DE1900206A1

DE1900206A1 - Linearmotor mit festen und flachen Induktoren,insbesondere fuer Schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE1900206A1
Application number: DE19691900206
Authority: DE
Inventors: Gaston Moyse
Original assignee: MOYSE
Current assignee: MOYSE
Priority date: 1968-01-09
Filing date: 1969-01-03
Publication date: 1969-07-31
Also published as: FR1566233A; GB1233250A; CH497812A; US3631808A

Description

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Heine Akte: 17 495

3OGIETE Α2ΪΟ1ΤΪΚΕ HOYSE, IA COIIHiTEUVE (Seine St, Denis), Frankreich

Linearmotor mit festen und flachen Induktoren, insbesondere

für Schienenfahrzeuge.

Die Erfindung bezieht sich auf Linearmotoren mit festen und flachen Induktoren "bzw. Seidwicklungen, insbesondere für Schienenfahrzeuge oder dgl.

Bekanntlich erfordert im Gegensatz zum Linearmotor mit "liel* d,er Linearmotor mit einfacher Fläche oder der mit einem Flach ausgebildete Motor einen magnetischen Anker und sorgt somit notwendigerweise für erhebliehe magnetische Anziehungskräfte zwischen Induktor und Anker. I!an "bekämpft im allgemeinen diese Kräfte durch rollende Haltevorrichtungen, die die Regelmäßigkeit des Luftspaltes ohne Änderung des ITutzvortriebes sicherstellen.

Es sind flache Linearmotoren mit festen Induktoren für din Vortrieb der Schienenfahrzeuge bekanntgeworden, bei denen man versucht, den Luftspalt dadurch aufrecht zu erhalten, daß man unter Benutzung der Räder den Lauf des fahrzeuges auf den Schienen sicherstellt. Die Brfahrung hat jedoch gezeigt, daß die Genauigkeit des Laufei einerseits und die Xlexlbillt&t deaf

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Konstruktionen andererseits die Gleichzeitigkeit dieser äußerst verführerischen Verwendung verbieten.

Erfindungsgemäß soll eine neuartige Anordnung der Üsufrääer des Schienenfahrzeugs vorgeschlagen werden, die es diesen möglich, macht» unter Zusammenwirkung mit verschiedenen Elementen des Mnearmotors selbst, die vorher ge r.siide Faltefunktion des IiUftspaltes auf korrekte und wirtschaftliche Weise ε'.-.: ει ustellen.

Diese Verbesserung an den linearmotor ο α mit festen uricL flachen Induktoren, wie sie auf Schienenfahrzeuge oder dgl. mit einem einen Anker bildenden Chassis angewendet werden vma wobei die Anziehungskraft des Induktors auf den Anker durcfe den Lauf der tragenden Hader des Schienenfahrzeuges kompensiert wird, zeichnet sieh im wesentlichen dadurch aus, daß die irSgerräder des Schienenfahrzeuges eine derartige iFors besitzen, daß das Rollen ohne übermäßige Verformung dt* Ankers des Schienen?ahrzeugea auroh Zusaamenwirkung mit L»ufbahcen und mit fest am featen Induktor sitzenden Trägern sichergestellt ist.

Zwti beispielsweise JLusfuhrungeformen eines linearen Hotors , folien ntal anhand der beiliegendensehematieehen Zeichnungen ntther erläutert werden, in denen

if igt» 1 eine Installation zeigt, bei der ein durci einen linearmotor angetriebenes Schienenfahrzeug auf Schienen läuft}

Pigur 2 zeigt eine Installation, be|. der der hewe^licfee ffil eine«( Pörderers, welcher durch einen Linearmotor angetriehen ist, auf Hadern läuft, deren 3&räger fest mit des induktor " .▼erbundea find; ' "^

ligur 3 zeigt eine abgefederte Ausfflhrungsform eines leiles der Installation der Pigiue 1 für den Pal!_# wo die Haupt- und Hilf trader einander angenähert sind.

