DE958741C

DE958741C - Method and device for increasing the braking effect of rail brakes

Info

Publication number: DE958741C
Application number: DEL13225A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Helmut Langkau; Dipl-Ing Max Theissen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-08-27
Filing date: 1952-08-27
Publication date: 1957-02-21

Description

Bei Schienenfahrzeugen, insbesondere bei elektrischen Straßenbahnen, werden jetzt in zunehmendem Maße die elektrischen Schienenbremsen eingeführt, derenWirkungsweise ja seit geraumer Zeit bekannt ist.For rail vehicles, especially electric trams, the electric rail brakes are now being introduced to an increasing extent, their mode of operation yes has been known for some time.

An den Polschuhschleifflächen entsteht eine starke Erwärmung infolge der Reibungsarbeit. Wenn sich die Schleifflächen in nennenswertem Maße über den »Curie-Punkt« erhitzen, entsteht dort eine gegenüber Eisenmagneten nicht leitende Schicht. Hierdurch erfolgt ein Absinken des die Anzugskraft ausübenden Magnetflusses, und so erklärt sich die Beobachtung, daß manchmal die Bremsverzögerung v (in m/sec2) und damit die derselben proportionale Bremskraft P6 (in kg) nach kur±em Einsetzen der Schienenbremsen absinkt, wie Fig. i zeigt. Der Zeitpunkt t = O ist das Einsetzen, t = tst die Beendigung der Bremsung. bei Stillstand des Fahrzeuges. Das Ansteigen der Bremsverzögerung zum Schluß ist durch den höheren Reibungskoeffizienten bei langsamer Bewegung bedingt.The friction work causes strong heating on the pole shoe grinding surfaces. If the grinding surfaces heat up to a significant degree above the »Curie point«, a layer that is non-conductive to iron magnets is created there. This results in a decrease in the magnetic flux exerting the attraction force, and this explains the observation that sometimes the braking deceleration v (in m / sec2) and thus the braking force P6 (in kg), which is proportional to the same, decreases after the rail brakes have been applied for a short time, as shown in Fig .i shows. The time t = 0 is the onset, t = tst the end of the braking. when the vehicle is stationary. The increase in the braking deceleration at the end is due to the higher coefficient of friction when moving slowly.

Um die auch sonst unerwünschte starke Erhitzung der Polschuhe zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, Kanäle in denselben anzuordnen, die mittels hindurchfließenden Wassers gekühlt werden. Außer, daß durch Kanäle in den Polschuhen deren Querschnitt kleiner wird, so daß hierdurch der magnetische Widerstand erhöht wird, könnten infolge des erheblichen Verschleißes der Polschuhflächen solche Kanäle nur in gewissem Abstand vom unteren Teil angeordnet werden.In order to avoid the otherwise undesirable excessive heating of the pole shoes, has already been proposed to arrange channels in the same, the means flowing through Water cooled. Except that through channels in the pole pieces their cross-section becomes smaller, so that the magnetic resistance is increased, could as a result the considerable wear of the pole shoe surfaces such channels only at a certain distance from the lower part.

Hier soll nun auf andere Weise erreicht werden, die Schienenbremsschleifflächen zwecks Beibehaltung starker Magnetanzugskraft wirksam zu kühlen.Here, the aim is to achieve the rail brake grinding surfaces in a different way to effectively cool to maintain strong magnetic attraction.

Es ist bereits bekannt, die Erregerwicklung, in der durch relativ hohe Stromdichte eine gewisse Joulesche Wärme erzeugt wird, künstlich sogar mittels Flüssigkeit zu kühlen. Auch wenn die Erregerspule und auch der von diesem umgebene Magnetkern kalt bleibt, können bei den während des Bremsens auftretenden hohen Temperaturgefällen die unteren Schleifflächen sehr heiß werden.It is already known the excitation winding in which by relative high current density a certain Joule heat is generated, even artificially by means of To cool liquid. Even if the excitation coil and also the one surrounded by it Magnetic core remains cold, can with the high temperature gradients occurring during braking the lower grinding surfaces get very hot.

