DE4336990C1 - Verfahren zum Betrieb einer elektromagnetisch lüftbaren Federdruckbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer elektromagnetisch lüftbaren Federdruckbremse der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs näher bezeichneten Art.

Ein solches Verfahren ist aus der DE 28 20 204 C2 bekannt. In diesem Dokument wird bereits darauf hingewiesen, daß für den praktischen Betrieb eine Notwendigkeit darin besteht, die Bremskraft einer elektromagnetisch lüftbaren Federdruck­ bremse variieren zu können. Denn an sich steht bei solchen Federdruckbremsen bei Abschaltung des Erregerstroms des Lüftungsmagneten das von der Kraft der mechanischen Druck­ federn abhängige, volle Bremsmoment zur Verfügung. Um nun das Bremsmoment entsprechend der abzubremsenden Last oder gemäß den gewünschten Einsatzbedingungen variabel steuerbar zu machen, vermindert man bei dem bekannten Verfahren nach der kurzzeitigen Stromabschaltung die am Lüftungs-Magneten angelegte Spannung auf einen Teil der Betriebsspannung. Mit dieser Steuerung der Stromzufuhr zum Lüftungs-Magneten än­ dert man entsprechend dessen elektromagnetische Kraft und damit die Anpreßkraft, die von der Ankerscheibe auf den Bremsrotor ausgeübt wird.

Man hat allerdings bei dem bekannten Verfahren unberücksich­ tigt gelassen, wie man den Abfall der Ankerscheibe vom Mag­ netteil sicherstellt, da erst danach die Wiederaufschaltung des Erregerstroms für den Lüftungs-Magneten erfolgen soll, ansonsten würde die Ankerscheibe erst gar nicht vom Magnet­ teil abheben. Denn der Haltestrom, den man benötigt, um bei gelüfteter Bremse die Ankerscheibe am Magnetteil festzuhal­ ten, ist weitaus geringer als derjenige Erregerstrom, der für den Lüftungsvorgang, also das Anziehen der Ankerscheibe über einen Luftspalt hinweg zum Magnetteil hin erforderlich ist. Daraus erklärt sich auch, daß für eine Verminderung der Bremskraft über eine über einen Luftspalt hinweg auf die Ankerscheibe auszuübende Magnetkraft ein relativ hoher Er­ regerstrom aufgebracht werden muß, der bei zu früher Auf­ schaltung die Ankerscheibe gar nicht erst vom Magnetteil ab­ fallen läßt.

Bei der in der deutschen Patentschrift DE 40 35 045 C2 be­ schriebenen elektromotorischen Bremsbetätigungsvorrichtung für Schienenfahrzeuge wird die Bremskraft ebenfalls mecha­ nisch über eine Speicherfeder aufgebracht, deren Bremsdruck elektromotorisch verstellt werden kann. Von dieser Bremsbe­ tätigungsvorrichtung ist es bekannt, durch Spannungsumpolung an einem Schaltgerät, welches sowohl den Aufzugsmotor für die Speicherfeder als auch eine damit verbundene Haltebremse steuert, die Bremskraft zu erhöhen oder zu verringern. Das vorstehend aufgezeigte Problem bei einer elektromagnetisch über eine Ankerscheibe lüftbaren Federdruckbremse ist dort nicht angesprochen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Betrieb einer elektromagnetisch lüftbaren Federdruckbremse gemäß dem gattungsbildenden Verfahren einen sicheren Abfall der Anker­ scheibe vom Magnetteil des Lüftungs-Magneten vor der Wieder­ aufschaltung des Erregerstroms zu bewirken.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art nach der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Die erfindungsgemäße Umpolung des Erregerstroms bzw. der Erregerspannung für den Lüftungs-Elektromagneten gewährlei­ stet einen sicheren Abfall der Ankerscheibe vom Magnetteil, weil dadurch der gesamte magnetische Kreis ebenfalls umge­ polt wird, was sicherstellt, daß bei einem bestimmten Zeit­ punkt überhaupt keine magnetischen Kräfte zwischen der Ankerscheibe und dem Magnetteil wirken können und bei Umkehr des Magnetfeldes infolge Remanenz in der Ankerscheibe sogar vorübergehend abstoßende Kräfte zwischen dieser und dem Mag­ netteil wirksam werden. Nach dem dadurch gewährleisteten Abfall der Ankerscheibe vom Magnetteil kann die sofortige Aufschaltung eines relativ hohen Erregerstroms erfolgen, ohne erneut umpolen zu müssen, weil auch bei Umkehr des Mag­ netfeldes die gewünschte Magnetkraft zur Verringerung des Bremsmomentes aufgebracht werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung noch näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine elektromagne­ tisch lüftbare Federdruckbremse mit daneben schematisch dar­ gestellter Versorgungseinheit.

