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Elektromagnetische Schienenbremse Bei elektromagnetischen Schienenbremsen
erfolgt der Druck oder Zug des zu bremsenden Fahrzeuges auf die beim Bremsvorgang
gegen die Fahrschiene gepreßte Bremse in bekannter Weise über am Fahrzeug befestigte
Mitnehmer. Diese wirken entweder an den Stirn- oder Längsseiten des Bremskörpers
z. B. auf .an ihm angebrachte Mitnehmerl as:cahen.
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Bei diesen Anordnungen verläuft der Druck der Mitn,ehmer auf den Bremskörper
horizontal und parallel zur Oberkante der Fahrschienen sowie in Längsrichtung des
Bremskörpers, während die Mitnehmer selbst mit ihren Mi.tnehmerflächen senkrecht
dazu stehen. Da der elektromagnetisch ausgelöste Preßdruck des Bremskörpers ebenfalls
senkrecht zur Fahrschiene und damit senkrecht zur Kraftwirkung des Mitnehmers steht,
können sich beide Kraftwirkungen niemals unterstützen. Da ferner der Druck der Mitnehmer
auf den Bremskörper nur in einer seiner Querebenen angreift, z. B. Stirnebene, Mittelebene
oder dazwischen liegende Ebenen, so tritt bei ungleichmäßigem Anziehen des Bremskörpers
und damit seiner Ablaufschiene gegen die Fahrschiene häufig eine Hebelwirkung des
Fahrzeugdruckes auf den Bremskörper in dem Sinne ein, daß sich ein freies Ende des
Bremskörpers von der Fahrschiene abzuheben versucht bzw. daß der Bremskörper eine
Kippbewegung in der Fahrtrichtung auszuführen versucht. Hierdurch werden die Bremskörper
beim Bremsvorgang nicht gleichmäßig gegen die Fahrschiene gepreßt, und es setzt
ein ungleichmäßiger Bremsverschleiß der Ablaufschienen ein, wodurch die Bremswirkung
durch Verminderung der elektromagnetischen Anzugskraft und der Größe der bremsenden
Oberfläche allmählich verschlechtert wird.
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Um diese schädliche Hebelwirkung zu beseitigen und die Druckkraft
der Mitnehmer wenigstens teilweise
in Richtung der Anzugskraft
der Bremse gegen die Fahrschiene nutzbar zu: machen, erfolgt gemäß :der Erfindung
die Übertragung der Druckkraft des Mitnehmers auf den Bremskörper und/oder seine
Ablaufschiene und/oder auf in die Ablaufschiene auswechselbar eingelegte Bremsbeläge
hoher Reibung mittels geneigt zur Horizontalen liegender Kraftübertragungsflächen
am Mitnehmer und an den Mitnehmerlaschen des Bremskörpers bzw. seiner Ablaufschienen
oder seiner in der Ablaufschiene eingelegten Bremsbeläge 'hoher Reibung, und zwar
so, daß die Richtung der Anzugskraft der elektromagnetischen Bremse mit der Richtung
der Druckhauptkomponente des Mitnehmers einen spitzen Winkel. bildet.
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Die Neigung derDruckübertragungsfläehen gegen die Horizontale :kann
gemäß der weiteren Erfindung so gewählt werden, d'aß die Hauptdruckkomponente der
Mitnehmer entweder im wesentlichen auf die Mitte oder audh auf die Enden der Bremsfläche
der Ablaufschiene wirkt.
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DieErfindung'kann bei allen elektromagnetischen Schienenbremsen angewandt
werden, z. B. bei Ausführungsformen, bei denen die Bremskörper und Ablaufschienen
unterteilt sind oder bei denen nur die Ablaufschienen unterteilt sind, und selbstverständlich
bei solchen, bei denen Bremskörper und_ Ablaufschiene eine Einheit bilden.
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Die Kraftübertragung .gemäß der Erfindung mittels schrägliegenderBerührungsflächenzwischen
M.itnehmer und Mitnehmerlaschen des Bremskörpers kann sowohl an den Stirnseiten,
an den. Längsseiten oder auch an der Oberseite der Bremskörper erfolgen.
