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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein fahrbahngebundenes Schwebefahrzeug einer Magnetschwebebahn mit zwei in einer Querrichtung des Fahrwerks voneinander beabstandeten und in einer Längsrichtung des Fahrwerks erstreckenden Reihen von mehreren Schweberahmen, wobei die zueinander in Längsrichtung benachbarten Schweberahmen einer jeweiligen Reihe über erste Gelenke beweglich miteinander verbundenen sind, und mit mehreren Querverbindungen zum Verbinden der beiden Reihen, die jeweils zwei in Querrichtung gegenüberliegende Schweberahmen über jeweilige zweite Gelenke beweglich verbinden.
Aus der
JP 4717606 B2 ist ein Fahrwerk mit Schweberahmen bekannt, welche mittels Längs- und Querverbindungen miteinander verbunden sind. An diesem Fahrwerk ist jedoch eine Kurvenanpassung des Fahrwerks nachteilig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, den Stand der Technik zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrwerk und ein Schwebefahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
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Vorgeschlagen wird ein Fahrwerk für ein fahrbahngebundenes Schwebefahrzeug einer Magnetschwebebahn. Schwebefahrzeuge zeichnen sich dadurch aus, dass sie mittels Magnetkräften berührungslos über einer Fahrbahn schweben und gleiten. Infolgedessen ist ein reibungsarmer Betrieb der Magnetschwebebahn möglich.
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Das Fahrwerk umfasst zwei in einer Querrichtung des Fahrwerks voneinander beabstandete und sich in einer Längsrichtung des Fahrwerks erstreckende Reihen von mehreren Schweberahmen. Die beiden Reihen von Schweberahmen korrespondieren somit mit einem Gleis mit zwei Schienen. Die Schweberahmen können beispielsweise Führungselement umfassen, um das Fahrwerk auf der Fahrbahn zu führen. Ferner können die Schweberahmen Magnete aufweisen, um das Fahrwerk mittels der Magnetkräfte über der Fahrbahn schweben zu lassen.
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Ferner sind die zueinander in Längsrichtung benachbarten Schweberahmen einer jeweiligen Reihe über erste Gelenke beweglich miteinander verbunden. Dadurch können sich die Schweberahmen einer Reihe gegeneinander verdrehen, so dass sich diese einer Kurve bei Kurvenfahrt anpassen können.
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Des Weiteren umfasst das Fahrwerk mehrere Querverbindungen zum Verbinden der beiden Reihen, die jeweils zwei in Querrichtung gegenüberliegende Schweberahmen über jeweilige zweite Gelenke beweglich verbinden. Mittels dieser zweiten Gelenke können sich auch jeweils in Querrichtung voneinander beabstandete Schweberahmen und/oder die beiden Reihen der Schweberahmen gegeneinander verdrehen. Auch dadurch können sich die Schweberahmen bzw. die Reihen an die Kurve bei Kurvenfahrt anpassen.
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Erfindungsgemäß sind zumindest zwei in Längsrichtung des Fahrwerks voneinander beabstandete Querverbindungen als Querlenker ausgebildet, die zueinander eine unterschiedliche Länge aufweisen. Durch die unterschiedlichen Längen der Querlenker kann die Dynamik des Fahrwerks bei Kurvenfahrt verbessert werden. Querlenker sind dabei Querverbindungen, welche an einem Punkt mit einer entsprechenden Reihe aus Schweberahmen verbunden sind. Ein Querlenker ist somit an seinen beiden Enden an einem Punkt mit der entsprechenden Reihe verbunden. Mit Hilfe der unterschiedlichen Längen der Querlenker kann eine Fahrdynamik des Fahrwerks, insbesondere bei Kurvenfahrt, verbessert werden.
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Von Vorteil ist es, wenn die Länge der Querlenker von einer Mitte des Fahrwerks ausgehend in Richtung eines freien Endes des Fahrwerks abnimmt. Dadurch wird eine vorteilhafte Dynamik bei Kurvenfahrt ausgebildet. Die Querlenker auf einer Seite des Fahrwerks von der Mitte aus weisen somit alle eine unterschiedliche Länge auf.
