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Wirbelstromgleisbremse
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Wirbelstromgleisbremse mit zwei
U-förmigen, nach oben offenen Körpern aus ferromagnetischem Werkstoff, von denen
jeder eine Fahrschiene eines Eisenbahngleises umgreift, und in welchen stromführende
Leiter nur auf einer Seite der Fahrschiene liegen, die mit einer gleichen Anzahl
außerhalb des U-Körpers liegender Leiter eine Bremswicklung bilden, die jeweils
einem der beiden senkrechten Schenkel des U-Körpers zugeordnet ist.
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Derartige Wirbelstromgleisbremsen sind bekannt (DE-PS 20 25 461);
sie werden in Eisenbahnrangieranlagen verwendet, um die Geschwindigkeit von ablaufenden
Eisenbahnwagen vom Gleis her zu beeinflussen. In der Regel besteht eine Wirbelstromgleisbremse
aus zwei U-förmigen, nach oben offenen ferromagnetischen Körpern, von denen jeder
eine Fahrschiene eines Eisenbahngletses umgreift.
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Meistens werden für die Wirbelstromgleisbremsen Fahrschienen von normaler
Bauart verwendet. In Verbindung mit den U-förmigen Körpern sind nun stromdurchflossene
Wicklungen so angeordnet, daß zwischen den senkrecht stehenden Schenkeln des U-Körpers
ein im wesentlichen horizontal gerichtetes Feld erzeugt wird, durch welches die
Räder der Eisenbahnwagen hindurchlaufen. In den Rädern entstehen dabei Wirbelströme,
die zusammen mit dem magnetischen Feld eine Kraft erzeugen, welche die Bewegung
der Eisenbahnwagen hemmt. Die Bremswirkung wird noch erhöht durch quer zur Fahrrichtung
bewegliche Bremsleisten, die auf den senkrechten Schenkeln der U-Körper aufliegen.
Die besagten Bremsleisten werden bei eingeschalteter Bremse durch das magnetische
Feld an die die Bremse durchlaufenden Räder angezogen, wodurch eine zusätzliche
mechanische Bremskraft entsteht.
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Bei Wirbelstromgleisbremsen besteht die Forderung, daß in der Höhe
des Laderaumes von Eisenbahngüterwagen nur ein möglichst geringes Störfeld vorhanden
ist, so daß expfindliches Ladegut beim Passieren von Wirbelstromgleisbremsen nicht
beeinträchtigt wird. Zur Beseitigung oder Minderung der besagten Störfelder werden
je nach Wirbelstromgleisbremsentyp entweder Kompensationswicklungen vorgesehen oder
aber wie bei Wirbelstromgleisbremsen der eingangs genannten Gattung die Bremswicklung
um einen der beiden senkrechten Schenkel des U-Körpers, vorzugsweise um den innerhalb
der Gleisbremse liegenden, gewickelt. Diese Wirbelstromgleisbremsen haben sich in
der Praxis bewährt; das Störfeld ist dabei vertretbar gering.
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Im rauhen Eisenbahnbetrieb sind die Wicklungen der Wirbelstromgleisbremse
jedoch stark gefährdet, besonders aufgrund mechanischer Einwirkungen. Dieses mindert
in nach-
teiliger Weise die Verfügbarkeit der Wirbelstromgleisbremsen,
da das Auswechseln einer Bremswicklung im Störungsfall sehr viel Zeit erfordert.
Außerdem ist der jeweilige materielle Schaden groß.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Wirbelstromgleisbremse
der eingangs genannten Gattung so zu gestalten, daß im wesentlichen unter Beibehaltung
der als positiv zu beurteilenden Eigenschaften eine Wirbelstromgleisbremse zur Verfügung
steht, die im Hinblick auf den rauhen Eisenbahnbetrieb auch eine hohe Verfügbarkeit
aufweist, denn eine solche Wirbelstromgleisbremse wäre nach einem Defekt in kurzer
Zeit wieder repariert, so daß der normale Betrieb unverzüglich weitergehen könnte.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der für die Bremswicklung
vorgesehene senkrechte Schenkel des U-Körpers in vorgegebenen Abständen zur Bildung
von Stegen mit Einschnitten versehen ist und die Bremswicklung aus Teilwicklungen
besteht, von denen jede einen der Stege umschließt.
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Da die relativ kurzen Teilwicklungen fabrikmäßig hergestellt werden
können, ergibt die erfindungsgemäße Lösung besondere Vorteile in der Produktion,
Lagerhaltung und Montage der Wirbelstromgleisbremsen. Nach einem Defekt infolge
mechanischer Einwirkung braucht nicht wie bisher die gesamte Bremswicklung demontiert
und dann neu eingelegt zu werden; vielmehr braucht nur diejenige Teilwicklung ersetzt
zu werden, an der ein Leiter defekt wurde.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Wirbelstromgleisbremse sieht
vor, daß die Teilwicklungen derart geschaltet sind, daß sich für benachbarte Stege
unterschiedliche magnetische Durchflutungsrichtungen ergeben. Dabei ist es
gleichgültig,
ob es sich um parallel oder in Reihe geschaltete Teilwicklungen handelt. Wesentlich
ist für diese Ausführungsform, daß das sowieso schon geringe Störfeld bezüglich
des Laderaumes der die Wirbelstromgleisbremse passierenden Güterwagen optimal klein
wird.
