DE2206250A1

DE2206250A1 - Linearer Induktionsmotor mit einem Haltesystem

Info

Publication number: DE2206250A1
Application number: DE19722206250
Authority: DE
Inventors: Jean Paul Grenoble Lorinet (Frankreich)
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1971-02-11
Filing date: 1972-02-10
Publication date: 1972-08-24
Also published as: GB1349325A; FR2126583A5; US3736881A

Description

Linearer Induktionsmotor mit einem Haltesystem.

Die Erfindung bezieht sich auf einen linearen Induktionsmotor, insbesondere zum Antrieb einer Last einer Transport- oder Verladeanlage, mit einem Induktor und einem Anker, von denen der eine Teil feststeht und der andere Teil mit der beweglichen Last verbunden ist, sowie mit einer Trag- und Führungsvorrichtung, die Organe aufweist, die mit dem Induktor und dem Anker des Motors verbunden sind und so miteinander zusammenarbeiten, daß der bewegliche Teil gegenüber dem festen Teil unter der Wirkung der Antriebskraft des Motors verschoben wird, wobei zwischen dem Induktor und dem Anker ein konstanter Abstand und Luftspalt bestehen bleibt.

Es ist bekannt, daß die Antriebskraft von der Breite des Luftspaltes abhängig ist, und es wurde bereits vorgeschlagen, diese Antriebskraft durch Änderung der Breite des Luftspaltes entlang der Fahrbahn des beweglichen Teiles zu verändern·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Eigenschaft dazu auszunutzen, um eine stabile Stellung des beweglichen Teils an vorbestimmten Stellen durch Sperrung oder Verriege-

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lung zu schaffen, die durch eine erhöhte Antriebskraft des Motors wieder aufgehoben werden kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Tragvorrichtung so angeordnet ist, daß sie Haltestellen bestimmt, an denen sich die Organe zueinander in einer Gleichgewichtsstellung befinden, wobei der Abstand und der Luftspalt zwischen dem Induktor und dem Anker des Motors in dieser Lage so verringert ist, daß die verfügbare Antriebskraft ausreichend so erhöht wird, daß die an der Haltestelle auftretende Trägheit durch den Linearmotor überwindbar ist.

Die Kraft, die notwendig ist, um die bewegliche Last in einer Sperr- oder Verriegelungsstellung zu halten, kann sich aus ihrem Eigengewicht oder jedem anderen geeigneten elastischen System ergeben. Das Anhalten kann durch ProfilVeränderungen der Fahrbahn, z.B. durch muldenförmige Vertiefungen, erfolgen, in die die Tragorgane der beweglichen Last, z.B. in Form von Laufrollen, eingreif en«, Im Falle einer Last, die zwei oder mehr Achsen aufweist, von denen jede mit einem Paar Laufrollen versehen ist, ist es selbstverständlich angebracht, Vorrichtungen vorzusehen, die den Durchgang der Laufrollen durch die Haltestellen ermöglichen oder erleichtern.

Das Haltesystem gemäß der Erfindung erlaubt es, ein stabiles Gleichgewicht genau zu bestimmen, das sich in besonders ein-

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fächer Weise für eine Fahrbahnänderung eignet. Zu diesem Zweck ist der Wagen oder die bewegliche Last mit einer zweiten Reihe von Trag- oder Rollorganen versehen^ die mit einer zweiten, senkrecht zur ersten verlaufenden Fahrbahn zusammenarbeiten können und deren Kreuzungspunkt mit der ersten Fahrbahn ebenfalls an einer stabilen Haltestelle übereinstimmt. Unter Wirkung des Linearmotors kann die Last, die nach Entregung oder Neutralisation des zur ersten Fahrbahn gehörenden Motors in diese Stellung gebracht und durch Sperrung gemäß der Erfindung in dieser Lage festgehalten wird, auf die zweite Fahrbahn gelenkt werden, indem der entsprechende, zur zweiten Fahrbahn gehörende Motor erregt wird.

Aus der folgenden Beschreibung geht klar hervor, daß am Anfang der Bewegung der beweglichen Last in einer oder der anderen, durch die Fahrbahnen bestimmten Richtung die Rollorgane, die zu der nicht ausgewählten Strecke gehören, durch das Anheben der beweglichen Last, das darauf zurückzuführen ist, daß die Rollorgane sich aus den Vertiefungen der Haltestellen lösen, frei werden_o Diese Rollorgane behindern also in keiner Weise das Verschieben der Last und bleiben während der gesamten Dauer der Verschiebung in senkrechter Richtung unwirksam.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung erlaubt auch eine schrittweise Verschiebung, wenn man den Motor vor oder im Augenblick

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der Verriegelung oder Sperrung der Last in dieser Stellung entregt oder die Antriebskraft des Motors aufhebto Die sich daraus ergebende. Verkleinerung des Luftspaltes ermöglicht es, durch eine erneute Erregung des Motors, dessen Antriebskraft genügt, um ein Verlassen der Laufrollen aus der Vertiefung der Haltestelle zu bewirken, die bewegliche Last freizugeben,.

