DE102007008592A1

DE102007008592A1 - Magnetic levitation system

Info

Publication number: DE102007008592A1
Application number: DE102007008592A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Holz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2008-08-21
Also published as: WO2008098865A2; WO2008098865A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Magnetschwebesystem (100) mit einem Fahrweg (20) mit zwei parallelen Tragschienen (21) zum elektromagnetischen Tragen und Führen eines Fahrzeuges (1), das auf seinen beiden Seiten jeweils zumindest einen Tragmagneten (3) zum Erzeugen einer Magnetkraft zwischen dem jeweiligen Tragmagneten (3) und der jeweiligen Tragschiene (21) aufweist. Erfindungsgemäß wird dabei ein gegenüber einwirkenden Seitenkräften besonders unempfindliches Magnetschwebesystem (100) dadurch erzielt, dass - jeweils ein oberer Polbereich (4) des jeweiligen Tragmagneten (3) und eine einen oberen Gegenpolbereich (22) bildende Unterseite eines oberen Ansatzes der jeweiligen Tragschiene (21) sowie ein unterer Polbereich (5) des jeweiligen Tragmagneten (3) und eine einen unteren Gegenpolbereich (23) bildende Unterseite eines unteren Ansatzes der jeweiligen Tragschiene (21) durch einen Magnetspalt (8) getrennt angeordnet sind, - der jeweilige Polbereich (4, 5) des jeweiligen Tragmagneten (3) gegenüber dem jeweiligen Gegenpolbereich (22, 23) einen Versatz nach innen aufweist und - die Geometrie der Polbereiche (4, 5) und der Gegenpolbereiche (22, 23) jeweils derart ausgebildet ist, dass im Falle einer seitlichen Verschiebung des Fahrzeuges (1) zum Fahrweg (20) aufgrund einer seitlich auf das Fahrzeug (1) einwirkenden, ein Rollmoment verursachenden Seitenkraft - die Magnetkraft auf der durch das Rollmoment stärker belasteten Seite des Fahrzeuges (1) aufgrund einer ...The invention relates to a magnetic levitation system (100) having a guideway (20) with two parallel support rails (21) for electromagnetically supporting and guiding a vehicle (1) having on both sides at least one support magnet (3) for generating a magnetic force between them Having respective support magnet (3) and the respective support rail (21). In accordance with the invention, a magnetic levitation system (100) which is particularly insensitive to lateral forces is achieved in that - an upper pole region (4) of the respective support magnet (3) and a lower antipole region (22) underside of an upper attachment of the respective support rail (21) and a lower pole region (5) of the respective support magnet (3) and a lower Gegenpolbereich (23) forming underside of a lower projection of the respective support rail (21) by a magnetic gap (8) are arranged separately, - the respective pole region (4, 5 ) of the respective support magnet (3) with respect to the respective Gegenpolbereich (22, 23) has an offset inward and - the geometry of the Polbereiche (4, 5) and the Gegenpolbereiche (22, 23) are each designed such that in the case of a lateral Displacement of the vehicle (1) to the track (20) due to a side acting on the vehicle (1), causing a rolling moment Se Itenkraft - the magnetic force on the side of the vehicle (1) more heavily loaded by the rolling moment due to a ...

Description

Ein Magnetschwebesystem ist beispielsweise aus der veröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2005 034 370 A1 bekannt. Das bekannte Magnetschwebesystem weist einen Fahrweg mit zwei Tragschienen zum elektromagnetischen Tragen und Führen eines Fahrzeuges auf, wobei am Fahrzeug Elektromagnete jeweils hintereinander in zwei Längsreihen angeordnet sind.A magnetic levitation system is known, for example, from the published German patent application DE 10 2005 034 370 A1 known. The known magnetic levitation system has a guideway with two mounting rails for the electromagnetic carrying and guiding a vehicle, wherein electromagnets are arranged one behind the other in two longitudinal rows on the vehicle.

Bekannte Magnetschwebesysteme, insbesondere solche ohne separate Führmagnete, weisen häufig das Problem auf, dass sie anfällig gegenüber auf das Fahrzeug einwirkenden Seitenkräften sind. Dies bedeutet, dass solche Magnetschwebesysteme im Verhältnis zu ihrem Gewicht vergleichsweise geringen Seitenkräften Stand halten können. Entsprechende Seitenkräfte können beispielsweise aufgrund von Wind oder Kurvenfliehkräften auf das Fahrzeug einwirken. Aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegenüber entsprechenden Seitenkräften ergeben sich Beschränkungen hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten von Magnetschwebesystemen. So sind etwa die unter Einhaltung der erforderlichen Sicherheitskriterien erreichbare Höchstgeschwindigkeit und die durch das Fahrzeug aufnehmbaren Kurvenfliehkräfte beschränkt, so dass beispielsweise der Einsatz neigungsgesteuerter Fahrzeuge verhindert wird.Known Magnetic levitation systems, in particular those without separate guide magnets, They often have the problem that they are vulnerable opposite lateral forces acting on the vehicle are. This means that such magnetic levitation systems in proportion to their weight comparatively low lateral forces Can withstand. Corresponding lateral forces For example, due to wind or curved centrifugal forces to act on the vehicle. Due to their sensitivity to corresponding Side forces result in restrictions regarding the applications of magnetic levitation systems. So are about the achievable in compliance with the required safety criteria Maximum speed and those receivable by the vehicle Curved centrifugal forces limited so that, for example the use of pitch-controlled vehicles is prevented.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber einwirkenden Seitenkräften besonders unempfindliches Magnetschwebesystem anzugeben.Of the present invention is based on the object, an opposite to indicate acting side forces particularly insensitive magnetic levitation system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Magnetschwebesystem mit einem Fahrweg mit zwei parallelen Tragschienen zum elektromagnetischen Tragen und Führen eines Fahrzeuges, das auf seinen beiden Seiten jeweils zumindest einen Tragmagneten zum Erzeugen einer Magnetkraft zwischen dem jeweiligen Tragmagneten und der jeweiligen Tragschiene aufweist, wobei jeweils ein oberer Polbereich des jeweiligen Tragmagneten und eine einen oberen Gegenpolbereich bildende Unterseite eines oberen Ansatzes der jeweiligen Tragschiene sowie ein unterer Polbereich des jeweiligen Tragmagneten und eine einen unteren Gegenpolbereich bildende Unterseite eines unteren Ansatzes der jeweiligen Tragschiene durch einen Magnetspalt getrennt angeordnet sind, der jeweilige Polbereich des jeweiligen Tragmagneten gegenüber dem jeweiligen Gegenpolbereich einen Versatz nach innen aufweist und die Geometrie der Polbereiche und der Gegenpolbereiche jeweils derart ausgebildet ist, dass im Falle einer seitlichen Verschiebung des Fahrzeuges zum Fahrweg aufgrund einer seitlich auf das Fahrzeug einwirkenden, ein Rollmoment verursachenden Seitenkraft die Magnetkraft auf der durch das Rollmoment stärker belasteteten Seite des Fahrzeuges aufgrund einer Reduzierung des Versatzes zunimmt und gleichzeitig die Magnetkraft auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite des Fahrzeuges aufgrund einer Zunahme des Versatzes abnimmt.These The object is achieved by a magnetic levitation system with a guideway with two parallel mounting rails for electromagnetic carrying and driving a vehicle that on its two sides in each case at least one support magnet for Generating a magnetic force between the respective support magnet and the respective support rail, wherein in each case an upper pole region of the respective support magnet and an upper Gegenpolbereich forming bottom of a top projection of the respective mounting rail and a lower pole of the respective support magnet and a a lower Gegenpolbereich forming bottom of a lower Approach of the respective mounting rail separated by a magnetic gap are, the respective pole region of the respective support magnet opposite the respective Gegenpolbereich has an offset inwards and the geometry of the pole regions and the Gegenpolbereiche in each case so is formed that in case of lateral displacement of the Vehicle to the track due to a side of the vehicle acting, a roll moment causing lateral force the magnetic force on the side more heavily loaded by the rolling moment of the vehicle due to a reduction of the offset increases and at the same time the magnetic force on the relieved by the rolling moment Side of the vehicle due to an increase in the offset decreases.