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In j?i£-u:-: 1 ίεΐ clj.e Stirnseite eines Schienenfahrzeuges, hier eines 3-l^ien Wagens oder I?örderwagens, dargestellt, v/elcher durch einen Linearmotor ext festem Induktor und Flachinduktor Fjigetriebon wird. Man erkennt den über Versteifungen 3 am Chassis P befestigten Ladetisch 1. Die liadachse 4 und die Räder 5 sorgen füx^ einwandfreien Lauf.

liach den durch die Französische Patentschrift 1 528 846 der Anmelderin vorgeschlagenen HaSnahmen dient das Chassis 2 ebenfalls als inker für den Linearmotor, dessen Induktor 6 mit seinen Spulen 7 erkennbar ist. Der Luftspalt ^l!e" muß genau wie vorher erwähnt eingehalten werden. 33a zwischen dem Induktor 6 und dem Anker 2 erliebliche magnetische Anziehungskräfte vorhanden sind, ist es notwendig, daß die Eeaktionskräfte in der ITähe der Beanspruchung selbst angreifen, damit die Biegemoment- und die zugehörigen konstruktiven Verformungen vermindert werfen. - _

Dies wird nun erfindungsgeofiß durch Hilfsruder oder Hollen 8 bewirkt, die übe?.' eine röhrenförmige Verbindung 5a fest mit den Z^dGii? 5 verbunden sind, die gleiche Lauf organe 9 benutzen und auf Irrnfbalm^n 10 laufen, die fest ara Induktor 6 und benach- j bart zu diesem angeordnet sind. ·

j>.tait die :.eaktionskräfte der magnetischen Anziehung, wie sie oben definiert wurden, im wesentlichen durch die Lagerung der Hollen 0 auf- den Salinen 10 getragen werden, sind zwei Falle" möglich: .*■■--..,

1.) 'Der Induktor des liotors ist fest an den Schienen und an den Irarersen befestigt undydiesem Fall ist es;^notwendig;, -_; daß aufgrund ler Lagerung auf den Bahnen 10 die Hader. 5, des· ■ ,- !Jagens versuchen, β ich über den Schienen 11 zu erheben. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die magnetischen Anziehungskräfte ceviöliiilioh erheblich größer als das Gewicht des Sciiienen-

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fahrzeuges sind, wobei die auf die Rollen aufgebrachte zusätzliche Belastung ohne Einfluß ist.

2.) Der Induktor 6 des Linearmotors kann auf dem Schotterbett unter Zwischenschaltung eines elastischen Elementes befestigt werden, In diesem Pail kann unabhängig 4es Verschleißes der Laufräder 5 dee Wagens auf den Schienen 11 der Linearmotor eine merkliche Tertikaibeanspruchung auf den Waggon nicht ausüben, da hierfür keine genügend feste Abstützung vorhanden int.

Diese zweite in Eigur 1 dargestellte Lösung stellt die bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung dar. Aufgrund der Tatsache, daß in dem Augenblick, wo der Wagen den Linearinduktor passiert, die beiden Arten von Festrädern gleichzeitig auf ihren Laufbahnen aufliegen, ist es gut, daß die Durchmesser dieser Räder einander "benachbart sind, damit der Relativschlupf auf den Laufbahnen vermindert wird, der ja zu einem übermäßigen Verschleiß und zu Leistungsverlusten führen würde.

Die Ausführungsform des Verbundrades nach der Erfindung erscheint aus der Analyse eines Durchgangs des Wagens am Linearmotor im vorhergehenden lalle günstig.

Wenn das Chassis 2 des Wagens, welches den Anker des Motors bildet, gegenüber dem Induktor 6 erscheint, welcher durch nicht-dargestellte Leiter gespeist wird, ist die Wirkung dieses Induktors die doppelte. Einerseits ruft das magnetische Feld, welches dieser zwischen sich und dem gegenüberliegenden Anker schafft, eine vertikale Anziehung entsprechend den bekannten Gesetzten des Elektromagnetismus hervor. Diese Wirkung ist erheblich und wird durch die Lagerung der Rollen 8 kompensiert, die fest mit dem Anker 2 auf den Laufbahnen 10 verbunden sind, die ihrerseits fest am Induktor 6 sind. Aufgrund der ITähe der

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Rollen 8 zum Ankerkörper 2 überträgt die Achse 4 ohne merkliche Deformationen die elektromagnetische Kraft auf das Kompensationslager.