Im Falle eines Linearmotors zum Antrieb eines Fahrzeuges oder eines Wagens kann der Induktor mit dem beweglichen Teil oder mit dem Fahrzeug fest verbunden sein und mit Ankerplatten zusammenarbeiten, die sich entlang der Fahrbahn erstrecken, oder umgekehrt können die Induktoren entlang dieser Fahrbahn angeordnet sein, wobei jedes Fahrzeug eine Ankerplatte trägt, die gegenüber den Luftspaltflächen der festen Induktoren angeordnet ist. Die Führungs- und Tragorgane des beweglichen Teiles des Motors oder des angetriebenen Fahrzeuges können beliebig ausgebildet sein, ZoB. mit Laufrollen, die am beweglichen Teil angeordnet sind, oder mit Rollbahnen, die Organe aufweisen, die drehbar auf festen und räumlich im Abstande voneinander angeordneten Achsen so angeordnet sind, daß Rollbänder entstehen, auf denen Organe bewegt werden können, die die Form von Gleitschuhen oder Platten haben. Die Anordnung der Halte- und Sperrvorrichtung gemäß der Erfindung ist selbstverständlich abhängig von den konstruktiven Merkmalen der Trag- und Führungsvorrichtung des beweglichen Teiles, und es können zahlreiche Ausführungen vorgesehen werden„

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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich besonders für eine Anlage zum Verladen und Verteilen von Lasten auf mehrere Fahrbahnen, die in Reihen und in sich kreuzenden Linien angeordnet sind, insbesondere schachbrettartig. Es sind schon Verladevorrichtungen dieser Art zum Antrieb von Lasten durch lineare Induktionsmotoren vorgeschlagen warden, deren Induktoren entlang der Verladebahn angeordnet sind, wobei jede Last eine unter Wirkung der gegenüberliegenden Induktoren stehende Ankerplatte trägt _β Bei den bekannten Vorrichtungen sind die Lasten oder Wagen mit Gleitschuhen oder Reibflächen versehen, die auf Rollbahnen aufliegen, die aus Kugeln oder drehbaren Laufrollen bestehen. Die Verwendung von Kugeln oder drehbaren Laufrollen ist besonders in den Zonen unerläßlich, in denen sich die Richtung ändert oder sich zwei Fahrbahnen kreuzen, in denen eine in einer bestimmten Stellung arretierte Last senkrecht zur vorhergehenden Richtung fortbewegt werden kann» Das Anhalten der Last an einer Abzweigstelle erfolgt durch Unterteilung des wirksamen Induktors in zwei Teile und durch Stromversorgung dieser beiden Teile derart, daß entgegengesetzt gerichtete Kräfte zur Verschiebung der Last erzeugt werden, die die Last nach Pendelbewegungen mit abnehmender Schwingungsamplitude zentrieren. Die Erfindung gestattet es, das Festhalten der Last an einem genauen Punkt dadurch zu vervollkommnen und zu beschleunigen,

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daß zum Anhalten der Last mittels entgegengesetzter Kräfte eine mechanische Verriegelung durch Verklinkung verwendet wird.

Die Kugeln zum Tragen der Last sind zerbrechlich und wenig zuverlässig, wobei ihr Rollwiderstand von dem Grad ihrer Verschmutzung abhängt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Rollbahnen aus Laufrollen, die drehbar auf festen, senkrecht zur Hauptrichtung der Fahrbahn verlaufenden Achsen gelagert sind, so daß ein leichtes Gleiten der Last auf dieser aus Rollen oder Walzen bestehenden Fahrbahn möglich ist ο Die Kreuzungszonen der Fahrbahnen sind mit ineinandergreifenden Laufrollen versehen und entsprechen den Haltestellen jeder Strecke, so daß ein Wagen, der sich auf einer der Fahrbahnen bewegt, in einer zentralen Stellung zum Halten gebracht wird, die es ihm erlaubt, auf einer beliebigen Fahrbahn oder in einer vorbestimmten Richtung weiterzufahren. Die relative Lage der Laufrollen ist selbstverständlich so gewählt, daß die Weiterfahrt des Wagens nach dem Anheben ermöglicht wird, die dem Verlassen der Arretierstellung entspricht.

Die Verwendung von Laufrollen mit festen Achsen erleichtert die Führung der Lasten ader der beweglichen Fahrzeuge und ermöglicht eine schnelle Dämpfung der Schwingungen um die Arre-

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tier- oder Haltestellung, die eine stabile Gleichgewichtsstellung bildete Zu diesem Zweck sind die Laufrollen vorteilhafterweise elastisch angeordnet, so daß sie bei ihrer Beruh—

der rung.mit einem Gleitschuh der Last,/in der Arretierstellung einrastet, sich axial verschieben. Die elastische Anordnung erleichtert ebenfalls die Trennung der beweglichen Last von den Rollorganen oder den Laufrollen der nicht ausgewählten Fahrbahn, wobei diese Trennung zwangsläufig während einer Verschiebebewegung erfolgt, die eine senkrecht zur Richtung der Laufrollen der nicht ausgewählten Fahrbahn verlaufende Komponente aufweist. Diese Verschiebung wird durch ein leichtes Gleiten der Laufrollen entlang ihrer Achse bis zur Trennung und Loslösung der Laufrollen ausgeglichen, die unter Wirkung elastischer Kräfte automatisch in die Gleichgewichtsstellung gelangeno

Im Falle eines Ankers aus ferromagnetischem Werkstoff ergibt sich eine starke Anziehungskraft zwischen den Induktoren und Ankern, die das Bestreben hat, sie gegeneinander zu drücken«. Diese Anziehungskraft nimmt in Abhängigkeit von der Verringerung des Abstandes oder des Luftspaltes zwischen diesen beiden Elementen stark zu, und es ist leicht ersichtlich, daß in einer Arre.tierstellung mit verkleinertem Luftspalt die Kraft so zunimmt, daß die bewegliche Last in der Arretierstellung wirksam verriegelt ist. Zu dieser beträchtlichen