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Vorteilhaft ist es, wenn jeweils zwei von der Mitte des Fahrwerks in Längsrichtung gleich weit beabstandete Querlenker die gleiche Länge aufweisen. Die Querlenker sind somit in Bezug auf deren Länge symmetrisch zur Mitte des Fahrwerks angeordnet. Dadurch weist das Fahrwerk bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsfahrt dieselbe Fahrdynamik auf.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Fahrwerk und/oder die Querverbindungen zumindest ein Schubfeld umfasst. Im Gegensatz zu den Querlenkern, welche an jeweils einem Punkt mit den jeweiligen Reihen aus Schweberahmen verbunden sind, ist das Schubfeld an jeweils zwei Punkten mit den jeweiligen Reihen aus Schweberahmen verbunden. Eine Bewegungsfreiheit des Schubfelds ist somit gegenüber den Querlenkern eingeschränkt.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Querlenker zumindest einen Kurzlenker und zumindest einen Langlenker umfassen, wobei der Kurzlenker eine geringere Länge als der Langlenker aufweist.
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Von Vorteil ist es, wenn zumindest ein erster Kurzlenker in einem Bereich am ersten Ende und/oder zumindest ein zweiter Kurzlenker in einem Bereich am zum ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende des Fahrwerks angeordnet ist. Auch dadurch ist die Fahrdynamik verbessert.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Querverbindungen jeweils zwei in Querrichtung zueinander zugeordnete Schweberahmen paarweise zu Schweberahmenpaaren miteinander verbinden. Die Schweberahmen eines Schweberahmenpaares verschieben sich bei Kurvenfahrt somit passend zueinander.
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Vorteilhaft ist es, wenn der erste und/oder der zweite Kurzlenker der in Längsrichtung des Fahrwerks äußerste Kurzlenker ist. Das heißt, der äußerste Kurzlenker ist vom entsprechenden Ende des Fahrwerks gesehen die erste Querverbindung. Dadurch kann sich das Fahrwerk optimal dem Kurvenverlauf anpassen.
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Von Vorteil ist es, wenn das Fahrwerk zumindest einen Starrlenker umfasst, der starr mit zumindest einem der Schweberahmen verbunden ist und der vorzugsweise eine größere Länge als die Querlenker aufweist. Der Starrlenker kann beispielsweise in einem Mittelbereich in Längsrichtung des Fahrwerks angeordnet sein.
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Die beiden Reihen der Schweberahmen können somit mit Querlenkern, insbesondere Kurz- und Langlenkern, oder mit einem Schubfeld als Querverbindungen oder mit einem Starrlenker miteinander verbunden sein. Die Querlenker, insbesondere Kurz- und Langlenker, sind dabei jeweils an einem Punkt mit den jeweiligen Reihen der Schweberahmen verbunden. Ein Schubfeld kann an zwei Punkten, insbesondere auch über die zweiten Gelenke, mit einem entsprechenden Schweberahmen verbunden sein. Insgesamt ist das Schubfeld somit an vier Punkten mit den beiden Reihen der Schweberahmen verbunden, nämlich an zwei Punkten mit der einen Reihe und an zwei Punkten mit der anderen Reihe. Die Bewegungsfreiheitsgrade sind somit beim Schubfeld gegenüber den Querlenker eingeschränkt. Die beiden Punkte, an denen das Schubfeld mit der entsprechenden Reihe verbunden ist, können in einer Vertikalrichtung voneinander beabstandet sein, wobei die Vertikalrichtung bei vorgesehener Verwendung des Fahrwerks die Hochachse ist. Durch die Verbindung des Schubfelds an zwei Punkten mit der entsprechenden Reihe und dem zweiten Gelenk kann sich das Schubfeld lediglich in eine Richtung gegenüber der entsprechenden Reihe bewegen.
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Von Vorteil ist es, wenn alle Langlenker und/oder Starrlenker in Längsrichtung zwischen dem ersten Kurzlenker am ersten Ende des Fahrwerks und dem zweiten Kurzlenker am zweiten Ende des Fahrwerks angeordnet sind.
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Von Vorteil ist es, wenn die zweiten Gelenke der Kurzlenker in Querrichtung von den Schweberahmen einen Anlenkabstand aufweisen. Dadurch verschwenkt sich der Kurzlenker nicht unmittelbar am Schweberahmen, sondern um den Anlenkabstand vom Schweberahmen beabstandet.
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Von Vorteil ist es, wenn die Länge der Kurzlenker 90%, insbesondere 80%, bevorzugt 70%, der Länge der Langlenker entspricht. Je nach Länge kann das Fahrwerk auf einen minimalen Kurvenradius optimiert werden.
