DE2158418A1

DE2158418A1 - Elektromagnetische schwebeanordnung, insbesondere schwebebahn

Info

Publication number: DE2158418A1
Application number: DE19712158418
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl Ing Lichtenberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-11-25
Filing date: 1971-11-25
Publication date: 1973-05-30
Also published as: FR2163080A6; JPS4859510A

Description

Elektromagnetische Schwebeanordnung,' insbesondere Schwebebahn

Zusatz zur Patentanmeldung Aktz. P 21 51 150.2

Die Hauptpatentanmeldung bezieht sich auf eine elektromagnetische Schwebeanordnung mit einem entlang einer ferromagnetischen Schiene bewegbaren Körper, ari" dem mindestens eine langgestreckte, an beiden Stirnseiten gekröpfte leiterschleife angeordnet ist, zwischen deren längsseiten die ferromagnetische Schiene liegt. Diese Ausbildung ermöglicht es, ohne besondere Regeleinrichtungen eine stabile lage des bewegbaren Körpers in zwei zueinander entgegengesetzten Richtungen (z.B. nach oben und unten) zu erzielen. Zur seitlichen Stabilisierung dient eine weitere um 90 'versetzte leiterschleifenanordnung.

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Aufgabe der Erfindung ist es, die Schwebeanordnung naoh der Hauptpatentanmeldung in der Weise weiterzubilden, daß auch eine seitliche Stabilisierung mit möglichst einfachen Bauteilen erzielt werden kann.

Mach einer lösung ist am bewegbaren Körper im Magnetfeld der Deiterschleife ein ferromagnetischer Profilkörper angeordnet, welcher der ferromagnetischen Schiene zugeordnet und durch einen möglichst kleinen luftspalt von ihr getrennt ist.

Eine andere lösung besteht,ausgehend von einer elektromagnetischen Schwebeanordnung, bei der die leiterschleife mit magnetischen Rückschlußkörpern versehen ist, erfindungsgemäß darin, daß ein Teil des Rückschlußkörpers durch einen

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ortsfesten ferromagnetischen schienenförmigen Profilkörper gebildet ist.

Beiden Lösungen ist gemeinsam, daß eine seitliche Stabilisierung einer Schwebevorrichtung mit Leitersohleife duroh Anordnung eines ferromagnetisehen Profilkörpers im Magnetfeld der Leiterschleife erzielt werden kann. Es wird also mit einfachen Bauteilen eine in einer Ebene sich selbst stabilisierende magnetische Schwebung ermöglicht.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 die Zuordnung einer supraleitenden Leiterschleife zu einer ferromagne tischen Rückschluß schiene gemäß Pig. 1 der Hauptpatentanmeldung,

Pig. 2 einen Querschnitt einer magnetischen Schwebeanordnung gemäß. Pig. 2 der Hauptpatentanmeldung,

Pig. 3 eine Hängebahn mit Höhen- und Seitenstabilisierung und Pig. 4 eine Standbahn mit Höhen- und Seitenstabilisierung.

In Pig. 1 ist an einem zu bewegenden Körper K eine langgestreckte, an beiden .Stirnseiten gekröpfte supraleitende Leiterschleife 1 angeordnet. Die Zuleitungen 2 und 3 der mit einer elektrischen und wärmetechnischen Isolierung 4 versehenen Leiterschleife werden mit Gleichspannung gespeist. Im stromdurchflossenen Zustand stützt sich oder stößt sich die Leiterschleife 1 magnetisch auf bzw. von der ferromagnetischen Schiene 5 ab, die dann zwischen den Längsseiten a und b der Leiterschleife 1 zu liegen kommt. Leiterschleife und Schiene verhalten sich ähnlich wie eine stromdurchflossene Spule, in die ein ferromagnetischer Körper hineingezogen wird und dort in einer stabilen Lage verharrt. Beim Entfernen der stromdurchflossenen Leiterschleife von.der ferromagnetischen Ankerschiene treten senkrecht zu der durch die beiden Längsseiten a, b der Leiterschleife 1 gebildeten Ebene (nach oben und unten) jeweils anziehende Kräfte auf,

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die in einem bestimmten, Bereich, mit der Auslenkung etwa proportional sind.