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Kraft tritt noch das Eigengewicht des Fahrzeuges hinzu, die durch die Antriebskraft des Linearmotors überwucJen werden muß, um die bewegliche Last freizugeben. Es ist möglich, sich zum Teil von dieser zusätzlichen Anziehungskraft dadurch zu befreien, daß ein Anker aus leitendem, aber nicht ferromagnetischem Werkstoff, z,B„ Kupfer oder Aluminium verwendet wird. Diese letztere Lösung scheint besonders vorteilhaft für die üblichen Verladeanlagen zu sein, in denen die Verriegelungskraft nur wenig von dem zwischen dem Anker und dem Induktor bestehenden Luftspalt abhängen darf.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. dargestellt. Es zeigen:

Fig.l schematisch eine Draufsicht auf eine Transportanlage mit· beweglichen Wagen und Haltestellen gemäß der Erfindung,

Fig.2 eine Seitenansicht in vergrößerter Darstellung einer Anlage gemäß Figd,

Fig.3 eine ähnliche Ansicht wie Fig.l einer weiteren Vorrichtung gemäß der Erfindung mit eine Rollbahn darstellenden ortsfest angeordneten Rollorganen,

Fig_o4 eine ähnliche Ansicht wie Fig.2 der Anlage gemäß Fig.3,

Fig.5 eine vergrößerte Ansicht der Anlage gemäß Fig„3,

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Fig ο 6 eine ähnliche Ansicht wie Fig.5 einer weiteren Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer beweglichen Last und mit Laufrollen,

Fig.7 eine schematische Draufsicht auf eine schachbrettartige Verladeanlage, die Rollbahnen für Lasten aufweist, die mit Anhaltevorrichtungen gemäß der Erfindung versehen sind,

Fig.8 eine schematische und perspektivische Ansicht einer Haltestelle der Anlage gemäß Fig.7, wobei nur der innere Tragteil für die Last dargestellt ist,

Fig.9 eine Teilansicnt gemäß Fig.8, die die Lagerung eines Rollorgans darstellt, und

Fig ο 10 eine schematische Ansicht der relativen Stellung der Rollen einer Rollbahn gemäß Fig.7, die eine schrittweise Verschiebung mit Absenken der Last erlaubt, wobei die verschiedenen hintereinanderliegenden Stellungen dargestellt sind, die im Laufe der Verschiebungen von der Last eingenommen werden_o

Gemäß den Fig.l und 2 weist ein linearer Induktionsmotor Indukboren 10,12 auf, die enblang. einer Rollbahn eines Ankers 14 angeordnet sind. DieserAnker 14 kann in Gleitrichtuncj des elektromagnetischen Feldes, das durch die Induktoren 10,12 erzeugt wird, verschoben werden» Der Anker ist

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mit einer schematisch als Wagen 16 dargestellten beweglichen Last verbunden, dessen Chassis mit zwei Achsen 18,20 versehen ist, die je ein Paar Laufrollen 22,22 ·,24,24' tragen. Die Laufrollen 22,22',24,24· rollen auf Schienen 26,28, die eine Fahrbahn bilden, die in Gleitrichtung verläuft und die bewegliche Last führt, so daß zwischen dem plattenförmigen Anker und der Oberfläche der mit der Fahrbahn verbundenen Induktoren 10,12 ein konstanter Luftspalt bestehen bleibt. Derartige Vorrichtungen sind bekannt, und es ist klar, daß dieses Beispiel einer Verladeanlage nur ausgewählt wurde, um das Verständnis der nun folgenden Beschreibung zu erleichtern. Die Ankerplatte 14 könnte ebenso jede andere Vorrichtung betätigen.

Die Laufrollen 22,24 und 22 ·,24 · sind so zueinander versetzt, daß sie mit den verschiedenen Rollflächen von Schienen 26,28, die in Fig.l mit 30,32 und 34,36 bezeichnet sind., zusammenarbeiten. Die Schiene 26,28 weist zwei Haltestellen A,B auf, die mit Arretierzonen des Fahrzeuges 16 übereinstimmen und an denen die Schienen 30 bis 36 mit Nuten 38,40,42,44 versehen sind, in die die Laufrollen 22,22· und 46,48,50,52, die den Laufrollen 24,24· gegenüber angeordnet sind, eingreifen. Der Abstand zwischen den Nuten 38, 40 und 46, 48 entspricht selbstverständlich dem Achsenabstand der Laufrollen 22, 24, 22', 24·«, Es ist leicht zu erkennen, daß die Laufrollen

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22 bis 24' während der Verschiebung des Wagens 16 entlang der Schiene 26,28 an den Haltestellen A und B in die entsprechenden Nuten so eingreifen, daß die stabilen Gleichgewichtsstellungen bestimmt werden, in denen der Wagen 16 durch sein eigenes Gewicht gehalten wirdο Das Eingreifen der Laufrollen 22 bis 24' in die Nuten der Schienen ist mit einer leichten Abwärtsbewegung verbunden, wodurch der Abstand oder Luftspalt zwischen dem Anker 14 und der Fläche der Induktoren 10 oder 12 verringert wird. Die Verkleinerung des Luftspaltes des Linearmotors hat in bekannter Weise eine Vergrößerung der Antriebskraft zur Folge, die ein Entfernen der Laufrollen 22 bis 24' aus den Nuten ermöglicht. Die Induktoren oder 12 müssen selbstverständlich im geeigneten Augenblick bei der Ankunft des Wagens 16 entregt werden, deren Stellung auf irgendeine Art festgestellt wird, um die Arretierung des Wagens an der Haltestelle A oder B zu ermöglichen. Es ist ebenfalls möglich, den Induktor an der Haltestelle in zwei wirksame Teile aufzuteilen, die in entgegengesetzte Richtungen wirken und den Wagen in eine mittlere Gleichgewichtsstellung bringen, die mit der Arretierstellung übereinstimmt, die durch die in den Schienen angebrachten Nuten definiert ist. Bei einer solchen Ausführungsvariante ist die Arretierung des Wagens 16 vollkommen gewährleistet, und jedes Herausrollen ist mit einer starken Zentrierkraft verbunden, die den Wagen in die Mittellage zurückführt, die er nach einer gewisse^ Anzahl von Schwankungen erreichte

