DE19619409C2 - Magnetic rail brake - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Magnetschienenbremse mit we nigstens einer einen in Polschuhe mündenden Kern aufweisen den Erregerspule, wobei die Polschuhe jeweils eine auf die Schienenoberfläche aufsetzbare Bremsfläche aufweisen und durch einen zwischen den Bremsflächen austretenden Spalt ma gnetisch getrennt sind.The invention relates to a magnetic rail brake with we at least one has a core opening into pole shoes the excitation coil, the pole pieces each one on the Have rail surface attachable braking surface and through a gap ma emerging between the braking surfaces are separated magnetically.
Magnetschienenbremsen der eingangs genannten Art werden beispielsweise bei Schienenfahrzeugen für Schnellbremsungen im Gefahrenfall eingesetzt.Magnetic rail brakes of the type mentioned are for example in rail vehicles for rapid braking used in an emergency.
Die Bremswirkung von Magnetschienenbremsen beruht auf einer Kombination von Reibungs- und Magnetkrafteffekten. Ei ne Erregerspule ist auf einem Kern angeordnet. Der Kern weist zur Unterbrechung des Magnetflusses einen Spalt auf. Die sich am Spalt gegenüberstehenden Bereiche des Kerns sind als Polschuhe ausgebildet. Zur Erzielung der Bremswirkung werden die Polschuhe derart auf die Schienenoberfläche auf gesetzt, daß der Spalt überbrückt und der Magnetfluß durch das Material der Schiene hindurchgeleitet wird; der Magnet kreis wird über die Schienenoberfläche geschlossen. Durch die magnetische Anziehungskraft und durch das Gewicht der Magnetschienenbremse werden die Bremsflächen der Polschuhe auf die Oberfläche der Schiene gedrückt. Dabei entsteht eine Bremswirkung durch Reibung. Außerdem entsteht bei geeigneter Anordnung der Spulen eine Bremswirkung aufgrund des Magnet felds von in der Schiene fließenden Strömen, die durch das sich bewegende Magnetfeld der sich mit dem Schienenfahrzeug bewegenden Magnetschienenbremse induziert werden. Die vom Magnetfeld der induzierten Ströme hervorgerufenen Kraftwir kungen sind nach dem Lenzschen Gesetz stets so gerichtet, daß sie ihrer Ursache, d. h. der Bewegung des Schienenfahr zeugs, entgegenwirken. The braking effect of magnetic rail brakes is based on a combination of friction and magnetic force effects. Egg ne excitation coil is arranged on a core. The core has a gap to interrupt the magnetic flux. The areas of the core facing each other at the gap are designed as pole pieces. To achieve the braking effect the pole pieces are placed on the rail surface in this way set that the gap bridges and the magnetic flux through the material of the rail is passed through; the magnet circle is closed over the rail surface. By the magnetic attraction and by the weight of the Magnetic rail brakes become the braking surfaces of the pole shoes pressed onto the surface of the rail. This creates one Braking through friction. In addition, if more appropriate Arrangement of the coils a braking effect due to the magnet fields of currents flowing in the rail which flow through the moving magnetic field moving with the rail vehicle moving magnetic rail brake can be induced. The ones from Magnetic field of the induced currents force cations are always directed according to Lenz's law that they have their cause, d. H. the movement of the railroad counteract.
Die Bremskraft der Magnetschienenbremse nimmt mit abneh mender Relativgeschwindigkeit zwischen Magnetschienenbremse und Schiene stark zu. Zur Vermeidung eines Halterucks kann deshalb die Magnetschienenbremse bei einer geringen Ge schwindigkeit, beispielsweise bei 20 km/h, abgeschaltet wer den. Die Abhängigkeit der Bremskraft von der Relativge schwindigkeit wird durch eine Bremskraftkennlinie zum Aus druck gebracht.The braking force of the magnetic rail brake decreases with relative speed between the magnetic rail brake and rail too tight. To avoid a hold jerk can hence the magnetic rail brake with a low Ge speed, for example at 20 km / h, is switched off the. The dependence of the braking force on the Relativge Speed becomes an end due to a braking force characteristic brought pressure.