Bei dem in Mg. 2 im Prinzip dargestellten Schwebesystem für ein durch einen Linearmotor 9, 10 angetriebenes Fahrzeug 6 sind an der Unterseite eines Wagenkastens zwei aus gekröpften Leiterschleifen 1 gebildete Spulen angeordnet. Auf der Fahrbahn sind als Tragsystem lamellierte ferromagnetische Schienen 5 auf Betonfundamenten 7 montiert, die im Schwebezustand des zunächst als gewichtslos gedachten Fahrzeuges 6 in der Spulensymmetrieebene liegen. Bei Verwendung von supraleitenden Spulen baut sich ein sehr starkes Magnetfeld in der Spule auf und magnetisiert die ferromagnetische Schiene 5· Mit der Auslenkung aus der Symmetrieebene durch das Fahrzeuggewicht senken sich die Leiterschleifen 1 so weit ab, daß die auftretenden magnetischen Kräfte dem Fahrzeuggewicht das Gleichgewicht halten. Das Fahrzeug 6 wird somit von den magnetischen Kräften getragen. Die Seitenführung des Fahrzeuges .6 übernimmt ein gleich aufgebautes System, das um 90° gegenüber dem Tragsystem gedreht angeordnet ist.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten elektromagnetischen Tragsystem einer Hängebahn sind die ferromagnetischen Schienen 5 an Tragböcken 8 montiert. An einem Fahrzeug 6 ist im Magnetfeld der gekröpften Leiterschleife 1 ein ferromagnetischer Profilkörper 20 angeordnet und der ferromagnetischen Schiene 5 derart zugeordnet,daß er durch einen möglichst kleinen Luftspalt von ihr getrennt ist. Dabei ist der ferromagnetische Profilkörper 20 zweckmäßigerweise etwa für die gleiche Breite bemessen wie die ferromagnetische Schiene 5 und symmetrisch unterhalb der ferromagnetischen Schiene 5 angeordnet. Dadurch wird zusätzlich zur Erzielung einer seitlichen Stabilisierung die Tragkraft der Schwebeanordnung erhöht. ,

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Vorzugsweise ist der Profilkörper 20 in einer Führung 21 des Fahrzeuges 6 einstellbar angeordnet. Die Einstellung kann durch, eine Arretierung 22 fest oder mit einer Einrichtung 23 zum Erzeugen eines Luftkissens während des Betriebes dauernd nachstellbar vorgenommen werden. Dabei kann ein Mindestluftspalt zwischen dem ferromagnetischen Profilkörper 20 und der ferromagnetischen Schiene 5 durch Rollen 24 oder dergleichen gewährleistet werden.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Standbahn mit elektromagnetischer Schwebeführung ist die Leiterschleife 1 mit magnetischen Rückschlußkörpern 11 versehen. Zur Erzielung einer seitliehen Stabilisierung ist ein Teil des Rückschlußkörpers durch einen ortsfesten ferromagnetischen schienenförmigen Profilkörper 25 gebildet, der auf Tragböcken 8 der Fahrbahn montiert ist. Zweckmäßigerweise ist der ferromagnetische Profilkörper 25 symmetrisch zu zwei Teilen des Rückschlußkörpers 11 angeordnet.

Um einen möglichst kleinen Luftspalt unter Beibehaltung der freien Beweglichkeit zwischen dem ferromagnetischen Profilkörper 25 und dem Fahrzeug 6 zu erhalten, ist der ferromagnetische Rückschlußkörper 11 über eine Arretierung 22 einstellbar oder durch eine Schwebeführung (z.B. Luftkissenführung 23) dauernd nachstellbar, wobei der Rückschlußkörper 11 z.B. über Rollen 26 an Laufflächen 27 längs der Leiterschleife 1 geführt wird. Zur Gewährleistung eines Mindestluftspaltes sind Rollen 24 vorgesehen.

5 Patentansprüche
4 Figuren

3 0 9 8 I 2 / U 1 6 6 -5

Claims

- 5 - VPA 71/3287 Patentansprüche

1. Elektromagnetische Schwebeanordnung, insbesondere Schwebebahn, mit einem entlang einer ferromagnetisehen Schiene bewegbaren Körper, an dem mindestens eine langgestreckte, an beiden Stirnseiten gekröpfte leiterschleife angeordnet ist, zwischen deren Längsseiten die ferromagnetische Schiene liegt, nach Patentanmeldung Akt.Z. P 21 51 150.2, dadurch gekennzeichnet, daß am bewegbaren Körper (K, 6) im Magnetfeld der Leiterschleife (1) ein ferromagnetischer Profilkörper (20) angeordnet ist und der ferromagnetischen Schiene (5) derart zugeordnet ist, daß er durch einen möglichst kleinen Luftspalt von ihr getrennt ist.

2. Elektromagnetische Schwebeanordnung, insbesondere Schwebebahn, mit einem entlang einer ferromagnetischen Schiene bewegbaren Körper, an dem mindestens eine langgestreckte, an beiden Stirnseiten gekröpfte Leiterschleife angeordnet ist, zwischen deren Längsseiten die ferromagnetische Schiene liegt, wobei die Leiterschleife mit einem magnetischen Rückschlußkörper versehen ist,- nach Anspruch 1 und 5 der Patentanmeldung Akt.Z. P 21 51 150.2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Rückschlußkörpers (11) durch einen ortsfesten ferromagnetischen schienenförmigen Profilkörper (25) gebildet ist.

3. Schwebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische Profilkörper (20) einstellbar angeordnet ist.

4. Schwebe anordnung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische Rückschlußkörper einstellbar angeordnet ist.

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5. Schwebeanordnung nach einem der vorh ergehend en Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische Profilkörper (20) bzw. der ferromagnetische Rüekschlußkörper (11) durch Rollen (24) oder eine SchwebeanOrdnung (23) geführt ist.

ORIGINAL SNSPtCTED

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