DE19600187A1 - Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungsmechanismus - Google Patents
Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungsmechanismusInfo
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eisenbahnbrems- und/oder
-beschleunigungseinrichtung, insbesondere eine Eisenbahn
wagengleisbrems- und/oder -beschleunigungseinrichtung, und
mehr im besonderen eine Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder
-beschleunigungseinrichtung, in welcher ein Linearinduktions
motor oder mehrere Linearinduktionsmotoren zum Vorsehen einer
genauen Bremsung oder Beschleunigung von Schienenfahrzeugen
unter der Steuerung und/oder Regelung der Gleisbrems- und/oder
-beschleunigungseinrichtung verwendet wird bzw. werden.
In Rangier- bzw. Verschiebebahnhöfen besteht aufgrund der be
trieblichen Anforderungen und Ziele ein starkes Bedürfnis, die
Fähigkeit zum Erhöhen der Durchsatzkapazität bei der Eintei
lung, Anordnung und/oder Zusammenstellung der Eisenbahnwagen
zu erhöhen. Aufgrund der gegenwärtigen Technologie ist es
nicht immer möglich, einen maximalen Durchsatz und/oder genaue
Ankupplungsgeschwindigkeiten zu erreichen. Die Ergebnisse
hiervon können insbesondere Verzögerungen und/oder Kostenerhö
hungen bei der Verfrachtung und dem Versand von Waren sein.
Die Mechanisierung und Automatisierung von Rangier- bzw. Ver
schiebebahnhöfen für die Zusammenstellung von Eisenbahnwagen
sind wesentliche Faktoren bei der Modernisierung der Waren
transportsysteme.
Gegenwärtig wird die Steuerung der Geschwindigkeit eines Ei
senbahnwagens durch mechanische, elektrische oder pneumatische
Wagengleisbremsen erreicht, welche die kinetische Energie des
Wagens vermindern. Mit diesen Arten von Systemen kann man die
Schienen- bzw. Eisenbahnwagengeschwindigkeit nicht immer genau
steuern, und in einigen Fällen kann es zur Beschädigung von
Frachtwaggons kommen, wenn die Ankupplungsgeschwindigkeiten zu
hoch sind. Die Geschwindigkeiten der Waggons variieren wesent
lich, und zwar deswegen, weil die Waggons unterschiedliche Ge
wichte haben, weil die Waggons schwer- oder leichtfahr- oder
-rollbar sind, sowie wegen des Windeinflusses und wegen der
Krümmung der Gleise etc. Außerdem können Variationen in der
Reibung die Bremskräfte von einigen mechanischen Systemen un
vorhersagbar machen.
Der Betrieb in einem Rangier- bzw. Verschiebebahnhof für die
Zusammenstellung von Eisenbahnwaggons ist wie folgt: Ein Ei
senbahnwagen wird in dem Rangier- bzw. Verschiebebahnhof über
einen künstlichen Hügel, der als der "Ablaufberg" bezeichnet
wird, geschoben, um den Eisenbahnwagen mit genügend Geschwin
digkeit zum Durchqueren der Weite des Rangier- bzw. Verschie
bebahnhofs bzw. -geländes zu versehen. In einem solchen System
muß der Kamm des Ablaufbergs so hoch genug sein, daß der am
schwersten zu fahrende bzw. rollende und leichteste Eisenbahn
wagen, der unter den zusammenzustellenden Eisenbahnwagen ist,
noch zu der am weitesten entfernten Bestimmungsstelle, die für
einen solchen Eisenbahnwagen in dem Rangier- bzw. Verschiebe
bahnhof bzw. -gelände in Frage kommt, rollen kann. Nachdem der
Eisenbahnwagen dadurch, daß er über den Ablaufberg geschoben
worden ist, Geschwindigkeit gewonnen hat, wird die Eisenbahn
wagengeschwindigkeit durch eine oder mehrere Gleisbremsen re
guliert. Die Gleisbremse selbst ist gewöhnlich ein Satz von
kräftigen bzw. leistungsfähigen Klemm- bzw. Bremsbacken auf
jeder Seite des und wenige Zentimeter bzw. Zoll über dem
Schienenkopf, welche die Eisenbahnwagenräder greifen, so daß
dadurch der Eisenbahnwagen auf die gewünschte Austritts- bzw.
Endgeschwindigkeit verlangsamt wird. Um das Quietschen der
Eisenbahnwagengleisbremse zu unterdrücken, das aufgrund der
Einwirkung der Gleisbremse gegen die Räder des Eisenbahnwagens
entsteht, können Geräuschunterdrückungssysteme vorgesehen
sein, durch welche die Räder des Eisenbahnwagens mit einer
Öl-in-Wasser-Emulsion besprüht werden, wenn der Eisenbahnwagen
die Gleisbremse passiert; allerdings kann es sein, daß solche
Operationen durch Umweltrichtlinien beschränkt werden.
Anfänglich wird die Eisenbahnwagengeschwindigkeit, basierend
auf der gemessenen Geschwindigkeit und dem Bestimmungsort des
Eisenbahnwagens, durch eine Hauptgleisbremse herabgesetzt. Als
nächstes wird der Eisenbahnwagen durch entsprechende Weichen
stellung auf ein Gruppengleis, das aus mehreren Gruppengleisen
vorher ausgewählt worden ist, rollen gelassen, wobei er Grup
pengleisbremsen passiert, wo er wiederum verlangsamt wird,
wenn das die Geschwindigkeit und der Bestimmungsort des Eisen
bahnwagens verlangen. Schließlich wird der Eisenbahnwagen
durch Weichenstellung auf eines von mehreren Tangentengleisen,
das mit dem jeweiligen speziellen Gruppengleis verbunden ist,
rollen gelassen, wo der Eisenbahnwagen eine Tangentengleis
bremse passiert. Die Tangentengleisbremsen befinden sich all
gemein am Ende des Zusammenstellungsgeländes und bieten die
letzte Möglichkeit, die Endgeschwindigkeit des Eisenbahnwagens
zu steuern. Die Geschwindigkeit des Eisenbahnwagens wird mit
tels der jeweiligen Tangentengleisbremse so herabgesetzt, daß
die Endgeschwindigkeit beim Einkuppeln geringer ist als eine
vorbestimmte Maximalgeschwindigkeit, wie z. B. 6,44 km/h oder
4 Meilen pro Stunde.
Diese wünschenswerte Betriebsweise wird nicht immer erreicht,
weil die Endgeschwindigkeit typischerweise in Abhängigkeit von
dem Eisenbahnwagengewicht, dem Einfluß des Windes, den Rei
bungskräften und dem sich ändernden Raum, der auf dem Gleis
verfügbar ist, variiert. Typischerweise wird die Geschwindig
keit des Eisenbahnwagens mit einem Dopplerradarsystem gemes
sen. Es ist jedoch oft so, daß solche Radarsysteme nicht genü
gend genau sind, um die Endgeschwindigkeit präzise regulieren
zu können. Zeitweise kann es sein, daß die Eisenbahnwagenge
schwindigkeit niedriger ist, als es zum Bewirken des angemes
senen Ankuppelns notwendig ist, so daß dadurch Korrekturopera
tionen mittels einer oder mehrerer Rangierlokomotiven notwen
dig werden.
Obwohl frühere Studien mit Linearmotoren angedeutet haben, daß
es möglich sein könnte, eine Beschleunigung und eine Verzöge
rung mit der gleichen Gleisbremse zu erzielen, gibt es gegen
wärtig keine kommerziellen Eisenbahnwagengleisbremsen, in
denen Linearinduktionsmotoren zum genauen Regulieren der
Eisenbahnwagengeschwindigkeit verwendet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher insbesondere,
eine Eisenbahnwagengleisbrems - und/oder -beschleunigungsein
richtung unter Verwendung von Linearinduktionsmotoren zur
Verwendung zu stellen, durch die ein Eisenbahnwagen mit prä
ziser Steuerung und/oder Regelung und weniger Geräuschen als
in gegenwärtigen Eisenbahnwagengleisbremssystemen beschleunigt
und verzögert bzw. gebremst werden kann.
Mit der Erfindung wird infolgedessen ein Eisenbahnwagengleis
brems- und/oder -beschleunigungsmechanismus zur Verfügung ge
stellt, in dem eine lineare elektromagnetische Induktion für
das präzise Beschleunigen oder Verzögern bzw. Bremsen eines
Eisenbahnwagens angewandt wird. Der Gleisbrems- und/oder -be
schleunigungsmechanismus umfaßt eine Mehrzahl von Linearinduk
tionsstatoren, die eine Mehrzahl von beabstandeten Primärin
duktoren hat bzw. haben, sowie eine steuer- bzw. regelbare
Leistungs- bzw. Stromquelle, welche mit ausgewählten der Pri
märinduktoren elektrisch verbunden ist, ferner eine Steuer- bzw.
Regeleinrichtung zum Steuern bzw. Regeln des durch die
steuer- bzw. regelbare Leistungs- bzw. Stromquelle zu den je
weiligen Primärinduktoren übertragenen elektrischen Stroms,
und einen oder mehrere Sensoren zum Abfühlen von ausgewählten
Eisenbahnwagenparametern und zum Übertragen jener Parameter zu
der Steuer- bzw. Regeleinrichtung, so daß die von der Gleis
brems- und/oder -beschleunigungseinrichtung angewandten Ge
schwindigkeitskorrekturkräfte diesen Parametern proportional
oder eine vorbestimmte Funktion dieser Parameter sind. Die
Steuer- bzw. Regeleinrichtung reguliert die magnetomotorische
Kraft, welche auf einen aus einer Mehrzahl von Eisenbahnrad
sätzen ausgewählten Eisenbahnradsatz ausgeübt wird und ist mit
jeder steuer- bzw. regelbaren Leistungs- bzw. Stromquelle ver
bunden. In einigen Ausführungsformen weist der Sensor wenig
stens einen Teil eines faseroptischen Kabels auf, welches Ka
bel benachbart einer vorbestimmten Länge der Gleisschiene an
geordnet sein kann.