Der zwischen den Polschuhen angeordnete Spalt ist erfor derlich, um den Magnetfluß durch die Schienenoberfläche zu leiten. Jede andere Überbrückung eines Teils des Spalts durch ein ferromagnetisches Material führt zu einer Ver schlechterung der Bremswirkung, da ein Teil des Magnetflus ses nicht mehr durch die Schiene hindurchgeleitet wird. Eine solche Einlagerung magnetischer Materialien in einen Spalt könnte dann auftreten, wenn der Spalt nur mit Luft gefüllt wäre und sich der beim Bremsen entstehende Abrieb der Schiene und/oder der Bremsflächen in dem Spalt ansammeln würde. Deshalb wird im Stand der Technik der Spalt mit einem nicht magnetischen Material gefüllt. Vorzugsweise wird Mes sing verwendet.The gap between the pole pieces is required to reduce the magnetic flux through the rail surface conduct. Any other bridging of part of the gap through a ferromagnetic material leads to a ver deterioration of the braking effect because part of the magnetic flux it is no longer routed through the rail. A such storage of magnetic materials in a gap could occur if the gap is only filled with air would be and the resulting abrasion when braking Collect the rail and / or the braking surfaces in the gap would. Therefore, the gap with one in the prior art not filled with magnetic material. Preferably Mes sing used.
Aus EP 0 042 787 A1 ist eine Magnetschienenbremse be kannt, bei der die Unterseiten der Polschuhe mit einem Belag aus einem Material guter magnetischer Permeabilität und mit einem erhöhten Reibkoeffizienten sowie verbesserter Abrieb festigkeit versehen sind. Beispielsweise wird Ferrit aufge sintert. Nachteilig ist bei dieser Lösung vor allem die ge ringe Lebensdauer des dünnen Belags; der erhöhte Reibkoeffi zient geht nach kurzer Zeit durch Abrieb verloren.A magnetic rail brake is known from EP 0 042 787 A1 knows, where the bottom of the pole shoes with a coating made of a material with good magnetic permeability and with an increased coefficient of friction and improved abrasion strength are provided. For example, ferrite is applied sinters. The disadvantage of this solution is especially the ge rings life of the thin covering; the increased coefficient of friction zient is lost after a short time due to abrasion.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Bremswirkung der Ma gnetschienenbremse dauerhaft zu verbessern.The object of the invention is to reduce the braking effect of the Ma permanently improve the magnetic rail brake.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Magnet schienenbremse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.This object is achieved by a magnet rail brake with the features of claim 1 and with solved the features of claim 4.
Bei einer ersten Ausführungsform bestehen die auf die Schienenoberfläche aufsetzenden Bremsflächen aus dem Materi al der beiden Polschuhe. Um die auf Reibung basierende Kom ponente der Bremskraft zu erhöhen, wird vorgeschlagen, in dem Spalt einen Reibmassenkörper anzuordnen, der eine Reib fläche aufweist, die zumindest bis in die Ebene der Brems flächen der Polschuhe aus dem Spalt vorsteht. Um jedoch nicht gleichzeitig die auf Magnetfeldeffekten beruhende Bremswirkung der Magnetschienenbremse zu verschlechtern, wird erfindungsgemäß eine nicht oder schwach magnetische, vorzugsweise eine dia- oder paramagnetische Reibmasse ver wendet.In a first embodiment, the insist on the Brake surfaces from the materi al of the two pole pieces. To the friction based Kom to increase component of the braking force is proposed in to arrange the gap a friction mass body, the friction Surface that at least down to the level of the brake faces of the pole pieces protruding from the gap. However, to not the one based on magnetic field effects Deteriorate the braking effect of the magnetic rail brake, is a non-magnetic or weakly magnetic, preferably a dia- or paramagnetic friction mass ver turns.
Bei einer zweiten Ausführung wird an den Polschuhen we nigstens ein Reibmassenkörper aus einem ferromagnetischen Material in Ausnehmungen der Polschuhe eingelassen. Dessen Reibfläche bildet einen Teil der auf die Schienenoberfläche aufsetzenden Bremsflächen.In a second version, we on the pole pieces at least a friction mass body made of a ferromagnetic Material recessed in the pole shoe recesses. Whose The friction surface forms part of the surface of the rail braking surfaces.