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Die Erfindung ist ebenso auf Anlagen anwendbar, bei denen die Induktoren des Linearmotors mit dem beweglichen Teil oder dem Wagen-16 verbunden sind, wobei die Anker die Form von ortsfesten Schienen oder Platten haben oder die Roll- und Führungsbahn der Wagen 16 bilden. Diese Art der Anlage ist besonders für Fahrbahnen von sehr großer Länge geeignet, die kostspielige, mit Spulen versehene Induktoren benötigen würden. Selbstverständlich wird bei dieser Anlagenart die Verkleinerung des Luftspaltes des -Motors unverändert beibehalten.

Der Aufbau der Trag- und Führungselemente der Wagen 16 kann auch anders sein, und die Fig_o3 bis 5 stellen eine Ausführungsvariante der Erfindung dar, bei der die Last 16 mit einem Paar verlängerter Seitengleitschuhe 56,58 ausgerüstet ist, die auf aus Laufrollen 60,62 bestehenden Rollbahnen gleiten«, Die Laufrollen 60,62 sind drehbar an festen horizontalen Achsen befestigt, die sich senkrecht zur Fahrbahn des Wagens 16 erstrecken-β- An jedem Gleitschuh 56,58 sind Haltenuten 64,66 und 68,70 angebracht, die so versetzt sind, daß sie mit der aus den Laufrollen 62 oder mit der aus den versetzten Laufrollen 60 gebildeten Rollbahn zusammenarbeiten. An den Haltestellen C,D sind zwei Paar Laufrollen 60,62 vorgesehen, die gegenüber den Haltenuten 64,66,68,70 einer Last angeordnet sind, um ein Eingreifen der Laufrollen in die Nuten und ein

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Anhalten des Wagens 16 zu gestatten_o Es ist angebracht, für die zwischen den Haltestellen C und D liegende Strecke eine ausreichende Anzahl von Tragrollen vorzusehen, um zu ermöglichen, daß die Haltenuten 64 bis 70 über die Laufrollen gleiten, ohne daß diese in sie einrasten. Die Arbeitsweise dieser Anlage ist selbstverständlich mit der in den Fig_ol und 2 dargestellten identisch, wobei nur die Stellung der Tragorgane verschieden ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.l und 2 arbeiten die Laufrollen 22,22',24,24' eines Wagens 16 je mit ihrer eigenen Rollbahn zusammen, um zu verhindern, daß die Nuten 38 bis den Durchgang der anderen Laufrollen behindern oder stören. Fig.6 zeigt eine Ausführungsvariante der Erfindung ähnlich der in den Fig.l und 2 dargestellten, jedoch mit einer aus einer einzigen Schiene bestehenden Rollbahn für alle Laufrollen zusammen, die auf derselben Seite des Wagens 16 angeordnet sind. DerWagen 16 ist mit drei Achsen 72,74,76 ausg? gerüstet, von denen jede ein Paar Laufrollen trägt, wobei die Zwischenachse 74 näher zu der Achse 76 der beiden Außenachsen 72,76 liegt. An einer Haltestelle, die in Fig„6 mit vollen Linien dargestellt ist, weist die Strecke oder Schiene 78 muldenförmige Vertiefungen 80,82,84 auf, deren Abstand dem der Achsen 72,74,76 entspricht, so daß ein Einrasten der Laufrollen in die entsprechend geformten Vertiefungen und eine Sperrung durch Absenken des Wagens 16

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in diese Lage ermöglicht wird. Es ist ersichtlich, daß ein solches Absenken nur möglich ist, wenn sich alle Laufrollen der Achsen 72,74,76 einer entsprechenden Vertiefung gegenüber befinden. Als Beispiel ist mit vollen Linien die Stellung des Wagens 16 beim Überschreiten einer Vertiefung 84 durch die Laufrollen der Achse 74 dargestellt. In dieser Lage wird jedes Einrasten verhindert, da der Wagen 16 von den Außenlaufrollen 72 und 76 getragen wird« Auf diese Weise werden Unebenheiten, die beim Übergang über die Vertiefungen auftauchen, außerhalb der Haltestellen vermieden. Selbstverständlich muß, insbesondere beim Übergang der Außenlaufrollen die Lage des WagenSchwerpunktes berücksichtigt werden, um ein evtl. Schwanken des Wagens zu vermeiden. Es kann auch eine zusätzliche Anzahl von Achsen und Laufrollen verwendet werden.