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Im Hinblick auf eine optimale Bremskraft der Wirbelstromgleisbremse
ist es jedoch andererseits besonders vorteilhaft, daß die Teilwicklungen derart
geschaltet sind, daß sich für benachbarte Stege des U-förmigen Körpers gleiche magnetische
Durchflutungsrichtungen ergeben.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird nachfolgend kurz erläuert.
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Es zeigen: Figur 1 im Querschnitt eine Wirbelstromgleisbremse, Figur
2 die Draufsicht einer Wirbelstromgleisbremse gemäß Figur 1 und Figur 3 in perspektivischer
Darstellungsweise schematisch einen Teil einer Wirbelstromgleisbremse.
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Figur 1 zeigt im Querschnitt nähere Einzelheiten einer Wirbelstromgleisbremse,
die im wesentlichen aus zwei Schienen 1 und 2 eines Eisenbahngleises besteht, die
jeweils in einem nach oben geöffneten U-förmigen ferromagnetischen Körper 2 bzw.
4 angeordnet sind. Der äußere senkrechte Schenkel 31 bzw. 41 des U-förmigen Körpers
trägt eine Bremsleiste 5 bzw. 6, die sich bei eingeschalteter Wirbelstromgleisbremse
horizontal gegen den Radkranz eines Rades 7 bzw. 8 preßt und dabei eine zusätzliche
mechanische Bremskraft erzeugt. Der innere senkrechte Schenkel 9 bzw. 10 des U-förmigen
Körpers 2 bzw. 4 ist in vorgegebenen Abständen mit Einschnitten 11 versehen, so
wie es besonders anschaulich in der perspektivischen Darstellung gemäß Figur 3 gezeigt
ist. In diesem Zusammenhang
sei kurz darauf hingewiesen, daß für
dieselben Teile in den verschiedensten Darstellungsarten der drei Figuren auch dieselben
Bezugszeichen gewählt wurden. Ferner sei im Hinblick auf die Anordnung gemäß Figur
1 noch erläuternd gesagt, daß selbstverständlich auch die inneren Schenkel 9 und
10 der U-förmigen Körper 3 und 4 je eine Bremsleiste tragen; diese sind jedoch im
Hinblick auf eine bessere Übersichtlichkeit der Figuren 1 und 2 nicht mit dargestellt.
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Aufgrund der Einschnitte 11 bilden die inneren senkrechten Schenkel
9 und 10 der beiden U-förmigen Körper 3 und 4 eine Anzahl Stege 12, 13, 14 bzw.
15, 16, 17. Diese Stege 12 bis 17 tragen jeweils eine Teilwicklung 121, 131 usw.
bis 171, die auf Unterlagen 91 bzw. 101 ruhen. Zusammengefaßt bilden die Wicklungen
121, 131 und 141 die Bremswicklung des U-förmigen Körpers 3, während die Teilwicklungen
151, 161 und 171 die Bremswicklung des benachbarten U-förmigen Körpers 4 ergeben.
Die einzelnen Teilwicklungen können so in Reihe oder parallel geschaltet werden,
daß sich für benachbarte Stege, z.B. 12 und 13, unterschiedliche magnetische Durchflutungsrichtungen
dann ergeben, wenn durch die Wicklungen Strom fließt. Die Darstellung gemäß Figur
3 zeigt eine für die Praxis bevorzugte Reihenschaltung der Wicklungen 121, 131 und
141 derart, daß die Stege 12, 13 und 14 abwechselnd in unterschiedlichen Richtungen
magnetische Durchflutungen haben. Dies hat zur Folge, daß die gesamte Wirbelstromgleisbremse
ein besonders geringes Störfeld dort erzeugt, wo im Laderaum von zu bremsenden Güterwagen
empfindliche Güter lagern.
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Da sich jede der Teilwicklungen 121 bis 171 im Falle eines Defektes
leicht auswechseln läßt, hat die erfindungsgemäße Wirbelstromgleisbremse in vorteilhafter
Weise eine hohe Verfügbarkeit.
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Der Erfindungsgedanke ist auch dann anwendbar, wenn die einzelnen
Teilwicklungen nicht innerhalb der Wirbelstromgleisbremse, also im Gleis, angeordnet
werden, sondern außerhalb des Gleises. In dem Fall wären die senkrechten Schenkel
31 bzw. 41 mit Einschnitten zur Bildung von Stegen zu versehen. Die erfindungsgemäße
Ausbildung der Wirbelstromgleisbremse ist nicht an eine spezielle Ausbildung der
U-förmigen Körper und auch nicht an ein bestimmtes Profil der Fahrschienen gebunden.