DISPOSITIVO DE FRENO MAGNÉTICO SOBRE CARRIL CON BOBINA DE EXCITACIÓN ASIMÉTRICA Y/O CON BOBINA DE VARIAS PARTES.

Dispositivo de freno magnético sobre carril de un vehículo ferroviario,

que contiene al menos un imán de freno (2) con un cuerpo de bobina magnética (8) que lleva al menos una bobina magnética (9) así como con un núcleo magnético (6) en forma de casquillo con un yugo (28) y con paredes (42a, 42b) que sobresalen desde éste, en cuyos extremos que apuntan hacia un carril del vehículo (1) están configuradas zapatas polares (16a, 16b), en el que la al menos una bobina magnética (9) rodea verticalmente el yugo (28) con una parte superior (30) y una parte inferior (32) dispuesta entre las paredes (42a, 42b), caracterizado porque la sección transversal de la al menos una bobina magnética (9) presenta en la parte superior (30) una altura (h) más reducida y una anchura (b) mayor que la sección transversal en la parte inferior (32), de manera que la altura (h) de la sección trasversal de la bobina magnética (9) se mide paralelamente y la anchura (b) de la sección transversal de la bobina magnética (9) se mide transversalmente a un eje medio vertical (38) de imán de freno (2)

Estado de la técnica [0001] La invención se refiere a un dispositivo de freno magnético sobre carril de un vehículo ferroviario, que contiene al menos un imán de freno con un cuerpo de bobina magnética que lleva al menos una bobina magnética así como con un núcleo magnético en forma de casquillo con un yugo y con paredes que sobresalen desde éste, en cuyos extremos que apuntan hacia un carril del vehículo están configuradas zapatas polares, en el que la al menos una bobina magnética rodea verticalmente el yugo con una parte superior y una parte inferior dispuesta entre las paredes, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente. [0002] Se conoce, por ejemplo, a partir de los documentos DE 101 11 685 A1 o FR 1 003 173 A un dispositivo de freno magnético de carril de este tipo. El componente principal generador de fuerza de un freno magnético de carril eléctrico es el imán de freno. En principio, es un imán eléctrico, que está constituido por una bobina magnética, que se extiende en la dirección del carril y que está soportada por el cuerpo de la bobina magnética, y por un núcleo magnético similar a una herradura, que forma el cuerpo de base o cuerpo de soporte. El núcleo magnético en forma de herradura configura unas zapatas polares en su lado dirigido hacia el carril del vehículo. La corriente continua que fluye en la bobina magnética provoca una tensión magnética, que genera en el núcleo magnético un flujo magnético, que se cortocircuita sobre la cabeza del carril, tan pronto como el imán de freno descansa con sus zapatas polares sobre el carril. De esta manera, tiene lugar una fuerza de atracción magnética entre el imán de freno y el carril. A través de la energía cinética del vehículo ferroviario móvil se atrae el freno magnético de carril sobre elementos de arrastra a lo largo del carril. De este caso, a través de la fricción de deslizamiento entre el imán de freno y el carril en combinación con la fuerza de atracción magnética se genera una fuerza de freno. A través del contacto de fricción con el carril aparece en las zapatas polares del imán de freno un desgaste de fricción, que no debe exceder una medida máxima de desgaste, puesto que de lo contrario se daña el cuerpo de la bobina magnética. [0003] En el imán magnético conocido, está presente una única bobina magnética, que rodea verticalmente el yugo del núcleo magnético con una parte superior y con una parte inferior dispuesta entre las paredes. En este caso, la sección trasversal de la bobina magnética en la zona de la parte superior y en la zona de la parte inferior es idéntica en cuanto a la geometría. [0004] En principio, de acuerdo con la estructura constructiva se pueden distinguir