Um die Befestigung der an den Polschuhen angebrachten Reibmassenkörper zu verbessern, sind die Reibmassenkörper in Ausnehmungen der Polschuhe derart eingelassen, daß die Reib flächen der Reibmassenkörper in einer Ebene mit den der Schienenoberfläche zugewandten Oberflächen der Polschuhe angeordnet sind. Die an den Polschuhen befestigten ferroma gnetischen Reibmassenkörper, die vorzugsweise Sinterteile darstellen, werden beispielsweise durch Auflöten an den Pol schuhen befestigt.To attach the attached to the pole pieces To improve friction mass bodies, the friction mass bodies are in Recesses of the pole pieces so embedded that the friction surfaces of the friction mass body in one plane with that of the Surface of the pole shoes facing the rail surface are arranged. The ferroma attached to the pole pieces magnetic friction body, preferably sintered parts represent, for example by soldering to the pole shoes attached.
Die Einbringung der Reibmassenkörper in den Spalt bzw. die Aufbringung der Reibmassenkörper an den Bremsflächen vergleichmäßigt die Bremskraftkennlinie und führt zu einer deutlichen Erhöhung des Reibwerts.The introduction of the friction mass body into the gap or the application of the friction mass body to the braking surfaces equalizes the braking force characteristic and leads to a significant increase in the coefficient of friction.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind Reibmassen körper sowohl im Spalt als auch an den Bremsflächen vorgese hen.In another embodiment, friction masses body both in the gap and on the braking surfaces hen.
Die in den Spalt eingebrachten Reibmassenkörper beste hen vorzugsweise aus einer Mischung von organischen Bindern und Reibkörnern in Form von Oxiden, Karbiden und/oder Sili katen. Die Reibmassenkörper werden vorzugsweise mittels ei ner Klebverbindung im Spalt befestigt. The best friction mass bodies introduced into the gap hen preferably from a mixture of organic binders and grit in the form of oxides, carbides and / or sili cater. The friction mass body are preferably by means of egg ner adhesive bond attached in the gap.
Die Magnetschienenbremse ist vorzugsweise als Gliederma gnetschienenbremse mit beweglichen Polschuhen ausgebildet, um eine bessere Anpassung an eine gewölbte Schienenoberflä che zu erreichen.The magnetic rail brake is preferably a limb magnetic rail brake designed with movable pole pieces, for a better adaptation to a curved rail surface to achieve.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are in the Subclaims marked.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: In the following the invention based on in the drawing tion illustrated embodiments explained in more detail. In the drawing shows:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines mehrgliedrigen Bremsmagneten einer Magnetschienenbremse, Fig. 1 is a side view of a multi-section brake magnet of a magnetic rail brake,
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung durch ein Glied einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetschienenbremse beim Aufsetzen auf die Schienenoberfläche, Fig. 2 is a schematic sectional view through a member of a first embodiment of the magnetic rail brake of the invention when placed on the rail surface,
Fig. 3A und 3B schematische Unteransichten der Polschuhe bei der ersten Ausführungsform mit in den Spalt eingebrachten Reibmassenkörpern, Fig. 3A and 3B are schematic bottom views of the pole pieces in the first embodiment with introduced into the gap Reibmassenkörpern,
Fig. 4A eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines ersten Ausführungsbei spiels einer zweiten Ausführungsform der er findungsgemäßen Magnetschienenbremse, bei der die Reibmassenkörper auf die der Schiene zugewandten Oberflächen der Polschuhe aufge bracht sind, FIG. 4A is a schematic sectional view of a section are placed a first game Ausführungsbei a second embodiment of he inventive magnetic rail brake in which the Reibmassenkörper placed on the side facing the rail surfaces of the pole pieces,
Fig. 4B eine schematische Ansicht der Unterseite der Polschuhe des in Fig. 4A dargestellten Aus führungsbeispiels, FIG. 4B is a schematic view of the underside of the pole pieces of the execution example shown in from Fig. 4A,
Fig. 5A eine Schnittdarstellung eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels der zweiten Ausführungsform der Magnetschienenbremse, bei dem die Reibmassenkörper in die Pol schuhe eingelassen sind, Fig. 5A is a sectional view of a portion of a second embodiment of the second embodiment of the magnetic rail brake, wherein the Reibmassenkörper in the pole shoes are embedded,