Jeweilige Paare der Primärinduktoren können wenigstens einen
Teil einer Gleisschiene zwischen sich angeordnet haben. In
einer Ausführungsform sind die Polflächen von jeweiligen Pri
märinduktoren aus der Mehrzahl der Primärinduktoren generell
senkrecht zu der Richtung einer Gleisschiene und in gegenüber
liegender Beziehung zu der Gleisschiene ausgerichtet bzw. an
geordnet. In dieser Ausführungsform kann wenigstens ein Teil
der Gleisschiene generell zwischen den jeweiligen Polflächen
angeordnet sein.
In einer anderen Ausführungsform sind jeweilige der Primärin
duktoren magnetisch durch wenigstens einen Teil einer magne
tisch permeablen Unterlage mit jeweiligen anderen Primärin
duktoren gekoppelt bzw. verbunden bzw. verkettet. Die Gleis
schiene ist generell oberhalb der Mehrzahl der Primärindukto
ren und der Unterlage angeordnet, und sie ist magnetisch mit
wenigstens einem Teil der Unterlage verbunden bzw. gekoppelt.
In dieser Ausführungsform kann die Gleisschiene eine Mehrzahl
von magnetischen Gleisabschnitten und eine Mehrzahl von nicht
magnetischen Gleisabschnitten haben, wobei jeweilige nichtmag
netische Gleisabschnitte aus der Mehrzahl der nichtmagneti
schen Gleisabschnitte zwischen jeweilige magnetische Gleisab
schnitte aus der Mehrzahl der magnetischen Gleisabschnitte
zwischengefügt sind. In dieser Ausführungsform können die
nichtmagnetischen Gleisabschnitte oberhalb der Primärinduk
toren angeordnet sein, und die magnetischen Gleisabschnitte
können generell oberhalb der Unterlage angeordnet sein.
In einigen Ausführungsformen umfaßt die steuer- bzw. regelbare
Leistungs- bzw. Stromquelle einen Leistungs- bzw. Strommulti
plexer bzw. -mehrfachkoppler, welcher mit wenigstens einem
Linearinduktionsstator und einem Leistungs- bzw. Stromumset
zer, der zwischen eine Wechselstromquelle und den Leistungs- bzw.
Strommultiplexer bzw. -mehrfachkoppler zwischengefügt
ist, verbunden ist. In den Fällen, in denen die Leistung für
den Wagen- bzw. Eisenbahngleiswagenbrems- und/oder -beschleu
nigungsmechanismus von Wechselstrom geliefert wird, kann ein
Leistungs- bzw. Stromumsetzer verwendet werden, welcher ins
besondere ein regenerativer Wechselstrom- zu-Wechselstrom-Lei
stungsumsetzer sein kann.
Die elektrische Leistung für den Wagen- bzw. Eisenbahnwagen
gleisbrems- und/oder -beschleunigungsmechanismus kann auch von
einer kommerziellen Wechselstromquelle über eine Gleichstrom
versorgung geliefert werden. In dieser Ausführungsform kann
die Gleichstromversorgung eine regenerative Stromversorgung
sein. Einige Ausführungsformen weisen eine Gleichstromversor
gung auf, die einen Leistungs- bzw. Strommultiplexer bzw.
-mehrfachkoppler hat, welcher mit einer Mehrzahl von Linearin
duktionsstatoren verbunden ist, sowie einen Leistungs- bzw.
Stromumsetzer, der zwischen die Gleichstromversorgung und den
Leistungs- bzw. Strommultiplexer bzw. -mehrfachkoppler ge
schaltet ist.
Außerdem können Mittel zum Kühlen der Primärinduktoren in dem
Wagen bzw. Eisenbahngleiswagenbrems- und/oder -beschleuni
gungsmechanismus vorgesehen sein. Das Kühlen kann mittels ei
nes Fluids, wie zum Beispiel Luft, Wasser, Öl, Alkohol oder
Druckgas bewerkstelligt werden.
Die vorstehenden sowie weitere Vorteile, Ziele und Merkmale
der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Figuren der Zeichnung anhand einiger besonders bevorzugter Aus
führungsformen der Erfindung näher beschrieben und erläutert;
es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung eines Rangier- bzw. Verschiebebahn
hofs für die Zusammenstellung von Eisenbahnwaggons;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Linearinduk
tionsgleisbrems- und/oder -beschleunigungsmechanis
mus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Darstellung einer Ausführungsform eines Linear
induktionsstators gemäß der Erfindung;
Fig. 4a eine Darstellung eines Linearinduktionsstators gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung in einer Seiten
trassenkonfiguration;
Fig. 4b eine Darstellung von zwei Linearinduktionsstatoren
in einer Seitentrassenkonfiguration;
Fig. 4c eine Darstellung von vier Linearinduktionsstatoren
in einer Seitentrassenkonfiguration;
Fig. 5 eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines
Linearinduktionsstators gemäß der Erfindung;
Fig. 6a eine Darstellung eines Linearinduktionsstators in
einer Innentrassenkonfiguration;
Fig. 6b eine Darstellung von zwei Linearinduktionsstatoren
in einer Innentrassenkonfiguration;
Fig. 7 eine Darstellung eines Wechselstromverteilungssy
stems, das elektrische Leistung durch Wechselstrom
zu-Wechselstrom-Leistungs- bzw. -Stromumsetzer an
Linearinduktionsgleisbrems- und/oder -beschleuni
gungsmechanismen liefert;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform
eines regenerativen Wechselstrom- zu-Wechselstrom-
Leistungs- bzw. -Stromumsetzers;
Fig. 9 eine Darstellung eines Gleichstromverteilungssy
stems, das elektrische Leistung durch Gleichstrom
zu-Wechselstrom-Leistungs- bzw. -Stromumsetzer an
Linearinduktionsgleisbrems- und/oder -beschleuni
gungsmechanismen liefert;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform
eines regenerativen Gleichstrom-zu-Wechselstrom-Lei
stungs- bzw. -Stromumsetzers;
Fig. 11 eine Darstellung einer Ausführungsform einer Lei
stungs- bzw. Strommehrfachkopplung gemäß der Erfin
dung;
Fig. 12 eine Darstellung einer anderen Ausführungsform einer
Leistungs- bzw. Strommehrfachkopplung gemäß der Er
findung;
Fig. 13 eine Darstellung einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung
zum Steuern bzw. Regeln von Linearinduktionsgleis
brems- und/oder -beschleunigungsmechanismen gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 14 eine Darstellung eines Mittels bzw. einer Einrich
tung zum Kühlen von Linearinduktionsstatoren.
Die typische Betriebsweise in einem Rangier- bzw. Verschiebe
bahnhof bei der Zusammenstellung von Eisenbahnwaggons, wie sie
in Fig. 1 angedeutet ist, ist wie folgt: Eisenbahnwaggons, die
in bestimmter Weise zusammengestellt werden sollen, werden
mittels einer Rangierlokomotive über den künstlichen Hügel
oder Ablaufberg 11 geschoben. Durch die Schwerkraft bewegen
sich die Eisenbahnwaggons dann in das Gruppierungs- bzw. Zu
sammenstellungsgelände 15. In Abhängigkeit von der gemessenen
Geschwindigkeit und dem beabsichtigten Bestimmungsort des Ei
senbahnwaggons, kann der Eisenbahnwaggon mittels der Haupt
schienenbremse 12 verlangsamt werden. Der Eisenbahnwaggon wird
dann zu einem gewünschten Gruppengleis geleitet, wo er mittels
einer Gruppengleisbremse 13 weiter verlangsamt werden kann,
wenn und wie das die gemessene Geschwindigkeit und der Bestim
mungsort des Eisenbahnwaggons erfordern. Schließlich wird der
Eisenbahnwaggon durch entsprechende Weichenstellung in ein
Tangentengleis rollen gelassen, wo eine oder mehrere Tangen
tengleisbremsen 14 dahingehend wirkt bzw. wirken, daß die End
geschwindigkeit des Eisenbahnwaggons beim Ankuppeln auf eine
akzeptable Geschwindigkeit, wie zum Beispiel weniger als 6,44
km/h bzw. 4 Meilen pro Stunde, herabgesetzt wird. Jedoch läßt
sich diese typische Betriebsweise nicht immer erreichen, weil
die Endgeschwindigkeit nicht immer genau einreguliert werden
kann. Änderungen im Gewicht, dem Einfluß des Windes, den Rei
bungskräften und in dem auf dem Gleis verfügbaren Raum wirken
alle dahingehend, daß dadurch die Eisenbahnwaggongeschwindig
keit gegenüber dem gewünschten Wert abweicht. Manchmal können
Eisenbahnwaggons, welche nicht die richtige Endgeschwindigkeit
haben, steckenbleiben oder unvollständig ankuppeln, so daß da
durch eine Korrektur mittels einer oder mehrerer Rangierloko
motiven erforderlich wird. Der Korrekturprozeß ist langsam und
infolgedessen teuer und kann dazu führen, daß die Waren in dem
Eisenbahnwaggon unter Umständen beschädigt werden. Anderer
seits kann ein ungenügendes Bremsen bzw. Herabsetzen der Ge
schwindigkeit des Eisenbahnwaggons bewirken, daß das Ankuppeln
mit einer größeren als der gewünschten Geschwindigkeit bewirkt
wird, so daß dadurch die Kupplungen und häufig auch die Ladung
des Eisenbahnwaggons beschädigt werden.
Mit der Erfindung wird ein Linearinduktions-Eisenbahnwaggon
gleisbrems- und/oder -beschleunigungsmechanismus zur Verfügung
gestellt, mit dem die Geschwindigkeit eines Eisenbahnwaggons
präzise reguliert werden kann, indem auf ausgewählte Radsätze
des Eisenbahnwaggons eine beschleunigende oder verzögernde ma
gnetomotorische Kraft ausgeübt wird. Die magnetomotorische
Kraft wird durch Anlegen eines elektrischen Stroms einer vor
gewählten Spannung und Frequenz an wenigstens einen Linearin
duktionsstator erzeugt. Jeder Stator hat eine Mehrzahl von
Primärinduktoren. Elektrischer Strom kann auf jeden Primärin
duktor in einer vorbestimmten Aufeinanderfolge mittels eines
bevorzugten Verfahrens so angewandt werden, daß die magnetomo
torische Kraft in der gewünschten Richtung ausgeübt werden
kann bzw. wird.
