NL9402145A - Magnetische railreminrichting. - Google Patents

Description

Magnetische railreminrichtjng.

De uitvinding heeft betrekking op een magnetische railreminrichting, omvattend tenminste twee uit ferro-magnetisch materiaal vervaardigde slijtstukken, die middels een vulstuk magnetisch van elkaar zijn geïsoleerd en die verbonden zijn met magneetmiddelen, die in bedrijf een zich door de sluitstukken uitstrekkend magnetisch veld kunnen verschaffen, waarbij de slijtstukken in bedrijf zodanig met een spoorstaaf in aanraking gebracht kunnen worden, dat het magnetische veld zich door de spoorstaaf kan sluiten.

Dergelijke inrichtingen zijn zowel in elektromagnetische uitvoering als in permanent magnetische uitvoering bekend. Een magneetremsysteem wordt veelal aan het hoofd-remsysteem van een trein toegevoegd om zonodig de rem-vertraging te vergroten. Ook wordt een magneetremsysteem wel als parkeerrem gebruikt. Een magneetremsysteem voor railvoertuigen omvat gebruikelijk tenminste één boven een spoorstaaf, meestal onder een draaistel tussen de wielen hangende remslof. De remslof omvat twee zich in dezelfde richting als de spoorstaaf evenwijdig aan elkaar uitstrekkende slijtstrippen van magnetiseerbaar materiaal. Als de slijtstrippen op de kop van een spoorstaaf gedrukt worden kunnen zich door de slijtstrippen uitstrekkende magnetische veldlijnen zich door de kop van de spoorstaaf sluiten. De slijtstrippen worden dan door het magnetische veld tegen de spoorstaaf getrokken, waardoor een effectieve remwerking ontstaat.

De slijtstrippen zijn magnetisch van elkaar geïsoleerd door een zich tussen de slijtstrippen uitstrekkende lucht-spleet, die gebruikelijk met een vulstrip van niet magnetiseerbaar materiaal is opgevuld. Een dergelijke railreminrichting die gebruik maakt van permanente magneten is bijvoorbeeld beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 8802279.

Een probleem dat zich zowel bij de elektromagnetische als permanent magnetische railreminrichtingen voordoet is de zogenaamde plakkaatvorming. Plakkaatvorming ontstaat, doordat metaaldeeltjes, die tijdens het remmen loskomen van de kop van de spoorstaaf en/of van de slijtstrippen, zich hechten aan de slijtstrippen, die wegens de goede magnetische eigenschappen gebruikelijk van staal 37 worden vervaardigd. De metaaldeeltjes worden door de magnetische krachten tegen de slijtstrippen getrokken en vervolgens door de bij het remmen optredende hoge temperatuur, die bijvoorbeeld 600 graden C of meer kan bedragen, als het ware aan de slijtstrippen vastgebakken. In de praktijk is waargenomen, dat de dikte van een aldus gevormd plakkaat van metaalslijpsel kan oplopen tot ongeveer 10 mm. Een dergelijk plakkaat van metaaldeeltjes kan echter een kortsluiting vormen voor het magnetische veld, waardoor de slijtstukken niet meer of in onvoldoende mate tegen de spoorstaaf kunnen worden getrokken. Hierdoor wordt de remkracht sterk verminderd. De gevolgen van de plakkaatvorming kunnen slechts door frequent onderhoud ondervangen worden.

Een ander probleem dat zich bij de bekende magneet-remsystemen voordoet is de niet optimale bijdrage aan de remwerking, die geleverd wordt door de vulstrip, alsmede de warmtegevoeligheid daarvan. Als materiaal voor de vulstrip wordt dikwijls aluminium gekozen, doch dit smelt bij 658 graden C. Bij hoge temperaturen kan aluminium daardoor geen remwerking verschaffen. Een ander bezwaar van een aluminium vulstrip is dat deze relatief zacht is en snel slijt.

De uitvinding beoogt een verbeterde magnetische railreminrichting ter beschikking te stellen, waarbij zich de boven genoemde bezwaren niet of in mindere mate voordoen. In het algemeen beoogt de uitvinding een doeltreffend werkende railreminrichting ter beschikking te stellen, die een hoog remvermogen paart aan een goede levensduur.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding een magnetische railreminrichting van de boven beschreven soort daardoor gekenmerkt, dat de slijtstukken althans ter plaatse van de met de spoorstaaf in aanraking te brengen delen slijt-strippen omvatten, die zijn vervaardigd uit nodulair gietijzer, en dat het vulstuk althans aan de naar de spoorstaaf gekeerde zijde gevormd is uit nodulair austenitisch gietijzer.