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Vorteilhaft ist es, wenn der erste und/oder der zweite Kurzlenker mittels Abstandselementen an den Schweberahmen angeordnet ist. Das Abstandselement ist somit zwischen dem entsprechenden Kurzlenker und dem entsprechenden Schweberahmen angeordnet. Zwischen Kurzlenker und Abstandselement kann ferner das zweite Gelenk angeordnet sein, so dass sich der Kurzlenker gegenüber dem Abstandselement verschwenken kann. Die Abstandselemente können starr an den Schweberahmen angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ können auch einige Abstandselemente ebenfalls gelenkig am Schweberahmen angeordnet sein.
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Von Vorteil ist es, wenn die Schweberahmen eine Mittellinie aufweisen, die in Querrichtung mittig und in Längsrichtung durch Schweberahmen verläuft, und dass die zweiten Gelenke der Querlenker, insbesondere des Kurz- und/oder Langlenkers, von der Mittellinie beabstandet sind und/oder den Anlenkabstand aufweisen. Die Mittellinie kann auch durch die ersten Gelenke verlaufen. Die zweiten Gelenke sind somit in Querrichtung von den ersten Gelenken beabstandet.
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Vorteilhafterweise können die zweiten Gelenke in Querrichtung von den ersten Gelenken und/oder der Mittellinie beabstandet sein.
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Vorgeschlagen wird ferner ein Schwebefahrzeug für eine Magnetschwebebahn mit einem Fahrwerk. Das Fahrwerk ist dabei nach zumindest einem Merkmal der vorangegangenen und/oder nachfolgenden Beschreibung ausgebildet.
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Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf ein Fahrwerk für ein fahrbahngebundenes Schwebefahrzeug mit Kurz- und Langlenker und
- 2 eine Seitenansicht eines Schwebefahrzeugs.
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1 zeigt eine Draufsicht auf ein Fahrwerk 1 für ein fahrbahngebundenes Schwebefahrzeug 8 mit Querlenkern 4, 5, die zueinander eine unterschiedliche Länge aufweisen. Die Querlenker 4, 5 sind ferner in Längsrichtung X des Fahrwerks 1 voneinander beabstandet. Das Schwebefahrzeug 8 ist Teil einer Magnetschwebebahn. Das Fahrwerk 1 umfasst mehrere Schweberahmen 2a - 2j, mittels denen das Fahrwerk 1 und somit das Schwebefahrzeug 8 über einer hier nicht gezeigten Fahrbahn schweben kann. Das Fahrwerk 1 weist somit keinen Kontakt zur Fahrbahn auf und kann dadurch reibungsfrei bewegt werden. Um das Fahrwerk 1 gegenüber der Fahrbahn schweben zu lassen, weisen zumindest ein Teil der Schweberahmen 2a - 2j Magnete auf, die das Fahrwerk 1 bzw. das Schwebefahrzeug 8 anheben. Das Schwebefahrzeug 8 ist in 2 gezeigt.
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Die Schweberahmen 2a - 2j sind ferner in einer Längsrichtung X sowie einer Querrichtung Y des Fahrwerks 1 angeordnet. Die Längsrichtung X ist dabei parallel zur Fahrrichtung des Schwebefahrzeugs 8 orientiert.
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Die Schweberahmen 2a - 2j bilden ferner zwei Reihen 14, 15 von Schweberahmen 2a - 2j. Insbesondere umfasst die erste Reihen 14 von Schweberahmen 2 die Schweberahmen 2a, 2c, 2e, 2g, 2i und die zweite Reihe 14 von Schweberahmen 2 die Schweberahmen 2b, 2d, 2f, 2h, 2j.
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Die Schweberahmen 2a - 2j sind in Längsrichtung X mittels ersten Gelenken 3a - 3h beweglich miteinander verbunden. Dabei sind die Schweberahmen 2a, 2c, 2e, 2g, 2i miteinander mit Hilfe der ersten Gelenke 3a, 3c, 3e, 3g zur ersten Reihen 14 von Schweberahmen 2 sowie die Schweberahmen 2b, 2d, 2f, 2h, 2j miteinander mit Hilfe der ersten Gelenke 3b, 3d, 3f, 3h zur zweiten Reihe 15 von Schweberahmen 2 beweglich verbunden. Die ersten Gelenke 3a - 3h verbinden ferner jeweils zwei zueinander benachbarte Schweberahmen 2a - 2j zu den beiden Reihen 14, 15 von Schweberahmen 2. Die ersten Gelenke 3a - 3h sind ferner zumindest teilweise gelenkig sein, so dass sich die jeweils fünf hier miteinander verbundenen Schweberahmen 2a - 2j einem Kurvenverlauf anpassen können.
