DE656152C - Verfahren zur Erhoehung der Wirkung von Schienenbremsmagneten - Google Patents

Description

Bei der Bremsung mit Schienenbremsr magneten aus Geschwindigkeiten von 100 bis 200 km/Std. zeigt es sich, daß die Bremswirkung erheblich geringer ist als bei stillstehendem oder nur langsam oder mäßig schnell sich bewegendem Fahrzeug.

Das ist zum Teil darauf zurückzuführen, daß bei gleichem Anpressungs druck die Reibungsziffer bei hohen Geschwindigkeiten an sich erheblich geringer ist als bei geringen Geschwindigkeiten;, zum Teil aber auch darauf, daß der Anpressungsdruck eines bewegten Magneten durch die Wirkung der in der Schiene entstehenden Wirbelströme ganz wesentlich kleiner ist als der Anpressungsdruck eines langsam bewegten oder ruhenden Magneten, der infolge geringer Geschwindigkeit keinen oder nur geringen Wirbelströmen in der Schiene ausgesetzt ist. Die in der Schiene auftretenden Wirbelströme schwächen bekanntlich das Feld des bewegten Magneten und vermindern dadurch seine Anpressung.

Die Wirbelströme entstehen in der Schiene

dadurch, daß die magnetische Feldstärke in den Schienen plötzlich von Null auf einen sehr hohen Betrag ansteigt. Solche Veränderungen des Magnetfeldes rufen bekanntlich in leitender Umgebung verkettete elektrische Spannungen hervor, d. h. in der Schiene entstehen elektrische Ströme, die ihrerseits ein Magnetfeld erzeugen, das dem ersten Magnetfeld entgegenwirkt.

Um die Wirkung dieser Wirbelströme auf die beabsichtigte magnetische Bremswirkung zu vermindern, muß man alle unnötigen Veränderungen des Feldes im Bereich des eigentlichen Bremsmagnieten vermeiden und das einmal entstandene Feld soviel wie möglich ausnutzen.

Die Erfindung macht sich diese Erkenntnis zunutze und besteht darin, daß man vor dem eigentlichen Bremsmagneten einen besonderen Magneten anordnet, der die Bildung des Feldes in der Schiene übernimmt, das dann der eigentliche Bremsmagnet bereits vorfindet und demgemäß in seiner Bremswirkung nicht durch die in der Schiene durch den Aufbau des Feldes erzeugten Wirbelströme geschwächt werden kann. Es ist dabei nach obigem erklärlich, daß der zweite Magnet so angeordnet werden muß, daß er das von dem ersten erregte Feld übernehmen kann, bevor es erloschen ist, d.h. beide Magnete sind so geschaltet, daß die Pole gleicher Polarität aufeinanderfolgen; sie müssen lückenlos miteinander verbunden sein'. Kann aus irgendwelchen Gründen der unmittelbare Zusammenbau beider Magnete nicht durchgeführt werden, so erreicht man die angestrebte Vorerregung für dem jeweils an zweiter Stelle befindlichen Schienenbremsmagneten durch lückenloses Einfügen eines besonderen kleinen Magneten in die zwischen beiden Magneten befindliche Lücke.

Es ist bereits bekannt, bei den für Schienen- oder Radbrernsen bestimmten Bremselektromagneten mit einer durch Widerstände regelbaren Hauptwicklung und einer von.. einer Stromquelle veränderlichen elektfrbV. motorischen Kraft gespeisten Nebenwickluiipi besondere Hilfsmagnete vorzusehen. Bei dieser bekannten Anordnung sind jedoch die Hilfsmagnete keine bipolaren Erregermagnete, ίο die dazu dienen, die Schienen vorzuerregen, indem sie diese mit einem Magnetfeld durchsetzen, bevor die eigentlichen Bremsmagnete auf die Schienen zu wirken beginnen, um dadurch eine Verminderung des nachteiligen Einflusses der beim Bremsen auftretenden Wirbelstroniwirkung zu erzielen, sondern die Hilfsmagnete dienen dem Zweck der unipolaren Erzeugung des Verstärkunigsstrdomes durch- die Nebenwicklung, um durch Ver-Stärkung der elektrischen Strömung in der Schiene die Bremskraft selbsttätig nach Maßgabe der Fahrzeuggeschwindigkeit zu ändern und einen Ausgleich gegen den bei hohen Geschwindigkeiten verhältnismäßig geringen Reibungswert zu schaffen.

