DE405638C - Gleismagnet fuer Zugueberwachungen - Google Patents

Description

Die Erfindung erstreckt sich, auf solche Gleismagnete für Zugüberwachungen,, die zur Betätigung der Bremsen o. dgl. eines fahrenden Zuges auf der Strecke dienen und aus in der Fahrtrichtung des Zuges angeordneten magnetischen Ausgleichschienen oder Polstücken mit angeschlossenen permanenten Magneten und Elektromagneten bestehen, mittels welch letzterer die Wirkung der ersteren neutralisiert werden kann. Den bekannten Einrichtungen dieser Art gegenüber liegt die Erfindung im wesentlichen darin, daß mehrere permanente Magnete und meherere Elektromagnete wechselweise angeordnet sind und zwischen zusammenhängenden oder fortlaufenden Polstücken liegen, wodurch eine im wesentlichen gleichförmige Neutralisierung der Magnetisierung und damit eine zuverlässigere Wirkung auch auf schnell fahrende Züge gewährleistet wird. Andere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung sowie den Ansprüchen.

Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung.

Abb. ι ist eine Draufsicht eines Gleismagneten mit einem Teil des Gleises, und

Abb. 2 ist eine Seitenansicht hierzu;

Abb. 3 ist eine Draufsicht des Gleismagneten nach Abb. 1, jedoch in etwas größerem Maßstabe, wobei ein Teil eines Elektromagneten im Schnitt gezeigt und ein elektrischer Stromkreis für die Elektromagnete schematisch veranschaulicht ist;

Abb. 4 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Magneten nach Abb. 3, und Abb. 5 ist eine Stirnansicht hierzu.

Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist ein Paar magnetischer Ausgleichschienen 10 und 12 aus weichem Eisen zwischen den Gleisen 14 angebracht, das durch mehrere, z.B. vier permanente Magnete 16, 18, 20 und 22, die in der Längsrichtung der Schienen in Abständen angeordnet sind, mit entgegengesetzten Polaritäten geladen wird. Zu diesem Zweck sind die positiven oder Nordpole jedes der Magnete mit einer der Schienen, z. B. mit der Schiene 10, mittels der Bänder 24 aus zweckmäßig nicht magnetischem Material und

der Schraubenbolzen 26 starr verbunden. Die anderen oder Südpole sind in gleicher Weise mit der Schiene 12 verbunden. Durch diese Anordnung der permanenten Magnete an den S Ausgleichschienen wird die Schiene 10 induktiv mit einer Polarität und die Schiene 12 ebenfalls induktiv mit der entgegengesetzten Polarität geladen. Die magnetischen Ladungen der Schienen 10 und 12 werden mittels mehrerer, z. B. drei Elektromagnete 28, 30 und 32 neutralisiert oder verändert, die ebenfalls in der Längsrichtung der Schienen geeignet angeordnet sind und bei Erregung eine Polarität haben, die derjenigen der permanenten Magnete 16, 18, 20 und 22 entgegengesetzt ist. Zu diesem Zweck ist jeder Elektromagnet mit einem weichen Eisenkern 34 versehen, dessen Enden in Polstücken 36, die zweckmäßig eine hohe Permeabilität haben, mit Preßsitz festgelegt sind. Die Polstücke sind an den Schienen 10 und 12 mittels Bolzen 38 aus nicht magnetischen Material aufgehängt, die durch Löcher in den Polstücken und den Schienen hindurchgehen. Zwischen ihnen und den Schienen sind Distanzst'ücke 39 aus Messing oder anderem nicht magnetischen Material angeordnet, um die gewünschte Proportionierung des magnetischen Kraftlinienflusses zwischen den Kernen der Elektromagnete und der Luft unter den Ausgleichschienen zu erzielen. Jeder Elektromagnet ist mit einer Wicklung 40 versehen, die in einen elektrischen Stromkreis derart eingeschaltet ist, daß alle Elektromagnete eine Polarität von derselben Richtung, aber eine entgegengesetzte in bezug auf die permanenten Magnete 16, 18, 20 und 22 haben. Demgemäß liegen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die positiven oder Nordpole der Elektromagneten an der Schiene 12 und die negativen oder Südpole an der Schiene 10. Die Endelektromagnete 28 und 32 liegen den permanenten Endmagneten 16 und 22 näher, um eine gleichförmigere Verteilung des magnetischen Potentials längs der Ausgleichschienen 10 und 12 zu erhalten.