Die erwähnte Verbesserung kann selbstverständlich auch bei einer Anlage der in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Art durchgeführt werden, die feste Laufrollen aufweist, die mit Gleitschuhen zusammenarbeiten, die mit der beweglichen Last verbunden sind. Die Fig„7 stellt als Beispiel eine solche Anlage mit zwei Haltestellen E,F dar, die an Abzweigstellen einer Fahrbahn angelegt sind, die senkrecht zur Hauptbahn verläuft. Die Hauptbahn besteht aus zwei Rollbahnen 86,88, von

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denen jede in einer Reihe angeordnete. Laufrollen 90,92 aufweist, die lose an festen, senkrecht zur Richtung der Rollbahn verlaufenden waagerechten Achsen befestigt sind., wobei der Abstand zwischen den hintereinanderllegenden Laufrollen im normalen Streckenbereich so bestimmt ist, daß die Unterstützung der Gleitschuhe, die mit den Laufrollen in Kontakt geraten, an jeder Stelle gewährleistet ist_o An den Haltestellen E₅F weist jede Rollbahn 86j88 drei paarweise angeordnete Laufrollen 94, 96₉98 und 100,102,104 auf, die nach einem bestimmten Schema angeordnet sind, das dem der in den Gleitschuhen, die mit dem in der Fig. nicht dargestellten Wagen verbunden sind, angebrachten Vertiefungen entspricht _o Ein Anhalten durch Einrasten wird an jeder Stelle der Rollbahn 86,88 durchgeführt, an der die Anordnung der Laufrollen die gleiche wie an der Stelle E ist. Die Haltestellen entsprechen vorteilhafterweise den Abzweigstellen der divergierenden Strecken, die senkrecht zur Hauptrollbahn 86,88 verlaufen. Der Aufbau jeder dieser aus den Rollbahnen 106,108 und 110,112 bestehenden Strecken ist vorzugsweise mit dem der Rollbahn 86,88 identisch, wobei die Tragrollen der verschiedenen Strecken an den Kreuzungshaltestellen E und F ineinanderlaufen. DerWagen, der in Fig_o7 nicht dargestellt ist, muß natürlich mit Gleitschuhpaaren ausgerüstet sein, die mit den senkrecht verlaufenden Strecken zusammenarbeiten. Der Aufbau einer solchen Abzweigung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsvariante,

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die in Fig.8 dargestellt ist. Die Kreuzungszone E,F entspricht einer Haltestelle für jede der entsprechenden Strecken. Die Rollbahnen 86₉88,106,108 und 110,112 weisen eine Vielzahl von festen Induktoren 114,116 und 118 auf, die in Hauptrichtung der entsprechenden Strecke angeordnet sind. In an sich bekannter Weise besitzen die Haltestellen E und F mindestens zwei Induktoren für jede Fahrbahn, wobei diese kreuzförmig angeordneten Induktoren wahlweise mit Strom versorgt werden können, so daß sie eine Antriebskraft in die eine oder die andere Richtung erzeugen können. Zwei Induktoren einer gleichen Strecke werden in entgegengesetzten Richtungen erregt, um den Wagen in der Arretierstellung zu zentrieren. Die gemeinsame Zentrierung durch elektromagnetische und mechanische Verklinkungskräfte gestattet es, die Schwankungen um die Gleichgewichtslage rasch zu dämpfen und die bewegliche Last selbst nach Aufhebung der elektromagnetischen Kraft, d.h. nach Entregung der Induktoren, in dieser Stellung zu halten.

Die Auswahl der Fahrbahn erfolgt durch Erregung einer entsprechenden Reihe von Induktoren. Diese Erregung bewirkt eine Bewegung in die gewählte Richtung, wodurch mit Beginn der Bewegung ein Anheben und Ausklinken hervorgerufen wird. Ein solches Anheben gestattet es, die Gleitschuhe von den Laufrollen der nicht gewählten Rollbahn zu trennen.

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Die Halte- und Übertragungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist vorteilhafterweise für eine Verladeanlage geeignet, die aus"Schienensträngen und Reihen von Fahrbahnen zur Fortbewegung der Lasten besteht und die man gewöhnlich als schachbrettförmig angelegte Verladeanlagen bezeichnet. Die Fig.8 zeigt als Beispiel eine perspektivische Darstellung einer Haltestelle, die der Kreuzung einer Schienenreihe mit einem Schienenstrang einer solchen schachbrettförmigen Anlage entspricht. Die schematisch durch die ebene Oberfläche 120 dargestellten Wagen oder Lastträger sind mit vier Gleitschuhpaaren versehen, von denen zwei Paare. 122,122· und 124,124· in der durch den Pfeil X in Fig.8 angezeigten Bewegungsrichtung verlaufen und zwei andere Paare 126,126·' und 128,128' sich dazu in senkrechter Richtung erstrecken, die durch den Pfeil Y gekennzeichnet ist. Die Gleitschuhe 122 bis 128· umschließen seitlich das rechtwinklige oder quadratische Chassis 120. Eine Rollbahn, die sich in Richtung des Pfeiles X erstreckt, besteht aus zwei Reihen Laufrollen 130,132, die lose auf horizontalen Achsen angeordnet sind, die parallel zur Richtung Y verlaufen. Der Abstand zwischen den beiden Reihen Laufrollen 130,132 entspricht dem Abstand zwischen den Gleitschuhen 122,122·,124,124', so daß sich das Fahrzeug 120 entlang dieser Strecke X bewegen kann und gleichzeitig durch die auf den Laufrollen 130,132 gleitenden Gleitschuhe getragen wird. In ähnlicher Weise verlaufen zwei in gleicher Rieh-

