Bremswiderstand und damit ausgestattetes Fahrzeug

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bremswiderstand für ein mit einer elektrodynamischen Bremseinrichtung ausgestattetes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, sowie auf ein Fahr zeug, das mit einem solchen Bremswiderstand ausgerüstet ist.

Ein bekannter Bremswiderstand geht beispielsweise aus der DE 10 2017 207 274 B3 hervor. Der dort beschriebene Bremswider stand ist an einem Schienenfahrzeug eingesetzt, in dessen Dachbereich untergebracht und wird dauerhaft von Fahrtwind umströmt, um den Bremswiderstand abzukühlen. Hintergrund des sen ist es, dass im Bremsfall der Bremswiderstand mit Strom aus der elektrodynamischen Bremse des Fahrzeugs beaufschlagt wird. Dieser Strom führt zur Erwärmung des Bremswiderstands, so dass eine nachfolgende Entwärmung erforderlich ist.

Bei der Entwärmung durch Fahrtwind ergibt sich das Problem, dass nicht alle Oberflächen des Bremswiderstandes im selben Maße abgekühlt werden, da manche Oberflächenabschnitte des Bremswiderstandes für den kühlenden Fahrtwind leichter zu gänglich sind als andere. Dies kann thermisch verursachte Verformungen/Bewegungen des Bremswiderstands nach sich zie hen.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Bremswiderstand der eingangs genannten Art derart weiter zuentwickeln, dass er auch bei über den Bremswiderstand vari ierenden thermischen Bedingungen sicher einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Bremswiderstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug nach An spruch 7.

Die Aufgabe wird hinsichtlich des Bremswiderstands dadurch gelöst, dass der Bremswiderstand eine Mehrzahl von langge- streckten, zylinderförmigen und parallel zueinander auf we nigstens einem Loslager-Träger abgestützten Heizpatronen auf weist, wobei die Heizpatronen mittels einer Lageranordnung gehalten sind, die Loslager umfasst, welche an dem Loslager- Träger befestigt sind.

Der Einsatz von Loslagern zur jeweiligen Befestigung der Heizpatronen gestattet es, etwaigen thermischen Längenausdeh nungen der Heizpatronen Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es möglich, die Mehrzahl von Heizpatronen an geeigneter Stel le in Querrichtung ihrer Längserstreckung mittels eines ge eigneten Festlagers zu montieren, während von dem Festlager entfernte Abschnitte der Heizpatronen mittels der hier vorge stellten Loslager in Querrichtung der Heizpatronen in ihrer Lage gehalten werden.

Die Heizpatronen können insbesondere einen äußeren Metallman tel aufweisen, welcher mit einem verdichteten Keramikpulver und einem innerhalb des Keramikpulvers längs der zugeordneten Heizpatrone verlaufenden Heizdraht befüllt ist, wobei an En den der Heizpatronen jeweils elektrische Anschlüsse für den Heizdraht angebracht sind. Es ergibt sich somit eine Heizpat rone, mit der sich ein Bremswiderstand in einfacher Weise aufbauen lässt, wobei eine für die Anforderungen des Bremswi derstandes erforderliche Anzahl von Heizpatronen vorzusehen ist.

Die Loslager können jeweils eine Loslager-Haltelasche aufwei sen, die an einem Loslager-Trägerabschnitt befestigt ist, wo bei die Loslager-Trägerabschnitte jeweils entlang einer der Heizpatronen verlaufen. Dabei wird unter einem „Loslager- Trägerabschnitt" ein vorzugsweise streifenförmiger Abschnitt des Loslager-Trägers verstanden, an dem ggf. unter Zwischen lage einer Dämmplatte die zugeordnete Loslager-Haltelasche befestigt ist.

Vorteilhafterweise sind die Loslager-Haltelaschen jeweils aus einem einer Heizpatrone zugeordneten, elastischen Einklipsab- schnitt sowie einem sich an dem Einklipsabschnitt anschlie ßenden Befestigungsabschnitt aufgebaut, wobei der Befesti gungsabschnitt auf dem Loslager-Träger befestigt ist. Auf grund der Elastizität des Einklipsabschnitts ist es möglich, auch Heizpatronen variierenden Durchmessers mit Hilfe dersel ben Loslager zu halten. Des Weiteren ist es möglich, dass die Heizpatronen aufgrund thermischer Ausdehnung innerhalb des Einklipsabschnitts in ihrer Längsrichtung eine Gleitbewegung relativ zur Haltelasche und auch dem Loslager-Träger vollfüh ren.