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Die über den beiden Fahrschienen sich gegenüberstehenden Bremskörper
können auch durch Spurhalter miteinander verbunden sein, welche die Mitneh merlaschen
tragen.
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Weitere Einzelheiten ergeben sich an Hand der Zeichnungen, die verschiedene
Ausführungsformen der Bremsen zeigen, von denen darstellt Abb. i a die bekannte
Anordnung von Mitnehmer, Mitnehmerlaschen und Bremskörper, bei der- die Kraftübertragung
auf den Bremskörper in horizontaler Richtung erfolgt und-senkrecht zur Richtung
des elektromagnetischen Anpreßdruckes gegen die Schiene steht, Abb. i b eineBremsanordnungnach
der Erfindung mit an den Stirnseiten wirkenden Mitnehmern und Mitnehmerlaschen,
.die geneigt zur Horizontalen liegende Kraftübertragungsflächen besitzen, Abb. 2
eine Bremsanordnung, bei der die Mitnehmer und die Mitnehmerlaschen des Bremskörpers
an seinen Längsseiten fiiegen,_ Abb. 3, eine Bremsanordnung, bei der die an den
Längsseiten des Bremskörpers :liegenden Mitnehmer und Mitnehmerlaschen sieh in der
Mitte des Bremskörpers an den Längsseiten befinden, -Abb. q. eine Bremsanordnung
mit Mitnehmer und Mitne'hmerläschen in der Mitte der- Oberseite des Bremskörpers,
wobei die Stirnkanten des @ Bremskörpers rüber Kugeln mit dem Fassungskörper der
Mitnehmerlasche verbunden sind, . Abb. 5 die Anordnung nach Abb. q. in Stirnansicht,
Abb.6 eine Bremsanordnung mit Mitnehmerlaschen für unterteilte Ablaufschienen, Abb.
7 eine Bremsanordnung mit zwei Bremskörpern, die durch ein Verbindungsstück mit
Mitnehmerlasche zu einer Einheit verbunden sind, Abb. 8 eine Bremsanordnung mit
dreifach unterteiltem Bremskörper, der auf der Oberseite durch ein Verbindungsstück
mit zwei Mitnehmerlaschen zu einer Einheit zusammengefaßt ist, Abb. g eineBremsanord@nung,
bei der einBremsenpaar durch S,purhalter miteinander verbunden ist, welche die Mitnehmerlaschen
tragen, in Seitenansicht, Abb. io die gleiche Bremsanordnung nach Abb. g in Stirnansicht,
Abb. i i die Anordnung von Bremsbelägen hoher Reibung in der- Ablaufschiene.
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Bei der bekannten Ausführungsform nach Abb. i a trägt der Bremskörper
i von elektromagnetischen Schienenbremsen bekannter Bauart entweder Mitndhmerl'aschen
2 an seinen Stirnseiten oder an seinen Längsseiten. Diese Mitnehmerlaschen 2 arb:eiten
entweder mit den am Wagen q. befestigten Mitnehmern 5 an den Stirn- oder Längsseiten
des Bremskörpers zusammen. Der Bremskörper z ist durch die Aufhängefedern 3, 3 am
Wagengestell q. befestigt. 15 ist die Ablaufschiene und 16 die Fahrschiene. Die
Kraftrichtungen der Mitnehmer 5 auf die Mitnehmerlaschen 2 und die Richtung der
Anziehungskraft der elektromagnetischen Schienenbremse sind durch die Pfeile C,
C i und D gekennzeichnet. Diese Kraftrichtungen stehen senkrecht zueinander und
können sich daher niemals unterstützen, so daß bei ungleichmäßigem Anzug der Bremse
die Mitnehmer 5 eine unerwünschte Hebelwirkung auf den Bremskörper i ausüben können.