Das erfindungsgemäße Magnetschwebesystem ist vorteilhaft, da es aufgrund der Geometrie der Tragschienen sowie der Tragmagneten auch zur Aufnahme vergleichsweise hoher Seitenkräfte ausgelegt ist. Dies wird dadurch erreicht, dass jeweils ein oberer Polbereich des jeweiligen Tragmagneten und eine ein Gegenpolbereich bildende Unterseite eines oberen Ansatzes der jeweiligen Tragschiene sowie ein unterer Polbereich des jeweiligen Tragmagneten und eine einen Gegenpolbereich bildenden Unterseite eines unteren Ansatzes der jeweiligen Tragschiene durch einen Magnetspalt getrennt angeordnet sind, wobei der jeweilige Polbereich des jeweiligen Tragmagneten gegenüber dem jeweiligen Gegenpolbereich einen Versatz nach in nen aufweist. Hierdurch und durch eine entsprechende Geometrie der Polbereiche und der Gegenpolbereiche wird es vorteilhafterweise erreicht, dass im Falle einer seitlichen Verschiebung des Fahrzeuges zum Fahrweg aufgrund einer seitlich auf das Fahrweg einwirkenden, ein Rollmoment verursachenden Seitenkraft die Magnetkraft auf der durch den Rollmoment stärker belasteten Seite des Fahrzeuges aufgrund einer Reduzierung beziehungsweise Abnahme des Versatzes zunimmt und gleichzeitig die Magnetkraft auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite aufgrund einer Zunahme des Versatzes abnimmt.The Magnetic levitation system according to the invention is advantageous because of the geometry of the mounting rails and the supporting magnets is designed for receiving relatively high lateral forces. This is achieved by each having an upper pole of the respective supporting magnet and a Gegenpolbereich forming bottom an upper approach of the respective support rail and a lower Pole range of the respective support magnet and a Gegenpolbereich forming bottom of a lower neck of the respective support rail a magnetic gap are arranged separately, wherein the respective Pole range of the respective support magnet relative to the respective Gegenpolbereich has an offset to NEN. Through this and by a corresponding geometry of the pole regions and the Gegenpolbereiche it is advantageously achieved that in the case of a lateral Displacement of the vehicle to the track due to a sideways acting on the track, a rolling moment causing lateral force the magnetic force on the more heavily loaded by the rolling moment Side of the vehicle due to a reduction or Decrease of the offset increases and at the same time the magnetic force the relieved by the roll moment side due to an increase of the offset decreases.

Entsprechende Rollmomente treten bei Magnetschwebesystemen bei Einwirkung von Seitenkräften auf, da die seitlich einwirkenden Kräfte üblicherweise oberhalb der Tragmagnete beziehungsweise Tragschienen angreifen. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass der Schwerpunkt des Fahrzeuges in der Regel insbesondere aufgrund des Gewichts der Tragmagneten sowie gegebenenfalls vorhandener Linearmotoren gegenüber der Mitte des Fahrzeuges nach unten verlagert ist. Somit greifen insbesondere durch Wind verursachte Seitenkräfte im Mittel oberhalb des Schwerpunktes des Fahrzeuges an. Die beispielsweise durch Wind, Fliehkräfte oder Ungleichmäßigkeiten des Abstandes der Tragschienen voneinander verursachten Drehmomente bewirken in Summe ein Rollmoment, das zu einer asymmetrischen Krafteinwirkung auf den beiden Seiten des Fahrzeuges führt. Dies hat zur Folge, dass im Vergleich zu den Kräfteverhältnissen ohne Einwirkung von Seitenkräften eine Zunahme der Magnetkraft auf der durch das Rollmoment stärker belasteten Seite des Fahrzeuges sowie eine Abnahme der Magnetkraft auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite des Fahrzeuges erforderlich ist.Appropriate Rolling moments occur in magnetic levitation systems when exposed to Side forces on, since the laterally acting forces usually attack above the support magnets or mounting rails. In addition, it should be noted that the Focus of the vehicle usually in particular due to the Weight of the supporting magnets and possibly existing linear motors shifted towards the center of the vehicle down is. Thus, lateral forces caused by wind in particular Means above the center of gravity of the vehicle. The example by wind, centrifugal forces or irregularities cause the distance between the mounting rails caused by each other torques in sum, a rolling moment that leads to an asymmetric force on the two sides of the vehicle leads. This has to Episode that in comparison to the balance of power without the influence of lateral forces an increase of the magnetic force on the by the rolling moment more heavily loaded side of Vehicle as well as a decrease in the magnetic force on the by the Rolling moment relieved side of the vehicle is required.

Erfindungsgemäß führt nun eine seitliche Verschiebung des Fahrzeuges aufgrund einer seitlich auf das Fahrzeug einwirkenden, ein Rollmoment verursachenden Seitenkraft dazu, dass die auf den beiden Seiten des Fahrzeuges erforderlichen Änderungen der jeweiligen Magnetkraft im Wesentlichen bereits alleine aufgrund der seitlichen Verschiebung des Fahrzeuges entstehen beziehungsweise durch diese selbst hervorgerufen werden. Dies wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass die Magnetkraft auf der durch das Rollmoment stärker belasteten Seite des Fahrzeuges mit einer fluchtenden Anordnung des jeweiligen Polbereichs des jeweiligen Tragmagneten gegenüber dem jeweiligen Gegenpolbereich der Tragschiene erbracht wird. Dem gegenüber wird die Magnetkraft auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite des Fahrzeuges mit einem stärkeren Versatz des jeweiligen Polbereichs des jeweiligen Tragmagneten zu dem jeweiligen Gegenpolbereich der Tragschiene erbracht. Somit ist vorteilhafterweise eine Nachregelung des vorzugsweise als Elektromagneten ausgeführten Tragmagneten nicht oder nur in sehr beschränktem Umfang erforderlich.According to the invention now leads a lateral displacement of the vehicle due to a side acting on the vehicle, a rolling moment causing lateral force to the fact that the required on both sides of the vehicle changes the respective magnetic force essentially arise alone due to the lateral displacement of the vehicle or caused by these themselves. This is advantageously achieved in that the magnetic force is provided on the side of the vehicle more heavily loaded by the rolling moment with an aligned arrangement of the respective pole region of the respective support magnet relative to the respective Gegenpolbereich the mounting rail. In contrast, the magnetic force is provided on the relieved by the rolling moment side of the vehicle with a stronger offset of the respective pole region of the respective support magnet to the respective Gegenpolbereich the mounting rail. Thus, a readjustment of the carrying magnet, which is preferably designed as an electromagnet, is advantageously not required or only to a very limited extent.

