Entwicklung einer Wirbelstrombremse für Hochgeschwindigkeitszüge

Abstract

Am Beispiel einer Wirbelstrombremse für Schienenfahrzeuge soll das methodische Konstruieren nach VDI 2221 demonstriert werden. Für diesen Zweck wird im Zuge der Tätigkeit bei Knorr-Bremse GmbH eine Wirbelstrombremse herangezogen, die den Arbeitsschritten Klären und Präzisieren der Aufgabenstellung, Konzipieren und Bewerten, unterworfen werden soll. Es erfolgt eine Reduktion des Systems auf die wesentlichen Anforderungen, die mit möglichst einfachen Funktionen realisiert werden müssen. Das komplexe System einer Wirbelstromschienenbremse soll somit strukturiert und beschrieben werden. Ausgehend von einer bestehenden Lösung werden mit den Werkzeugen der methodischen Konstruktion mehrere Konzepte erarbeitet. Für diese Aufgabe muss das bestehende System genau durchleuchtet und auf funktionaler Basis beschrieben werden. Durch die funktionale Betrachtung kann ein allgemeiner Lösungsansatz gewählt werden. Um ein möglichst großes Lösungsfeld zu generieren, wurden für die Erfüllung jeder Teilfunktion mehrere Wirkprinzipien ermittelt. Die Kombination von Wirkprinzipien ermöglichte es, einige Konzeptideen zu entwickelt, die anschließend durch die Mitarbeiter von Knorr-Bremse GmbH bewertet wurden. Für diesen Arbeitsschritt wurde ein Bewertungsschema erstellt, das sowohl technische als auch wirtschaftliche Faktoren in Rechnung stellt.

Using the example of an eddy current brake for railway vehicles, the methodical engineering conform VDI 2221 shall be demonstrated. During the employment for Knorr-Bremse an eddy current brake is used for this purpose, especially regarding the work steps: specification of the task, conceptual design and evaluation. In the following the reduction of the system to it`s essential requirements occurs, which has to be enabled and realized by the simplest function. Therefore the complex system of the eddy current brake shall be structured and specified. Based on the already existing solution several concepts will be developed by using the implements of the methodical engineering. Therefore it-s necessary to analyze and describe the already existing system to its functional base. The functional examination enables the choice of a general approach. To generate the biggest solution place as possible, several active principles for the fulfilment of each sub-function were ascertained. The combination of active principles enabled the development of several concept approaches, which could be rated in the following by the employees of Knorr-Bremse. There was developed a valuation type for the described work step which takes technical as well as economical parameter into account.