted U, @ that is horseshoe-shaped cross-section
Within certain limits, these are freely movable in each direction
Individual parts of the existing execution of the brake shoe, however, lead to a certain
Dispersion of the magnetic flux, which creates the force of attraction between the rail and the brake shoe
lower and. consequently the effectiveness of the brake is impaired. Besides that
the requirements placed on brake shoes of this type are in any case quite contradictory.
In order to generate a strong through the electromagnet fed in with the existing voltage
To achieve attraction between rail and brake, shoe must on the one hand
the magnetic induction in the rail shoe must be as high as possible and consequently
the material used to manufacture the brake shoe has a high magnetic permeability
have
a requirement that is all the more imperative for those made up of moving parts
Brake shoes, which in themselves tend to cause the magnetic flux to scatter.
On the other hand, the material of the brake shoes must be very wear-resistant against rail friction
be, so have a property that materials with high magnetic permeability
generally do not own. In addition, the solenoid coils must also be fed in
Alternating current of the rail shoe material have a low coercive force, so as to
also to keep the hysteresis losses as low as possible.
r A11 diqse an sich widerspruchsvollen Forderungen erfüllt die hier
vorgeschlagene elektromagnetische Schienenbremse. Bei ihr handelt es sich um die
be-reits oben beschriebene Bauart mit einem aus mehreren
getrennten
Einzelteilen bestehenden Schienenschuh. Die hufeisenförmigen Einzelglieder sind
nebeneinander auf den unteren Teil des langgestreckten Ovals des Spulenkastens montiert
und zeichnen sich dadurch aus#
dass sie aus ferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit
hergestellt sind.The electromagnetic rail brake proposed here fulfills these contradicting requirements. It is of the type already described above with a rail shoe consisting of several separate individual parts. The horseshoe-shaped individual elements are mounted side by side on the lower portion of the elongated oval of the coil box and are characterized in that they # manufactured from ferritic spheroidal graphite cast iron are.
Dieses Spezial-Gusseisen mit ferritischem Gefüge, in dem der Kohlenstoff
in Form von kleinen Graphitkugeln
abgeschieden ist, besitzt die
Eigenschaft, eine hohe magnetische Permeabilität mit sehr ge-inger Koerzitivkraft
zu verbinden. Darüber hina.äs hat es bemerkenswerte mechanische -Eigenscha-L--ten,
und zwar hohe Zugfestigkeit, hohe Brinellhärte und erhöhte Abriebfestigkeit, wodurch
es sich besonders zur Herstellung von Schienenschuhen für obenbeschriebene Magnetbremsen
eignet. Mit derartigen Schienenschuhen versehene Bremsen haben dank deren guten
magnetischen Eigenschaften eine ausgezeichnete Bremsleistung, was die Anpresskraft
auf die Schiene betrifft, und besitzen gleichzeitig eine hohe Verschleissfestigkeit.
Ausserdem besteht bei ihnen nicht die Gefahr eines Verschweissens.This special cast iron with a ferritic structure in which the carbon
in the form of small graphite balls
is deposited, owns the
Property, high magnetic permeability with very low coercive force
connect to. In addition, it has remarkable mechanical properties,
namely high tensile strength, high Brinell hardness and increased abrasion resistance, whereby
it is particularly suitable for the production of rail shoes for the magnetic brakes described above
suitable. Brakes provided with such rail shoes have, thanks to them, good ones
magnetic properties excellent braking performance, what the contact force
affects the rail, and at the same time have a high level of wear resistance.
In addition, there is no risk of welding with them.