Andererseits ifbt der Motor eine Ilorizontalbeanspriiohunr; atif den Anker 2 aus, was den nützlichen Vortrieb des Wagens ausmacht, der Motor ist seitlich verkeilt, um die Antriebskraft zu übertragen. 3s soll darauf hingewiesen v/erden, daß im Augenblick, wo die Rollen 8 in Kontakt mit den fest am Induktor 6 angeordneten Laufbahnen 10 kommen, diese leicht die elastische Schicht 12 zerdrücken können, die unter dem vertikalfreien Induktor angeordnet ist, und ζ war unter In-Kauf-:Tahme einer stark verminderten Kraft bzw. Beanspruchung. Diese Anordnung ermöglicht ein gleichzeitiges Zusammenwirken der Räder 5 und der Schienen 11 sowie der Hollen 8 auf den Laufbahnen 10.

Alle die klassischen Vorkehrungen werden getroffen, damit die Rollbahn keinen magnetischen ITebenschluß sum Linearmotor bildet.

Mir den Fall, wo der Motor direkt auf einem mit den Traversen oder dem Schotterbett verbundenen Träger ruht, zeigt sich, daß es nützlich ist, daß der Kontakt zwischen den Rollen 8 und den Laufbahnen 10 den Wagen bezüglich der Schienen 11 anhebt, was dazu führt, daß die Gefahr einer Kompensation der elektromagnetischen Anziehungskraft durch die Schienen 11 eliminiert wird. Ein solches Torgehen wlirde zu einer Verformung der Radachse und des Aufbaues des Chassis führen. Eine andere Konsequenz einer solchen Anordnung ist darin zu sehen, daß die Lagerungen zwischen Rädern 5 und Schienen 11 einerseits und Rollen 8 und Laufbannen IO andererseits nicht gleichmäßig erfolgenj es ist daher nicht unerläßlich, daß die Radien der Räder und Rollen einander angenähert sind. Dies kann unter bestimmten Bedingungen einen merklichen Vorteil "bedeuten.

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Was die Ausführung der Elemente des Schienenfahrzeugs nach der Erfindung "betrifft, so erfordert diese keinerlei neues Mittel, welches in klassischer Weise in der Eisenbahntechnik nicht schon benutzt würde.

Was den Aufhau der Anordnung nach Figur 1 angeht, soll darauf hingewiesen werden, daß dieser umso einfacher ist, als verschiedenartige Einstellkeilverbindungen angeordnet werden, die es ermöglichen, diese relativen Höhen des Fotors und die der Schienen "beispielsweise zu regeln, alles dies ist aber dem Ingenieur atif dem Fachgebiet aus der klassischen Mechanik bekannt,

Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch auf einen Förderer anwenden, dessen Iläder durch den festen träger der Anlage getragen werden und der durch einen Linearmotor vom "Flachtyp" und mit festem Induktor ist. Aus Figur 2 ergibt sich, da£ bei einer solchen Installation die bewegliehen Teile 101 in Form eines Kastens den Anker 2 des Linearmotors mit seiner Aufhängung 13 tragen. ^TTier tragen die sich drehenden Achsen 14- die Iläder 15, auf denen die beweglichen Elemente 101 rollen. Diese Achsen drehen sich auf den LagerungsOrganen 9 und halten so die Kompensationsrollen 8 der magnetischen Anziehungskraft zwischen dem Anker 2 und dem Induktor 6 und sorgen für eine Aufrechterhaltung des Luftspaltes "e". Die Rollen 13 sind naqh einem Merkmal der Erfindung in der ITähe des Ankers 2 angeordnet, damit die Gefahren einer Deformation der Konstruktion der beweglichen Seile 101 vermindert werden. Dies·" weisen .^egen.-·' über den Rollen 18 HoIl- oder Lagerungsflächen 16 auf, die ausreichend plan und gehärtet sind und besitzen gegenüber den Rädern 15 Elemente 17, die die Schienen etes eigentlichen Schienenfahrzeuges ersetzen. Andererseits sind hier am festen Träger 19 feste Ausleger 20 vorgesehen,, die die Lagerungs organe S der Achse 4 aufnehmen. Der Induktor 6_t der selbst fest as träger 19 sitzt, kann diese Rolle übernehmen, hierdurch tnuß er von einer Achse durchsetzt werden und auf beiden Seiten die 7er-

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bundr'lder nach der Erfindung tragen.