Das erfindungsgemäße Magnetschwebesystem bietet daher einerseits den grundlegenden Vorteil, dass es zur Aufnahme höherer Seitenkräfte ausgelegt ist. Darüber hinaus entfällt vorteilhafterweise die Notwendigkeit umfangreicher Regeleingriffe hinsichtlich der von den Tragmagneten zu erbringenden Magnetkraft, wodurch sich die Komplexität sowie gegebenenfalls auch der Energieaufwand des Systems vorteilhafterweise reduziert. Darüber hinaus besteht im Rahmen des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems vorzugsweise die Möglichkeit, auf separate Führmagnete zu verzichten, da das Fahrzeug aufgrund der erfindungsgemäßen Geometrie der Tragschienen sowie der Tragmagnete vorteilhafterweise auch ohne entsprechende Führmagnete hinsichtlich einer seitlichen Verschiebung geführt werden kann. Hierdurch vereinfacht sich vorteilhafterweise der Aufbau des Magnetschwebesystems, wodurch sich auch die Kosten für ein entsprechendes System reduzieren.The Magnetic levitation system according to the invention therefore offers On the one hand the fundamental advantage that it is to accommodate higher Side forces is designed. In addition, deleted advantageously the need for extensive control interventions with regard to the magnetic force to be provided by the carrying magnets, which increases the complexity and possibly also the energy consumption of the system advantageously reduced. About that In addition, there is in the context of the invention Magnetic levitation system preferably the possibility to dispense with separate guide magnets, as the vehicle due the geometry of the support rails according to the invention and the support magnets advantageously without corresponding Guide magnets with respect to a lateral displacement can be performed. This simplifies advantageously the structure of the magnetic levitation system, which also reduces the cost for a corresponding system.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das erfindungsgemäße Magnetschwebesystem derart ausgebildet, dass der jeweilige Polbereich und der jeweilige zugeordnete Gegenpolbereich derart ausgebildet sind, dass bei Einwirken der Seitenkraft die mittlere Breite des jeweiligen Magnetspaltes auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite des Fahrzeuges zunimmt. Durch eine entsprechende Zunahme der mittleren beziehungsweise effektiven Breite des Magnetspaltes auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite wird vorteilhafterweise eine entsprechend starke Abnahme der Magnetkraft auf dieser Seite erreicht. Hierdurch können die bei Seitenkrafteinwirkung auf den beiden Seiten des Fahrzeuges erforderlichen Magnetkräfte aufgrund der Geometrie der Polbereiche und Gegenpolbereiche auf besonders einfache und effiziente Art und Weise festgelegt werden.In a particularly preferred embodiment is the invention Magnetic levitation system designed such that the respective pole region and the respective assigned opposite pole region are designed in such a way that upon application of the side force, the average width of the respective Magnetic gap on the relieved by the rolling moment side of the vehicle increases. By a corresponding increase in the middle or effective width of the magnetic gap on the by the rolling moment relieved side is advantageously a correspondingly strong Decrease in the magnetic force reached on this page. This allows the side force effect on the two sides of the vehicle required magnetic forces due to the geometry of the Pole areas and Gegenpolbereiche on particularly simple and efficient Be set way.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems bestehen die Tragmagneten jeweils aus einem Permanentmagneten und einer einen Eisenkern zumindest teilweise umschließenden Regelspule. Dies bietet den Vorteil, dass ein Großteil der für das Schweben des Fahrzeuges des Magnetschwebesystems erforderlichen Magnetkraft durch den Permanentmagneten des jeweiligen Tragmagneten erbracht werden kann. Eine Nachregelung der jeweiligen Magnetkraft beziehungsweise des jeweiligen Magnetflusses mittels der Regelspule ist vorteilhafterweise somit nur in einem beschränkten Umfang erforderlich, wodurch sich der Energieaufwand des Magnetschwebesystems insgesamt reduziert.In a further preferred embodiment of the invention Magnetic levitation system, the support magnets each consist of a permanent magnet and an iron core at least partially enclosing Control coil. This offers the advantage that much of it the levitation of the vehicle of the magnetic levitation system required magnetic force through the permanent magnet of the respective Supporting magnets can be provided. A readjustment of the respective Magnetic force or the respective magnetic flux means The control coil is thus advantageously only in a limited Scope required, which reduces the energy consumption of the magnetic levitation system reduced overall.

Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Magnetschwebesystem auch derart ausgestaltet sein, dass der Permanentmagnet innerhalb eines senkrechten Schenkels des Eisenkerns schräg zur Längsachse der Regelspule angeordnet ist. Hierdurch wird vorteilhafterweise eine möglichst kompakte Anordnung des Permanentmagneten innerhalb des Tragmagneten erreicht, wobei gleichzeitig eine günstige Anordnung bezüglich des resultierenden Magnetflusses entsteht. So weist eine entsprechende Anordnung des Permanentmagneten innerhalb des senkrechten Schenkels des Eisenkerns schräg zur Längsachse der Regelspule vergleichsweise geringe magnetische Streuflüsse auf.advantageously, can the magnetic levitation system according to the invention be configured such that the permanent magnet within a vertical leg of the iron core obliquely to the longitudinal axis the control coil is arranged. This will be advantageous a compact arrangement of the permanent magnet achieved within the supporting magnet, at the same time a favorable Arrangement with respect to the resulting magnetic flux arises. Thus, a corresponding arrangement of the permanent magnet within the vertical leg of the iron core obliquely to the longitudinal axis the control coil comparatively low magnetic leakage flux on.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems weist das Fahrzeug einen Spaltsensor zum Bestimmen der Breite des Magnetspaltes auf und ist die Regelspule zum Einstellen einer konstanten Breite des Magnetspaltes ansteuerbar. Durch das Messen der Breite des Magnetspaltes wird es vorteilhafterweise ermöglicht, dass über eine Ansteuerung der Tragmagneten der Magnetspalt konstant gehalten wird. Dies kann etwa durch die Ansteuerung einer Regelspule des jeweiligen Tragmagneten erfolgen. An dieser Stelle sei generell darauf hingewiesen, dass zwischen den Polbereichen des jeweiligen Tragmagneten und den jeweiligen Gegenpolbereichen der jeweiligen Tragschiene für jeden der Tragmagnete insgesamt zwei Magnetspalte existieren. Aufgrund der im Wesentlichen starren Ausbildung des Fahrzeuges, des Fahrweges und der Tragschienen ist die Breite dieser beiden Magnetspalte jedoch unmittelbar miteinander gekoppelt. Da die Breite der beiden Magnetspalte darüber hinaus in der Regel im Wesentlichen gleich ist, werden die beiden Magnetspalte im Rahmen der Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht weiter unterschieden. In diesem Zusammenhang sei weiterhin angemerkt, dass die Breite des Magnetspaltes üblicher weise möglichst gering gewählt wird, um einen möglichst durchgehenden Magnetfluss zu erzielen und damit unnötigen Energieaufwand zu vermeiden. Gleichzeitig ist der Magnetspalt jedoch so breit einzustellen, dass ein direkter Kontakt des Fahrzeuges und der Tragschienen, auch bei im Rahmen des Betriebs des Magnetschwebesystems entstehenden Belastungen, nach Möglichkeit vermieden wird. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems sind die Magnetspalte dabei vorzugsweise jeweils waagerecht zu den Ansätzen der Tragschienen angeordnet, wodurch vorteilhafterweise eine ungehinderte Kurvenauslenkung ermöglicht wird. Dies ist insbesondere bei einem Einsatz des Magnetschwebesystems im Nahverkehr von Bedeutung.In a further particularly preferred embodiment of the magnetic levitation system according to the invention, the vehicle has a gap sensor for determining the width of the magnetic gap and the control coil for setting a constant width of the magnetic gap can be controlled. By measuring the width of the magnetic gap, it is advantageously possible that the magnetic gap is kept constant via a control of the supporting magnet. This can be done for example by the control of a control coil of the respective support magnet. It should generally be noted at this point that a total of two magnet gaps exist for each of the supporting magnets between the pole regions of the respective support magnet and the respective opposite pole regions of the respective support rail. Due to the substantially rigid design of the vehicle, the track and the mounting rails, however, the width of these two magnetic gaps is directly coupled together. Moreover, since the width of the two magnetic gaps is generally substantially the same, the two magnetic gaps are not further distinguished in the description of the present invention. In this context, it should also be noted that the width of the magnetic gap is usually chosen as low as possible to a possible to achieve continuous magnetic flux and thus avoid unnecessary energy expenditure. At the same time, however, the magnetic gap is to be set so wide that a direct contact of the vehicle and the mounting rails, even when resulting in the operation of the magnetic levitation system loads, if possible avoided. As part of the magnetic levitation system according to the invention, the magnetic gaps are preferably arranged in each case horizontally to the lugs of the support rails, whereby an unhindered cam deflection is advantageously made possible. This is especially important when using the magnetic levitation system in local traffic.

Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Magnetschwebesystem auch derart ausgestaltet sein, dass das Fahrzeug Bremskufen aufweist zum seitlichen Anlegen an die jeweilige Tragschiene unter Beibehaltung der bestehenden Breite des jeweiligen Magnetspaltes. Entsprechende Bremskufen können vorteilhafterweise etwa in Längsrichtung des Fahrzeuges jeweils zwischen zwei Tragmagneten angebracht sein. Dabei können die Bremskufen als Haltestellen- beziehungsweise Notbremse dienen. Vorteilhafterweise wird hierbei die bestehende Breite des Magnetspaltes beibehalten, d. h. der Magnetfluss zwischen den jeweiligen Polbereichen und den jeweiligen Gegenpolbereichen wird nicht beeinträchtigt, so dass das Fahrzeug auch bei angelegten Bremskufen im Schwebezustand verbleiben kann.advantageously, can the magnetic levitation system according to the invention be configured such that the vehicle has brake pads for lateral application to the respective mounting rail while maintaining the existing width of the respective magnetic gap. Appropriate Bremskufen can advantageously approximately in the longitudinal direction of the vehicle may be mounted between two support magnets. Here, the brake pads as stops or Emergency brake serve. Advantageously, in this case, the existing Maintain width of the magnetic gap, d. H. the magnetic flux between the respective pole areas and the respective Gegenpolbereichen is not compromised, so the vehicle also at applied brake shoes can remain in limbo.

Das erfindungsgemäße Magnetschwebesystem kann vorteilhafterweise weiterhin auch so ausgeprägt sein, dass die Geometrie der Bremskufen derart auf die Geometrie der Tragschienen abgestimmt ist, dass bei angelegten Bremskufen die Breite des jeweiligen Magnetspaltes konstant gehalten und das Fahrzeug durch die Bremskufen seitlich an den Tragschienen fixiert wird. Durch eine entsprechende Geometrie der Bremskufen wird das Fahrzeug somit vorteilhafterweise in der vorgesehenen Schwebehöhe gehalten, so dass beim Stehen des Fahrzeuges an einer Haltestelle ein Absetzen sowie späteres erneutes Anheben des Fahrzeuges nicht erforderlich ist.The Magnetic levitation system according to the invention can advantageously continue to be so pronounced that the geometry of the Brake runners is adapted to the geometry of the DIN rails, that with applied Bremskufen the width of the respective magnetic gap held constant and the vehicle by the brake pads sideways is fixed to the mounting rails. By a corresponding geometry the Bremskufen the vehicle is thus advantageously in the provided flying height, so that when standing the vehicle at a stop weaning and later renewed lifting of the vehicle is not required.

Darüber hinaus wird hierdurch vorteilhafterweise verhindert, dass die Tragmagneten bei leerem Fahrzeug, d. h. geringem Fahrzeuggewicht, unmittelbar an die Tragschienen herangezogen werden können. Dies bietet den Vorteil, dass gegebenenfalls vorhandene Permanentmagnete der Tragmagneten auf ein mittleres Fahrzeuggewicht ausgelegt werden können. Dies bietet den Vorteil, dass im Mittel wenig Regelenergie zum Steuern der Tragmagneten erforderlich ist. Dies hat weiterhin auch zur Folge, dass die Stromversorgung entsprechend dimensioniert werden kann, d. h. üblicherweise entsprechend kleinere Bauteile verwendet werden können.About that In addition, this advantageously prevents the carrying magnets when the vehicle is empty, d. H. low vehicle weight, immediate can be used on the DIN rails. This offers the advantage that any existing permanent magnets of the Support magnets can be designed for an average vehicle weight. This offers the advantage that on average little control energy for controlling the carrying magnet is required. This also means that that the power supply can be dimensioned accordingly, d. H. usually used correspondingly smaller components can be.

Darüber hinaus besteht zusätzlich der Vorteil, dass die Reibflächen zwischen den Bremskufen und den Tragschienen feuchtigkeitsgeschützt an den Innenseiten der jeweiligen Tragschiene liegen, so dass eine Beeinträchtigung der Bremsen, etwa durch Eisbildung oder feuchtes Laub, ausgeschlossen werden kann. Des Weiteren bietet das Entfallen der Notwendigkeit des Anhebens und des Absetzens des Fahrzeuges den betrieblichen Vorteil, dass entsprechende zeitliche Verzögerungen an den Haltestellen vermieden werden.About that In addition, there is the additional advantage that the friction surfaces Moisture-proof between the brake runners and the mounting rails lie on the inner sides of the respective mounting rail, so that a Impairment of the brakes, such as ice formation or moist foliage, can be excluded. Furthermore, this offers Eliminated the need to raise and lower the vehicle the operational advantage that corresponding time delays be avoided at the stops.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems weist das Fahrzeug oberhalb der Tragschienen des Fahrweges angeordnete Noträder mit Spurkränzen auf. Dies bietet den Vorteil, dass gewisse Einschränkungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit des Schwebens des Fahrzeuges akzeptiert werden können, da das Fahrzeug gegebenen falls über die Noträder Weiterrollen kann. Eine entsprechende Redundanz des Magnetschwebesystems, um ein Aufsetzen des Fahrzeuges auf den Tragschienen zu verhindern, ist somit nicht notwendigerweise in dem sonst üblichen Umfang erforderlich. So kann mittels der Noträder die Strecke auch nach Ausfall des eigentlichen Schwebesystems, gegebenenfalls mit verminderter Geschwindigkeit, geräumt werden.In a particularly preferred embodiment of the invention Magnetic levitation system, the vehicle above the mounting rails of the Fahrweges arranged emergency wheels with flanges on. This offers the advantage of having certain limitations regarding the reliability of the hovering of the vehicle can be accepted because the vehicle is given over the emergency wheels can continue to roll. A corresponding redundancy of the magnetic levitation system to put the vehicle on the To prevent mounting rails is thus not necessarily in the usual extent required. So can by means of the emergency wheels the route even after failure of the actual Floating system, possibly at reduced speed, be vacated.

Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Magnetschwebesystem auch derart ausgestaltet sein, dass unterhalb der Tragmagneten fahrzeugseitig jeweils ein Linearmotor angeordnet ist, wobei der Linearmotor eine mit dem Fahrweg verbundene Reaktionsschiene umschließt sowie in einem Bereich unterhalb der Reaktionsschiene zumindest eine Wicklung aufweist, und wobei ein unterer Schenkel des jeweiligen Tragmagneten oberhalb der Reaktionsschiene angeordnet ist sowie zumindest teilweise als Rückschluss des Linearmotors ausgebildet ist. Dadurch, dass ein unterhalb der Reaktionsschiene angeordneter Teil des Linearmotors zumindest eine Wicklung aufweist, d. h. bewickelt ist, während ein gegebenenfalls nicht bewickelter Rückschluss des Linearmotors mit dem unteren Schenkel des jeweiligen Tragmagneten zusammenfällt, wird vorteilhafterweise Fahrzeuggewicht eingespart. Dies wird dadurch ermöglicht, dass sich der jeweilige Tragmagnet sowie der jeweilige Linearmotor die entsprechende Komponente des Magnetflusses des Tragmagneten teilen oder auch der jeweilige Tragmagnet den betreffenden Magnetfluss allein führen kann. Vorzugsweise kann der Rückschluss des Linearmotors hierbei als geblechter Eisenrückschluss ausgeführt sein, wodurch Wirbelströme reduziert werden.advantageously, can the magnetic levitation system according to the invention be configured such that below the supporting magnet on the vehicle side in each case a linear motor is arranged, wherein the linear motor a encloses associated with the guideway reaction rail as well as in a region below the reaction rail at least has a winding, and wherein a lower leg of the respective Support magnet is disposed above the reaction rail and at least partially formed as a conclusion of the linear motor is. Characterized in that a arranged below the reaction rail Part of the linear motor has at least one winding, d. H. wound is, while a possibly unwound inference of the linear motor with the lower leg of the respective support magnet coincides, is advantageously vehicle weight saved. This is made possible by the fact that the respective support magnet and the respective linear motor, the corresponding component share the magnetic flux of the supporting magnet or the respective Support magnet can cause the relevant magnetic flux alone. Preferably, the inference of the linear motor in this case as be executed iron back iron, which Eddy currents are reduced.

In einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems sind die Tragschienen zur Reduzierung von Wirbelströmen zumindest in Teilbereichen aus mehreren entlang des Fahrweges verlaufenden Lamellen aufgebaut. Dies bietet den Vorteil, dass Bremskraft- und Tragkraftverluste in Folge von Wirbelströmen in der Tragschiene verringert werden. Dies betrifft üblicherweise insbesondere die in Fahrtrichtung vorderen Tragmagnete eines Fahrzeuges, an denen entsprechende Wirbelströme in den jeweiligen Tragschienen üblicherweise besonders ausgeprägt auftreten. Die Lamellen beziehungsweise Schichten können beispielsweise aus mehreren mittels einer Senkschraube zusammengehaltenen und an einem Betonträger des Fahrweges verschraubten dünnen Blechschichten bestehen.In a further particularly preferred embodiment of the magnetic levitation system according to the invention, the support rails for reducing eddy currents are at least in Teilberei chen constructed of several extending along the track slats. This offers the advantage that braking force and bearing force losses are reduced as a result of eddy currents in the mounting rail. This usually relates in particular to the front carrying magnets of a vehicle in the direction of travel, on which corresponding eddy currents in the respective mounting rails usually occur particularly pronounced. The lamellae or layers may consist, for example, of a plurality of thin metal sheets held together by means of a countersunk screw and screwed to a concrete support of the infrastructure.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei zeigtin the The invention will be described below with reference to exemplary embodiments further explained. It shows

1 einen senkrechten Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems sowie auf dieses System einwirkende Seitenkräfte, 1 a vertical section through an embodiment of the magnetic levitation system according to the invention and acting on this system lateral forces,

2 einen Ausschnitt des in 1 dargestellten senkrechten Schnitts durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems ohne das Einwirken einer Seitenkraft, 2 a section of the in 1 illustrated vertical section through an embodiment of the magnetic levitation system according to the invention without the action of a side force,

3 einen Ausschnitt des in 1 dargestellten senkrechten Schnitts durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems bei Einwirkung einer Seitenkraft und einer daraus resultierenden seitlichen Verschiebung des Fahrzeuges und 3 a section of the in 1 illustrated vertical section through an embodiment of the magnetic levitation system according to the invention under the action of a lateral force and a resulting lateral displacement of the vehicle and

4 ein Ausführungsbeispiel einer Tragschiene des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems. 4 an embodiment of a mounting rail of the magnetic levitation system according to the invention.

1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems 100 sowie auf dieses System einwirkende Seitenkräfte Ywind, Yflieh, Ydyn. Dabei ist ein Fahrzeug 1 in Form einer Magnetbahn beziehungsweise Magnetschwebebahn dargestellt. Das Fahrzeug 1 weist Schwebegestelle 2 auf, die jeweils Tragschienen 21 eines Fahrweges 20 umschließen. Innerhalb der Schwebegestelle 2 sind Tragmagnete 3 angeordnet. Üblicherweise sind dabei in Längsrichtung des Fahrzeuges 1 hintereinander mehrere entsprechende Tragmagnete 3 angeordnet. 1 shows a vertical section through an embodiment of the magnetic levitation system according to the invention 100 and side forces Ywind, Yflieh, Ydyn acting on this system. There is a vehicle 1 represented in the form of a magnetic or magnetic levitation train. The vehicle 1 has hover spot 2 on, each mounting rails 21 a driveway 20 enclose. Within the hover station 2 are carrying magnets 3 arranged. Usually, these are in the longitudinal direction of the vehicle 1 consecutively several corresponding carrying magnets 3 arranged.

Im Betrieb des Fahrzeuges 1 des Magnetschwebesystems 100 können nun verschiedene Arten von Seitenkräften auf das Fahrzeug 1 einwirken. Gemäß der schematischen Skizze in 1 kann es sich hierbei einerseits um eine durch Wind verursachte Seitenkraft Ywind handeln. Diese greift im Mittel in der mittleren Höhe des Fahrzeuges 1 an. Da ein erheblicher Anteil des Gewichts des Fahrzeuges 1, etwa aufgrund der Tragmagneten 3, innerhalb der Schwebegestelle 2 konzentriert ist, liegt der Schwerpunkt des Fahrzeuges 1 üblicherweise unterhalb der mittleren Höhe des Fahrzeuges 1. In der Höhe des Schwerpunkts des Fahrzeuges 1 greifen beim Durchfahren einer Kurve effektiv die ebenfalls seitlich wirkenden Fliehkräfte Yflieh an. Des Weiteren kann auf Höhe der Tragmagneten 3 auch eine, in der Regel vergleichsweise kleine, dynamische Seitenkraft Ydyn angreifen. Diese dynamische Seitenkraft Ydyn kann beispielsweise durch Ungenauigkeiten in der Ausrichtung der beiden Tragschienen 21 zueinander und zur Ideallinie verursacht sein.In operation of the vehicle 1 of the magnetic levitation system 100 Now different types of lateral forces can be applied to the vehicle 1 act. According to the schematic sketch in 1 on the one hand, this may be a wind force caused by the wind Ywind. This engages on average in the middle height of the vehicle 1 at. As a significant proportion of the weight of the vehicle 1 , because of the carrying magnets 3 , within the floating area 2 is concentrated, the focus of the vehicle 1 usually below the average height of the vehicle 1 , At the height of the center of gravity of the vehicle 1 When driving through a curve effectively attack the centrifugal forces Yflieh also acting laterally. Furthermore, at the height of the supporting magnet 3 also a, usually comparatively small, dynamic side force Ydyn attack. This dynamic lateral force Ydyn can be caused, for example, by inaccuracies in the orientation of the two mounting rails 21 be caused to each other and to the ideal line.

Da insbesondere die durch Wind und Fliehkräfte verursachte Seitenkräfte Ywind, Yflieh oberhalb der Tragmagnete 3 beziehungsweise der Tragschienen 21 angreifen, erzeugen sie bezogen auf Polbereiche 4, 5 der Tragmagnete 3 beziehungsweise entsprechender Gegenpolbereiche 22, 23 der Tragschienen 21 Drehmomente, die in der Summe ein Rollmoment auf das Fahrzeug 1 bewirken. Darüber hinaus verursachen entsprechende Seitenkräfte eine entsprechende seitliche Verschiebung des Fahrzeuges 1 relativ zum Fahrweg 20 beziehungsweise relativ zu den Tragschienen 21.In particular, the side forces caused by wind and centrifugal forces Ywind, Yflieh above the supporting magnets 3 or the mounting rails 21 attack, generate based on Polbereiche 4 . 5 the carrying magnets 3 or corresponding Gegenpolbereiche 22 . 23 the mounting rails 21 Torques, in total, a rolling moment on the vehicle 1 cause. In addition, corresponding side forces cause a corresponding lateral displacement of the vehicle 1 relative to the track 20 or relative to the mounting rails 21 ,