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tung angeordnete Reihen Laufrollen 134,136 parallel zur Richtung Y und bilden eine zweite Rollbahn, auf der die Gleitschuhe 126,126',128,128· laufen können, um die bewegliche Last 120 in die durch den Pfeil Y angezeigte Richtung zu befördern. Jeder Gleitschuh 122 bis 128' weist eine wannenförmige Einbuchtung 138 auf, in die der runde Teil einer Laufrolle einer der Rollbahnen sich festsetzt, wenn sich das Chassis 120 in eingerasteter und abgesenkter Lage befindet. Die Länge eines jeden Gleitschuhes 122 bis 128' ist selbstverständlich dem Abstand zwischen den Laufrollen bis 136 angepaßt. Die gesamte Anlage ist so aufgebaut, daß jeder Gleitschuhen jeder Zwischenstellung zwischen den beiden Haltestellen auf mindestens zwei Laufrollen aufliegt, und es ist leicht ersichtlich, daß die Last unter diesen Bedingungen immer an mindestens vier Stellen getragen wird, wodurch jedes Absinken oder Einrasten der Gleitschuhe an irgendeiner Laufrolle vermieden wird. An den Haltestellen wird jeder Gleitschuh nur von einer einzigen Laufrolle getragen, die einer entsprechenden Vertiefung gegenüberliegt, in die die Laufrolle einrastet. Die Fig.10 zeigt schematisch die relative Stellung, z.B. der Gleitschuhe 122',124·, die mit den Laufrollen 132 zusammenarbeiten, in den verschiedenen Bewegungsstadien des Chassis oder des Wagens 120, der in Richtung des Pfeiles X fährt. Die durch den Wagen belasteten Laufrollen sind in der Fig. als volle kleine Kreise dargestellt, während die unbelasteten Laufrollen durch leere kleine

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Kreise gekennzeichnet sind« Der Buchstabe L gibt in Fig.10 die kleinste Länge des Wagens 120 an, der Buchstabe G kennzeichnet die Zone, in der sich der Schwerpunkt der beweglichen Last 120 befinden muß. Der Abstand zwischen den beiden Haltestellen wird mit dem Buchstaben P bezeichnet und entspricht dem Abstand zwischen den Schienensträngen oder -reihen der schachbrettförmigen Verladeanlage. Die Größe der Kästchen des schachbrettförmigen Feldes ist durch P' gekennzeichnet.

nicht
Es ist/notwendig, im einzelnen die verschiedenen Phasen des in Fig.10 dargestellten Bewegungsvorganges zu beschreiben, und es soll die Bemerkung genügen, daß die durch die erste und die letzte Linie dargestellten Phasen den Haltestellen entsprechen, wobei die bewegliche Last zum nächsten Schienenstrang befördert wurde. Das Chassis 120 der beweglichen Last weist einen kreuzförmigen Anker 140 auf, der in Fig.8 mit unterbrochenen Linien schematisch dargestellt ist und mit nicht dargestellten Induktoren zusammenarbeitet, die denen der Fig.7 ähnlich sind_o Die Anordnung der Laufrollen 130 und der zugehörigen Gleitschuhe 122,124 ist offensichtlich symmetrisch zu der vorher beschriebenen Lage der Laufrollen 132 und der zugehörigen Gleitschuhe 122',124¹O Die gleiche Anordnung wird auch für die Laufrollen 134 und 136 sowie für die zugehörigen Gleitschuhe 126,126·,128,128· derjenigen Strecke beibehalten, die in Richtung des Pfeiles Y verläuft.

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Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß den Fig.8 und 10 ergibt sich aus der vorhergehenden Beschreibung,, Ein Chassis oder Wagen 120, der -sich durch einen Linearmotor und insbesondere durch Induktoren, die parallel zur Fahrtrichtung des Wagens angeordnet sind, in Richtung des Pfeiles X fortbewegen läßt, wird von den Gleitschuhen 122 bis 124· getragen, die über die aus den Laufrollen 130 und 132 bestehenden Rollbahnen fahren. In dem Augenblick, in dem die bewegliche Last die in Fig„8 dargestellte Lage erreicht, kommen die Vertiefungen 138 der Gleitschuhe 122 bis 124' mit den entsprechenden Laufrollen 130,132 in Eingriff, die noch als einzige den Gleitschuhen 122 bis 124' gegenüberliegen_o Das Ineingriffbringen der Gleitschuhe ist mit einem Absinken des Chassis 120 verbunden und folglich auch mit einer Annäherung des Ankers 140 an die Oberfläche der festen Induktoren, von denen einer von diesem Augenblick an in umgekehrter Richtung erregt wird, so daß das Chassis 120 in bekannter Weise in die in Fig.8 gezeigte Zentrierstellung gebracht wird. Bei Heraustreten aus dieser Stellung wirkt der Induktor in entgegengesetzter Richtung und neigt dazu, die bewegliche Last automatisch wieder in die Einraststellung zurückzuführenο Es kann festgestellt werden, daß die Vertiefungen 138 der Gleitschuhe 126,126' und 128,128',

γ die entsprechend der senkrechten Bewegungsrichtung angeordnet sind, ebenfalls in die in Fig.8 dargestellte Stellung gegenüber einer Laufrolle geraten, die als einzige mit den Gleit-