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Ferner umfasst das Fahrwerk 1 mehrere Querverbindungen 4, 5, wobei zumindest zwei als Querlenker 4, 5 ausgebildet sind, die unterschiedliche Längen zueinander aufweisen. Die Querverbindungen 4, 5 verbinden die beiden Reihen 14, 15 von Schweberahmen 2a - 2j miteinander in Querrichtung Y. Zumindest einige der Querverbindungen 4, 5 sind mittels zweiten Gelenken 7a - 7h mit den Schweberahmen 2a - 2j verbunden.
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Mittels der zweiten Gelenke 7a - 7h können sich die entsprechenden Schweberahmen 2a - 2j gegenüber den entsprechenden Querverbindungen 4, 5schwenken, wenn das Fahrwerk 1 eine Kurve der Fahrbahn durchfährt.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiele sind die zweiten Gelenke 7a - 7h der Übersichtlichkeit halber lediglich an einigen Querverbindungen 4, 5 gezeigt. Beispielsweise sind an den Querverbindungen 4b, 4f keine zweiten Gelenke 7 gezeigt, können jedoch trotzdem vorhanden sein.
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Zusätzlich oder alternativ kann das Fahrwerk 1 auch zumindest einen Starrlenker 13 aufweisen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrwerk 1 einen Starrlenker 13, welcher starr mit den beiden Schweberahmen 2e, 2f verbunden ist. Der Starrlenker 13 weist dabei keine Gelenke 3, 7 auf..
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Die Querverbindungen 4, 5 und/oder der Starrlenker 13 verbinden des Weiteren jeweils zwei in Querrichtung Y voneinander beabstandete Schweberahmen 2a - 2j zu einem Schweberahmenpaar 6a - 6e. Die Schweberahmen 2a - 2j eines Schweberahmenpaares 6a - 6e schwenken sich durch die Verbindung mittels der Querverbindungen 4, 5 gleichzeitig zueinander, wenn das Fahrwerk 1 in einer Kurve der Fahrbahn einschwenkt.
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Das Fahrwerk 1 weist ferner ein erstes Ende 9 und ein davon in Längsrichtung X gegenüberliegendes zweites Ende 10 auf.
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Die als Querlenker 4, 5 ausgebildeten Querverbindungen 4, 5 sind hier auch Kurzlenker 5 und Langlenker 4. Eine Länge der Querlenker 4, 5 kann dabei von einer Mitte M des Fahrwerks 1 in Längsrichtung nach außen hin abnehmen.
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Die Kurzlenker 5 weisen dabei eine kürzere Länge auf als die Langlenker 4. Ferner ist ein erster Kurzlenker 5a am ersten Ende 9 und ein zweiter Kurzlenker 5b am zweiten Ende 10 des Fahrwerks 1 angeordnet.
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Insbesondere können die Kurzlenker 5 die kürzesten Querverbindungen 4, 5 sein, welche mittels einem zweiten Gelenk7a - 7h mit den Schweberahmen 2a - 2j verbunden sind. Die zweiten Gelenke 7a - 7h ermöglichen dabei ein Verschwenken um die Hochachse des Fahrwerks 1. Die Hochachse steht senkrecht auf die Längs- und Querrichtung X, Y.
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Infolge der Kurzlenker 5a, 5b ist somit auch ein Abstand in Querrichtung Y der jeweiligen zweiten Gelenke 7a, 7b sowie 7g, 7h geringer als beispielsweise bei den Langlenkern 4a, 4g. Bei den Langlenkern 4a, 4g ist der Abstand der zweiten Gelenke in Querrichtung Y größer als bei den Kurzlenkern 5a, 5b.
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Mit Hilfe des ersten und/oder des zweiten Kurzlenkers 5 kann die Kurvenfahrt des Fahrwerks 1 verbessert werden. Die Anpassung des Fahrwerks 1 an eine Krümmung der Kurve kann ebenfalls verbessert werden.