Durch die Federdruckbremse erstreckt sich koaxial eine abzu­ bremsende Welle 5 hindurch, auf der axial verschieblich, je­ doch drehfest ein Bremsrotor 3 angeordnet ist. Dazu sitzt auf der Welle 5 drehfest eine Nabe 4, die entlang ihres Um­ fanges eine achsparallele Verzahnung hat, die mit einer ent­ sprechenden Innenverzahnung an der zentralen Bohrung des Bremsrotors 3 zusammenwirkt. Der Bremsrotor hat entlang der äußeren Ränder an seinen beiden Stirnseiten Reibbeläge, von denen die an der einen Stirnseite des Bremsrotors 3 von ei­ ner Ankerscheibe 1 beaufschlagbar sind. Die Ankerscheibe 1 ist ebenfalls axial verschiebbar und wird auf ihrer von dem Bremsrotor 3 abliegenden Seite von Druckfedern 2 beauf­ schlagt, deren Kraft in gewissen Grenzen von einem Einstell­ ring 9 verändert werden kann.

Die Ankerscheibe 1 ist Teil eines magnetischen Kreises, zu dem ferner ein Magnetteil 7 gehört, das eine elektrische Er­ regerspule hat. Bei Erregung des Magnetteils 7 wird unter Schließung eines Luftspaltes die Ankerscheibe 1 unter Über­ windung der Druckkräfte der Federn 2 gegen die benachbarte Stirnseite des Magnetteils 7 angezogen. Damit kommt die An­ kerscheibe 1 vom Bremsrotor 3 frei. Auf der der Ankerscheibe 1 abgelegenen Seite ist in Gestalt eines gestellfesten Flan­ sches eine Gegendruckscheibe 6 angeordnet, gegen die der Bremsrotor 3 infolge Mitnahme durch die Ankerscheibe 1 bei entregtem Magnetteil 7 aufgrund der Kraft der Druckfedern 2 gepreßt wird. Zur Nachstellung des sich dabei öffnenden Luftspaltes zwischen dem Magnetteil 7 und der Ankerscheibe 1 dienen Hülsenschrauben 10, die am Gestell der Federdruck­ bremse gegengelagert sind.

Für den Bremsvorgang wird das Magnetteil 7 entregt, wobei nach dem Abfall der Ankerscheibe 1 vom Magnetteil 7 dann ein solcher Erregerstrom auf die Spule des Magnetteils 7 aufge­ schaltet wird, daß je nach den gewünschten Betriebsbedingun­ gen die Anpressung des Bremsrotors 3 an der Gegendruckschei­ be 6 und damit das Bremsmoment gegenüber dem maximalen Bremsmoment vermindert ist. Die entsprechende Steuerung des Erregerstroms für das Magnetteil 7 erfolgt über eine Steuer­ einheit 12, die eine Vorrichtung 13 zur Umpolung des Erre­ gerstroms aufweist. Diese Umpolung erfolgt bei vermindertem Bremseinsatz vor der Wiederaufschaltung der an die Spule des Magnetteils 7 angelegten Gleichspannung, womit gewährleistet ist, daß bei vermindertem Bremseinsatz, der die Wiederauf­ schaltung des Erregerstroms erfordert, die Ankerscheibe 1 sicher vom Magnetteil 7 abfällt.

Claims (1)

1. Verfahren zum Betrieb einer elektromagnetisch lüftbaren Federdruckbremse mit einem mit der abzubremsenden Welle drehfesten, jedoch darauf axial verschiebbaren Bremsrotor, der zwischen einer von zumindest einer Druckfeder in Rich­ tung zum Bremsrotor hin beaufschlagten Ankerscheibe, die entsprechend der Kraft der Druckfeder mit der vom Bremsrotor abliegenden Seite unter dessen Freigabe zu einem Magnetteil hin anziehbar ist, und einer gestellfesten Gegendruckscheibe angeordnet ist, wobei für einen verminderten Bremseinsatz der Erregerstrom des Elektromagneten kurzzeitig unterbrochen und nach dem Abfall der Ankerscheibe vom Magnetteil wieder entsprechend den Bremsbedingungen aufgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstrom bzw. die entsprechend am Elektromagne­ ten angelegte Gleichspannung vor der Wiederaufschaltung um­ gepolt wird.