Im Falle der Figur 2 können die Räder 15 und die Rollen 18 durch ein Rohr ersetst werden, welches sich in den Irägern 10 dreht, sie "bilden so ein Verbundteil ähnlich dem.in Figur 1.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß im Falle der Figur 1 die Haupträder 5 und Sekundärräder 8 einander so eng benachbart angeordnet wex^den können, beispielsweise aus Gründen des Plctzbedarfes, daß ein einsiger zentraler Wulst oder Schienenkopf 21 die beiden Führungen 22 nach Figur 3 sichert, wo aus Gründen der Klarheit in der schematischen Darstellung die Rollbahn 10, die Schienen 11, d.er Induktor 6, 7 und die lageruiigsorgane 9 dargestellt sind.

Patentansprüche

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Claims

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1.) Linearmotor mit festen Induktoren der "JTlachbauGrt", inst)esondere für Schienenfahrzeuge mit einem einen Anker "bildenden Chassis, wobei die Anziehungskraft des Induktors auf den Anker durch die Lagerung der Trägerräder für die bewegliche Anordnung kompensiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragräder (5) der beweglichen Anordnung derartige ]?orui aufvei-' sen, dai? die Lagerung ohne übermäßige Verformung des Ankers (2)

der beweglichen Anordnung durch Zusammenwirken mit äen Lauffe bahnen (10, 16) und den fest mit dem festen Induktor (C) verbundenen Trägern sichergestellt ist.

2.) Linearmotor nach Anspruch 1, insbesondere für Schienenfahrzeuge, de::en Achse ε.η den Maden die Tragräder der beweglichen auf den Jchienen laufenden Anordnung aufnimmt und den Anker im unteren !eil der beweglichen Anordnung durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragräder (5) oder ein Teil dieser Hader gegen die Mitte der beweglichen Anordnung durch eine die Radachse (4) umgebende röhrenförmige Verbindung (5a) verlängert sind und eine in der Fähe dieses Ankers (2) angeordnete Hilfsrolle (8) tragen.

W 3.) Linearmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ililfsrolle (8), um den Luftspalt (e) des Ws Motors aufrecht zu erhalten, mit einer Laufbahn (10) versehen ist, deren Träger fest mit dem Träger des Induktors (6) des Linearmotors verbunden ist.

4.) Linearmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ililfsrolle (8) und das Trägerrad (5) eine feste Anordnung bilden, die sich um die Achse mit Hilfe der gleichen Lauf- oder Lagerungsorgane (9) dreht.

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5.) Lineartnotor nacli Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragrad (5) und die Hilfsrolle (8) unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.

6.) Linearmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da.O aaa iragrad (5) und die Eilfsrolle (8) im wesentlichen von gleichem Durchmesser sind.

7.) Linearmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktorträgeranordnung (6), die Träger für die Laufbahnen (10) der Hilfsrollen (8) bildet, auf einer elastischen Schicht (12) ruht, die eine, vertikale Freiheit des Induktors (6) ermöglicht, dessen Längspositionierung genau definiert und keilverstellt ist.

0.) Linearmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im freien Sustand das !Tiveau der Laufbahnen (10) geringfügig oberhalb des unteren Niveaus der Hilfsrollen (8) liegt.

9.) Ausbildung nach Anspruch 1, angewendet auf einen Förderer aus beweglichen Anordnungen in Form von festen gebildeten Kästen, welche auf SragräcLern geführt "werden und durch eixhen Linearmotor mit festen Induktoren und von der Flachbauart angetrieben ist, dessen Anker aus den Kästen besteht oder von diesen getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Trägerrad (15) fest mit einer sich drehenden Achse (.14) verbunden ist, die einer Holle (18) gemeinsam ist, welche an der Achse in der Nähe des Ankers (2) befestigt ist.

10») Ausbildung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerrad (15) und die Rolle (18) durch eine mit der Achse (14) sich drehende röhrenförmige Verbindung vereinigt sind.

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11.) Ausbildung nach .Anspruch 9 oder 10,. dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Achse (14) durch einen fest mit
dem. festen !rager (19) des Induktors (6) verbundenen Ausleger (20) getragen ist. .

12.) Ausbildung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Achse (14) den Induktor (6) durchsetzt und wenigstens zwei Tragräder (15) mit ihren zugeordneten Hollen (13) trägt.

13.) Ausbildung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Anordnungen (101) an ihrer Unterseite mit Laufflächen (16) und Profilen (17) -versehen sind, die jeweils an die E.ollen (18) und Räder (15) angepaßt sind.

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