Jeder Linearinduktionsstator kann von einem Festkörperlei
stungs- bzw. -stromumsetzer variabler Spannung und variabler
Frequenz (der Begriff "variabler Spannung, variabler Frequenz"
wird hier entsprechend dem englischen Ausdruck "variable-vol
tage, variable-frequency" mit VVVF abgekürzt) mit Mikroprozes
sorsteuerung bzw. -regelung gespeist werden, um den angemesse
nen Schub oder die angemessene Bremsung für das Verändern der
Eisenbahnwaggongeschwindigkeit zu erreichen, indem die ge
wünschte Spannung und Frequenz dem Gleisbrems- und/oder -be
schleunigungsmechanismus zugeführt wird. Für die Umsetzerfre
quenz bzw. -zuführungsfrequenz können solche Parameter wie die
Zug- bzw. Eisenbahnwaggongeschwindigkeit benutzt werden, wel
che in Echtzeit gemessen und zu der Umsetzerfrequenzregulier
einrichtung übertragen werden können. Kommerzielle Wechsel
stromquellen liefern typischerweise elektrische Leistung mit
fester Frequenz und fester Spannung. Eine direkte Anwendung
dieser Leistung auf Linearinduktionsstatoren würde nicht dazu
führen, daß eine genaue Geschwindigkeitssteuerung bzw. -rege
lung der Eisenbahnwaggons unter Verwendung der Gleisbrems- und/oder
-beschleunigungseinrichtung erzeugt werden würde.
Daher mag jeder Linearinduktionsstator von einem VVVF-Lei
stungs- bzw. -Stromumsetzer gespeist werden. Obwohl jeder
Linearinduktionsstator von einem ihm gewidmeten Leistungs- bzw.
Stromumsetzer, Steuer- bzw. Regelgerät und Sensor ver
sorgt werden kann, kann es zu bevorzugen sein, daß mehrere
Statoren unter Verwendung eines Multiplex- bzw. Mehrfachkopp
lungsleistungs- bzw. -stromumwandlungs- und -verteilungssy
stems mit elektrischer Leistung versorgt werden. Der Lei
stungs- bzw. Strommultiplexvorgang bzw. die Leistungs- bzw.
Strommehrfachkopplung kann eine Koordination mit der zentralen
Rangier- bzw. Verschiebebahnhofsanlage, welche die Eisenbahn
waggons leitet bzw. dirigiert, umfassen, derart, daß einer
bestimmten Gleisbrems- und/oder -beschleunigungseinrichtung zu
einer abgeschätzten oder berechneten Zeit der Ankunft eines
Eisenbahnwaggons die gewünschte Leistung zugeführt werden
kann.
Wenn eine Verwendung zur Beschleunigung eines Eisenbahnwaggons
stattfindet, übersetzt der Leistungs- bzw. Stromumsetzer die
elektrische Energie von dem Stromversorgungs- bzw. Leistungs
system in kinetische Energie, welche auf das Fahrzeug bzw. den
Eisenbahnwaggon über den bzw. einen jeweiligen Radsatz ange
wandt wird. Wenn der Leistungs- bzw. Stromumsetzer in einer
Bremsbetriebsweise verwendet wird, wird ein Teil der kineti
schen Energie des Eisenbahnwaggons in elektrische Energie ver
wandelt, welche Energie dann zu dem Leistungs- bzw. Stromver
sorgungssystem zurückgeführt wird. Die Leistungs- bzw. Strom
umsetzer können entweder mittels eines Wechselstrom- bzw.
Gleichstromverteilungssystems versorgt werden. In den Fällen,
in denen die der Gleisbrems- und/oder -beschleunigungseinrich
tung zugeführte Leistung direkt von einer Wechselstromquelle
abgenommen oder abgeleitet wird, kann es zu bevorzugen sein,
einen regenerativen Wechselstrom-zu-Wechselstrom-VVVF-Umsetzer
zwischen dem Wechselstromleistungsbus und der Gleisbrems- und/oder
-beschleunigungseinrichtung vorzusehen. In den Fällen, in
denen die Gleisbrems- und/oder -beschleunigungseinrichtung von
einem Gleichstromverteilungsbus gespeist wird, welcher Gleich
stromversorgungsbus letztlich seine Leistung aus einem kommer
ziellen Wechselstromversorgungssystem erhält, kann die Wech
selstromleistung von dem Leistungs- bzw. Stromversorgungssy
stem mittels einer regenerativen Gleichstromversorgung in
Gleichstrom umgewandelt werden. Weiter kann die Gleichstrom
leistung für die Verwendung in der Gleisbrems- und/oder -be
schleunigungseinrichtung durch Anwenden eines regenerativen
Gleichstrom-zu-Wechselstrom-VVVF-Umsetzers in Wechselstrom
umgesetzt werden.
Andere Einzelheiten, Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfin
dung werden aus der folgenden Beschreibung von gegenwärtig be
vorzugten Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den
Figuren der Zeichnung gezeigt sind, ersichtlich.
In einer Ausführungsform, die in Fig. 2 gezeigt ist, wird eine
Mehrzahl von Linearinduktionsstatoren, wie beispielsweise der
Stator 51, mittels einer steuer- bzw. regelbaren Stromquelle
53 mit elektrischer Leistung versorgt. Die Größe und Polarität
des Stroms 55, der dem Stator 51 durch die Stromquelle 53 zu
geführt wird, bestimmt die Größe und Ausrichtung der auf die
Eisenbahnwaggonräder angewandten magnetomotorischen Kraft.
Eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung 57 steuert bzw. regelt den
elektrischen Strom 55 durch selektiven Betrieb der Stromquelle
53. Ein Sensor 67 fühlt ausgewählte Eisenbahnwaggonparameter
ab und schickt diese Information zu der Steuer- bzw. Regelein
richtung 57. Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 57 spricht auf
wenigstens eines der folgenden Signale an: ein Fernsignal 61,
ein Stromquellenrückkopplungssignal 63 und ein Signal 65, das
einen oder mehrere ausgewählte Eisenbahnwaggonparameter reprä
sentiert und von dem Sensor 67 (oder mehreren Sensoren 67) ge
liefert wird. Das Fernsignal 61 kann von Signalquellen des
Eisenbahnverschiebe- bzw. -rangierbahnhofs, wie zum Beispiel
einer zentralen Verschiebe- bzw. Rangierbahnhofsanlage, gelie
fert werden.
Der hier beschriebene Linearinduktionsstator kann eine Mehr
zahl von Primärinduktoren aufweisen. Ausgewählte Eisenbahnwag
gonräder werden als Sekundärreaktionselemente benutzt, so daß
dadurch ein Linearinduktionsmotor gebildet wird (dessen Be
zeichnung in der Zeichnung auch als LIM abgekürzt ist). Die
Primärinduktoren können derart ausgerichtet sein, daß das mit
tels der Primärinduktoren erzeugte elektromagnetische Feld
entweder generell senkrecht zu dem oder im wesentlichen kopla
nar mit dem Eisenbahnwaggonraddurchmesser ausgerichtet ist.
Es sei nun auf die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform
übergegangen, worin ein Linearinduktionsstator 70 mit drei
Primärinduktorspulen 72a, 72b, 72c dargestellt ist, und zwar
mit je einem Induktor pro Phasenleitung 74a, 74b, 74c. Obwohl
dem Stator 70 Dreiphasenstrom zugeführt werden kann, können
auch andere Strommodalitäten erwünscht sein und zugeführt wer
den. Im allgemeinen können der Stator 70 und die Primärinduk
torspulen 72a, 72b, 72c generell benachbart und parallel zu
den Gleisschienen angeordnet sein. In dieser Konfiguration
sind die Polflächen 76a, 76b, 76c generell senkrecht zu der
Längsachse der Gleisschienen ausgerichtet, so daß dadurch die
Polflächen 76a, 76b, 76c in gegenüberliegender Beziehung zu
den Gleisschienen plaziert werden. Diese Konfiguration wird
hier als "Seitentrasse" ("side line") bezeichnet und ist all
gemein in den Fig. 4a, 4b und 4c dargestellt.
Zum Erreichen des gewünschten Ergebnisses können mehrere Li
nearinduktionsstatoren verwendet werden. Zum Beispiel kann in
der einen Ausführungsform der Seitentrassen-Konfiguration, die
in Fig. 4a gezeigt ist, ein einziger Linearinduktionsstator 80
parallel zu einer Schiene der Eisenbahngleise 81 ausgerichtet
sein. Der Stator 80 kann auf einer lateralen Seiten eines
Eisenbahnwaggonrads angeordnet sein, so daß elektromagnetische
Energie auf den jeweiligen Radsatz angewandt oder von dem je
weiligen Radsatz abgezogen werden kann und dadurch die Ge
schwindigkeit des Eisenbahnwaggons beschleunigt oder verzögert
wird. In einer anderen Ausführungsform der Seitentrassen-Kon
figuration, die in Fig. 4b gezeigt ist, können zwei Linearin
duktorstatoren 82a, 82b, und zwar einer auf jeder lateralen
Seite einer einzelnen Gleisschiene 83, zusammen verwendet wer
den, um die Beschleunigungs- oder Bremswirkung auf die Eisen
bahnwagenradsätze zu erhöhen. In dieser Ausführungsform kann
ein Stator 82a generell gegenüber dem anderen Stator 82b ange
ordnet sein, wobei ein Abschnitt 83 des Eisenbahngleises da
zwischen hindurchgeht. In dieser Konfiguration sind die Stato
ren 82a, 82b auf beiden lateralen Seiten eines jeweiligen,
dieselben passierenden Rads angeordnet. In einer noch anderen
Ausführungsform, die in Fig. 4c gezeigt ist und in der eben
falls die Seitentrassen-Konfiguration angewandt wird, können
vier Linearinduktionsstatoren 84a, 84b, 84c, 84d dazu verwen
det werden, eine Beschleunigungs- oder Bremskraft, die gene
rell gleichförmig über beiden Rädern eines einzelnen Radsatzes
ist, vorzusehen. In dieser Ausführungsform kann ein Linearin
duktionsstator 84a, 84b, 84c, 84d auf jeder lateralen Seite
von jeder Gleisschiene 85a, 85b, und demgemäß an jeder latera
len Seite von beiden Rädern eines Radsatzes angeordnet sein.
Allgemein sind die Linearinduktionsstatoren längs einer Achse
ausgerichtet, welche parallel zu der Richtung der Gleisschie
nen ist.