Fig. 5B eine schematische Ansicht der Unterseite der Magnetschienenbremse des Ausführungsbei spiels gemäß Fig. 5A, FIG. 5B is a schematic bottom view of the magnetic rail brake of the Ausführungsbei game according to Fig. 5A,
Fig. 6A eine Schnittdarstellung eines Teils eines dritten Ausführungsbeispiels der zweiten Ausführungsform der Magnetschienenbremse, bei dem die Reibmassenkörper in die Pol schuhe eingelassen sind und nur einen Teil der Bremsfläche belegen, und Fig. 6A is a sectional view of part of a third embodiment of the second embodiment of the magnetic rail brake, in which the friction mass body are embedded in the pole shoes and occupy only a part of the braking surface, and
Fig. 6B eine schematische Unteransicht der Polschuhe bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6A. Fig. 6B is a schematic bottom view of the pole pieces in the embodiment shown in FIG. 6A.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines mehrgliedrigen Bremsmagneten 1 einer Magnetschienenbremse. Der Bremsmagnet 1 weist mehrere Glieder 2 auf, die jeweils eine Erreger spule-Kern-Anordnung enthalten. An den der Schiene zugewand ten, mit einem Spalt versehenen Seiten der Kerne sind Pol schuhe 3 ausgebildet. Beim Bremsen werden die Bremsflächen 4 der Polschuhe 3 an die Schienenoberfläche angedrückt. Die Stromversorgung der Erregerspulen erfolgt über die An schlüsse 5. Fig. 1 shows a side view of a multi-unit brake magnet 1 of a magnetic rail brake. The brake magnet 1 has a plurality of links 2 , each of which contains an excitation coil-core arrangement. On the rail facing th, with a gap provided sides of the cores pole shoes 3 are formed. When braking, the braking surfaces 4 of the pole shoes 3 are pressed against the rail surface. The excitation coils are supplied with power via connections 5 .
Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch ein Glied einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetschienenbremse während des Bremsvorgangs. Wenn die Er regerspule 6 mit einem Strom beaufschlagt wird, so erzeugt sie ein Magnetfeld, das sich in einem Eisenkern 7 konzen triert. In Fig. 2 sind einige Flußlinien 8 innerhalb des Ei senkerns 7 gestrichelt dargestellt. An der der Schiene 9 zu gewandten Seite 10 des aus der Erregerspule 6 herausgeführ ten Eisenkerns 7 ist dieser durch einen Spalt 11 unterbro chen. Die an den Spalt 11 angrenzenden Bereiche des Eisen kerns 7 sind als Polschuhe 12a, 12b ausgebildet. Fig. 2 shows a schematic sectional view through a link of a first embodiment of the magnetic rail brake according to the invention during the braking process. If the He coil coil 6 is supplied with a current, it generates a magnetic field which is concentrated in an iron core 7 . In Fig. 2 some river lines 8 within the egg core 7 are shown in dashed lines. On the rail 9 facing side 10 of the lead out of the excitation coil 6 th iron core 7 , this is interrupted by a gap 11 chen. The areas adjacent to the gap 11 of the iron core 7 are formed as pole pieces 12 a, 12 b.
Die beiden Polschuhe 12a, 12b ragen nach unten in Rich tung der Oberseite 13 der Schiene 9 vor. Beim Bremsen, wenn der Bremsmagnet auf die Schiene abgesenkt wird, setzen die Polschuhe 12a, 12b mit den Bremsflächen 14a, 14b auf die Oberseite 13 der Schiene 9 auf.The two pole pieces 12 a, 12 b protrude downward in the direction of the top 13 of the rail 9 . When braking, when the brake magnet is lowered onto the rail, the pole shoes 12 a, 12 b with the braking surfaces 14 a, 14 b are placed on the top 13 of the rail 9 .
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Brems magnet 1 so an dem Schienenfahrzeug positioniert, daß beim Absenken des Bremsmagneten der die Polschuhe 12a, 12b magne tisch trennende Spalt 11 etwa mittig auf die Oberseite 13 der Schiene 9 aufsetzt.In a preferred embodiment, the brake magnet 1 is positioned on the rail vehicle that when the brake magnet is lowered, the pole shoes 12 a, 12 b magnetically separating gap 11 is placed approximately centrally on the top 13 of the rail 9 .
In dem Spalt 11 ist ein Reibmassenkörper 15 so angeord net, daß sich die der Schienenoberseite 13 zugewandte Reib fläche 16 des Reibmassenkörpers 15 in einer Ebene mit den Bremsflächen 14a und 14b befindet.In the gap 11 , a friction mass body 15 is angeord net that the rail surface 13 facing friction surface 16 of the friction mass body 15 is in one plane with the braking surfaces 14 a and 14 b.