Außer den genannten Mitteln sieht die Erfindung noch andere Mittel vor, durch welche die Wirkung der Wirbelströme herabgesetzt wird. Es ist dabei von der Erkenntnis auis-^ gegangen, daß eine störende Rückwirkung auf die Bremswirkung des Schienenbremsmagneten durch die in der Schiene entstehenden Wirbelströme dann nicht auftritt, wenn man zwischen den Polen des Magneten und der Schiene eine nicht magnetische Schicht, z. B. eine Platte aus nicht magnetischem Stoff, anordnet und den Magneten so stark erregt, daß das in die Schiene eintretende Feld trotz des erhöhten magnetischen Widerstandes dieselbe Dichte hat wie bei einer unmittelbaren Berührung zwischen Pol und Schiene. Bei derselben Geschwindigkeit entstehen natürlich in der Schiene dieselben Wirbelströme, als wenn der Magnet die Schiene unmittelbar berührt; aber da das mit den Wirbelströmen verkettete Feld, das dem nützlichen Feld entgegenwirkt, jetzt über die unmagnetische Schicht wirken muß, so wird es erheblich abgeschwächt. Solche Magnete sind daher für die Vorerregung der Schiene besonders geeignet. Allerdings ist der Kraftbedarf solcher Magnete erheblich höher als der von gewöhnlichen Bremsmagneten. Man wird sie daher so klein wie möglich ausführen. Die Wirbelströme treten naturgemäß vorzugsweise an den vorderen Enden der Magnete auf. Da bei einem Wechsel der Fahrtrichtung das jeweils hintere Ende zum vorderen Ende wird, so muß man beide Enden des eigentlichen Bremsmagneten mit Vorerregermagneten versehen, welche lückenlos mit dem eigentlichen Bremsmagneten verbunden sind. Mit Rücksicht auf die Abnutzung werden sie vorteilhaft in senkrechter Richtung gegen die eigentlichen Bremsmagnete verschiebbar angeordnet sein.

,νΐ. In besonders einfacher Weise kann man unter Verzicht auf besondere Vorerregermagnete die Vorerregung der Schiene dadurch erreichen, daß man den eigentlichen Bremsmagneten an seinen beiden freien Enden auf eine bestimmte geringe Strecke seiner Brems- oder Gleitfläche so absetzt, daß dieser Teil der Gleitfläche beim Bremsen mit der Schiene nicht in Berührung kommt. Hierbei büßt man allerdings den entsprechend zugeschnittenen Endteil jedes Magneten als Bremsfläche ein, jedoch ist der durch diese Maßnahme erreichte Vorteil größer als der Verlust an Bremsfläche. Um den Verlust einigermaßen auszugleichen, kann man dann die so hergerichteten Magnete bei der Höchstgeschwindigkeit vorübergehend einer hohen Erreger spannung aussetzen, die mit abnehmender Geschwindigkeit und demgemäß zunehmendem Reibungswert, gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, auf den Normalwert selbsttätig oder willkürlich, allmählich oder stufenweise verringert wird, und zwar durch Parallelschalten der Magnete go bei hoher Geschwindigkeit, durch gruppenweise Hintereinanderschaltung bei sinkender Geschwindigkeit oder in einzelner Hintereinanderschaltung.

Claims (5)

95 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verminderung des nachteiligen Einflusses der Wirbelstromwirkung beim Bremsen mit Schienenbremsmagneten, dadurch gekennzeichnet, too daß die Schienenbremsmagnete mit besonderen, vor ihnen angeordneten Erregermagneten versehen werden, die die Schienen beim Bremsen einer Vorerregung unterwerfen.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichniet, daß die besonderen Erregermagnete lückenlos mit Polen gleicher Polarität an die Schienenbremsmagnete angereiht sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Polschuhen der dem eigentlichen Bremsmagneten vorgeschalteten Vorerregermagnete und der Schiene eine nicht magnetische Schicht (ein nicht magnetischer Stoff) vorgesehen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor erregung unter Verzicht auf besondere Vorerregermagnete durch je einen mit der Schiene nicht in Berührung kommenden vorderen Teil

des Schieiienbremsmagneten hervorgerufen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Bremsen aus hoher Geschwindigkeit sowohl die Spulen der Bremsmasnete als auch die der Vorerregermagnete zunächst mit hoher Spannung erregt werden, die bei sinkender Geschwindigkeit allmählich oder stufenweise, willkürlich oder selbsttätig, gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, vermindert wird.