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Steuerung für Wirbelstromgleisbremsen
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für Wirbelstromgleisbremsen
zum Abbremsen ablaufender Abteilungen in Eisenbahnrangieranlagen infolge Wirbelstrombildung
und mechanischer Bremsung durch auf die Schenkel der Bremsen aufgelegte ferromagnetische
Bremsleisten, die beweglich gelagert sind und sich bei erregter Bremse seitlich
an die die Bremse durchlaufenden Fahrzeugräder der Abteilungen anlegen sollen, insbesondere
für Wirbelstromgleisbremsen mit stufenweise oder stufenlos einstellbarer Bremskraft.
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In den Gefällestrecken und in den Richtungsgleisen von Eisenbahnrangieranlagen
verwendet man zum Abbremsen ablaufender Abteilungen häufig sogenannte Wirbelstromgleisbremsen.
Diese Bremsen induzieren in eingeschaltetem Zustand in den sich drehenden Fahrzeugrädern
der die Bremse durchlaufenden Abteilungen Wirbelströme, die zum Abbremsen der Abteilungen
führen. Die Bremsen sind mit aufgelegten Bremsleisten aus ferromagnetischem Material
versehen, die beweglich gelagert sind und sich bei erregter Bremse seitlich an die
die Bremse durchlaufenden Fahrzeugräder der Abteilungen anlegen. Hierdurch soll
der Luftspalt zwischen den Fahrzeugrädern und den Magnetjochen der Bremse möglichst
gering gehalten werden, so daß ein möglichst großer Wirbelstromeffekt erzielt wird;
gleichzeitig zur Wirbelstrombremsung der Fahrzeugräder soll aber auch eine zusätzliche
mechanische Bremswirkung durch die sich an die Räder anlegenden Bremsleisten ausgeübt
werden. Diese zusätzliche mechanische Bremsung ist im wesentlichen
abhängig
von der magnetischen Durchflutung der Bremse.
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Aus verschiedenen Gründen werden Wirbelstromgleisbremsen in bisher
realisierten Bremsanlagen lediglich durch Ein- und Ausschalten gesteuert. Dabei
kann die Anordnung so getroffen sein, daß eine zu bremsende Abteilung in eine bereits
eingeschaltete Bremse einläuft, dort mit maximaler Bremskraft gebremst wird und
durch Abschalten der Bremse so rechtzeitig aus dieser entlassen wird, daß sie die
Bremse mit einer vorgegebenen Auslaufgeschwindigkeit verläßt; es ist. aber auch
möglich, die Abteilungen in die noch abgeschaltete Bremse einlaufen zu lassen und
die Bremse erst so spät einzuschalten, daß die Abteilungen beim Auslaufen aus der
Bremse etwa die geforderte Auslaufgeschwindigkeit besitzen. Es ist aber auch bereits
bekannt (DT-PS 1 605 379), zur Erzielung unterschiedlich großer Bremskräfte den
Erregerstrom der Bremsen auf beliebige Art und Weise zu steuern. Dabei kann der
Erregerstrom auf derPrimär- und/oder der Sekundärseite einer Stromversorgungseinrichtung
für die Bremse stellbar sein.
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Diese an sich zwar bekannte, in der Praxis aber bisher nicht erprobte
Steuerung von Wirbelstromgleisbrems:en durch unterschiedlich hohe Erregerströme
kann dann problematisch werden, wenn eine Abteilung in einer Wirbe'stromgleisbremse
nur sehr schwach gebremst werden soll. In diesem Falle reicht nämlich möglicherweise
die Erregung der Bremse nicht aus, um die auf den Schenkeln der Bremse gelagerten
Bremsleisten in die Wirkstellung zu bringen, in der sie sich an die Fahrzeugräder
der die Bremse durchlaufenden Abteilungen anlegen. Der Grund hierfür ist in der
relativ hohen Reibung zwischen den Bremsleisten und den Magnetjochen der Bremse
zu sehen, die durch die relativ geringen Anziehungskräfte, welche die Leisten bei
nur geringer Erregung der Bremse aufeinander ausüben, nicht überwunden wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerung für Wirbelstromgleisbremsen
anzugeben, die das Bremsverhalten derartiger Bremsen im unteren Erregungsbereich
verbessert.
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß jeder
Bremse
Schaltmittel zugeordnet sind, welche die Bremse vor Jedem Bremsvorgang kurzzeiligso
weit erregen, daß die Bremsleisten in die Wirkstellung gelangen, in der sie in die
Fahrspur der Bremse hineinragen und daß die anachließende Bremsung einer Abteilung
mit einer durch eine vorwählbare Bremsstufe gegebenen Erregung erfolgt.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 das-Schnittbi-ld einer Wirbelstromgleisbremse mit
einem gebremsten Fahrzeugrad, die Fig. 2 das Schnittbild einer Wirbelstromgleisbremse
mit abliegenden Bremsleisten, die Fig. 3 das Prinzipschaltbild einer Einrichtung
zum Steuern einer Wirbelstromgleisbremse gemäß der Erfindung und Fig. 4 das Schnittbild
durch eine Wirbelstromgleisbremse mit in Wirkstellung geführten Bremsleisten.
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Fig. 1 zeigt eine Wirbelstromgleisbremse, bestehend aus dem etwa U-fbrmigen
MagnetJoch 1, den Leitern 2 der Erregerwicklung innerhalb des U-Körpers, einer eingelegten
Fahrschiene 3 und den aufgelegten Bremsleisten 4 und 5. In der Bremse befindet sich
ein Fahrzeugrad 6, das infolge Wirbelstrombildung und mechanischer Bremsung durch
die anliegenden Bremsleisten gebremst wird.