Die auf die Schienenoberfläche aufsetzende Gesamtfläche wird von den Bremsflächen 14a, 14b und der Reibfläche 16 ge bildet. Um einen hohen Reibwert zu erhalten, ist bei dieser ersten Ausführungsform eine möglichst große Reibfläche 16, d. h. ein möglichst breiter Spalt 11 erwünscht. Andererseits werden durch einen breiteren Spalt 11 die auf der Oberseite 13 der Schiene 9 aufsetzenden Flächen 14a, 14b der Polschuhe 12a, 12b verringert, wodurch ein höherer magnetischer Wider stand beim Schließen des Magnetkreises über die Schiene 9 entsteht. Deshalb ist eine Optimierung der Spaltbreite in Bezug auf die Breite der Schienenoberseite 13 vorzunehmen. Dabei ist zusätzlich zu beachten, daß die seitlichen Berei che der Schienenoberseite 13 nach unten gewölbt sein können. Die Breite des Spalts sollte vorzugsweise 1/6 bis 1/3 der Breite der auf der Schienenoberseite 13 aufsetzenden Gesamt fläche betragen.The total surface placed on the rail surface is formed by the braking surfaces 14 a, 14 b and the friction surface 16 ge. In order to obtain a high coefficient of friction, the largest possible friction surface 16 , ie the widest possible gap 11, is desired in this first embodiment. On the other hand, the areas 14 a, 14 b of the pole pieces 12 a, 12 b are reduced by a wider gap 11 on the top 13 of the rail 9 , whereby a higher magnetic resistance was when closing the magnetic circuit via the rail 9 . Therefore, the gap width must be optimized with respect to the width of the rail top 13 . It should also be noted that the lateral areas of the rail top 13 can be curved downwards. The width of the gap should preferably be 1/6 to 1/3 of the width of the total surface touching down on the rail top 13 .
Das Material des in dem Spalt 11 angeordneten Reibmas senkörpers 15 sollte vorzugsweise diamagnetisch sein, so daß das Magnetfeld aus dem Spalt 11 herausgedrängt wird. Es kann aber auch ein paramagnetisches oder ein sehr schwach ferro magnetisches Material verwendet werden. Der Reibmassenkörper braucht nicht den gesamten Spalt 11 auszufüllen. Es genügt, wenn eine Reibmasse in dem der Schiene 9 zugewandten Bereich des Spaltes 11 bis zu einer Tiefe eingebracht wird, die der maximalen Abnutzung bzw. der maximalen Verschleißtiefe der Polschuhe 12a, 12b entspricht. Der verbleibende Bereich des Spalts 11 kann mit einem anderen, vorzugsweise diamagneti schen Material, beispielsweise Kupfer oder Messing, gefüllt sein.The material of the arranged in the gap 11 Reibmas lower body 15 should preferably be diamagnetic, so that the magnetic field is forced out of the gap 11 . However, a paramagnetic or a very weakly ferromagnetic material can also be used. The friction mass body does not need to fill the entire gap 11 . It is sufficient if a friction mass is introduced in the area of the gap 11 facing the rail 9 to a depth which corresponds to the maximum wear and tear or the maximum wear depth of the pole shoes 12 a, 12 b. The remaining area of the gap 11 can be filled with another, preferably diamagnetic, material, for example copper or brass.