In het volgende zal de uitvinding nader worden beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekening.

De enkele figuur toont bij wijze van vooorbeeld in vertikale dwarsdoorsnede een deel van een magnetische railreminrichting 20 van het in de Nederlandse octrooiaanvrage 8802279 beschreven permanent magnetische type.

De railreminrichting bevindt zich in de rusttoestand op enige afstand boven een spoorstaaf 30, doch kan, indien een remwerking vereist is, door niet nader getoonde middelen met de kop 31 van de spoorstaaf in aanraking worden gebracht.

De figuur toont een permanente magneet 21, die tussen poolplaten 22, 23 is geplaatst. De poolplaten zijn aan de bovenzijde met elkaar verbonden door een bevestigingsplaat 24 van niet magnetiseerbaar materiaal, bijvoorbeeld aluminium of roestvast staal of dergelijke.

De plaat 24 is middels een dwarsbalk 50 en een door een sleufgat 51 in de dwarsbalk reikende scharnierpen 52 verbonden met het ondereinde 53 van een bedieningsorgaan zoals bijvoorbeeld een hydraulische of pneumatische cilinder.

De dwarsbalk 50 kan tussen zijplaten 54,55 van een omgekeerd U-vormig magneethuis van magnetiseerbaar materiaal zoals staal 37 op en neer bewegen. Ter plaatse van de dwarsbalk is de bovenplaat 56 van het magneethuis voorzien van een opening. Voor de geleiding van de dwarsbalk 50 zijn vertikale sleuven 57 voorzien in de zijplaten.

De magneet is in de ruststand getekend. In die stand bevindt de bovenzijde van de magneet 21 en van de poolplaten 22,23 zich ter hoogte van twee zich vanaf de zijplaten van het magneethuis binnenwaarts uitstrekkende, als poolschoenen fungerende flenzen 58,59.

Op enige afstand onder de flenzen 58,59 liggen de naar elkaar toe gekeerde oppervlakken van de zijplaten 54,55 tegen platen 60,61 van magnetisch isolerend materiaal, zoals bijvoorbeeld aluminium. In de getoonde stand liggen de aluminium platen 60,61 deels tegen de poolplaten van de magneet. De magneet heeft links en rechts een poolvlak De veldlijnen van de magneet kunnen zich in deze stand slechts sluiten via de flenzen 58,59, de zijplaten 54,55 en de bovenplaat 56.

De platen 60,61 van magnetisch isolerend materiaal zijn bij voorkeur met enige bewegingsvrijheid tegen de zijplaten 54,55 bevestigd. In het getoonde voorbeeld is hiertoe gebruik gemaakt van een in de buitenwand van elk van de platen 60,61 aangebrachte groef 62, waarin één of meer aan de zijplaten 54,55 bevestigde uitsteeksels 63, die smaller zijn dan de breedte van de groef, reiken. Voorts is nog een in de zijplaten ingelaten afdichtorgaan 64 toegepast.

De platen 60,61 van magnetisch isolerend materiaal reiken tot de vrije onderrand van de zijplaten 54,55 en sluiten aan op poolschoenen 65,66 van magnetiseerbaar materiaal, zoals staal 37. De poolschoenen hebben op afstand van de platen 60,61 naar elkaar gerichte flenzen 67,68, die een in dit voorbeeld omgekeerd trapeziumvorm!ge spleet 69 vrijlaten, die in dit voorbeeld is gevuld met een magnetisch isolerend tussenstuk 70.

De magnetisch isolerende platen 60,61, de poolschoenen 65,66 en het tussenstuk 70 vormen samen een U-vormig huis, dat met het open einde in het omgekeerde U-vormige magneethuis is geplaatst en dat de magneet 21 met de poolplaten 22,23 bij een op- en neergaande beweging kan geleiden.

Aan de buitenzijde zijn tegen de poolschoenen 65,66 passende remblokdelen 71,72 bevestigd, die een luchtspleet vrijlaten, die door een magnetisch isolerende vulstrip 73 is opgevuld. De remblokdelen 71,72 zijn van magnetiseerbaar materiaal vervaardigd en hebben bij voorkeur neerwaarts reikende flenzen 74,75, die aan weerszijden van de spleet slijtstrippen vormen. De remblokdelen zijn in dit voorbeeld middels schroefbouten 76 aan de poolschoenen bevestigd.

Indien het magneethuis door een bedieningsorgaan met een railkop in aanraking wordt gebacht en de magneet tussen de platen 60,61 tot tegen de flenzen 67,68 wordt verschoven kunnen de veldlijnen zich via de poolschoenen, de remblokdelen en de kop 31 van de spoorstaaf 30 sluiten, zodat de slijtstrippen en de vulstrip met kracht tegen de spoorstaaf worden getrokken.