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Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Wirbelstromgleisbremse in
abgeschaltetem Zustand nach dem Auslaufen von Achsen aus der Bremse. Die Bremsleisten
4 und 5 nehmen eine Lage ein, in der sie die Fahrspur über der Schiene 3 freigeben.
In diese Lage können sie beim Abschalten der Bremse durch die noch in der Bremse
befindlichen Fahrzeugräder geworfen werden. Wird die Bremse fUr die nächste Abteilung
nur relativ gering erregt, so reichen die Anziehungskräfte zwischen den Bremsleisten
4 und 5 nicht aus, um die Bremsleisten in die Fahrspur der Bremse hineinzuziehen.
Die Folge hiervon ist, daß wegen des vergrößerten Luftspaltes zwischen den Bremsleisten
und den Fahrzeugrädern der die Bremse passierenden Abteilung die Wirbelstrombildung
innerhalb der Fahrzeugräder
sehr viel geringer ist als bei anliegenden
Bremsleisten. Hierdurch verringert sich die durch dle Wirbelstrombildung bedingte
Bremsung der Fahrzeugräder und der mechanische Bremseffekt durch die anliegenden
Bremsleisten -entfällt vollständig. Die Abteilung wird damit weniger stark gebremst
als vorgesehen und läuft mit einer hohen Geschwindigkeit aus der Bremse aus.
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Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung zur Steuerung
von Wirbelstromgleisbremsen, die ein besseres Bremsverhalten der Bremsen im Bereich
niedriger Erregung erreichbar werden läßt. Die schematisch dargestellte Bremse 7
wird aus einer Stromversorgungseinrichtung 8 gespeist, die sekundärseitig durch
steuerbare Schalter 9 regelbar ist. Die Regelung erfolgt durch einen Bremsregler
10, der entsprechend den ihm zugeführten Eingangsgrößen 11-einen bestimmten Erregerstrom
für die Bremse 7 vorgibt.
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Die dem Bremsregler 10 zugeführten Eingangsgrößen 11 betreffen die
Laufeigenschaften, das Gewicht, den Laufweg und gegebenenfalls die Zugzerlegedaten
des zu rangierenden Zuges. Nach der Lehre der vorliegenden Erfindung soll die Bremse
7 vor jedem Bremsvorgang, beispielsweise beim Einlaufen einer Abteilung, kurzzeitig
so weit erregt werden, daß die Bremsleisten in ihre Wirkstellung gelangen.
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Dies erfolgt durch Einwirken auf den steuerbaren Schalter 9. Das Einwirken
kann beispielsweise dadurch herbeigeführt werden, daß jede ablaufende Abteilung
vor dem Einfahren in die Bremse beim Passieren eines Schienenkontaktes 12 über eine
UND-Verknüpfung 13 ein kurzzeitig wirksames Signal zum Durchsteuern des Schalters
9 auslöst.
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Fig. 4 zeigt die Wirbelstromgleisbremse nach Fig. 1 mit in die Wirkstellung
geführten Bremsleisten 4 und 5. Diese Wirkstellung nehmen die Bremsleisten bei Anwendung
der erfindungsgemäßen-Lehre auch dann ein, wenn die für die eigentliche Bremsung
einer Abteilung erforderliche Erregung selbst so gering ist, daß, wie in Fig. 2
angenommen, die zwischen Bremsleisten und MagnetJoch auftretenden Reibungskräfte
größer sind als die durch die Erregung der Bremse gegebenen Anziehungskräfte zwischen
den Bremsleisten der Bremse.
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Um zu verhindern, daß die Räder von in die Bremse einlaufenden Abteilungen
die Bremsleisten 4 und 5 nicht in die Position nach Fig. 2 schleudern, kann es vorteilhaft
sein, die Schaltmittel, über die die Bremsleisten in die Wirkstellung geführt werden,
erst dann einzustellen, wenn mindestens eine Achse einer Abteilung in die Bremse
eingelaufen ist. Dann wird diese Abteilung zwar für einen kurzen Zeitraum relativ
stark gebremst; diese kurzzeitige starke Bremsung ist jedoch von geringer Bedeutung,
weil sie durch entsprechende noch stärkere Herabsetzung der Erregung wieder ausgeglichen
werden kann. Die vorstehende Uberlegung gilt sowohl für Bremsen, die bereits beim
Einlaufen von Abteilungen wirksam sein sollen als auch für solche, die verspätet
eingeschaltet werden.
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In Fig. 3 ist der steuerbare Schalter 9, über den der Erregerstrom
für die Bremse 7 eingestellt wird,auf der Sekundärseite der Stromversorgungseinrichtung
8 angeordnet. Es ist aber auch möglich, die Stromversorgungseinrichtung auf der
Primärseite zu regeln. Die Schaltmittel, über die die Bremsleisten vor dem eigentlichen
Bremsvorgang in die Wirkstellung geschaltet werden, werden in Fig. 3 durch einen
Schienenkontakt 12 betätigt. Es ist auch möglich, diese Betätigung nicht von dem
Wirksamwerden eines Schienenschalters oder einer ähnlichen Einrichtung abhängig
zu machen, sondern automatisch beim Einstellen der Bremse durch den Bremsregler
zu veranlassen. Es ist auch denkbar, die Bremsleisten immer dann in die Wirkstellung
zu schalten, wenn eine Abteilung aus der Bremse ausläuft bzw. ausgelaufen ist. Die
Bremsleisten nehmen dann für den folgenden Bremsvorgang die Wirkstellung ein.