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Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der erste Kurzlenker 5a am äußersten ersten Ende 9 angeordnet. Das heißt, der erste Kurzlenker 5a ist die äußerste Querverbindungen 4, 5 am ersten Ende 9. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ferner der zweite Kurzlenker 5b am äußersten zweiten Ende 10 angeordnet. Das heißt, der zweite Kurzlenker 5b ist die äußerste Querverbindung 4, 5 am zweiten Ende 10. Daraus folgt, dass insbesondere alle Langlenker 4 und/oder der Starrlenker 13 zwischen dem ersten und dem zweiten Kurzlenker 5a, 5b angeordnet sind. Zusätzlich kann auch zumindest ein weiterer, hier nicht gezeigter, Kurzlenker 5 zwischen dem ersten und zweiten Kurzlenker 5a, 5b des ersten und des zweiten Endes 9, 10 angeordnet sein.
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Des Weiteren weist das hier gezeigte Fahrwerk 1 Abstandselemente 11a - 11d auf, mittels denen die Kurzlenker 5a, 5b an den jeweiligen Schweberahmen 2a, 2b, 2i, 2j angeordnet sind. Jedem Kurzlenker 5a, 5b sind somit in diesem Ausführungsbeispiel zwei Abstandselemente 11a - 11d zugeordnet. Denkbar wäre natürlich auch, dass zumindest einem Kurzlenker 5a, 5b lediglich ein Abstandselement 11a - 11d zugeordnet ist. Somit wäre der zumindest eine Kurzlenker 5a, 5b an einem Schweberahmen 2a, 2b, 2i, 2j direkt bzw. unmittelbar und an dem dazu in Querrichtung Y dazugehörigen Schweberahmen 2a, 2b, 2i, 2j mittels dem Abstandselement 11a - 11d angeordnet.
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Mit Hilfe der Abstandselemente 11a - 11d rücken die entsprechenden zweiten Gelenke 7a, 7b, 7g, 7h nach innen, d.h. von den entsprechenden Schweberahmen 2a, 2b, 2i, 2j weg. Infolgedessen kann das Fahrverhalten des Fahrwerks 1 bei Kurvenfahrt verbessert werden.
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Die Abstandselemente 11a - 11d können, wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, starr an den entsprechenden Schweberahmen 2a, 2b, 2i, 2j angeordnet sein. Wie hier gezeigt ist, erstrecken sich die Abstandselemente 11a - 11d senkrecht von den entsprechenden Schweberahmen 2a, 2b, 2i, 2j weg.
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Alternativ können auch zumindest einige der Abstandselemente 11a - 11d gelenkig an den entsprechenden Schweberahmen 2a, 2b, 2i, 2j angeordnet sein.
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Ferner weisen die Schweberahmen 2 eine Mittellinie ML auf, welche in Querrichtung Y mittig angeordnet ist und sich in Längsrichtung X erstreckt. Der Übersichtlichkeit halber ist hier lediglich an einem Schweberahmen 2a die Mittellinie ML gezeigt. Die zweiten Gelenke 7 sind derart angeordnet, dass diese in Querrichtung Y von der Mittellinie ML beabstandet sind.
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2 zeigt eine Seitenansicht des Schwebefahrzeugs 8 mit dem Fahrwerk 1. Das Fahrwerk 1 umfasst die in 1 gezeigten Schweberahmen 2b, 2d, 2f, 2h, 2j. Die restlichen fünf Schweberahmen 2a, 2c, 2e, 2g, 2i sind verdeckt. Auf dem Fahrwerk 1 ist ferner eine Personenkabine 12 angeordnet, in der Personen transportiert werden können.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrwerk
- 2
- Schweberahmen
- 3
- erste Gelenke
- 4
- Langlenker
- 5
- Kurzlenker
- 6
- Schweberahmenpaar
- 7
- zweite Gelenke
- 8
- Schwebefahrzeug
- 9
- erstes Ende
- 10
- zweites Ende
- 11
- Abstandselement
- 12
- Personenkabine
- 13
- Starrlenker
- 14
- erste Reihe von Schweberahmen
- 15
- zweite Reihe von Schweberahmen
- X
- Längsrichtung
- Y
- Querrichtung
- M
- Mitte
- ML
- Mittellinie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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