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schuhen zusammenarbeiten kann= Die durch das Ineingriffbringen der Gleitschuhe 122 bis 124' hervorgerufene Abwärtsbewegung wird also keineswegs durch eine Kontaktaufnahme der Gleitschuhe 126 bis 128' mit den Rollorganen oder Laufrollen 134, 136 der senkrecht verlaufenden Strecke behindert. Von der in Fig.8 gezeigten Ruhestellung ausgehend läßt sich die bewegliche Last 120 sowohl in Richtung X fortbewegen, indem sie die in diese Richtung orientierten Induktoren erregt, als auch in Richtung Y, indem sie die in dieser Bewegungsrichtung angeordneten Induktoren erregt. Der geringe Zwischenraum, der noch zwischen dem Anker 140 und den erregten Induktoren verbleibt, ermöglicht eine beträchtliche Antriebskraft, um die Vertiefungen 138 außer Eingriff mit den Laufrollen zu bringen. Bei einer Verschiebung in' Richtung des Pfeiles X gelangen die Laufrollen mit den schrägen Flächen der Vertiefungen 138 in Eingriff und bewirken ein Hochheben der Gleitschuhe 122 bis 124· und folglich auch ein Anheben des Chassis 120 und der zugehörigen Gleitschuhe 126 bis 128·. Dieses Anheben erlaubt es, die Gleitschuhe von ihren Tragrollen zu entfernen und jegliches Gleiten oder Reiben zu vermeiden, das den Bewegungswiderstand vergrößern könnte. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, die Lauffläche der Rollen abzurunden, um die Trennung der Gleitschuhe von den Oberflächen zu erleichtern. In ähnlicher Weise ruft eine Verschiebung in Richtung Y ein Anheben des Chassis 120 auf

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Grund der Kraft hervor, die die Laufrollen 134,136 auf die gewölbten Ränder der Vertiefungen 138 der Gleitschuhe 126 bis 128' ausüben, wobei die unwirksamen Gleitschuhe 122 bis 124' durch ein derartiges Anheben von ihren Tragrollen 130,132 getrennt werden würden. Die Änderung der Fahrbahn oder der Bewegungsrichtung der beweglichen Last 120 erfolgt also automatisch durch einfache Auswahl der erregten Induktoren und benötigt keinerlei Veränderungen der Trag- oder Führungsorgane.

Die Fig.9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, das es ermöglicht, die durch die Laufrollen ausgeübten Reibungskräfte bei einer in senkrechter Richtung verlaufenden Bewegung zu verringern. Eine Buchse 144 einer Laufrolle 142 ist dreh- und verschiebbar auf einer festen Achse 146 angeordnet. Zu beiden Seiten der Laufrolle 142 sind elastische Anschläge vorgesehen, die aus festen, mit der Achse 146 verbundenen Gehäusen 143,143' bestehen, von denen einer der Böden 145,145·, nämlich der, der an die Nabe der Laufrolle 142 angrenzt, beweglich angebracht ist und durch Druckfedern 148,150, die zwischen den Böden 145, 145· und den Gehäusen 143,143· liegen, in Richtung auf die Laufrolle 142 gepreßt werden. Der Bewegungsspielraum der Böden 145,145' ist in Richtung auf die Laufrolle 142 durch Flansche der festen Gehäuse 143,143» begrenzt. Es ist leicht

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einzusehen, daß ein schematisch dargestellter und mit 122 bezeichneter Gleitschuh, der sich in Richtung des Pfeiles X fortbewegt und mit der Oberfläche der Laufrolle 142 in Kontakt gelangt, diese in der Phase des Einklinkens axial gegen die Wirkung einer Feder 148 mitverschiebt» Durch die seitliche Verschiebung der Laufrolle 142 wird jegliche Reibung zwischen dem Gleitschuh und der Laufrolle 142 vermieden und gleichzeitig ermöglicht, daß diese in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt, sobald sie durch ein Anheben des Gleitschuhes, das dadurch ausgelöst wird, daß die bewegliche Last ihre Einraststellung verläßt, befreit wird. Die Vorrichtung ist selbstverständlich in beiden Richtungen wirksam» Jedes andere System, bei dem z.B. ein auf Grund einer bestimmten Flexibilität bestehendes relatives Schwenken der Laufrolle möglich ist, führt zum erwünsdbten Ergebnis.

Die Verriegelungs- oder Verklinkungskraft hängt von dem Profil der Seitenränder der Vertiefungen 138 ab, und je nach der erwünschten Wirkung müssen die Neigungen mehr oder weniger stark sein.

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Claims

Patentansprüche:

1.) Linearer Induktionsmotor, insbesondere zum Antrieb einer Last, einer Transport- oder Verladeanlage, mit einem Induktor und einem Anker, von denen der eine Teil feststeht und der andere Teil mit der beweglichen Last verbunden ist, sowie mit einer Trag- und Führungsvorrichtung, die Organe aufweist, die mit dem Induktor und dem Anker des Motors verbunden sind und so miteinander zusammenarbeiten, daß der bewegliche Teil gegenüber dem festen Teil unter der Wirkung der Antriebskraft des Motors verschoben wird, wobei zwischen dem Induktor und dem Anker ein konstanter Abstand und Luftspalt bestehen bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung so angeordnet ist, daß sie Haltestellen bestimmt, an denen sich die Organe zueinander in einer Gleichgewichtsstellung befinden, wobei der Abstand und der Luftspalt zwischen dem Induktor und dem Anker des Motors in dieser Lage so verringert ist, daß die verfügbare Antriebskraft ausreichend erhöht wird, daß die an der Haltestelle auftretende Trägheit durch den Linearmotor überwindbar ist.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Organ der Tragvorrichtung Führungsflächen aufweist, die sich parallel zum festen Teil des Motors erstrecken und die Profiländerungen in Form von Vertiefungen aufweisen, in die die

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entsprechend ausgebilcL-eten Organe eindringen und einrasten, so daß der Zwischenraum zwischen den Teilen des Linearmotors verringert wird.