In der Zeichnung ist eine geeignete Schaltung zur Erregung der Elektromagnete schematisch angegeben, bei der ihre Wicklungen durch Drähte 41 zwischen den Polen einer Elektrizitätsquelle 42, z. B. einer Batterie geeigneter Art, in Reihe geschaltet sind. Der Grad der Magnetisierung kann dadurch geregelt werden, daß man den durch die Wicklungen laufenden Strom mittels eines veränderlichen Widerstandes oder Rheostaten 44 derart einstellt, daß der Magnetismus der Elektromagnete die magnetische Kraft der permanenten Magnete neutralisieren kann. In dem elektrischen Stromkreis ist auch ein Schalter 46 vorgesehen, der durch eine Eisenbahnsignalvorrichtung geöffnet oder geschlossen werden kann, um die Erregung der Elektromagnete und damit die Betätigung der Bremsen o. dgl. zu steuern, wobei der Schalter geöffnet wird, um die Elektromagnet^ ohne Strom zu lassen, wenn .der Zug angehalten werden soll, und geschlossen wird, wenn der Zug weiterfahren soll.

Die permanenten Magnete 16, 18, 20 und 22 werden zweckmäßig von einer Anzahl Flachstäbe 48 gebildet, die gerade oder hufeisenförmig oder von irgendeiner anderen Form sein können und durch, Endklammern 49 und Distanzstücke 50, beide ebenfalls zweckmäßig aus nicht magnetischem Material, in Abständen voneinander gehalten werden. Die Stäbe 48 sind aus einem Material hergestellt, welches d.en Magnetismus behält, z. B. aus hartem Stahl.

Die Wicklungen der Elektromagnete sind in bekannter Weise aus um die Kerne 34 gewickeltem isolierten Draht gebildet, der mit einem Isolationsmittel imprägniert und auf den Kernen mittels der Scheibe 52 aus nicht leitendem Material festgehalten ist, die die Spulenenden für die Wicklungen bilden. Die Wicklungen werden durch zylindrische Gehäuse 54 aus nicht magnetischem Material geschützt, die die Außenlage der Wicklungen go mit geringem Zwischenraum umgeben und durch Endkappen 56 aus nicht magnetischem Material geschlossen sind, welche auf die Enden der Gehäuse luftdicht aufgesetzt werden und die Kerne und Gehäuse in Abstand voneinander halten. Der Abstand zwischen der Wicklung und der Wand des Gehäuses wird mit Isoliermaterial 58 ausgefüllt. Die Wirkung der Anordnung" ist kurz die folgende:

Die permanenten Magnete 16, 18, 20 und 22 haben das Bestreben, die Schiene 10 durch Induktion mit einer Polarität, die über ihre ganze Länge gleichförmig ist, und die andere Schiene 12 in derselben Weise mit der entgegengesetzten Polarität zu magnetisieren. Der Magnetismus, der unter gewöhnlichen Verhältnissen in den Schienen 10 und 12 durch die permanenten Magnete 16, 18, 20 und 22 induziert ist, wird durch die Elektromagnete 28, und 32 neutralisiert, die bei Erregung einen Magnetismus von einer Polarität haben, die derjenigen der permanenten Magnete entgegengesetzt und von annähernd derselben Stärke ist, so daß unter diesen Verhältnissen kein magnetisches Feld unter der Magnetan-Ordnung erzeugt wird. '

Wenn nun z. B. der Bremsmechanismus eines durchfahrenden Zuges betätigt werden soll, so wird der Schalter 46 geöffnet, wodurch die Elektromagnete 28,, 30 und 32 infolge der Unterbrechung des elektrischen Stromes entmagnetisiert werden. Die Schie-

nen ίο und 12 werden hierauf durch die per- j manenten Magnete induktiv geladen. Die weichen Eisenkerne der Elektromagnete wirken dann als Erhalter für die permanenten Magnete, durch welche der Elektrostromkreis vervollständigt oder geschlossen und ein Rückweg für den magnetischen KraftlinienfLuß von den Polen der permanenten Magnete gebildet wird. In diesem Stromkreis wird durch die nicht magnetischen Distanzstücke 39 zwischen den Polstücken 36 der Elektromagnetkerne ^! und den Schienen 10 und 12 eine genügende Reluktanz oder ein genügender magnetischer ' Widerstand geschaffen, um einen Teil des Kraftlinienflusses zu zwingen, über der Magnetanordnung durch die Außenluft zu gehen und ein magnetisches Feld von genügender Stärke zu bilden, um den Bremskontroll- : mechanismus eines durchfahrenden Zuges zu

ao steuern. ;