In einer anderen Ausführungsform, die in Fig. 5 gezeigt ist,
liegt die Schiene 168 oberhalb des Stators 170 bzw. über dem
Stator 170, sowie so, daß der von den Primärinduktorspulen
172a, 172b, 172c erzeugte Magnetfluß generell koplanar mit der
Schiene 168 und demgemäß koplanar mit dem Durchmesser eines
Eisenbahnwaggonrads ist. Diese Konfiguration wird hier als
"Innentrasse" bezeichnet ("in-line").
Es ist außerdem gezeigt, daß die Primärinduktorspulen 172a,
172b, 172c wenigstens einen Teil einer magnetisch permeablen
Unterlage 173 umgeben, welche Unterlage 173 benachbart und un
terhalb bzw. unter der Schiene 168 angeordnet sowie magnetisch
mit der Schiene 168 verbunden bzw. an die Schiene 168 angekop
pelt ist. Die Schiene 168 kann aus einer Mehrzahl von nichtma
gnetischen Gleisabschnitten 175a, 175b, 175c hergestellt sein,
von denen jeweilige Gleisabschnitte zwischen jeweilige Gleis
abschnitte aus einer Mehrzahl von magnetischen Gleisabschnit
ten 177a, 177b, 177c, 177d zwischengefügt sind. Die magnetisch
permeable Unterlage 173 ermöglicht es, die von den Primärin
duktorspulen 172a, 172b und 172c erzeugten Magnetfelder in die
magnetischen Gleisabschnitte 177a, 177b, 177c, 177d zu richten
bzw. zurückzurichten. In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungs
form entspricht der magnetische Gleisabschnitt 177a einer Pol
fläche "A", 176a, 176d, der magnetische Gleisabschnitt 177b
entspricht einer Polfläche "B", 176b, und der magnetische
Gleisabschnitt 177c entspricht einer Polfläche "C", 176c. Die
Polflächen A, B und C entsprechen der Phasenleitung A, 174a
bzw. der Phasenleitung B, 174b bzw. der Phasenleitung C, 174c.
Wie bei den Seitentrassen-Konfigurationen gemäß den Fig. 4a,
4b und 4c können ein einziger Linearinduktionsstator oder meh
rere Linearinduktionsstatoren bei der Innentrassen-Konfigura
tion verwendet werden. Zum Beispiel kann die Gleisbrems- bzw.
-beschleunigungseinrichtung aus einem einzigen Linearinduk
tionsstator 180 in Reihe bzw. in einer Trasse mit einer einzi
gen Gleisschiene 181 bestehen, wie in Fig. 6a gezeigt ist. Ob
wohl mehrere Linearinduktionsstatoren unter Anwendung der In
nentrassen-Konfiguration auf bzw. an einer einzigen Gleis
schiene verwendet werden können, können aber auch die Linear
induktionsstatoren 182a, 182b auf bzw. an je einem von zwei
benachbarten Gleisschienenabschnitten 183a, 183b angewandt
werden, wie in Fig. 6b gezeigt ist.
In Fig. 7 ist eine Wechselstromleistungsverteilung für Linear
induktionsgleisbrems - und/oder -beschleunigungsmechanismen ge
zeigt. Die elektrische Leistung kann einem kommerziellen Drei
phasen-Wechselstromversorgungssystem 200 entnommen und mittels
eines Wechselstrombuses 202 an jeden der Leistungs- bzw.
Stromumsetzer 204a, 204b, 204c verteilt werden. Die Leistungs
umsetzer 204a, 204b und 204c übersetzen die Leistung fester
Spannung und fester Frequenz von der Wechselstromquelle 200 in
eine Leistung variabler Spannung und variabler Frequenz, die
betriebsmäßig von den Linearindukstionsstatoren 206a, 206b,
206c benötigt wird. In den Leistungsumsetzern 204a, 204b, 204c
oder als diese Leistungsumsetzer kann ein regenerativer Wech
selstrom-zu-Wechselstrom-VVVF-Umsetzer verwendet werden.
Eine Ausführungsform eines regenerativen Wechselstrom-zu-Wech
selstrom-Umsetzers 400 ist in Fig. 8 gezeigt. Die Leistung
kann mittels einer Matrix von komplementären Halbleiterschal
tern 402, wie zum Beispiel von Tor-Abschalt-Thyristoren (GTOs)
oder Bipolartransistoren mit integriertem Tor (IGBTs) bidirek
tionell bzw. in zwei Richtungen geführt werden. Unter Verwen
dung der Schalter 402 mit aktiven Abschaltfähigkeiten kann der
Umsetzer 400 dazu verwendet werden, die auf den Eingangslei
tungen 404a, 404b, 404c angelegten Eingangs-Wechselstrom-Wel
lenformen zu "zerhacken", um Frequenzen zu erzeugen, die höher
sind als es die Frequenz der Quelle ist. Die gewünschte Span
nung kann an den Stator 406 mit der gewünschten Frequenz abge
geben werden, indem die Tore der Halbleiterschalter 402 gemäß
einem vorbestimmten Verfahren gesteuert werden. Wenn ein Ei
senbahnwaggon verzögert bzw. gebremst wird, wird Leistung von
dem Stator 406 zu dem Wechselstrom-zu-Wechselstrom-Umsetzer
400 zurückgeführt, von wo die Leistung zu der Wechselstrom
quelle in dem Format einer festen Frequenz und festen Spannung
mittels der Eingangsleitungen 404a, 404b, 404c zurückgeleitet
wird.
In Fig. 9 ist eine Gleichstromverteilung für Linearinduktions
gleisbrems- und/oder -beschleunigungsmechanismen dargestellt.
Elektrische Leistung kann aus einer kommerziellen Dreiphasen-
Wechselstrom-Stromquelle 500 in einen Wechselstrom-zu-Gleich
strom-Umsetzer 501 entnommen werden, welcher ein regenerativer
Wechselstrom-zu-Gleichstrom-Umsetzer sein kann. Mittels des
Gleichstrombuses 502 kann Gleichstromleistung zu jedem der
Leistungs- bzw. Stromumsetzer 504a, 504b, 504c verteilt wer
den. Die Leistungs- bzw. Stromumsetzer 504a, 504b, 504c über
setzen den Gleichstrom fester Spannung von dem Gleichstrombus
502 in Wechselstromleistung variabler Spannung und variabler
Frequenz, die von den Linearinduktionsstatoren 506a, 506b,
506c betriebsmäßig benötigt wird. In den Leistungsumsetzern
504a, 504b, 504c kann ein regenerativer Gleichstrom-zu-Gleich
strom-Umsetzer verwendet sein, oder diese Leistungsumsetzer
können jeweils regenerative Gleichstrom-zu-Gleichstrom-Umset
zer sein.
In Fig. 10 ist ein Gleichstrom-zu-Wechselstrom-Umsetzer ge
zeigt. Von den Buseingangsleitungen 602a, 602b wird der Umset
zer 600 mit Gleichstrom einer festen Spannung versorgt. Durch
selektives Betreiben der Tore 604 der Halbleiterschalter 606
kann der Gleichstrom in eine Wechselstromleistung variabler
Spannung und variabler Frequenz für den Stator 608 "zerhackt"
werden. Eine geeignete Steuerung der Halbleiterschalter 606
kann mittels eines bevorzugten Verfahrens, wie zum Beispiel
mittels Impulsbreitenmodulationstechniken (PWM-Techniken),
vorgesehen sein. Obwohl die Leistungsversorgung im Format ei
ner variablen Spannung und variablen Frequenz für den Gleis
brems- und/oder -beschleunigungsmechanismus erfolgen kann,
kann auch eine Leistungsversorgung im Format einer variablen
Spannung und einer festen Frequenz vorgesehen sein bzw. ver
wendet werden.
Wie in den Fig. 7 und 9 und der sich darauf beziehenden Erör
terung angedeutet worden ist, kann jeder Linearinduktionssta
tor mit einem ihm gewidmeten Leistungs- bzw. Stromumsetzer,
Steuer- bzw. Regelgerät und Sensor versehen sein. Jedoch kann,
um die Kompliziertheit, den Kostenaufwand und die Instandhal
tung bzw. Wartung bei den Linearinduktionsgleisbrems- und/oder
-beschleunigungseinrichtungen zu vermindern, ein Leistungsmul
tiplex bzw. eine Leistungsmehrfachkopplung vorgesehen sein,
wie in Fig. 11 gezeigt ist. Generell wird die an den Lei
stungsumsetzer 700 abgegebene elektrische Leistung 702 darin
in die gewünschte Spannung und Frequenz umgewandelt. Diese
umgewandelte oder umgesetzte Leistung 704 wird dem Leistungs- bzw.
Strommultiplexer bzw. -mehrfachkoppler 706 zugeführt. In
Ansprechung auf ein Steuersignal 708 von der Steuer bzw. Re
geleinrichtung 710 wird Leistung bzw. Strom mittels des Lei
stungs- bzw. Strommultiplexers bzw. -mehrfachkopplers 706 zu
einem oder mehreren Linearinduktionsstatoren geleitet, der
bzw. die aus den Linearinduktionsstatoren 712a, 712b und/oder
712c vorher ausgewählt ist bzw. sind. Die Steuer- bzw. Regel
einrichtung 710 kann so gesteuert werden, daß sie in Anspre
chung auf ein Fernsignal 714, welches von einer zentralen Ran
gier- bzw. Verschiebebahnhofseinrichtung geliefert wird, elek
trische Leistung an den Linearinduktionsstator 712a, 712b
und/oder 712c abgibt.
Ein Leistungs- oder Strommultiplex bzw. -mehrfachkoppeln kann
auch so bewerkstelligt werden, wie es in Fig. 12 dargestellt
ist. Generell wird die an den Leistungs- bzw. Stromumsetzer
750 abgegebene elektrische Leistung 752 in demselben auf die
gewünschte Spannung und Frequenz umgesetzt. Diese umgesetzte
bzw. umgewandelte Leistung 754 wird an eine Mehrzahl von Lei
stungs- bzw. Strommultiplexer bzw. -mehrfachkoppler 756a,
756b, 756c abgegeben. In Ansprechung auf ein Steuersignal 758
von der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 760 wird Leistung bzw.
Strom von einem der Leistungs- bzw. Strommultiplexer bzw.