Die Kraft C .oder C i versucht dann, den Bremskörper i über den Punkt E zu kippen,
wodurch an dieser Stelle ein erhöhter unerwünschter Bremsverschleiß einsetzt, der
eine allmähliche Vermänderung der Bremswirkung zur Folge bat. Denn die Ablaufschiene
wird an dieser Stelle durch Abnutzung krummflächig, und der dadurch entstehende
Luftspalt verringert die magnetische Anzugskraft der Bremse. Außerdem wird dadurch
die an der Schiene anliegende Oberfläche der Ablaufschiene verkleinert.
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Die Abb. i b zeigt das Prinzip der elektromagnetischen. Schienenbremse
nach der Erfindung. Gl'eidhe Zahlen bezeichnen in allen Abbildungen gleiche Elemente
wie in Abb. i a, so daß deren Erläuterung nicht jedesmal: wiederholt zu werden braucht.
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Gemäß der Erfindung erfolgt die Übertragung der Kraftwirkung der Mitnehmer
5 auf die Mitnehmerlaschen 2 mittels geneigt zur Horizontalen liegender Kraftübertragungs.flächen
an den Mitnehmern,5 und den Mitnehmerlasdhen 2, und zwar so, däß' die Hauptkraftlcomponente
C, die senkrecht auf der Schrägfläche des Mitnehmers 5 und der Mitnehmerlasche 2
steht,. :einen spitzen Winkel mit
der Anzugsrichtung D der elektromagnetischen
Schienenbremse bildet. Auf diese Weise wirkt die Kraftkomponente C unterstützend
in Richtung der Kraftkomponente D und preßt den Bremskörper ebenfalls gegen die
Fahrschiene. Durch zweckmäßige Wahl des - Neigungswinkels -der Übertragungsflächen
am MitneJhmer 5 und an der Mitnehmerlasche 2 kann erreicht werden, daß die Hauptdruckkomponente
C auf die Mitte der Bremsfläche der Ablaufschiene wirkt, so daß ein gleichmäßiger
Verschleiß der Ablaufschiene-über ihre ganze Länge erreicht wird.
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In Abb. 2 liegen die Mitnehmer 5 und die Mitnehmerlaschen 2 an den
Längsseiten des Bremskörpers i. Bei dieser Anordnung können die Mitnehmerpaare 5,
die sich auf beiden Längsseiten gegenüberstehen, als gabelförmige Einheit ausgebildet
sein, die über den Bremskörper i hinweggreift. Die gestrichelt .gezeichnete Bremskörperstellung
zeigt die Bremse außer Betrieb. Zieht die Bremse an (ausgezogen gezeichnete Stellung),
dann schwingt sie etwas entgegen der Fahrtrichtung zurück, wie es die schräg liegenden
Aufhängefedern 3, 3 andeuten, bis die Mitnehmerlaschen 2 gegen das Mitnehmerpaar
5 anschlagen, wobei die Bremswirkung einsetzt.
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Abb. 3 zeigt eine Bremsanordnung, bei der die Mitnehmergabel5 keilförmig
ausgebildet ist und zwischen den Mitnehmerlaschen 2, 2 in der Mitte der Längsseiten
des Bremskörpers i spielt. Bei dieser Anordnung wirkt die Hauptdruckkomponente C
(s. Abb. i b) nicht auf die Mitte der Bremsfläche der Ablaufschiene 15, sondern
auf ihre Enden, was für gewisse Anforderungen schon ausreichen kann.
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Abb..l zeigt eine Abwandlung der Bremse nach der Erfindung, bei der
die Mitnehmerlasche 2 eine Art Führungskasten trägt, der über die Kugeln 6, 6 mit
den Stirnkanten des Bremskörpers i in Verbindung steht. Hierdurch wird die Ans.chmiegungsfähigkeit
des Bremskörpers an die Fahrschiene wesentlich erhöht. Die Mitnehmerlasche 2 liegt
an der Oberseite des Bremskörpers und spielt zwischen den Mitnehmern 5, 5.
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Abb. 5 zeigt die Anordnung der Abb. q. in Stirnansicht und die Lage
der Mitnehmerlasche 2 mit ihrem Führungskasten.