Die Fig. 3A und 3B zeigen schematische Unteransichten zweier Ausführungsbeispiele der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetschienenbremse, wobei zur Vereinfa chung nur die Polschuhe 12a, 12b mit dem dazwischen liegen den Spalt 11 sowie die in den Spalt eingebrachten Reibmas senkörper 15 dargestellt sind. Fig. 3A zeigt ein Ausfüh rungsbeispiel, bei dem zylinderförmige Reibmassenkörper 15 in den Spalt 11 zwischen den Polschuhen 12a und 12b einge bracht sind. Dabei ist der Spalt 11 an den Stellen, an denen die Reibmassenkörper 15 eingebracht sind, zumindest in dem unteren, der Schiene zugewandten Bereich aufgeweitet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3B sind plattenförmige Reibmassenkörper 15 in den Spalt 11 eingebracht. Der Spalt 11 weist über die gesamt Länge der Magnetschienenbremse die gleiche Breite auf. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3A weist eine größere Reibfläche 16 der Reibmassenkörper 15 auf, als das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3B. Bei dem Aus führungsbeispiel gemäß Fig. 3B sind dagegen die Bremsflächen 14a und 14b der Polschuhe größer, so daß der magnetische Wi derstand des Übergangs vom einem Polschuh zur Schiene gerin ger ist. Deshalb ist der auf mechanischer Reibung beruhende Bremskraftanteil bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3A größer als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3B; ande rerseits ist der auf dem Magnetfluß beruhende Bremskraftan teil bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3B größer. FIGS. 3A and 3B are schematic bottom views of two embodiments of the first embodiment of the magnetic rail brake of the invention, wherein for Vereinfa monitoring only the pole pieces 12 a, 12 b with the lie between the gap 11 and introduced into the gap Reibmas are shown senkörper 15th Fig. 3A shows an exemplary embodiment, in which cylindrical friction mass body 15 are introduced into the gap 11 between the pole pieces 12 a and 12 b. The gap 11 is widened at the points at which the friction mass bodies 15 are introduced, at least in the lower region facing the rail. In the exemplary embodiment according to FIG. 3B, plate-shaped friction mass bodies 15 are introduced into the gap 11 . The gap 11 has the same width over the entire length of the magnetic rail brake. The embodiment according to FIG. 3A has a larger friction surface 16 of the friction mass body 15 than the embodiment according to FIG. 3B. In the leadership For example according to FIG. 3B, however, the braking surfaces 14 a and 14 b of the pole pieces is greater, so that the magnetic resistor Wi of the transition from one pole shoe to the rail clotting ger is. Therefore, the proportion of braking force based on mechanical friction is greater in the embodiment according to FIG. 3A than in the embodiment according to FIG. 3B; on the other hand, the part based on the magnetic flux Bremskraftan is larger in the embodiment of FIG. 3B.
Die Reibmassenkörper bei den in Fig. 3A und 3B darge stellten Ausführungsbeispielen der ersten Ausführungsform bestehen vorzugsweise aus einem oder mehreren organischen Bindern, beispielsweise einem Harz in einem Anteil von min destens 20 Vol.-%, und Reibkörnern in Form von Oxiden (z. B. SiO2, Al2O3) und/oder Karbiden (z. B. SiC) und/oder Silikaten (z. B. Mullit). Die Reibmassenkörper werden vorzugsweise in den Spalt eingeklebt. Bei alternativen Ausführungsbeispielen ist es auch denkbar, daß der Spalt während der Herstellung der Magnetschienenbremse mit einer Reibmasse ausgegossen wird.The friction mass bodies in the embodiments of the first embodiment shown in FIGS . 3A and 3B preferably consist of one or more organic binders, for example a resin in a proportion of at least 20% by volume, and friction grains in the form of oxides (e.g. SiO 2 , Al 2 O 3 ) and / or carbides (e.g. SiC) and / or silicates (e.g. mullite). The friction mass bodies are preferably glued into the gap. In alternative embodiments, it is also conceivable that the gap is poured out with a friction mass during the manufacture of the magnetic rail brake.
In den Fig. 4 bis 6 sind drei Ausführungsbeispiele der Gestaltung der Polschuhe für eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Magnetschienenbremse dargestellt, bei der an den Polschuhen Reibmassenkörper aus einem ferromagneti schen Material befestigt sind, wobei die Reibflächen der Reibmassenkörper zumindest einen Teil der auf die Schienen oberfläche aufsetzbaren Bremsflächen bilden.In Figs. 4 to 6 show three embodiments of the design of the pole pieces of a second embodiment of the magnetic rail brake of the invention are illustrated, are secured to the pole pieces Reibmassenkörper from a ferromagnetic's material in the, wherein the friction surfaces of the Reibmassenkörper at least surface a part of the rails form attachable braking surfaces.