-mehrfachkoppler 756a, 756b, 756c an einen vorgewählten Line
arinduktionsstator oder mehrere vorgewählte Linearinduktions
statoren um- bzw. weitergeleitet, wie zum Beispiel an einen
oder mehrere der Linearinduktionsstatoren 762a, 762b und/oder
762c. Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 760 kann so gesteuert
werden, daß elektrische Leistung in Ansprechung auf ein Fern
signal 764, welches von einer zentralen Rangier- bzw. Ver
schiebebahnhofseinrichtung geliefert werden kann, an den Li
nearinduktionsstator 762a, 762b und/oder 762c um- bzw. weiter
geleitet wird.
Die Steuerung bzw. Regelung der Gleisbrems- und/oder -be
schleunigungseinrichtungen kann mittels der Steuer- bzw. Re
geleinrichtung 802 vorgesehen werden, wie in Fig. 13 gezeigt
ist. Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 802 kann durch den Sen
sor 804 beeinflußt werden, um die genaue Spannung und Frequenz
zu bestimmen, die der Gleisbrems- und/oder -beschleunigungs
einrichtung 806 zugeführt wird durch Steuern bzw. Regeln des
Betriebs des Leistungsumsetzers 810, um dadurch die Eisenbahn
waggongeschwindigkeit zu regulieren. Die Steuer- bzw. Regel
einrichtung 802 kann die erforderliche Spannung und Frequenz
aus mehreren Eingangssignalen von dem Sensor 804 berechnen,
wie zum Beispiel aus der zurückzulegenden Strecke, der ge
wünschten Ankopplungsgeschwindigkeit, dem Eisenbahnwaggonge
wicht, der Eisenbahnwaggonposition, -geschwindigkeit und/oder
-beschleunigung, den Wetterbedingungen einschließlich Windbe
dingungen, der Eintrittsgeschwindigkeit und der Austrittsge
schwindigkeit etc., um eine Ausgangsgröße, insbesondere eine
solche, die den gewünschten Krafteinsatzpunkt repräsentiert,
zu erzeugen, durch welche schließlich die gewünschte Ankopp
lungsgeschwindigkeit erreicht wird. Der Sensor 804 kann einen
faseroptischen Sensor 808 umfassen oder ein faseroptischer
Sensor 808 sein, welcher längs eines vorbestimmten bzw. -ge
wählten Abschnitts der Gleisschiene verteilt bzw. angeordnet
ist, um die gewünschten Parameter, wie beispielsweise das Ei
senbahnwaggongewicht, die zurückzulegende Strecke, die Eisen
bahnwaggonposition und die Eisenbahnwaggongeschwindigkeit, zu
bestimmen.
Unter gewissen Bedingungen kann es wünschenswert sein, sich
ansammelnde Wärme, welche wesentlich sein kann, von den Line
arinduktionsstatoren abzuführen, wie in Fig. 14 veranschau
licht ist. Ein Mittel bzw. eine Einrichtung 902 zum Kühlen
wirkt dahingehend, daß es bzw. sie überschüssige Wärme aus den
Primärinduktoren des Stators 900 abführt. Das Kühlmedium kann
ein Fluid sein, wie zum Beispiel Luft, Wasser, Alkohol oder
ein Druckgas.
Obwohl gewisse gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, versteht es
sich, daß die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist, sondern
im Rahmen des Gegenstandes der Erfindung, wie er in den Pa
tentansprüchen angegeben ist, sowie im Rahmen des allgemeinen
Erfindungsgedankens, wie er sich der gesamten Offenbarung ent
nehmen läßt, auch in anderer, verschiedenster Art und Weise
ausgeführt und praktiziert werden kann.
Mit der Erfindung wird ein Eisenbahnwaggongleisbrems- und/oder
-beschleunigungsmechanismus zur Verfügung gestellt, in dem li
neare elektromagnetische Induktion zur präzisen Beschleunigung
oder Verzögerung eines Eisenbahnwaggons angewandt wird. Der
Gleisbrems- und/oder -beschleunigungsmechanismus umfaßt eine
Mehrzahl von Linearinduktionsstatoren, die eine Mehrzahl von
beabstandeten Primärinduktoren hat bzw. haben; sowie eine
steuer- bzw. regelbare Leistungsquelle, die elektrisch mit ei
nem ausgewählten Primärinduktor oder mehreren ausgewählten
Primärinduktoren aus der Mehrzahl der Primärinduktoren verbun
den ist; eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung zum Steuern bzw.
Regeln des elektrischen Stroms, der von der steuer- bzw. re
gelbaren Leistungsquelle zu den jeweiligen Primärinduktoren
übertragen wird; und einen Sensor oder mehrere Sensoren zum
Abfühlen von ausgewählten Eisenbahnwaggonparametern und zum
Übertragen jener Parameter zu der Steuer- bzw. Regeleinrich
tung, so daß geschwindigkeitskorrigierende Kräfte durch die
Gleisbrems- und/oder -beschleunigungseinrichtung angewandt
werden, die diesen Parametern proportional oder eine vorbe
stimmte Funktion dieser Parameter sind. Die Steuer- bzw. Rege
leinrichtung reguliert die magnetomotorische Kraft, welche auf
einen ausgewählten Eisenbahnwaggonradsatz aus einer Mehrzahl
von Eisenbahnwaggonradsätzen angewandt wird, und ist mit je
der, der mehreren, vorzugsweise steuer- bzw. regelbaren Lei
stungsquellen verbunden. In einigen Ausführungsformen kann der
Sensor oder können die Sensoren wenigstens einen Teil eines
faseroptischen Kabels umfassen, welches Kabel benachbart einer
vorbestimmten Länge einer Gleisschiene angeordnet sein kann.
Claims (43)
1. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus zum Steuern bzw. Regeln der Geschwindigkeit eines
Eisenbahnwagens, wobei der Eisenbahnwagen eine Mehrzahl von
Radsätzen hat, die mit einer Gleisschiene in Eingriff bringbar
sind, wobei der Gleisbrems- und/oder -beschleunigungsmecha
nismus folgendes umfaßt:
- (a) eine Mehrzahl von Linearinduktionsstatoren (51), von denen jeder eine Mehrzahl von Primärinduktoren hat, wobei jeder aus der Mehrzahl der Linearinduktionsstatoren (51), jeweilige aus der Mehrzahl der Primärinduktoren hat, die magnetisch mit jeweiligen anderen aus der Mehrzahl der Primärinduktoren verbunden bzw. gekoppelt sind, wobei je weilige Paare aus der Mehrzahl von Primärinduktoren we nigstens einen Teil einer Gleisschiene dazwischen ange ordnet haben, wobei die jeweiligen Paare eine magnetomo torische Kraft auf ausgewählte Radsätze aus dieser Mehr zahl von Radsätzen ausüben, und wobei wenigstens drei von der beabstandeten Mehrzahl von Primärinduktoren bzw. von der Mehrzahl von beabstandeten Primärinduktoren auf we nigstens einer Seite einer Gleisschiene angeordnet sind;
- (b) eine steuer- bzw. regelbare Leistungs- bzw. Stromquelle (53), die elektrisch mit der Mehrzahl von Linearinduk tionsstatoren (51) verbunden ist und elektrischen Strom an die Mehrzahl der Linearinduktionsstatoren (51) lie fert, wobei die steuer- bzw. regelbare Leistungs- bzw. Stromquelle (53) vorzugsweise mittels einer Dreiphasen- Wechselstrom-Stromversorgung mit elektrischem Strom ver sorgt wird;
- (c) eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung (57), die mit der steuer- bzw. regelbaren Leistungs- bzw. Stromquelle (53) verbunden ist, zum selektiven Steuern bzw. Regeln des elektrischen Stroms zu den jeweiligen Linearinduktions statoren, so daß dadurch die magnetomotorische Kraft gesteuert bzw. geregelt wird, die auf die ausgewählten Radsätze aus der Mehrzahl von Radsätzen angewandt wird; und
- (d) wenigstens einen Sensor (67) zum Abfühlen von ausgewähl ten Eisenbahnwagenparametern und zum Übertragen dieser Parameter zu der Steuer- bzw. Regeleinrichtung (57), wo bei der Sensor (67) betriebsfähig mit der Steuer- bzw. Regeleinrichtung (57) verbunden ist.
2. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Polflächen (76a, 76b, 76c) von zweiten jeweili
gen Primärinduktoren aus der Mehrzahl der Primärinduktoren von
jedem der Linearinduktionsstatoren (51) generell senkrecht zu
einer Längsachse des wenigstens einen Teils der Gleisschiene
(81, 83, 85a, 85b, 180, 182a, 182b) sind, wobei jede der Pol
flächen (76a, 76b, 76c) in gegenüberliegender Beziehung mit
dem wenigstens einen Teil der Gleisschiene (81, 83, 85a, 85b,
180, 182a, 182b) ist, und wobei wenigstens ein Teil der Gleis
schiene (168) generell zwischen jeweiligen der Polflächen
(76a, 76b, 76c) angeordnet ist.
3. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß
- (a) die jeweiligen Primärinduktoren aus der Mehrzahl der Pri märinduktoren von jedem der Linearinduktionsstatoren (51) magnetisch mit den jeweiligen anderen aus der Mehrzahl der Primärinduktoren mittels wenigstens eines Teils einer magnetisch permeablen Unterlage (173) verbunden, verket tet und/oder gekoppelt sind;
- (b) der wenigstens eine Teil der Gleisschiene (168) generell oberhalb oder über der Mehrzahl von Induktoren und der Unterlage (173) angeordnet ist, und der wenigstens eine Teil der Gleisschiene (173) magnetisch mit wenigstens einem Teil der Unterlage (173) verbunden, verkettet und/oder gekoppelt ist;
- (c) der wenigstens eine Teil der Gleisschiene (168) eine Mehrzahl von magnetischen oder magnetisierbaren Gleisab schnitten (177a, 177b, 177c, 177d) und eine Mehrzahl von nichtmagnetischen oder nichtmagnetisierbaren Gleisab schnitten (175a, 175b, 175c) hat, wobei erste jeweilige Gleisabschnitte aus der Mehrzahl der nichtmagnetischen oder nichtmagnetisierbaren Gleisabschnitte (175a, 175b, 175c) zwischen erste jeweilige magnetische oder magneti sierbare Abschnitte aus der Mehrzahl der magnetischen oder magnetisierbaren Abschnitte (177a, 177b, 177c, 177d) zwischengefügt sind, wobei zweite jeweilige der nichtma gnetischen oder nichtmagnetisierbare Gleisabschnitte (175a, 175b, 175c) generell oberhalb oder über zweiten jeweiligen Primärinduktoren aus der Mehrzahl der Primär induktoren angeordnet sind, und zweite jeweilige magneti sche oder magnetisierbare Gleisabschnitten von den magne tischen oder magnetisierbaren Gleisabschnitten (177a, 177b, 177c, 177d) generell oberhalb oder über wenigstens einem Teil der Unterlage (173) angeordnet sind; und
- (d) jeweilige Polflächen der Mehrzahl von Primärinduktoren generell koplanar mit dem Durchmesser von einem Rad aus der Mehrzahl von Radsätzen und kolinear bzw. gleichlinear mit dem wenigstens einen Teil der Gleisschiene (168) sind.
4. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sensor (67) weiter einen faser
optischen Sensor (808) zum Abfühlen von wenigstens einem der
ausgewählten Eisenbahnwagenparameter umfaßt oder ein solcher
faseroptischer Sensor (808) ist.
5. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die steuer- bzw. regelbare
Leistungs- bzw. Stromquelle (53) weiter folgendes umfaßt:
- (a) einen Leistungs- bzw. Strommultiplexer bzw. -mehrfach koppler (706, 756a, 756b, 756c), der mit ausgewählten Linearinduktionsstatoren (712a-712c, 762a-762c) aus der Mehrzahl der Linearinduktionsstatoren verbunden ist; und
- (b) einen Leistungs- bzw. Stromumsetzer (700, 750), der zwi schen eine Stromquelle und den Leistungs- bzw. Strom multiplexer bzw. -mehrfachkoppler (706, 756a-756c) ge schaltet ist.
6. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Leistungs- bzw. Stromumsetzer (700, 750) ein
Umsetzer variabler Spannung, variabler Frequenz ist.
7. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbeson
dere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein jeweiliger Linearinduktionsstator (80) aus der Mehr
zahl von Linearinduktionsstatoren (51) auf einer lateralen
Seite eines Rads von den ausgewählten Radsätzen aus der Mehr
zahl der Radsätze angeordnet ist.
8. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbeson
dere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeweilige Linearinduktionsstatoren (82a, 82b) aus der
Mehrzahl der Linearinduktionsstatoren (51) auf beiden latera
len Seiten eines Rads aus den ausgewählten Radsätzen der Mehr
zahl der Radsätze angeordnet sind.
9. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbe
sondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeweilige Linearinduktionsstatoren (84a, 84b,
84c, 84d) aus der Mehrzahl der Linearinduktionsstatoren (51)
auf beiden lateralen Seiten von beiden Rädern der ausgewählten
Radsätze aus der Mehrzahl der Radsätze angeordnet sind.
10. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus zum Steuern bzw. Regeln der Geschwindigkeit eines
Eisenbahnwagens, wobei der Eisenbahnwagen eine Mehrzahl von
Radsätzen hat, die mit einer Gleisschiene in Eingriff bringbar
sind, wobei der Gleisbrems- und/oder -beschleunigungsmecha
nismus folgendes umfaßt:
- (a) eine erste Mehrzahl von Linearinduktionsstatoren, von denen jeder eine beabstandete Mehrzahl von Primärinduk toren bzw. eine Mehrzahl von beabstandeten Primärinduk toren hat, wobei jeder aus der ersten Mehrzahl von Line arinduktionsstatoren jeweilige Primärinduktoren aus der Mehrzahl der Primärinduktoren hat, die magnetisch mit jeweiligen anderen aus der Mehrzahl der Primärinduktoren verbunden, verkettet oder gekoppelt sind, wobei jeweilige Paare aus der Mehrzahl der Primärinduktoren wenigstens einen Teil der Gleisschiene (81, 83, 85a, 85b, 181, 183a, 183b) zwischen sich angeordnet haben, und wobei die je weiligen Paare eine magnetomotorische Kraft auf ausge wählte Radsätze aus der Mehrzahl der Radsätze ausüben;
- (b) eine Mehrzahl von steuer- bzw. regelbaren Leistungs- bzw. Stromquellen (53), von denen jede elektrisch mit einer zweiten Mehrzahl von Linearinduktionsstatoren verbunden ist und elektrischen Strom an die zweite Mehrzahl von Li nearinduktionsstatoren liefert;
- (c) eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung (57), die mit der Mehrzahl der steuer- bzw. regelbaren Leistungs- bzw. Stromquellen (53) verbunden ist, zum selektiven Steuern bzw. Regeln des elektrischen Stroms zu der jeweiligen Mehrzahl von Linearinduktionsstatoren, so daß dadurch die magnetomotorische Kraft, die auf ausgewählte Radsätze aus der Mehrzahl der Radsätze angewandt wird, gesteuert bzw. geregelt wird; und
- (d) wenigstens einen Sensor (67) zum Abfühlen von ausgewähl ten Eisenbahnwagenparametern und zum Übertragen der Para meter zu der Steuer- bzw. Regeleinrichtung (57), wobei der Sensor (67) betriebsfähig mit der Steuer- bzw. Regel einrichtung (57) verbunden ist.
11. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß Polflächen (76a-76c) von jedem aus der
Mehrzahl der Primärinduktoren generell senkrecht zu einer
Längsachse des wenigstens einen Teils der Gleisschiene (81,
83, 85a, 85b, 181, 183a, 183b) sind, wobei jede der Polflächen
in einer gegenüberliegenden Beziehung mit dem wenigstens einen
Teil der Gleisschiene ist, und wobei der wenigstens eine Teil
der Gleisschiene generell zwischen jeweiligen der Polflächen
(76a-76c) angeordnet ist.
12. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß
- (a) die jeweiligen einen aus der Mehrzahl der Primärindukto ren magnetisch mit den jeweiligen anderen aus der Mehr zahl der Primärinduktoren mittels wenigstens eines Teils einer magnetisch permeablen Unterlage (173) verbunden, verkettet oder gekoppelt sind;
- (b) der wenigstens eine Teil der Gleisschiene (173) generell oberhalb oder über der Mehrzahl von Induktoren und der Unterlage (173) angeordnet ist, und der wenigstens eine Teil der Gleisschiene (168) magnetisch mit wenigstens einem Teil der Unterlage (173) verbunden, verkettet oder gekoppelt ist;
- (c) der wenigstens eine Teil der Gleisschiene (168) eine Mehrzahl von magnetischen oder magnetisierbaren Gleisab schnitten (177a-177d) und eine Mehrzahl von nichtmagne tischen oder nichtmagnetisierbaren Gleisabschnitten (175a-175c) hat, wobei erste aus der Mehrzahl der nicht magnetischen oder nichtmagnetisierbaren Gleisabschnitte (175a-175c) zwischen ersten aus der Mehrzahl der magne tischen oder magnetisierbaren Abschnitte (177a-177d) zwi schengefügt sind, wobei zweite jeweilige nichtmagnetische oder nichtmagnetisierbare Gleisabschnitte von den nicht magnetischen oder nichtmagnetisierbaren Gleisabschnitten (175a-175c) generell oberhalb oder über zweiten jeweili gen Primärinduktoren aus der Mehrzahl der Primärindukto ren angeordnet sind, und wobei zweite jeweilige magneti sche oder magnetisierbare Gleisabschnitte von den magne tischen oder magnetisierbaren Gleisabschnitten (177a-177d) generell oberhalb oder über wenigstens einem Teil der Unterlage (173) angeordnet sind; und
- (d) jeweilige Polflächen von der Mehrzahl der Primärindukto ren generell koplanar mit dem Durchmesser von einem Rad aus der Mehrzahl von Radsätzen und kolinear bzw. gleich linear mit dem wenigstens einen Teil der Gleisschiene (168) sind.
13. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbeson
dere nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensor (77) weiter einen faseroptischen Sensor (808)
zum Abfühlen von wenigstens einem der ausgewählten Eisenbahn
wagenparameter umfaßt oder ein solcher faseroptischer (808)
Sensor ist.
14. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß jede aus der Mehrzahl der
steuer- bzw. regelbaren Leistungs- bzw. Stromquellen (53) wei
ter folgendes umfaßt:
- (a) einen Leistungs- bzw. Strommultiplexer bzw. -mehrfach koppler (706, 756a-756c), der mit der zweiten Mehrzahl von Linearinduktionsstatoren verbunden ist; und
- (b) einen Leistungs- oder Stromumsetzer (700, 750), der zwischen eine Stromversorgung und den Leistungs- bzw. Strommultiplexer bzw. -mehrfachkoppler (706, 756a-756c) geschaltet ist.
15. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Leistungs- oder Stromumsetzer
(700, 750) ein Umsetzer variabler Spannung, variabler Frequenz
ist.
16. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß ein jeweiliger Linearin
duktionsstator (80) aus der ersten Mehrzahl der Linearinduk
tionsstatoren auf einer lateralen Seite eines Rads der ausge
wählten Radsätze aus der Mehrzahl der Radsätze angeordnet ist.
17. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweilige Linearinduk
tionsstatoren (82a, 82b) aus der ersten Mehrzahl der Linear
induktionsstatoren auf beiden lateralen Seiten eines Rads von
den ausgewählten Radsätzen aus der Mehrzahl der Radsätze ange
ordnet sind.
18. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweilige Linearinduk
tionsstatoren (84a-84d) aus der ersten Mehrzahl der Linearin
duktionsstatoren auf beiden lateralen Seiten von beiden Rädern
der ausgewählten Radsätze aus der Mehrzahl der Radsätze ange
ordnet sind.
19. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus zum Steuern bzw. Regeln der Geschwindigkeit eines
Eisenbahnwagens, wobei der Eisenbahnwagen eine Mehrzahl von
Radsätzen hat, die mit einer Gleisschiene in Eingriff bringbar
sind, wobei der Gleisbrems- und/oder beschleunigungsmechanis
mus folgendes umfaßt:
- (a) eine Mehrzahl von Linearinduktionsstatoren (51), von denen jeder eine beabstandete Mehrzahl von Primärindukto ren oder eine Mehrzahl von beabstandeten Primärinduktoren hat, wobei jeder aus der Mehrzahl der Linearinduktions statoren (51), der jeweilige eine Primärinduktoren aus der Mehrzahl der Primärinduktoren hat, mit jeweiligen anderen aus der Mehrzahl der Primärinduktoren magnetisch verbunden, verkettet oder gekoppelt ist, wobei jeweilige Paare von der Mehrzahl der Primärinduktoren wenigstens einen Teil einer solchen Gleisschiene (81, 83, 85a, 85b, 181, 183a, 183b) dazwischen angeordnet haben, und wobei die jeweiligen Paare eine magnetomotorische Kraft auf ausgewählte Radsätze aus der Mehrzahl der Radsätze aus üben;
- (b) eine Mehrzahl von steuer- bzw. regelbaren Leistungs- oder Stromquellen (53), von denen jede elektrisch mit einem jeweiligen einen aus der Mehrzahl der Linearinduktions statoren (51) verbunden ist und demselben elektrischen Strom liefert;
- (c) eine mit der von steuer- bzw. regelbaren Lei stungs- oder Stromquellen (53) verbundene Steuer- bzw. Regeleinrichtung (57) zum selektiven Steuern bzw. Regeln des elektrischen Stroms zu jeweiligen Linearinduktions statoren (51), so daß dadurch die magnetomotorische Kraft, die auf die ausgewählten Radsätze aus der Mehrzahl der Radsätze ausgeübt wird, gesteuert bzw. geregelt wird; und
- (d) wenigstens einen Sensor (67) zum Abfühlen von ausgewähl ten Eisenbahnwagenparametern und zum Übertragen der Para meter zu der Steuer- bzw. Regeleinrichtung (57), wobei der Sensor (67) betriebsfähig mit der Steuer- bzw. Regel einrichtung (57) verbunden ist.
20. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß Polflächen (76a-76c) von der Mehrzahl der Pri
märinduktoren generell senkrecht zu einer Längsachse des we
nigstens einen Teils der Gleisschiene (81, 83, 85a, 85b) sind,
wobei jede der Polflächen (76a-76c) in gegenüberstehender Be
ziehung mit dem wenigstens einen Teil der Gleisschiene (81,
83, 85a, 85b) ist und wobei der wenigstens eine Teil der
Gleisschiene (81, 83, 85a, 85b) generell zwischen jeweiligen
der Polflächen (76a-76c) angeordnet sind.
21. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß
- (a) die jeweiligen einen aus der Mehrzahl der Primärindukto ren von jedem der Linearinduktionsstatoren (51) magne tisch mit den jeweiligen anderen aus der Mehrzahl der Primärinduktoren durch wenigstens einen Teil einer magne tisch permeablen Unterlage (173) verbunden, verkettet oder gekoppelt sind;
- (b) der wenigstens eine Teil der Gleisschiene (168) generell oberhalb oder über der Mehrzahl von Induktoren und der Unterlage (173) angeordnet ist, und der wenigstens eine Teil der Gleisschiene (168) magnetisch mit wenigstens ei nem Teil der Unterlage (173) verbunden, verkettet oder gekoppelt ist;
- (c) der wenigstens eine Teil der Gleisschiene (168) eine Mehrzahl von magnetischen oder magnetisierbaren Gleisab schnitten (177a-177d) und eine Mehrzahl von nichtmagneti schen oder nichtmagnetisierbaren Gleisabschnitten (175a-175c) hat, wobei erste jeweilige nichtmagnetische oder nichtmagnetisierbare Gleisabschnitte aus der Mehrzahl der nichtmagnetischen oder nichtmagnetisierbaren Gleisab schnitte (175a-175c) zwischen erste jeweilige magnetische oder magnetisierbare Abschnitte aus der Mehrzahl der ma gnetischen oder magnetisierbaren Abschnitte (177a-177d) zwischengefügt sind, wobei zweite jeweilige nichtmagneti sche oder nichtmagnetisierbare Gleisabschnitte von den nichtmagnetischen oder nichtmagnetisierbaren Gleisab schnitten (175a-175c) generell oberhalb oder über zweiten jeweiligen Primärinduktoren aus der Mehrzahl der Primär induktoren angeordnet sind, und zweite jeweilige magneti sche oder magnetisierbare Gleisabschnitte von den magne tischen bzw. magnetisierbaren Gleisabschnitten (177a-177d) generell oberhalb oder über wenigstens einem Teil der Unterlage (173) angeordnet sind; und
- (d) jeweilige Polflächen der Mehrzahl von Primärinduktoren generell koplanar mit dem Durchmesser von einem Rad aus der Mehrzahl von Radsätzen und kolinear bzw. gleichli near mit wenigstens einem Teil der Gleisschiene (168) sind.
22. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sensor (67) weiter
einen faseroptischen Sensor (808) zum Abfühlen von wenigstens
einem der ausgewählten Eisenbahnwagenparameter umfaßt oder ein
solcher faseroptischer Sensor (808) ist.
23. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß jede aus der Mehrzahl der
steuer- bzw. regelbaren Leistungs- oder Stromquellen (53) wei
ter folgendes umfaßt:
- (a) einen Leistungs- oder Strommultiplexer oder -mehrfach koppler (706, 756a-756c), der mit dem jeweiligen einen aus der Mehrzahl von Linearinduktionsstatoren (712a-712c, 762a-762c) verbunden ist; und
- (b) einen Leistungs- oder Stromumsetzer (700, 750), der zwi schen eine Stromquelle und den Leistungs- oder Strommul tiplexer oder -mehrfachkoppler (706, 756a-756c) geschal tet ist.
24. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
daß der Leistungs- oder Stromumsetzer (700, 750) ein
Umsetzer variabler Spannung, variabler Frequenz ist.
25. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch
gekennzeichnet, daß ein jeweiliger Linear
induktionsstator (80) aus der Mehrzahl der Linearinduktions
statoren (51) auf einer lateralen Seite eines Rads von den
ausgewählten Radsätzen aus der Mehrzahl der Radsätze ange
ordnet ist.
26. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweilige Linearinduk
tionsstatoren (82a, 82b) aus der Mehrzahl der Linearinduk
tionsstatoren (51) auf beiden Seiten eines Rads der ausge
wählten Radsätze aus der Mehrzahl der Radsätze angeordnet
sind.
27. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 19 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweilige Linearinduktionssta
toren (84a-84d) aus der Mehrzahl der Linearinduktionsstatoren
(51) auf beiden Seiten von beiden Rädern der ausgewählten Rad
sätze aus der Mehrzahl der Radsätze angeordnet sind.
28. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus zum Steuern oder Regeln der Geschwindigkeit eines
Eisenbahnwagens, wobei der Eisenbahnwagen eine Mehrzahl von
Radsätzen hat, die mit einer Gleisschiene in Eingriff bringbar
sind, wobei der Gleisbrems- und/oder -beschleunigungsmechanis
mus folgendes umfaßt:
- (a) einen Linearinduktionsstator (51), der eine beabstandete Mehrzahl von Primärinduktoren oder eine Mehrzahl von be abstandeten Primärinduktoren hat, wobei jeweilige Paare aus der Mehrzahl der Primärinduktoren wenigstens einen Teil einer solchen Gleisschiene (181, 183a, 183b) dazwi schen angeordnet haben, wobei die jeweiligen Paare eine magnetomotorische Kraft auf ausgewählte Radsätze aus der Mehrzahl der Radsätze ausüben, wobei die jeweiligen einen aus der Mehrzahl der Primärinduktoren magnetisch mit den jeweiligen anderen aus der Mehrzahl der Primärinduktoren durch wenigstens einen Teil einer magnetisch permeablen Unterlage (173) verbunden, verkettet oder gekoppelt sind, wobei der wenigstens eine Teil der Gleisschiene (168) ge nerell oberhalb oder über der Mehrzahl von Induktoren und der Unterlage (173) angeordnet ist, wobei der wenigstens eine Teil der Gleisschiene (168) magnetisch mit wenig stens einem Teil der Unterlage (173) verbunden, verkettet oder gekoppelt ist, wobei wenigstens ein Teil der Gleis schiene (168) eine Mehrzahl von magnetischen oder magne tisierbaren Gleisabschnitten (177a-177d) und eine Mehr zahl von nichtmagnetischen oder nichtmagnetisierbaren Gleisabschnitten (175a-175c) hat, wobei erste jeweilige nichtmagnetische oder nichtmagnetisierbare Gleisab schnitte aus der Mehrzahl der nichtmagnetischen oder nichtmagnetisierbaren Gleisabschnitte (175a-175c) zwi schen ersten jeweiligen magnetischen oder magnetisierba ren Abschnitten aus der Mehrzahl der magnetischen oder magnetisierbaren Abschnitte (177a-177d) zwischengefügt sind, wobei zweite jeweilige nichtmagnetische oder nicht magnetisierbare Gleisabschnitte von den nichtmagnetischen oder nichtmagnetisierbaren Gleisabschnitten (175a-175c) generell oberhalb oder über zweiten jeweiligen Primärin duktoren aus der Mehrzahl der Primärinduktoren angeordnet sind, wobei zweite jeweilige magnetische oder magneti sierbare Gleisabschnitte von den magnetischen oder magne tisierbaren Gleisabschnitten (177a-177d) generell ober halb oder über wenigstens einem Teil der Unterlage (173) angeordnet sind, und wobei jeweilige Polflächen der Mehr zahl von Primärinduktoren generell koplanar mit dem Durchmesser von einem Rad aus der Mehrzahl von Radsätzen und kolinear bzw. gleichlinear mit wenigstens einem Teil der Gleisschiene (168) sind;
- (b) eine steuer- oder regelbare Leistungsquelle (53), die elektrisch mit dem Linearinduktionsstator (51) verbunden ist und demselben elektrischen Strom liefert;
- (c) eine mit der steuer- oder regelbaren Leistungsquelle (53) verbundene Steuer- bzw. Regeleinrichtung (57) zum selek tiven Steuern bzw. Regeln des elektrischen Stroms zu den Primärinduktoren, so daß dadurch die magnetomotorische Kraft, die auf die ausgewählten Radsätze aus der Mehrzahl der Radsätze ausgeübt wird, gesteuert oder geregelt wird; und
- (d) wenigstens einen Sensor (67) zum Abfühlen von ausgewähl ten Eisenbahnwagenparametern und zum Übertragen der Para meter zu der Steuer- bzw. Regeleinrichtung (57), wobei der Sensor (67) betriebsfähig mit der Steuer- bzw. Regel einrichtung (57) verbunden ist.
29. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensor (67) weiter einen faseroptischen Sen
sor (808) zum Abfühlen von wenigstens einem der ausgewählten
Eisenbahnwagenparameter umfaßt oder ein solcher faseroptischer
Sensor (808) ist.
30. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 28 oder 29, dadurch
gekennzeichnet, daß der Leistungsumsetzer (700, 750) ein
Umsetzer variabler Spannung, variabler Frequenz ist.
31. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 28, 29 oder 30, dadurch
gekennzeichnet, daß die steuer- bzw. regelbare
Leistungsquelle (53) weiter einen Leistungsumsetzer (700, 750)
umfaßt, der zwischen eine Stromquelle und die Linearinduk
tionsstatoren (51) geschaltet ist.
32. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Linearin
duktionsstatoren (51) auf einer lateralen Seite eines Rads der
aus der Mehrzahl der Radsätze ausgewählten Radsätze angeordnet
ist.
33. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Linearin
duktionsstatoren (51) auf beiden lateralen Seiten eines Rads
der aus der Mehrzahl der Radsätze ausgewählten Radsätze ange
ordnet ist.
34. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 28 bis 33, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Linear
induktionsstatoren (51) auf beiden lateralen Seiten von beiden
Rädern der aus der Mehrzahl der Radsätze ausgewählten Radsätze
angeordnet ist.
35. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus zum Steuern bzw. Regeln der Geschwindigkeit eines
Eisenbahnwagens, wobei der Eisenbahnwagen eine Mehrzahl von
Radsätzen hat, die mit einer Gleisschiene in Eingriff bringbar
sind, wobei der Gleisbrems- und/oder beschleunigungsmechanis
mus folgendes umfaßt:
- (a) einen Linearinduktionsstator (51), der eine beabstandete Mehrzahl von Primärinduktoren oder eine Mehrzahl von be abstandeten Primärinduktoren hat, wobei jeweilige eine aus der Mehrzahl der Primärinduktoren magnetisch mit je weiligen anderen aus der Mehrzahl der Primärinduktoren verbunden, verkettet oder gekoppelt sind, wobei jeweilige Paare aus der Mehrzahl der Primärinduktoren wenigstens einen Teil einer Gleisschiene (81, 83, 85a, 85b, 181, 183a, 183b) dazwischen angeordnet haben, wobei die jewei ligen Paare eine magnetomotorische Kraft auf aus der Mehrzahl der Radsätze ausgewählte Radsätze ausüben, wobei Polflächen (76a-76c) der Mehrzahl von Primärinduktoren generell senkrecht zu einer Längsachse des wenigstens einen Teils der Gleisschiene (81, 83, 85a, 85b, 181, 183a, 183b) sind, wobei jede der Polflächen (76a-76c) in gegenüberliegender Beziehung mit wenigstens einem Teil der Gleisschiene ist, wobei wenigstens ein Teil der Gleisschiene generell zwischen jeweiligen einen der Pol flächen (76a-76c) angeordnet ist, und wenigstens drei aus der beabstandeten Mehrzahl von Primärinduktoren oder der Mehrzahl von beabstandeten Primärinduktoren auf wenig stens einer lateralen Seite eines Rads angeordnet sind;
- (b) eine steuer- bzw. regelbare Leistungsquelle (53), die elektrisch mit dem Linearinduktionsstator (51) verbunden ist und demselben elektrischen Strom liefert, wobei die steuer- bzw. regelbare Leistungsquelle (53) vorzugsweise durch eine Dreiphasen-Wechselstromversorgung mit elektri schem Strom versorgt wird;
- (c) eine mit der steuer- bzw. regelbaren Leistungsquelle (53) verbundene Steuer- bzw. Regeleinrichtung (57) zum selek tiven Steuern bzw. Regeln des elektrischen Stroms zu den Primärinduktoren, so daß dadurch die magnetomotorische Kraft, die auf die aus der Mehrzahl der Radsätze ausge wählten Radsätze ausgeübt wird, gesteuert bzw. geregelt wird; und
- (d) wenigstens einen Sensor (67) zum Abfühlen von ausgewähl ten Eisenbahnwagenparametern und zum Übertragen der Para meter zu der Steuer- bzw. Regeleinrichtung (57), wobei der Sensor (67) betriebsfähig mit der Steuer- bzw. Regel einrichtung (57) verbunden ist.
36. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensor (67) weiter einen faseroptischen
Sensor (808) zum Abfühlen von wenigstens einem der ausgewähl
ten Eisenbahnwagenparameter umfaßt oder ein solcher faser
optischer Sensor (808) ist.
37. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 35 oder 36, dadurch
gekennzeichnet, daß der Leistungsumsetzer (700, 750) ein
Umsetzer variabler Spannung, variabler Frequenz ist.
38. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet,
daß die steuer- bzw. regelbare Leistungsquelle (53)
weiter einen Leistungsumsetzer (700, 750) umfaßt, der zwischen
eine Stromversorgung und den Linearinduktionsstator (51) ge
schaltet ist.
39. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Linearinduk
tionsstator (80) auf einer lateralen Seite eines Rads von aus
der Mehrzahl der Radsätze ausgewählten Radsätzen angeordnet
ist.
40. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 35 bis 39, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Linearinduk
tionsstator (82a, 82b) auf beiden lateralen Seiten eines Rads
von den aus der Mehrzahl der Radsätze ausgewählten Radsätzen
angeordnet ist.
41. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus nach einem der Ansprüche 35 bis 40, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens ein Linearinduk
tionsstator (84a-84d) auf beiden lateralen Seiten von beiden
Rädern der aus der Mehrzahl der Radsätze ausgewählten Radsätze
angeordnet ist.
42. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus zum Steuern bzw. Regeln der Geschwindigkeit eines
Eisenbahnwagens, wobei der Eisenbahnwagen eine Mehrzahl von
Radsätzen hat, die mit einer Gleisschiene in Eingriff bringbar
sind, wobei der Gleisbrems- und/oder -beschleunigungsmechanis
mus folgendes umfaßt:
- (a) einen Linearinduktionsstator (51) zum Betätigen des Gleisbrems- und/oder -beschleunigungsmechanismus, wobei der Linearinduktionsstator (51) eine Mehrzahl von Primär induktoren hat, wobei jeweilige Paare aus der Mehrzahl der Induktoren wenigstens einen Teil einer solchen Gleis schiene (168) dazwischen angeordnet haben, und wobei die jeweiligen Paare eine magnetomotorische Kraft auf die aus der Mehrzahl der Radsätze ausgewählten Radsätze ausüben;
- (b) eine Unterlage (173), welche jeweilige eine Primärinduk toren aus der Mehrzahl der Primärinduktoren mit jeweili gen anderen aus der Mehrzahl der Primärinduktoren magne tisch verbindet, verkettet oder koppelt, wobei wenigstens ein Teil der Unterlage (173) wenigstens teilweise von je weiligen Primärinduktoren aus der Mehrzahl der Primär induktoren umgeben ist;
- (c) wenigstens ein Teil dieser Gleisschiene (168) ist gene rell oberhalb oder über der Mehrzahl der Primärinduktoren und/oder der Unterlage (173) angeordnet, wobei wenigstens ein Teil der Gleisschiene (168) magnetisch mit wenigstens einem Teil der Unterlage (173) verbunden, verkettet oder gekoppelt ist;
- (d) wenigstens ein Teil der Gleisschiene (168) hat eine Mehr zahl von magnetischen oder magnetisierbaren Gleisab schnitten (177a-177d) und eine Mehrzahl von nichtmagneti schen oder nichtmagnetisierbaren Gleisabschnitten (175a-175c), wobei jeweilige erste nichtmagnetische oder nicht magnetisierbare Gleisabschnitte aus der Mehrzahl der nichtmagnetischen oder nichtmagnetisierbaren Gleisab schnitte (175a-175c) zwischen jeweilige erste magnetische oder magnetisierbare Abschnitte aus der Mehrzahl der ma gnetischen oder magnetisierbaren Abschnitte (177a-177d) zwischengefügt sind, wobei jeweilige zweite nichtmagneti sche oder nichtmagnetisierbare Gleisabschnitte von den nichtmagnetischen oder nichtmagnetisierbaren Gleisab schnitten (175a-175c) generell oberhalb oder über jewei ligen zweiten Primärinduktoren aus der Mehrzahl der Pri märinduktoren angeordnet sind und jeweilige zweite magne tische oder magnetisierbare Gleisabschnitte von den ma gnetischen oder magnetisierbaren Gleisabschnitten (177a-177d) generell oberhalb oder über wenigstens einem Teil der Unterlage (173) angeordnet sind; und
- (e) jeweilige Polflächen der Mehrzahl von Primärinduktoren sind generell koplanar mit dem Durchmesser von einem Rad aus der Mehrzahl der Radsätze und generell kolinear bzw. gleichlinear mit dem wenigstens einen Teil der Gleis schiene (168).
43. Eisenbahnwagengleisbrems- und/oder -beschleunigungs
mechanismus zum Steuern bzw. Regeln der Geschwindigkeit eines
Eisenbahnwagens, wobei der Eisenbahnwagen eine Mehrzahl von
Radsätzen hat, die mit einer Gleisschiene in Eingriff bringbar
sind, wobei der Gleisbrems- und/oder -beschleunigungsmechanis
mus einen Linearinduktionsstator (70) zum Betätigen des Gleis
brems- und/oder -beschleunigungsmechanismus umfaßt, wobei der
Linearinduktionsstator (70) ein fünffingeriges Substrat mit
drei darauf angeordneten mittigen Kernen hat, so daß dadurch
drei Primärinduktoren gebildet werden, wobei der Linearinduk
tionsstator (70) mit einer Dreiphasen-Stromversorgung varia
bler Spannung, variabler Frequenz verbindbar ist, wobei wenig
stens einer der Linearinduktionsstatoren auf wenigstens einer
lateralen Seite eines Eisenbahnwagenrads angeordnet oder anzu
ordnen ist, und Polflächen (76a, 76b, 76c) der Primärindukto
ren in gegenüberliegender Beziehung mit wenigstens einem Teil
der Gleisschiene sind oder kommen.
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