DE102004018008B3 - Magnetic rail brake device with flat brake magnet - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Magnetschienenbremsvorrichtung eines Schienenfahrzeugs, beinhaltend wenigstens einen Bremsmagneten (2) mit einem eine Magnetspule tragenden Magnetspulenkörper (8) sowie mit einem hufeisenförmigen Magnetkern (6), an dessen zu einer Fahrzeugschiene (1) weisenden Enden Polschuhe (16) ausgebildet sind. DOLLAR A Die Erfindung sieht vor, dass das Verhältnis aus der Bauhöhe (H) des Bremsmagneten (2) und einer maximal zulässigen Verschleißhöhe (V) der Polschuhe (16) kleiner gleich 6,8, bezogen auf eine maximal zulässige Verschleißhöhe (V) der Polschuhe, von 20 mm ist.The invention relates to a magnetic rail brake device of a rail vehicle, comprising at least one brake magnet (2) with a magnetic coil body (8) carrying a magnetic coil and with a horseshoe-shaped magnetic core (6), at its ends pointing to a vehicle rail (1) pole pieces (16) are formed. DOLLAR A The invention provides that the ratio of the overall height (H) of the brake magnet (2) and a maximum allowable wear height (V) of the pole pieces (16) is less than or equal to 6.8, based on a maximum allowable wear height (V) Pole shoes, of 20 mm.
Description
Die Erfindung betrifft eine Magnetschienenbremsvorrichtung eines Schienenfahrzeugs beinhaltend wenigstens einen Bremsmagneten mit einem eine Magnetspule tragenden Magnetspulenkörper, an welchem zur einer Schiene weisenden Enden Polschuhe ausgebildet sind, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a magnetic rail brake device of a rail vehicle including at least one brake magnet with a magnetic coil carrying magnet coil body, on which formed to a rail facing ends pole pieces are, according to the preamble of Claim 1.
Eine
solche Magnetschienenbremsvorrichtung ist beispielsweise aus der
Prinzipiell kann man nach dem konstruktiven Aufbau zwei verschiedene Arten von Magneten unterscheiden.in principle you can according to the constructive structure of two different types of Differentiate magnets.
In einer ersten Ausführungsform ist der Bremsmagnet ein Starrmagnet, mit dem zwei magnetische Polschuhe verschraubt werden, die durch eine unmagnetische Leiste in Längsrichtung getrennt sind. Dies dient zur Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses innerhalb des Bremsmagneten. Die Polschuhe sind an den der Fahrzeugschiene zugewandten Stirnflächen der Seitenwangen ausgebildet. Starrmagneten werden meist im Nahverkehr bei Strassen- und Stadtbahnen eingesetzt.In a first embodiment the brake magnet is a rigid magnet, with the two magnetic pole pieces be bolted through a non-magnetic strip in the longitudinal direction are separated. This is to avoid a magnetic short circuit inside the brake magnet. The pole shoes are on the vehicle rail facing end faces the side cheeks formed. Rigid magnets are mostly used in local traffic used in trams and light rail vehicles.
Weiterhin sind Gliedermagneten bekannt, bei welchen der Magnetspulenkörper keinen Stahlkern, sondern lediglich Trennwände aufweist. In den Kammern zwischen den Trennwänden sind Magnetglieder begrenzt beweglich gehalten, die sich während des Bremsvorgangs ausrichten, um Unebenheiten am Schienenkopf besser folgen zu können. In diesem Fall sind die Polschuhe an den der Schiene zugewandten Stirnflächen der Magnetglieder ausgebildet. Gliedermagneten werden standardmäßig im Vollbahnbereich eingesetzt.Farther Link magnets are known in which the magnetic coil body no Steel core, but only has partitions. In the chambers between the partitions Magnetic members are kept limited movable, which during the Align brake to better prevent bumps on the rail head to be able to follow. In this case, the pole shoes are facing the rail faces formed of the magnetic members. Link magnets are standard in the full-range range used.
Betreffend die Ausführungsformen von Magnetschienenbremsen wird auf die Veröffentlichung „Grundlagen der Bremstechnik", Seite 92 bis 97 der Knorr-Bremse AG, München, 2003 verwiesen.Concerning the embodiments of magnetic rail brakes is based on the publication "Basics the brake technology ", Pages 92 to 97 of the Knorr-Bremse AG, Munich, 2003 referenced.