Die sich bei Einwirken von Seitenkräften Ywind, Yflieh, Ydyn einstellenden Kräfteverhältnisse sind in 1 in dem unten eingefügten entsprechenden Kräftediagramm dargestellt. So wirkt einerseits nach unten die Gewichtskraft Z des Fahrzeuges 1. Darüber hinaus wirkt eine seitliche Kraft, die sich aus der Summe der durch Wind, Fliehkräfte und dynamischen Kräften verursachten Seitenkräfte Ywind, Yflieh, Ydyn ergibt. Entsprechend der schematischen Skizze führt der unterschiedliche Angriffspunkt der jeweiligen Kräfte zu einem Rollmoment, das eine Komponente ZM in senkrechter Richtung aufweist. Bezogen auf die auf den beiden Seiten des Fahrzeuges 1 für das Schweben aufzubringenden Magnetkräfte Ml, Mr bedeutet dies, dass in dem Ausführungsbeispiel der 1 die auf der rechten Seite erforderliche Magnetkraft Ml größer ist als die auf der linken Fahrzeugseite erforderliche Magnetkraft Mr. Dabei ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel angenommen, dass sich das Fahrzeug 1 aus der Bildebene heraus nach vorne bewegt und in Fahrtrichtung eine Rechtskurve durchläuft.The equilibrium of forces arising from the action of lateral forces Ywind, Yflieh, Ydyn are in 1 in the corresponding force diagram inserted below. So on the one hand down the weight Z of the vehicle 1 , In addition, a lateral force results, which results from the sum of the lateral forces Ywind, Yflieh, Ydyn caused by wind, centrifugal forces and dynamic forces. According to the schematic sketch of the different point of application of the respective forces leads to a rolling moment, which has a component ZM in the vertical direction. Related to the on both sides of the vehicle 1 for levitating applied magnetic forces Ml, Mr, this means that in the embodiment of 1 the required on the right side magnetic force Ml is greater than the required magnetic force on the left side of the vehicle Mr. It is assumed in the illustrated embodiment that the vehicle 1 out of the picture plane moves forward and runs in the direction of travel a right turn.

Die sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems 100 mit und ohne Einwirkung von Seitenkräften ergebenden Verhältnisse werden im Folgenden anhand der 2 und 3 näher erläutert. Dabei sind gegenüber 1 unveränderte Komponenten im Folgenden mit entsprechenden gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Which in the illustrated embodiment of the magnetic levitation system according to the invention 100 with and without the action of lateral forces resulting conditions are described below with reference to 2 and 3 explained in more detail. There are opposite 1 unchanged components in the following with corresponding same reference numerals.

2 zeigt einen Ausschnitt des in 1 dargestellten senkrechten Schnitts durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems ohne das Einwirken einer Seitenkraft. Dabei ist ein Ausschnitt des Fahrzeuges 1 mit dem Schwebegestell 2 dargestellt. Innerhalb des Schwebegestells 2 ist ein Tragmagnet 3 erkennbar, der einen oberen Polbereich 4 sowie einen unteren Polbereich 5 aufweist. Der Tragmagnet 3 besteht aus einem Permanentmagneten 6 sowie einer Regelspule 7. Wie in 2 erkennbar, ist der obere Polbereich 4 des Tragmagneten 3 von einer einen oberen Gegenpolbereich 22 bildenden Unterseite eines oberen Ansatzes einer Tragschiene 21 durch einen Magnetspalt 8 getrennt angeordnet. Ebenso wird der untere Polbereich 5 des Tragmagneten 3 von einer einen zugeordneten unteren Gegenpolbereich 23 bildenden Unterseite eines unteren Ansatzes der Tragschiene 21 durch einen entsprechenden Magnetspalt 8 getrennt. 2 shows a section of the in 1 illustrated vertical section through an embodiment of the magnetic levitation system according to the invention without the action of a lateral force. This is a section of the vehicle 1 with the Schwebegestell 2 shown. Within the hovering stall 2 is a carrying magnet 3 recognizable, which has an upper pole area 4 and a lower pole area 5 having. The carrying magnet 3 consists of a permanent magnet 6 and a control coil 7 , As in 2 recognizable, is the upper pole area 4 of the supporting magnet 3 from one an upper Gegenpolbereich 22 forming underside of an upper shoulder of a mounting rail 21 through a magnetic gap 8th arranged separately. Likewise, the lower pole area 5 of the supporting magnet 3 from an associated lower antipole area 23 forming bottom of a lower neck of the mounting rail 21 through a corresponding magnetic gap 8th separated.

Wie in 2 erkennbar ist, sind die jeweiligen Polbereiche 4, 5 des Tragmagneten 3 gegenüber dem jeweiligen Gegenpolbereich 22, 23 der Tragschiene 21 nach innen, d. h. in Richtung zur Fahrwegmitte, versetzt. Somit stellt sich ohne die Einwirkung von Seitenkräften zwischen den Polbereichen 4, 5 des Tragmagneten 3 und den Gegenpolbereichen 22, 23 der Tragschiene 21 jeweils ein leicht schräg gestellter Magnetfluss ein.As in 2 is recognizable, are the respective pole areas 4 . 5 of the supporting magnet 3 opposite the respective Gegenpolbereich 22 . 23 the mounting rail 21 inward, ie towards the middle of the track, offset. Thus, without the action of lateral forces between the pole areas 4 . 5 of the supporting magnet 3 and the opposite pole areas 22 . 23 the mounting rail 21 each a slightly inclined magnetic flux.

2 zeigt darüber hinaus einen Spaltsensor 9 zum Bestimmen der Breite des Magnetspaltes 8. Aufgrund der mittels des Spaltsensors 9 bestimmten aktuellen Breite des Magnetspaltes 8, d. h. des entsprechenden Luftspaltes, wird es ermöglicht, dass die Regelspule 7 des Tragmagneten 3 zum Einstellen einer konstanten Breite des Magnetspaltes 8 angesteuert werden kann. 2 also shows a gap sensor 9 for determining the width of the magnetic gap 8th , Due to the means of the gap sensor 9 certain current width of the magnetic gap 8th , ie the corresponding air gap, it is possible that the control coil 7 of the supporting magnet 3 for setting a constant width of the magnetic gap 8th can be controlled.

Weiterhin ist in 2 eine Bremskufe 10 erkennbar. Diese dient dem Bremsen des Fahrzeuges 1 durch seitliches Anlegen an die Tragschiene 21 unter Beibehaltung der bestehenden Breite des jeweiligen Magnetspaltes 8. Vorteilhafterweise wird der Schwebezustand des Fahrzeuges 1 somit durch den Bremsvorgang nicht unterbrochen. In dem Ausführungsbeispiel der 2 ist die Geometrie der Bremskufe 10 derart auf die Geometrie der Tragschiene 21 abgestimmt, dass bei angelegter Bremskufe 10 die Breite des Magnetspaltes 8 konstant gehalten und darüber hinaus das Fahrzeug 1 durch die Bremskufe 10 seitlich an der Tragschiene 21 fixiert wird. Ein Absetzen und späteres erneutes Anheben des Fahrzeuges 1 ist somit vorteilhafterweise auch an Haltestellen nicht erforderlich.Furthermore, in 2 a brake pad 10 recognizable. This serves to brake the vehicle 1 by lateral application to the mounting rail 21 while maintaining the existing width of the respective magnetic gap 8th , Advantageously, the limbo of the vehicle 1 thus not interrupted by the braking process. In the embodiment of 2 is the geometry of the brake pad 10 such on the geometry of the mounting rail 21 matched, that with applied Bremskufe 10 the width of the magnetic gap 8th kept constant and beyond the vehicle 1 through the brake pad 10 on the side of the mounting rail 21 is fixed. A settling and later lifting the vehicle again 1 is thus advantageously not required at stops.