dos tipos diferentes de imanes. [0005] En una primera forma de realización, el imán de freno es un imán rígido, con el que se atornillan dos zapatas polares, que están separadas por medio de una regleta no magnética en la dirección longitudinal. Esto sirve para la prevención de un cortocircuito magnético dentro del imán de freno. Las zapatas polares están configuradas en las superficies frontales de las paredes laterales que están dirigidas hacia el carril del vehículo. Los imanes rígidos se emplean la mayoría de las veces en el tráfico de cercanías en trenes y tranvías. [0006] Además, se conocen imanes seccionales, en los que el cuerpo de la bobina magnética no presenta ningún núcleo de acero, sino solamente paredes de separación. En las cámaras entre las paredes de separación estén retenidos con movilidad limitadas unos elementos magnéticos, que se alinean durante el proceso de frenado para poder seguir mejor las irregularidades en la cabeza del carril. En este caso, las zapatas polares están configuradas en las superficies frontales de los elementos magnéticos que están dirigidas hacia el carril. Los imanes seccionales se emplean por norma en la zona de la vía maciza. [0007] Con respecto a las formas de realización de frenos magnéticos de carril, se remite a la publicación “Grundlagen der Bremstechnik”, páginas 92 a 97 de la Knorr-Bremse AG, Munich, 2002. [0008] La magnitud de la fuerza de frenado de un freno magnético de carril depende, entre otras cosas, de la resistencia magnética del circuito magnético, es decir, de la geometría y de la permeabilidad, de la circulación del flujo magnético y del carril así como del estado de los carriles. Un factor esencial forman en este caso también las pérdidas magnéticas, que dependen en una medida decisiva de la configuración geométrica de la sección transversal del imán. Ante los antecedentes de una oferta de espacio cada vez más limitada en el mecanismo de traslación de vehículos ferroviarios, especialmente en dirección vertical, se requiere, además, una altura de construcción reducida. Cometido de la invención [0009] El cometido de la invención es, por lo tanto, desarrollar un dispositivo de freno magnético de carril del tipo mencionado al principio, de tal forma que presenta una altura de construcción más reducida junto con una fuerza magnética al mismo tiempo alta. Publicación de la invención [0010] Por una bobina magnética debe entenderse a continuación el arrollamiento de bobina, que está constituido por las espiras de los alambres de arrollamiento, como están arrollados sobre el cuerpo de bobina magnética. Este arrollamiento de bobina arrollado sobre el cuerpo de bobina magnética o bobina magnética posee, visto en un plano perpendicularmente a la extensión longitudinal del imán de freno (paralelamente al carril), una sección transversal determinada, que depende, además del número de las espiras, de la densidad de arrollamiento y del diámetro del alambre, también de la geometría del cuerpo de bobina magnética, es decir, del espacio disponible para el arrollamiento de la bobina. En este caso, la invención distingue, de acuerdo con un primer aspecto, entre una parte superior de la bobina magnética, que se encuentra con relación al carril por encima de un yugo, y una parte inferior, que está dispuesta debajo del yugo. [0011] Por la dirección longitudinal del imán de freno debe entenderse la extensión del imán rígido o del imán seccional paralelamente al carril del vehículo. [0012] De acuerdo con la invención, la sección trasversal de la al menos una bobina magnética presenta en la parte superior una altura más reducida y una anchura mayor que la sección transversal en la parte inferior, de manera que la altura de la sección transversal de la bobina magnética se mide paralelamente y la anchura de la sección transversal de la bobina magnética se mide transversalmente a un eje medio vertical del imán de freno. En la zona de la parte superior de la bobina magnética, una realización de la sección transversal más ancha con respecto al estado de la técnica no es perturbadora. En cambio, entonces con un número dado de espiras del arrollamiento de bobina magnética, se reduce la altura de la sección transversal en la zona de la parte superior, lo que conduce de manera ventajosa, frente al estado de la técnica, a una reducción de la altura de construcción del imán de freno, en cambio, con la misma fuerza magnética. En la zona de la parte inferior, en cambio, se puede permitir una altura mayor de la sección transversal de la bobina magnética, sin que ello implique inconvenientes de la altura de construcción del imán de freno, porque allí las paredes o bien las zapatas polares del núcleo magnético no se pueden acortar de forma discrecional en virtud de una altura mínima de desgaste requerida. En lugar de un imán de freno de estructura relativamente alta para la consecución de una fuerza de frenado predeterminada, éste se puede construir ahora más reducido de

acuerdo con la invención. [0013] En general, debido a la altura de construcción más reducida del imán de freno resultan pérdidas más reducidas en el circuito magnético, una necesidad de potencia más reducida así como una masa más reducida. [0014] A través de las medidas indicadas en las reivindicaciones dependientes, son posibles desarrollos ventajosos y mejoras de la invención indicada en la reivindicación 1. [0015] Para la realización de la invención, por ejemplo, el número de las capas superpuestas de espiras de alambre de la bobina magnética en la zona de la parte superior es menor que en la zona de la parte inferior. [0016] De acuerdo con un desarrollo, la sección trasversal de la bobina magnética en la parte superior está configurada esencialmente rectangular con el lado más largo perpendicularmente al eje medio vertical del imán de freno y en la parte inferior está configurada esencialmente cuadrada. Las áreas de la sección transversal de la bobina magnética en la parte superior y...

1. Dispositivo de freno magnético sobre carril de un vehículo ferroviario, que contiene al menos un imán de freno (2) con un cuerpo de bobina magnética (8) que lleva al menos una bobina magnética (9) así como con un núcleo magnético (6) en forma de casquillo con un yugo (28) y con paredes (42a, 42b) que sobresalen desde éste, en cuyos extremos que apuntan hacia un carril del vehículo (1) están configuradas zapatas polares (16a, 16b), en el que la al menos una bobina magnética

(9) rodea verticalmente el yugo (28) con una parte superior (30) y una parte inferior

(32) dispuesta entre las paredes (42a, 42b), caracterizado porque la sección transversal de la al menos una bobina magnética (9) presenta en la parte superior (30) una altura (h) más reducida y una anchura (b) mayor que la sección transversal en la parte inferior (32), de manera que la altura (h) de la sección trasversal de la bobina magnética (9) se mide paralelamente y la anchura (b) de la sección transversal de la bobina magnética (9) se mide transversalmente a un eje medio vertical (38) de imán de freno (2).

2. Dispositivo de freno magnético sobre carril de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la sección superior de la bobina magnética (9) en la parte superior (30) está configurada esencialmente rectangular con el lado más largo perpendicularmente al eje medio vertical (38) del imán de freno (2) y en la parte inferior (32) está configurada esencialmente cuadrada.

3. Dispositivo de freno magnético sobre carril de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el número de capas superpuestas de espiras magnéticas de alambre de la bobina magnética (9) en la zona de la parte superior (30) es menor que en la zona de la parte inferior (32).

4. Dispositivo de freno magnético sobre carril de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el yugo (28) presenta una forma convexa, redondeada o doblada hacia arriba, vista en la dirección que apunta hacia fuera del carril (1).

5. Dispositivo de freno magnético sobre carril de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el imán de freno (2) es un imán de seccional, con al menos un cuerpo de bobina magnética (8a, 8b), en el que están retenidos móviles varios elementos magnéticos (6a, 6b) magnetizados.

6. Dispositivo de freno magnético sobre carril de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el imán de freno (2) es un imán rígido.