Die Größe der Bremskraft einer Magnetschienenbremse ist u.a. vom magnetischen Widerstand des Magnetkreises, d.h. der Geometrie und Permeabilität, der magnetischen Durchflutung, dem Reibwert zwischen Bremsmagnet und Schiene sowie dem Schienenzustand abhängig. Einen wesentlichen Faktor bilden dabei auch die magnetischen Verluste, die maßgeblich von der geometrischen Ausbildung des Magnetquerschnitts abhängen.The Size of the braking force a magnetic rail brake is u.a. from the magnetic resistance of the Magnetic circuit, i. the geometry and permeability, the magnetic Flooding, the coefficient of friction between brake magnet and rail as well depending on the rail condition. An essential factor is also the magnetic losses, the authoritative depend on the geometric design of the magnetic cross section.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Magnetschienenbremsvorrichtung der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, dass die magnetischen Verluste möglichst gering sind.task The invention is therefore a magnetic rail brake device the aforementioned Form such a way that the magnetic losses as possible are low.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst.These The object is achieved by the device characterized in claim 1 solved.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Versuche der Anmelderin haben gezeigt, dass die magnetischen Verluste dann sehr gering sind, wenn die Bauhöhe des Bremsmagneten zu einer maximal zulässigen Verschleißhöhe von 20 mm der Polschuhe im Verhältnis von kleiner oder gleich 6,8 stehen. Folglich wird eine hohe magnetische Haftkraft erzielt bei gleichzeitig kompakter Bauweise des Magneten. Bremsmagneten nach dem Stand der Technik haben ein Verhältnis von Bauhöhe zu Verschleißhöhe größer als 6,8. Bei einer größeren Verschleißhöhe als etwa 20 mm würde sich der magnetische Widerstand im Magnetkreis derart erhöhen, dass die geforderte magnetische Haftkraft nicht mehr erreicht wird.tries The Applicant has shown that the magnetic losses then are very low when the height of the brake magnet to a maximum allowable wear height of 20 mm of the pole pieces in proportion are less than or equal to 6.8. Consequently, a high magnetic adhesive force achieved at the same time compact design of the magnet. brake magnet According to the prior art have a ratio of height to wear height greater than 6.8. At a greater wear level than about 20 mm would increase the magnetic resistance in the magnetic circuit such that the required magnetic adhesion is no longer achieved.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements in the claim 1 indicated invention possible.
Besonders vorteilhafte Eigenschaften ergeben sich, wenn das Verhältnis aus der Bauhöhe des Bremsmagneten zur Verschleißhöhe multipliziert mit dem Kehrwert der längenspezifischen Haftkraft des Magneten einen bestimmten Kennwert, der vom gewählten Material der Polschuhe abhängt, nicht überschreitet. Für Stahl beträgt dieser Kennwert beispielsweise 0,079. Die längenspezifische Haftkraft ist definiert als der Quotient aus der Haftkraft geteilt durch die magnetisch wirksame Länge des Bremsmagneten. Die magnetisch wirksame Länge ergibt sich aus der Summe der Auflagelänge der Magnetglieder auf der Fahrzeugschiene und der Länge von Endstücken, welche den Bremsmagneten in Längsrichtung begrenzen. Ohne Einbeziehung der längenspezifischen Haftkraft wäre es prinzipiell möglich, einen sehr flachen Magneten mit relativ geringen Haftkräften zu bauen. Durch Einbeziehung des oben angegebenen Verhältnisses wird jedoch gewährleistet, dass der Bremsmagnet eine vorteilhaft hohe Haftkraft aufweist.Particularly advantageous properties arise when the ratio of the height of the brake magnet to the wear height multiplied by the reciprocal of the length-specific adhesive force of Magnet does not exceed a certain characteristic value, which depends on the selected material of the pole shoes. For steel, this characteristic value is 0.079, for example. The length-specific adhesive force is defined as the quotient of the adhesive force divided by the magnetically effective length of the brake magnet. The magnetically effective length results from the sum of the support length of the magnet members on the vehicle rail and the length of end pieces, which limit the brake magnet in the longitudinal direction. Without including the length-specific adhesive force, it would be possible in principle to build a very flat magnet with relatively low adhesive forces. By including the above-mentioned ratio, however, it is ensured that the brake magnet has an advantageously high adhesive force.
Üblicherweise umgreift die Magnetspule in vertikaler Richtung ein Joch des Magnetkreises mit einem Oberzug und einem Unterzug. Gemäß einer Weiterbildung ist die Höhe des Oberzugs kleiner ist als die einem effektiven magnetischen Querschnitt entsprechende Höhe des Jochs. Dann ergibt sich ein besonders kompakter Bremsmagnet mit einer hohen Haftkraft.Usually the magnetic coil surrounds a yoke of the magnetic circuit in the vertical direction with a top train and a beam. According to a development is the Height of Upper is smaller than the equivalent of an effective magnetic cross section Height of Yoke. Then there is a particularly compact brake magnet a high adhesive power.
Zeichnungendrawings
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft dargestellt werden. In der Zeichnung zeigtfollowing the invention is illustrated by way of example with reference to the drawing become. In the drawing shows
Beschreibung eines AusführungsbeispielsDescription of an embodiment
Um
sich besser an Unebenheiten einer Schiene
Der
Magnetspulenkörper
Wie
am besten
Um
die Magnetspule
Erfindungsgemäß ist das
Verhältnis
aus der gesamten Bauhöhe
H des Bremsmagneten
Besonders
vorteilhaft ist, wenn das Verhältnis
aus der Bauhöhe
H des Bremsmagneten
Wie
insbesondere
- 11
- Schienerail
- 22
- Bremsmagnetenbrake magnet
- 44
- MagnetschienenbremseMagnetic brake
- 66
- Magnetgliedermagnetic members
- 88th
- Magnetspulenkörper/MagnetkreisMagnet coil bobbin / magnetic circuit
- 99
- Magnetspulesolenoid
- 1010
- Trennwändepartitions
- 1212
- Schraubverbindungscrew
- 1414
- Endstücktail
- 1515
- Endstücktail
- 1616
- Polschuhepole pieces
- 1818
- Schienenkopfrailhead
- 2020
- Luftspaltair gap
- 2222
- elektr. Anschlusselec. connection
- 2424
- elektr. Anschlusselec. connection
- 2626
- Anschlusseinrichtungconnecting device
- 2828
- Jochyoke
- 3030
- Oberzugtop pull
- 3232
- UnterzugBeam
Claims (4)
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