In dem Ausführungsbeispiel der 2 weist das Fahrzeug 1 weiterhin Noträder 11 auf. Hierdurch wird es dem Fahrzeug 1, etwa im Falle eines Ausfalls einer für das Schwebesystem erforderlichen Komponente, ermöglicht, die Strecke unter Verwendung der vorzugsweise mit Spurkränzen versehenen Noträder 11 zu räumen.In the embodiment of 2 points the vehicle 1 continue emergency bikes 11 on. This will make it the vehicle 1 For example, in the event of failure of a required for the levitation system component, allows the route using the preferably provided with flanges emergency wheels 11 to vacate.

Innerhalb des Schwebegestells 2 ist weiterhin ein dem Antrieb des Fahrzeuges 1 dienender Linearmotor 12 untergebracht, der eine Reaktionsschiene 24 umschließt, die an einem Betonträger 25 des Fahrweges 20 montiert ist. Der Linearmotor 12 weist einen bewickelten Bereich 13 sowie einen nicht bewickelten Rückschluss 14 in Form eines geblechten Eisenrückschlusses auf. Vorteilhafterweise dient der Rückschluss 14 des Linearmotors 12 dabei gleichzeitig zumindest teilweise als unterer Schenkel des Tragmagneten 3, wodurch sich das Gewicht des Linearmotors 12 vorteilhafterweise reduziert.Within the hovering stall 2 is still a the drive of the vehicle 1 Serving linear motor 12 housed a reaction rail 24 wraps around on a concrete beam 25 of the driveway 20 is mounted. The linear motor 12 has a wrapped area 13 and a non-completed inference 14 in the form of a lathed iron backbone. Advantageously, the inference serves 14 of the linear motor 12 at the same time at least partially as the lower leg of the supporting magnet 3 , which reduces the weight of the linear motor 12 advantageously reduced.

Die Tragschiene 21 ist mit ihrer senkrechten Seite seitlich an der Tragstruktur des Fahrweges 20, d. h. an dem Betonträger 25, befestigt. Zu diesem Zweck weist die betreffende Fläche der Tragschiene 21 Längsrippen auf. Entsprechende Längsrippen sind ebenfalls in dem Betonträger 25 des Fahrweges 20 vorgesehen, d. h. beispielsweise an diesen angegossen. Der Zwischenraum zwischen der Tragschiene 21 und dem Betonträger 25 des Fahrweges 20 dient der genauen Positionierung der Tragschiene 21. Hierzu kann die Tragschiene 21 mit Vergussmörtel 26 an dem Betonträger 25 verpresst und mit entsprechend langen Schrauben 27 durch den Betonträger 25 hindurch verspannt werden. An dem Betonträger 25 sind darüber hinaus zwei Stromschienen 28 angebracht, die die fahrzeugseitig benötigte Antriebs- und Schwebeenergie zu- beziehungsweise wieder abführen. Der Betonträger 25 ist in den Erdboden 29 eingebracht und mittels einer Querverbindung 30 mit einem zweiten, eine zweite Tragschiene aufweisenden Betonträger verbunden.The mounting rail 21 is with its vertical side on the side of the support structure of the track 20 ie on the concrete beam 25 , attached. For this purpose, the relevant surface of the mounting rail 21 Longitudinal ribs on. Corresponding longitudinal ribs are also in the concrete beam 25 of the driveway 20 provided, ie, for example, molded on this. The space between the mounting rail 21 and the concrete beam 25 of the driveway 20 serves for the exact positioning of the mounting rail 21 , For this purpose, the mounting rail 21 with grout 26 on the concrete beam 25 pressed and with correspondingly long screws 27 through the concrete beam 25 be strained through. At the concrete beam 25 are also two busbars 28 attached, which supply the vehicle side required drive and levitation energy or dissipate again. The concrete beam 25 is in the ground 29 introduced and by means of a cross connection 30 connected to a second, a second mounting rail having concrete beams.

Im Folgenden soll nun anhand von 3 erläutert werden, wie sich die Anordnung sowie die sich einstellenden Kräfte bei Einwirkung einer Seitenkraft von links entsprechend ändern.The following is now based on 3 be explained how the arrangement and the resulting forces change under the influence of a lateral force from the left accordingly.

3 zeigt einen Ausschnitt des in 1 dargestellten senkrechten Schnitts durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems bei Einwirkung einer Seitenkraft und einer daraus resultierenden seitlichen Verschiebung des Fahrzeuges 1. Dabei entspricht der Aufbau der dargestellten Komponenten jeweils demjenigen der 2. Um die sich an den unterschiedlichen Seiten des Fahrzeuges 1 einstellenden Verhältnisse zu verdeutlichen, zeigt 3 jedoch beide Seiten des Fahrzeuges 1. 3 shows a section of the in 1 illustrated vertical section through an embodiment of the magnetic levitation system according to the invention under the action of a lateral force and a resulting lateral displacement of the vehicle 1 , In this case, the structure of the illustrated components corresponds to that of the 2 , To look at the different sides of the vehicle 1 clarify adjusting conditions shows 3 however, both sides of the vehicle 1 ,

Wirkt von links eine Seitenkraft, etwa verursacht durch Wind, auf das Fahrzeug 1, so verschiebt sich dieses nach rechts. Für die dargestellte linke Seite des Fahrzeuges 1 bedeutet dies, dass sie sich in Richtung der ihr zugeordneten Tragschiene 21 verschiebt. Darüber hinaus ergibt sich ein Rollmoment, welches die linke Seite des Fahrzeuges 1 entlastet. Aufgrund der Geometrie der Polbereiche 4, 5 des Tragmagneten 3 sowie der Gegenpolbereiche 22, 23 der Tragschiene 21 nimmt der Versatz zwischen dem jeweiligen Polbereich 4, 5 und dem jeweiligen Gegenpolbereich 22, 23 auf der linken Seite, d. h. der der einwirkenden Seitenkraft zugewandten Seite, des Fahrzeuges 1 zu. Dies hat vorteilhafterweise zur Folge, dass die Magnetkraft auf dieser durch das Rollmoment entlasteten Seite ohne einen steuernden Regeleingriff abnimmt.Acts from the left side force, such as caused by wind, on the vehicle 1 , so this shifts to the right. For the illustrated left side of the vehicle 1 This means that they are in the direction of its associated mounting rail 21 shifts. In addition, there is a rolling moment, which is the left side of the vehicle 1 relieved. Due to the geometry of the pole regions 4 . 5 of the supporting magnet 3 as well as the Gegenpolbereiche 22 . 23 the mounting rail 21 takes the offset between the respective pole region 4 . 5 and the respective Gegenpolbereich 22 . 23 on the left side, ie the side facing the acting side force of the vehicle 1 to. This advantageously has the consequence that the magnetic force decreases on this relieved by the rolling moment side without a controlling control intervention.

Auf der in 3 rechts dargestellten Seite des Fahrzeuges 1 führt die einwirkende Seitenkraft hingegen dazu, dass das Fahrzeug 1 und damit insbesondere auch das Schwebegestell 2 gegenüber der zugeordneten Tragschiene 21 nach außen verschoben wird. Dies führt zu einer Reduzierung des Versatzes zwischen den jeweiligen Polbereichen 4, 5 des rechts dargestellten Tragmagneten 3 gegenüber den jeweiligen Gegenpolbereichen 22, 23 der Tragschiene 21. Somit nimmt die Magnetkraft auf der in 3 rechten Seite des Fahrzeuges 1, d. h. auf der durch das Rollmoment stärker belasteten Seite des Fahrzeuges 1, zu, wodurch vorteilhafterweise ohne weitere Eingriffe dem Rollmoment entgegengewirkt wird.On the in 3 right side of the vehicle 1 On the other hand, the acting lateral force causes the vehicle 1 and thus, in particular, the hovering rack 2 opposite the associated mounting rail 21 is shifted to the outside. This leads to a reduction of the offset between the respective pole regions 4 . 5 of the supporting magnet shown on the right 3 opposite the respective Gegenpolbereichen 22 . 23 the mounting rail 21 , Thus, the magnetic force on the in 3 right side of the vehicle 1 , ie on the side of the vehicle which is more heavily loaded by the rolling moment 1 , to, which advantageously counteracts the rolling moment without further intervention.