Die ferromagnetischen Reibmassenkörper sind vorzugsweise Sinterkörper aus ferromagnetischen Metallen oder Mischungen dieser Metalle mit Nichteisenmetallen und/oder Kohlenstoff und/oder Phosphor und/oder Schwefel sowie Reibkörnern aus Oxiden (z. B. SiO2), Karbiden (z. B. SiC) und/oder Silikaten (z. B. Mullit). Die Sinterkörner werden vorzugsweise auf die Polschuhe aufgelötet.The ferromagnetic friction mass bodies are preferably sintered bodies made of ferromagnetic metals or mixtures of these metals with non-ferrous metals and / or carbon and / or phosphorus and / or sulfur as well as friction grains made of oxides (e.g. SiO 2 ), carbides (e.g. SiC) and / or silicates (e.g. mullite). The sintered grains are preferably soldered onto the pole shoes.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4A und 4B sind zylinderförmige flache Reibmassenkörper 17 aus einem ferro magnetischen Material auf den der Schienenoberfläche 13 zu gewandten Oberflächen 18a und 18b der Polschuhe 12a bzw. 12b befestigt. Die Reibflächen 19 der Reibmassenkörper 17 bilden somit die Bremsfläche der Polschuhe. Bei dem in Fig. 4A und 4B dargestellten Ausführungsbeispiel wird die wirksame Bremsfläche durch die Aufbringung der Reibmassenkörper ver ringert, da die Reibmassenkörper 17 nicht die gesamte Ober fläche 18a bzw. 18b bedecken. Außerdem ist eine Optimierung der Dicke der Reibmassenkörper erforderlich, da einerseits zu dicke Reibmassenkörper den Magnetfluß zwischen Polschuh und Schiene zu stark behindern, andererseits aber zu flache Reibmassenkörper sich zu schnell abreiben.In the exemplary embodiment according to FIGS. 4A and 4B, cylindrical flat friction mass bodies 17 made of a ferromagnetic material are fastened to the surfaces 18 a and 18 b of the pole shoes 12 a and 12 b facing the rail surface 13 . The friction surfaces 19 of the friction mass body 17 thus form the braking surface of the pole shoes. In the embodiment shown in FIGS. 4A and 4B, the effective braking surface is reduced by the application of the friction mass body, since the friction mass body 17 does not cover the entire upper surface 18 a or 18 b. In addition, an optimization of the thickness of the friction mass body is necessary because, on the one hand, the friction mass body that is too thick impairs the magnetic flux between the pole piece and the rail too strongly, but on the other hand, the friction mass body that is too flat rub off too quickly.
Bei dem in den Fig. 5A und 5B dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind plattenförmige Reibmassenkörper 17 in Aussparungen 20 der Polschuhe 12a und 12b eingelassen. Die Aussparungen 20 sowie die Reibmassenkörper 17 erstrecken sich über die gesamte Breite des jeweiligen Polschuhs 12a bzw. 12b.In the second exemplary embodiment shown in FIGS. 5A and 5B, plate-shaped friction mass bodies 17 are let into recesses 20 in the pole shoes 12 a and 12 b. The recesses 20 and the friction mass body 17 extend over the entire width of the respective pole piece 12 a or 12 b.
Bei dem in den Fig. 6A und 6B dargestellten dritten Ausführungsbeispiel nehmen die Aussparungen 20 sowie die Reibmassenkörper 17 nur einen Teil der Breite der Polschuhe 12a und 12b ein. Der Vorteil gegenüber dem in den Fig. 5A und 5B dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß der magnetische Widerstand zwischen den Polschu hen und der Schienenoberfläche verringert wird. Andererseits wird aber durch die verringerte Reibfläche der Reibmassen körper der mechanische Reibungsanteil verringert.In the third exemplary embodiment shown in FIGS. 6A and 6B, the cutouts 20 and the friction mass bodies 17 only occupy part of the width of the pole shoes 12 a and 12 b. The advantage over the second embodiment shown in FIGS . 5A and 5B is that the magnetic resistance between the pole shoes and the rail surface is reduced. On the other hand, the mechanical friction component is reduced by the reduced friction surface of the friction mass.
Der Spalt 11 verläuft üblicherweise in der Längsrichtung der Schiene 9. Bei einer alternativen Bremsenausführung kann auch ein Bremsmagnet mit einem schräg oder quer zur Schiene verlaufenden Spalt verwendet werden.The gap 11 usually runs in the longitudinal direction of the rail 9 . In an alternative brake design, a brake magnet with a gap that runs obliquely or transversely to the rail can also be used.
Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche alter native Ausführungsbeispiele denkbar. Das Füllen des der Reibfläche zugewandten Bereichs eines Spalts einer Magnet bremseinrichtung ist bei sämtlichen Bremsen möglich, die auf einer Kombination von Reibungs- und Magnetfeldeffekten ba sieren. Bremseinrichtungen dieser Art werden nicht nur bei Schienenfahrzeugen verwendet, sondern sind auch bei anderen auf einer Schiene gleitenden oder rollenden Vorrichtungen, beispielsweise Transportrobotern, denkbar.Within the framework of the inventive idea, numerous are older native embodiments conceivable. Filling the the Friction surface facing area of a gap of a magnet Braking is possible with all brakes on a combination of friction and magnetic field effects ba sieren. Braking devices of this type are not only used Rail vehicles used, but are also used by others devices sliding or rolling on a rail, for example, transport robots.
Claims (8)
daß in dem Spalt (11) zwischen den Polschuhen (12a, 12b) wenigstens ein Reibmassenkörper (15) aus nicht oder schwach magnetischem Material angeordnet ist, und
daß der Reibmassenkörper (15) wenigstens eine Reibfläche (16) aufweist, die zumindest bis in die Ebene der Bremsflä chen (14a, 14b) aus dem Spalt (11) vorsteht.1. Magnetic rail brake with at least one exciter coil ( 6 ) having a core ( 7 ) opening into pole shoes ( 12 a, 12 b), the pole shoes ( 12 a, 12 b) each having a braking surface ( 14 ) that can be placed on the rail surface ( 13 ) a, 14 b) and are magnetically separated by a gap ( 11 ) emerging between the braking surfaces ( 14 a, 14 b), characterized in that
that in the gap ( 11 ) between the pole pieces ( 12 a, 12 b) at least one friction mass body ( 15 ) made of non or weakly magnetic material is arranged, and
that the friction mass body ( 15 ) has at least one friction surface ( 16 ) which at least up to the plane of the Bremsflä surfaces ( 14 a, 14 b) protrudes from the gap ( 11 ).
daß an den Polschuhen (12a, 12b) wenigstens ein Reibmas senkörper (17) aus einem ferromagnetischen Material in Aus nehmungen (20) der Polschuhe derart eingelassen ist, daß die Reibfläche (19) des wenigstens einen Reibmassenkörpers (17) in einer Ebene mit den der Schienenoberfläche (13) zugewand ten Oberflächen (18a, 18b) der Polschuhe (12a, 12b) angeord net ist,
wobei die Reibfläche (19) des wenigstens einen Reibmas senkörpers (17) einen Teil der auf die Schienenoberfläche 13 aufsetzbaren Bremsfläche bildet.4. Magnetic rail brake with at least one in pole shoes ( 12 a, 12 b) opening core ( 7 ) having excitation coil ( 6 ), the pole shoes ( 12 a, 12 b) each having a braking surface ( 14 ) that can be placed on the rail surface ( 13 ) a, 14 b) and are magnetically separated by a gap ( 11 ) emerging between the braking surfaces ( 14 a, 14 b), characterized in that
that on the pole pieces ( 12 a, 12 b) at least one Reibmas lower body ( 17 ) made of a ferromagnetic material in recesses ( 20 ) of the pole pieces is inserted such that the friction surface ( 19 ) of the at least one friction mass body ( 17 ) in one plane with the surface of the rail ( 13 ) facing surfaces ( 18 a, 18 b) of the pole shoes ( 12 a, 12 b) is arranged,
wherein the friction surface ( 19 ) of the at least one Reibmas lower body ( 17 ) forms part of the braking surface to be placed on the rail surface 13 .
daß in dem Spalt (11) zwischen den Polschuhen (12a, 12b) wenigstens ein weiterer Reibmassenkörper (15) aus nicht oder schwach magnetischen Material angeordnet ist, und
daß der weitere Reibmassenkörper (15) wenigstens eine weitere Reibfläche (16) aufweist, die zumindest bis in die Ebene der Bremsflächen (14a, 14b) aus dem Spalt (11) vor steht.5. Magnetic rail brake according to claim 4, characterized in
that in the gap ( 11 ) between the pole pieces ( 12 a, 12 b) at least one further friction mass body ( 15 ) made of non or weakly magnetic material is arranged, and
that the further friction mass body ( 15 ) has at least one further friction surface ( 16 ) which protrudes from the gap ( 11 ) at least up to the plane of the braking surfaces ( 14 a, 14 b).
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