Die Loslager-Haltelaschen sind bevorzugt aus jeweils einem streifenförmigen Blechbiegeteil (bei Großer Stückzahl aus Spaltband (schmale Blechcoils), bei geringerer Stückzahl aus Blechplatten) durch Umformen hergestellt, wobei der Einklips abschnitt einen im Wesentlichen kreissegmentförmigen Quer schnitt aufweist und an seiner dem Befestigungsabschnitt ge genüberliegenden Seite zur Aufnahme einer Heizpatrone offen ist. Dabei schließt sich der Befestigungsabschnitt an den Einklipsabschnitt an, wobei eine dem Einklipsabschnitt gegen überliegende, flache Seite des Befestigungsabschnitts auf den Loslager-Trägerabschnitt gelegt werden kann. Nach geeigneter Positionierung der Loslager-Haltelaschen können diese bei spielsweise durch Nieten mit ihren zugeordneten Loslager- Trägerabschnitten fest verbunden werden.

Es ist von Vorteil, wenn Loslager, die einander unmittelbar benachbarten Heizpatronen zugeordnet sind, entlang den Heiz patronen zueinander versetzt angeordnet sind. Dies gestattet eine platzsparende Anordnung der Heizpatrone insgesamt.

Die oben angegebene Aufgabe wird hinsichtlich des Fahrzeugs gelöst durch ein Fahrzeug mit einer elektrodynamischen Brems einrichtung und einem Bremswiderstand der vorstehend erläu terten Art. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Schienenfahrzeug handeln, wobei dort ein Bremswiderstand ty pischer Weise auf einem Fahrzeugdach untergebracht sein kann. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht einer Heizpatrone zum Einsatz bei einem Bremswiderstand,

Figur 2 eine Querschnittsansicht der Heizpatrone von Figur

1,

Figur 3 eine Seitenansicht einer Lageranordnung für Heiz patronen nach Figur 1,

Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer Loslager- Haltelasche der Lageranordnung von Figur 3,

Figur 5 eine schematische Draufsicht der Lageranordnung von Figur 3 mit eingebauten Heizpatronen,

Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines Bremswider stands, ausgestattet mit Heizpatronen nach Figur 1, mit abgenommener Verkleidung.

Ein wesentliches Element des hier beschriebenen Bremswider sandes für ein mit einer elektrodynamischen Bremseinrichtung ausgestattetes Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Dabei handelt es sich um eine Heizpatrone 1, die eine langgestreckte, Zylinder- oder auch stabförmige äußere Form aufweist. Die Heizpatrone 1 ist an ihren beiden Stirnseiten jeweils mit elektrischen An schlüssen 2 ausgestattet. Wie aus Figur 2 hervorgeht, besitzt die Heizpatrone 1 einen äußeren Metallmantel 3, der mit einem hochverdichteten Keramikpulver 4 und einem hochtemperaturbe ständigen Heizdraht 5 befüllt ist, wobei der Heizdraht 5 in der Heizpatrone 1 zentral angeordnet ist.

Eine Mehrzahl, parallel zueinander angeordneter Heizpatronen 1 bildet einen Bremswiderstand aus, wobei im Bremsfall die Heizpatronen 1 mit Strom aus einer elektrodynamischen Bremse eines Fahrzeugs beaufschlagt werden. Dieser elektrische Strom führt zu einer Erwärmung der Heizpatronen 1. Die Heizpatronen 1 werden während dessen durch den Fahrtwind abgekühlt. Da die Wärmeabfuhr an der direkt umströmten Oberfläche der Heizpat rone 1 größer ist als an anderen Oberflächen der Heizpatrone 1, kühlt diese an der direkt umströmten Oberfläche beschleu nigt ab und die Temperatur variiert zwischen Röhrenober- und -Unterseite. Anhand der unterschiedlichen thermischen Dehnung der Heizpatronenoberfläche besteht die Gefahr, dass diese sich deformiert (durchbiegt) oder auch verdreht.