Aufgrund der sich jeweils auf der durch das Rollmoment stärker belasteten Seite des Fahrzeuges 1 sowie auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite des Fahrzeuges 1 aufgrund der Geometrie und der Anordnung der Komponenten des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems 100 einstellenden Kräfte werden angreifende Seitenkräfte sowie durch sie verursachte Rollmomente vorteilhafterweise weitgehend kompensiert, ohne das hierfür steuernde Eingriffe erforderlich sind. Dies bedeutet, dass eine Regelung der Magnetkräfte beziehungsweise der Mag netflüsse durch Regelspulen 7 der Tragmagnete 3 nur im vergleichsweise geringen Umfang erforderlich ist. Hierdurch wird einerseits die Stabilität des Magnetschwebesystems 100 erhöht und andererseits Energie eingespart. Insgesamt ist das Fahrzeug 1 beziehungsweise das Magnetschwebesystem 100 somit vorteilhafterweise zur Aufnahme deutlich höherer Seitenkräfte geeignet. Hierdurch wird der Einsatzbereich entsprechender Magnetschwebesysteme 100 vorteilhafterweise erheblich erweitert.Due to the side of the vehicle more heavily loaded by the rolling moment 1 as well as on the relieved by the rolling moment side of the vehicle 1 due to the geometry and the arrangement of the components of the magnetic levitation system according to the invention 100 adjusting forces are advantageously largely compensated attacking lateral forces as well as rolling moments caused by them, without the intervening controls are required. This means that a regulation of the magnetic forces or the Mag netfluß by control coils 7 the carrying magnets 3 is required only to a comparatively small extent. As a result, on the one hand, the stability of the magnetic levitation system 100 increased and on the other hand energy saved. Overall, the vehicle 1 or the magnetic levitation system 100 thus advantageously suitable for receiving significantly higher lateral forces. As a result, the field of application of corresponding magnetic levitation systems 100 advantageously considerably expanded.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Tragschiene des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems. Entsprechend der Darstellung kann die Tragschiene 21 zur Verringerung von in der Tragschiene 21 auftretenden Wirbelströmen vorteilhafterweise lamelliert, d. h. aus mehreren entlang des Fahrweges verlaufenden Lamellen 32, aufgebaut werden. In dem Ausführungsbeispiel der 4 sind mehrere Lamellen 32 in Form dünner Blechschichten in die zur Fahrwegseite liegende, zur günstigen Befestigung gewellte Außenschicht 31 der Tragschiene 21 jeweils voneinander isoliert eingebracht. Durch die verschiedenen Schichten ergibt sich insgesamt die erforderliche Wandstärke der Tragschiene 21. Die Lamellen 32 der Tragschiene 21 werden durch eine Senkschraube der Befestigung der Tragschiene 21 zusammengehalten. 4 shows an embodiment of a support rail of the magnetic levitation system according to the invention. As shown, the mounting rail 21 for reducing in the mounting rail 21 occurring eddy currents advantageously laminated, ie, from several along the track extending lamellae 32 , being constructed. In the embodiment of 4 are several slats 32 in the form of thin layers of metal in the lying to the track side, corrugated for convenient attachment outer layer 31 the mounting rail 21 each introduced isolated from each other. The various layers result in total the required wall thickness of the mounting rail 21 , The slats 32 the mounting rail 21 be by a countersunk screw fastening the mounting rail 21 held together.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102005034370 A1 [0001]

Claims

Magnetic levitation system ( 100 ) with a track ( 20 ) with two parallel mounting rails ( 21 ) for the electromagnetic carrying and guiding of a vehicle ( 1 ), which on its two sides in each case at least one carrying magnet ( 3 ) for generating a magnetic force between the respective support magnet ( 3 ) and the respective mounting rail ( 21 ), wherein - in each case one upper pole region ( 4 ) of the respective support magnet ( 3 ) and one an upper Gegenpolbereich ( 22 ) forming the underside of an upper projection of the respective support rail ( 21 ) as well as a lower pole region ( 5 ) of the respective support magnet ( 3 ) and one a lower Gegenpolbereich ( 23 ) forming the underside of a lower projection of the respective support rail ( 21 ) by a magnetic gap ( 8th ) are arranged separately, - the respective pole region ( 4 . 5 ) of the respective support magnet ( 3 ) with respect to the respective opposite pole region ( 22 . 23 ) has an offset inwards and - the geometry of the pole regions ( 4 . 5 ) and the opposite pole regions ( 22 . 23 ) is in each case designed such that in the event of a lateral displacement of the vehicle ( 1 ) to the track ( 20 ) due to a side of the vehicle ( 1 ), a rolling moment causing lateral force - the magnetic force on the more heavily loaded by the rolling moment side of the vehicle ( 1 ) increases due to a reduction of the offset and at the same time - the magnetic force on the relieved by the rolling moment side of the vehicle ( 1 ) decreases due to an increase in offset.

Magnetic levitation system according to claim 1, characterized in that the respective pole region ( 4 . 5 ) and the respective assigned opposite pole region ( 22 . 23 ) are formed such that upon application of the lateral force, the average width of the respective magnetic gap ( 8th ) on the side of the vehicle which is relieved of the rolling moment ( 1 ) increases.

Magnetic levitation system according to claim 1 or 2, characterized in that the supporting magnets ( 3 ) each of a permanent magnet ( 6 ) and an iron core at least partially enclosing control coil ( 7 ) consist.

Magnetic levitation system according to claim 3, characterized in that the permanent magnet ( 6 ) within a vertical leg of the iron core obliquely to the longitudinal axis of the control coil ( 7 ) is arranged.

Magnetic levitation system according to one of the preceding claims, characterized in that - the vehicle ( 1 ) at least one gap sensor ( 9 ) for determining the width of the magnetic gap ( 8th ) and - the supporting magnets ( 3 ) for setting a constant width of the magnetic gap ( 8th ) are controllable.

Magnetic levitation system according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle ( 1 ) Brake skids ( 10 ) has for lateral application to the respective support rail ( 21 ) while maintaining the existing width of the respective magnetic gap ( 8th ).

Magnetic levitation system according to claim 6, characterized in that the geometry of the brake runners ( 10 ) on the geometry of the mounting rails ( 21 ) that when brake shoes are applied ( 10 ) the width of the respective magnetic gap ( 8th ) and the vehicle ( 1 ) through the brake runners ( 10 ) laterally on the mounting rails ( 21 ) is fixed.

Magnetic levitation system according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle ( 1 ) above the mounting rails ( 21 ) of the track ( 20 ) emergency wheels ( 11 ) with flanges.

Magnetic levitation system according to one of the preceding claims, characterized in that - below the carrying magnets ( 3 ) on each vehicle side a linear motor ( 12 ), wherein - the linear motor ( 12 ) - one with the infrastructure ( 20 ) connected reaction rail ( 24 ) and - in one area ( 13 ) below the reaction rail ( 24 ) has at least one winding, and wherein - a lower leg of the respective support magnet ( 3 ) - above the reaction rail ( 24 ) and - at least partly as a conclusion ( 14 ) of the linear motor ( 12 ) is trained.

Magnetic levitation system according to one of the preceding claims, characterized in that the mounting rails ( 21 ) for the reduction of eddy currents, at least in subregions of several along the track ( 20 ) running lamellae ( 32 ) are constructed.