Opgemerkt wordt, dat in het getoonde voorbeeld de slijtstrippen deel uitmaken van remblokdelen, die om de poolschoenen 65,66 grijpen. Vele andere constructieve mogelijkheden liggen voor de deskundige voor de hand.

Zo zouden de slijtstrippen losse strippen kunnen zijn, die losneembaar aan de rest van de remblokdelen, of direkt aan de poolschoenen 65,66 zijn bevestigd. De uitvinding is niet beperkt tot inrichtingen met slijtstrippen die een specifieke vorm hebben en/of op specifieke wijze zijn bevestigd.

Ook is de uitvinding niet beperkt tot reminrichtingen met de in de figuur getoonde constructie of tot reminrichtingen met permanente magneten of tot permanent magnetische inrichtingen met in een huis op en neer beweegbare magneten.

Zoals hiervoor reeds opgemerkt, doet zich bij de bekende magnetische railreminrichtingen het probleem van plakkaatvorming voor, waardoor de remwerking nadelig wordt beïnvloed en frequent onderhoud, in het bijzonder het schoonmaken van de slijtstrippen, nodig is.

Volgens de uitvinding kan het probleem van plakkaatvorming in tenminste aanzienlijke mate ondervangen worden door toepassing van speciale slijtstrippen, die van een geschikte soort gietijzer zijn vervaardigd. Bij proefnemingen is gebleken dat plakkaatvorming niet of nauwelijks optreedt indien voor de slijtstrippen nodulair gietijzer wordt toegepast. Bij proefnemingen met gietijzer van het type GGG40 werd geen plakkaatvorming waargenomen.

Bovendien bleken slijtstrippen van dit materiaal bij snelheden boven 80 km/uur een hogere wrijvingscoëfficiënt te hebben dan slijtstrippen van staal 37. '

Tussen de slijtstrippen is, zoals hiervoor aangegeven een vulstrip van niet magnetiseerbaar materiaal geplaatst.

De vulstrip dient als magnetisch scherm, dat voorkomt dat de magnetische veldlijnen de kop van de spoorstaaf vermijden. Tevens voorkomt de vulstrip dat metaaldelen tussen de slijtstrippen terecht komen.

Volgens de uitvinding kan de werking van de magneetrem verder worden verbeterd indien de vulstrip van een speciaal materiaal wordt vervaardigd, dat beter tegen hoge temperatuur bestand is dan het gebruikelijke vulstripmateriaal (aluminium) en dat zo mogelijk ook een betere remwerking verschaft.

Bij proefnemingen is gebleken, dat nodulair austenitisch gietijzer een geschikt materiaal is. Dit materiaal wordt niet magnetisch en is bestand tegen de in bedrijf optredende temperaturen. Een geschikt materiaal is bijvoorbeeld GGG-NiCr 202 met werkstofnummer 0.7660 volgens DIN 1694.

Een ander voordeel van de toepassing van een vulstrip van nodulair austenitisch gietijzer is dat de slijtvastheid van de reminrichting sterk verbeterd wordt.

Opgemerkt wordt dat na het voorgaande diverse constructieve modificaties van het getoonde en beschreven voorbeeld voor de deskundige voor de hand liggen. Zo zou bijvoorbeeld de vulstrip deels uit austenitisch gietijzer kunnen bestaan, en wel aan de naar de spoorstaaf gekeerde zijde, en deels uit een ander, niet magnetisch materiaal. Dergelijke modificaties worden geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

Claims (2)

1. Magnetische railreminrichting, omvattend tenminste twee uit ferromagnetisch materiaal vervaardigde slijtstukken, die middels tenminste een vulstuk magnetisch van elkaar zijn geïsoleerd en die verbonden zijn met magneetmiddelen, die in bedrijf een zich door de slijtstukken uitstrekkend magnetisch veld kunnen verschaffen, waarbij de slijtstukken in bedrijf zodanig met een spoorstaaf in aanraking gebracht kunnen worden, dat het magnetische veld zich door de spoorstaaf kan sluiten, met het kenmerk, dat de slijtstukken althans ter plaatse van de met de spoorstaaf in aanraking te brengen delen slijtstrippen omvatten, die zijn vervaardigd uit nodulair gietijzer, en dat het vulstuk althans aan de naar de spoorstaaf gekeerde zijde gevormd is uit nodulair austenitisch gietijzer.

2. Magnetische railreminrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het vulstuk uit materiaal van het type GGG-NiCr 202, werkstofnummer 0.7660 volgens DIN 1694 is vervaardigd.