Figur 3 zeigt einen Ausschnitt einer Lageranordnung für mit der Heizpatrone 1 baugleiche Heizpatronen. Es ist ersicht lich, dass zur Realisierung von Loslagern für die Heizpatro nen 1 Haltelaschen 6 vorgesehen sind, welche wiederum mittels Nieten 7 an zugeordneten Loslager-Trägerabschnitten 8 befes tigt sind. Dabei liegen die Loslager-Haltelaschen 6 unter Zwischenlage von Dämmplatten 15 auf den Loslager- Trägerabschnitten 8 auf, welche wiederum auf einem in Quer richtung der Heizpatronen 1 verlaufenden Loslager-Träger 9 abgestützt sind. Dabei erstrecken sich die Nieten 7 sowohl durch die Oberseite des Loslager-Trägers als auch durch die jeweils zugeordneten Loslager-Trägerabschnitte 8.

Der schienenförmig beziehungsweise u-förmig ausgebildete Los lagerträger 9 ist zwischen zwei seitlich des Bremswiderstands gelegenen Auflager-Trägern 10 fest verspannt (vgl. Figur 6). Die Auflager-Träger 10 erstrecken sich parallel zu den Heiz patronen 1.

Aus Figur 4 geht die äußere Form einer Haltelasche 6 mehr im Detail hervor. Ein der Heizpatrone 1 zugeordneter, oberer Einklipsabschnitt 11 der Haltelasche 6 weist einen kreisseg mentförmigen Querschnitt auf, wobei freie Enden des Einklips abschnitts 11 nach außen gekrümmt sind, um das Einsetzen der Heizpatrone 1 in den Einklipsabschnitt 11 zu erleichtern. Ein unterer Befestigungsabschnitt 12 der Haltelasche 6 weist eine flache, dem zugeordneten Loslager-Trägerabschnitt 8 zugewand- te Seite mit zwei Durchgangsbohrungen 13 auf, um die Befesti gung der Haltelasche 6 mittels Nieten zu ermöglichen.

Die Haltelasche 6 ist aus einem elastischen, umgeformten, streifenförmigen Blechbiegeteil hergestellt und kann somit dünnwandig ausgebildet werden. Aufgrund der Elastizität der Haltelasche 6 ist es möglich, mit Hilfe desselben Einklipsab schnitts 11 Heizpatronen verschiedener Durchmesser sicher zu halten.

Aus Figur 5 geht hervor, dass die Heizpatronen 1 in engem Ab stand zueinander gelagert sind, wobei die Haltlaschen 6 bei einander unmittelbar benachbarten Heizpatronen 1 in Längs richtung der Heizpatronen 1 versetzt zueinander angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel der Figur 5 ergeben sich für ein betreffendes Loslager 2 in Längsrichtung der Heizpatronen 1 zwei zueinander versetzte Reihen von Haltelaschen 6.

Aus Figur 6 wird ersichtlich, wie sich eine mögliche Gesamt gestaltung des einlagigen Bremswiderstands darstellt. Der Bremswiderstand ist in Figur 6 auf einem Dach eines Schienen fahrzeugs angeordnet, wobei eine Verkleidung fortgelassen ist. Die Lagerung der Heizpatronen 1 umfasst ein zentral ge legenes Festlager 14 und im dargestellten Ausführungsbeispiel sechs Loslager, deren Position anhand der Lage der Loslager- Träger 9 erkennbar ist (die Bemessung der Haltelaschen 6 ist zu klein, als dass diese in Figur 6 darstellbar wären). Die insgesamt sechs Loslager gewährleisten, dass sämtliche Heiz patronen 1 an mehreren Punkten lose gehalten sind. Dies soll zu starke Deformationen sowie auch ein Schwingen der Heitpat- ronen 1 verhindern. Aufgrund der Dünnwandigkeit der Haltela schen 6 besitzen sie einen geringen Strömungswiderstand. Zu dem dienen sie zur Abfuhr von Wärme, die bei einem Strom durchfluss der Heizpatronen 1 erzeugt wird. Bei thermischer Belastung der Heizpatronen 1 behalten deren zentrale Ab schnitte im Bereich des Festlagers 14 ihre Position, während entfernt davon gelegene Abschnitte der Heizpatronen 1 in den Einklipsabschnitten 11 der Haltelaschen 6 verschieblich sind.