Die Stärke des die Elektromagnete 28, 30 ■ und 32 erregenden Stromes wird mittels des veränderlichen Widerstandes oder Rheostaten 44 so eingestellt, daß die resultierende ma- ' gnetisehe Stärke der Elektromagnete gleich der Stärke der permanenten Magnete ist. Der Strom kann aber auch erhöht werden, um eine magnetische Stärke zu erzielen, die etwas größer als diejenige der permanenten Magnete ist, wodurch das magnetische Potential zwischen den Ausgleichschienen umgekehrt wird. Die verstärkende Wirkung der Elektromagnete zusammen mit der erhaltenen Wirkung der Elektromagnetkerne wirkt jeder Tendenz auf Einbuße des Magnetismus der permanenten Magnete entgegen und ermöglicht es, ein langes gleichförmiges magnetisches Feld von irgendeiner gewünschten Stärke zu erzielen. Die Stärke des magnetischen Feldes über den Magnetkörper kann des weiteren dadurch geregelt werden, daß man durch ent- ·- sprechendes Auswechseln die Dicke der Distanzstücke 39 zwischen den Polstücken der Magnete und den Ausgleichschienen verändert und dadurch die Reluktanz oder den magnetischen Widerstand gegenüber dem magnetischen Kraftlinienstrom der durch die Elektromagnetkerne gehenden Bahn einstellt. Da sich der stattfindende Kraftlinienfluß zwisehen den Ausgleichschienen, zwischen den Elektromagnetkernen und dem Luftweg umgekehrt zu der Reluktanz dieser Wege teilen wird, so wird durch Erhöhung der Reluktanz durch die Kernbahn hindurch mittels Einfügung von dickeren Distanzstücken ein größerer Teil des Kraftlinienflusses in die Luft über dem Magnetkörper abgelenkt, wodurch die Stärke des magnetischen Feldes, welches die Bremsregelungsvorrichtung passiert, vergrößert wird. Da ein pemanenter Magnet, je größer der durch ihn erzeugte KraftlinienfLuß ist, desto länger seine magnetische Kraft beibehält, so wird durch die Anordnung der Polstücke der Elektromagnete in nahem Abstand von den Ausgleichschienen ein relativ großer Kraftlinienfluß aufrechterhalten, was dazu beiträgt, daß die permanenten Magnete ihren Magnetismus beibehalten.

Gemäß der Erfindung kann daher ein magnetisches Feld von beliebiger Länge und überall gleichförmiger Stärke, mit Ausnahme an den Enden, erzielt werden, wodurch es ermöglicht wird, eine genügend große Wirkung auszuüben, um z. B. die Bremsregelungsvorrichtung eines durchfahrenden Zuges, ungeachtet seiner Geschwindigkeit, zu betätigen. Die Stärke dieses Feldes kann des weiteren ohne Verzerrung verändert werden.

Claims (3)

80 Patent-Ansprüche:

1. Gleismagnet für Zugüberwachungen, der z. B. zur Betätigung der Bremsen o. dgl. dient und aus in der Fahrtrichtung des Zuges liegenden magnetischen Ausgleichschienen oder Polstücken in Verbindung mit permanenten Magneten, die die Polstücke mit entgegengesetzter Polarität magnetisieren, und mit Elektromagneten besteht, welche die Wirkung der Magnetisierung aufheben, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere permanente Magnete und mehrere Elektromagnete wechselweise angeordnet sind und zwischen zusammenhängenden oder fortlaufenden Polstücken liegen, um eine wesentlich gleichförmige Aufhebung der Magnetisierungswirkung zu sichern.

2. Gleismagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Widerstand des magnetischen Stromkreises durch entsprechendes Auswechseln von Elementen geändert wird, die magnetische Reluktanz besitzen und in die Stromkreise der Elektromagnete eingeschaltet sind.

3. Gleismagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wechselweise angeordneten permanenten Magnete und Elektromagnete in solchem Abstand voneinander liegen, daß die Entfernungen zwischen zwei Magneten an den Enden der ausgleichenden Polstücke geringer sind als die Entfernungen zwischen zwei mittleren Magneten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.