3. Transport- oder Verladeanlage, die mit einem Linearmotor gemäß Anspruch 1 oder 2 versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine feste Fahrbahn aufweist, entlang welcher feste Induktoren gestaffelt angeordnet sind, deren Luftspaltoberflächen sich parallel zur Fahrbahn und der Wagen erstrecken, die sich auf der Fahrbahn bewegen und von denen jeder einen Anker trägt, der durch Tragorgane des Wagens im Abstande von und parallel zu den Induktoren gehalten wird, wobei die Fahrbahn und die Tragorgane so angeordnet sind, daß dadurch vorbestimmte Haltestellen für den Wagen festgelegt sind, an denen der Wagen in abgesenkter Stellung gehalten wird, wodurch der Luftspalt des Motors verringert und die Antriebskraft erhöht wird.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Bereich der Haltestelle mit verringertem Luftspalt eine Abzweigstelle mit festen Organen aufweist, die eine Fahrbahn bestimmen, die senkrecht zu den ersten festen Organen der ersten Fahrbahn verläuft und deren Stelle einer Haltestelle mit verringertem Luftspalt entspricht, sowie Induktoren und einen Anker zur Erzeugung einer Antriebskraft in Richtung der Abzweigstelle, wobei die Trag- und Führungsvorrichtung so

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angeordnet ist, daß sie den zwischen den Teilen bestehenden · Luftspalt vergrößert, sobald eine Bewegung auf der einen oder anderen Fahrbahn beginnt, wobei der Abstand die Zusammenarbeit zwischen den Trag- und Führungsorganen unterbricht, die der nicht ausgewählten Fahrbahn zugeordnet sind, um nicht die Bewegung entlang der anderen Fahrbahnen zu behindern.

5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahn eine Vielzahl von Rollorganen aufweist, die räumlich so angeordnet sind, daß eine Tragrollfläche entsteht, wobei der Wagen Traggleitschuhe aufweist, deren Länge mindestens genau so groß ist wie der maximale Abstand zwischen den Rollorganen und von denen jeder mit mindestens einer wannenförmigen Vertiefung und gewölbten Rändern versehen ist, in die ein zugehöriges Rollorgan einrasten kann, und daß die Gesamtanordnung so getroffen ist, daß jedes Rollorgan, das mit einem Gleitschuh zusammenarbeitet, gegenüber einer Vertiefung zu liegen kommt, in die es einrastet, wodurch ein Absenken des Gleitschuhes und des zugehörigen Wagens ermöglicht wird.

6β Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Wagen, die mit zwei Paar Gleitschuhen versehen sind, die wiederum paarweise in einer Reihe angeordnet sind, sowie zwei identische, parallele Rollbahnen aufweist, von denen jede mit einem Paar Gleitschuhe zusammenarbeitet, die in einer Reihe

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liegen und aus Rollorganen bestehen, die so angeordnet sind, daß in jeder Fahrstellung außerhalb der Haltestellen jeder Gleitschuh auf mindestens zwei Rollorganen aufliegt»

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Bereich der Haltestelle der ersten Fahrbahn eine senkrecht dazu verlaufende Abzweigbahn aufweist, wobei jede Rollbahn aus Laufrollen mit horizontaler und senkrecht zur Hauptrichtung der entsprechenden Fahrbahn verlaufender Achse besteht und die Abzweigzone mit ineinandergreifenden Laufrollen versehen ist, die beiden Fahrbahnen angehören, sowie Wagen, die mit einer zweiten Reihe von Gleitschuhen versehen sind, die senkrecht zu den anderen verläuft und mit den Laufrollen der zweiten Fahrbahn zusammenarbeiten kann, wobei jeder Gleitschuh eine Haltevertiefung aufweist, in die an der Haltestelle die zugehörige Tragrolle einrastet.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vertiefungen auf die ganze Breite des Gleitschuhes erstrecken, um nicht einer Bewegung in senkrechter Richtung, die von der Abzweigstelle ausgeht und entlang der anderen Fahrbahn verläuft, nach dem Hochheben des Wagens entgegenzuwirken, das. auf die Wirkung der senkrechten Gleitschuhe zurückzuführen ist, die im Laufe der Bewegung den Wagen tragen und führen.

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9. Verladeanlage gemäß Anspruch 8, die Reihen von Fahrbahnen aufweist, die ein schachbrettartiges Netz von sich kreuzenden Fahrbahnen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kreuzung eine Haltestelle bestimmt, die dem ausgewählten Motor entsprechend ein Abzweigen der Wagen auf die eine oder die andere der senkrechten Fahrbahnen erlaubt, wobei der Anfang der Bewegung in einer der Richtungen ein Anheben des Wagens durch die Laufrollen der ausgewählten Fahrbahn, die aus den Vertiefungen der zugehörigen Gleitschuhe heraustreten, und einen Abstand der anderen Gleitschuhe hervorruft, die sich in Richtung der nicht vorgewählten, aus Laufrollen bestehenden Fahrbahn erstrecken.

10. Verladeanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrollen so befestigt sind, daß sie eine begrenzte axiale Bewegung ausführen können, wobei Zentrierorgane eine Gleichgewichtsstellung bestimmen, in die die Laufrolle ständig hineingedrängt wird.

11. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche., dadurch gekennzeichnet, daß der Anker aus elektrisch leitendem, nicht ferromagnetischem Werkstoff besteht.

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