Nun hat es sich gezeigt, daß bei nassen Schienen, z. B. bei Regenwetter, die Bremswirkung stärker ist; dies ist besonders im Winter der Fall, wenn viel Schnee auf oder neben der Schiene liegt. Eine derartig unmittelbar auf die Schleifschuhe wirkende zusätzliche Flüssigkeitskühlung soll durch diese Erfindung erreicht werden.It has now been shown that when the rails are wet, e.g. B. in rainy weather, the braking effect is stronger; this is especially the case in winter when there is a lot of snow is on or next to the rail. Such a direct action on the sanding shoes effective additional liquid cooling is to be achieved by this invention.

In Fig. 2 stellt i eine Schienenbremse in bisher bekannter Ausführung dar; 2 ist die Schiene, und in Pfeilrichtung bewegt sich das zu bremsende Fahrzeug. Durch die Reibung beim Bremsen tritt erst im hinteren Teil (s. in Zeichnung rechts) eine übermäßige Erhitzung auf, denn vorn (s. in Zeichnung links) tritt eine Abkühlung der Polschuhe bereits durch deren Berührung mit der Schienenoberfläche ein. Rohre 3 führen zwischen Schiene und Schleifschuhe flüssiges Kühlmittel zu, wozu Wasser od. dgl. verwendet werden kann. In der gezeigten Ausführung befinden sich auf beiden Enden des Bremsmagneten Rohrei, damit in beiden Fahrtrichtungen Kühlmittel zugeführt werden können. Auf eine Darstellung einer zweckmäßigen Rohranordnung in Queransicht ist verzichtet.In Fig. 2 i represents a rail brake in a previously known design dar; 2 is the rail and the vehicle to be braked is moving in the direction of the arrow. Due to the friction during braking, only occurs in the rear part (see drawing on the right) excessive heating, because the front (see drawing on the left) is cooling of the pole shoes by their contact with the rail surface. Tube 3 supply liquid coolant between the rail and grinding shoes, including water or the like. Can be used. In the version shown there are on both Ends of the brake magnet Rohri, so that coolant is supplied in both directions of travel can be. To an illustration of an expedient pipe arrangement in a transverse view is waived.

Erfindungsgemäß ist künstliche Zuführung von Kühlmitteln nur beim Bremsen aus hoher Fahrgeschwindigkeit zweckmäßig und notwendig,. da andernfalls ja keine erheblichen Energiemengen in Reibungswärme umgewandelt werden.According to the invention, the artificial supply of coolants is only possible Braking from high driving speed is useful and necessary. otherwise yes, no significant amounts of energy are converted into frictional heat.

Fig. 3 stellt eine Schienenbremsausführung dar, in der die Polschuhe in mehrere Stücke unterteilt sind. Hierbei ist es zweckmäßig, jedem Polschuhteil einzeln Kühlmittel zuzuleiten, was mittels der Rohre q. erfolgen kann. Da die hinteren Polschuhe bereits auf vorgewärmte Schienenoberflächen wirken, sind zweckmäßigerweise dort in stärkerem Maße Kühlmittel zuzuführen.Fig. 3 illustrates a rail brake design in which the pole pieces are divided into several pieces. It is useful here for each pole piece to supply coolant individually, which is achieved by means of the pipes q. can be done. Since the rear Pole shoes already act on preheated rail surfaces are expedient to supply coolant there to a greater extent.

Als Kühlmittel ist Wasser deswegen geeignet, weil dasselbe beim Sieden einen starken Wärmeverbrauch hat.Water is suitable as a coolant because it is the same when it boils has a high heat consumption.

Besonders bei warmem Wetter und trockenen Schienen ist eine künstliche Kühlung gemäß der Erfindung vorteilhaft. Damit wird auch bei trockenem Sommerwetter eine gleich gute Bremswirkung wie bei naßkalter Witterung erreicht.Especially in warm weather and dry rails is an artificial one Cooling according to the invention advantageous. This means that even in dry summer weather a braking effect that is as good as in cold and wet weather.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Device for cooling the pole shoe grinding surface of rail brake magnets, characterized in that a liquid coolant is introduced directly between the rail and the grinding surface when the brake is used.

2. The method according to claim z, characterized in that only when braking from high Driving speed coolant must be fed in front of the rail brake.

3. Procedure according to claims r and 2 for subdivided rail brakes, characterized in that coolant can be conducted in front of each partial pole shoe. Considered publications: French patent specification No. 786 8i6.