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Abb.6 zeigt einen Bremskörper nach der Erfindung, der unterteilte
Ablaufschienen 15 hat. An dem Bremskörper i sind außer den Mitnehmerlaschen 2, 2
weitere Mitnehmerlaschen 8, 8 mit geneigt liegenden Kraftübertragungsflächen angeordnet,
die auf entsprechend liegende Flächen der Ablaufschienen 15, 15 wirken. Bei dieser
Anordnung wirkt die Hauptdruckkamponente C (s. Abb. i b) der Mitnehmer 5 auf die
Mitte der Bremsfläche. der mittleren Ablaufschiene 15, während die Hauptdruckkomponenten
der Mitnehmerlasehen 8, 8 auf die Mitten der Bremsflächen der Ablaufschienen 15.
15 gerichtet sind.
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Die Abb. 7 zeigt eine Bremsanordnung nach der Erfindung, bei der der
Bremskörper aus zwei Teilen i, i besteht.. Die Mitnehmerlasche 2 sitzt in der Mitte
eines Verbindungsarmes, der die beiden Bremskörper i, i gelenkig mite'nänder verbindet.
Die Mitnehmerlascbe 2 spielt zwischen den beiden Mitnehmern 5, 5. Bei dieser Anordnung
sind die Hauptdruckkom-ponenten C der Mitne'hmer 5 auf die Mitten der Bremsflächen
der Ablaufschienen 15, 15 gerichtet.
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Bei der Anordnung der Abb. 8 besteht der Bremskörper aus drei beweglichen
Teilen i, i, i, die entweder als selbständige Magnete wirken oder auch durch eine
gemeinsame Spule erregt werden können. Alle drdi Teile werden an der Oberseite der
Bremskörper durch ein Joch 9 mit konischen Mitnehmerlaschen 8, 8 zu einer Einheit
zusammengehalten. Das Joch 9 trägt außerdem die Mitnehmerlaschen 2, 2, die mit den
Mitnebmern 5, 5 zusammenarbeiten. Die Mitnehmerlaschen 8, 8 wirken mit ihren schrägen
Flächen auf die Bremskörperteile i, i, i im Sinne der Erfindung und entsprechendder
Neig uns der Fl ächen auf die M itten der Bremsflächen .der Bremskörper oder auf
ihre Enden.
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Abb. 9 und io zeigen eine Bremsanordnung nach der Erfindung in Seiten-
und Stirnansicht, bei der zwei Bremsen durch Spurhalter irgendeiner bekannten Konstruktion
zu einem Paar vereinigt sind. Die Bremskörper i, i sind durch die Bolzenlager 12,
13 beweglich an die Spurhalter 14. angelenkt. An Stelle dieser Anlenkung können
beliebige andere Konstruktionen treten, die die Anschmiegung der Bremskörper i an
die Fahrschienen in allen Richtungen gewährleisten. D'ie Spurhalter 14 tragen die
Mitnehmerlaschen 2, 2, die mit den Mitnehmern 5, 5 zusammenwirken.
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Abb. T i zeigt eine an sich bekannte Ablaufschiene i5 mit auswechselbaren
Bremsbelägen 17 hoher Reibung, bei denen die Kraftübertragung von der Abfaufschiene
auf die Bremsbeläge im Sinne der Erfindung über geneigte Kraftühertragungsflächen
erfolgt.
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Zu diesem Zweck haben die quadratisch oder rechteckig ausgebildeten
Bremsbeläge 17 in ihrer Dickenrichtung ein schwalbenschwanzförmiges Profil und liegen
in entsprechenden Ausnehmungen entweder zwischen oder in den Ablaufschienen so,
daß die größere Plattenfläche in der Ebene der Bremsfläche der Ablaufschiene liegt
und daß die Längsrichtung der Schrägflächen senkrecht zur Fahrtrichtung steht. Die
Befestigung der Bremsbeläge in den Ausnehmungen der Ablaufschiene kann mittels Zugfedern
18, 18 erfolgen, die mit einem Ende in den Bremsbelägen fest verankert sind und
an ihrem anderen Ende Bananenstecker od. dgl. tragen, die in entsprechend gefederte
Buchsen i9 der Ablaufschiene eingreifen.