DE2247858A1

DE2247858A1 - Magnetische schwebebahn

Info

Publication number: DE2247858A1
Application number: DE19722247858
Authority: DE
Inventors: Anton Dr-Ing Bertling
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-09-29
Filing date: 1972-09-29
Publication date: 1974-04-04
Also published as: FR2201199B3; JPS4971618A; GB1439204A; US3869990A; FR2201199A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetische Schwebebahn, bei der an einem bewegten. Körper mindestens ein Wicklungsträger eines Linearmotors und Magnete oder stromdurchflossene primäre Leiterschleifen einer magnetischen Trag- und Seitenführungsvorrichtung angeordnet sind, denen auf der Strecke vertikale und horizontale sekundäre Leiterschleifen oder -platten zugeordnet sind.

Durch den Aufsatz "Elektrisch angetriebene Eisenbahnfahrzeuge mit elektromagnetischer Schwebeführung'* von Hermann Kemper aus der Zeitschrift ETZ A, I.Januar 1953, Seite 13, 14 ist eine Schwebebahn bekannt, bei der zum Antrieb des Fahrzeuges eine Drehstromwicklung in die Polflächen von Tragmagneten eingebaut ist. Dadurch kommt man mit einer gemeinsamen Reaktionsschiene für den Linearmotor und die Tragvorrichtung aus» Zur Seitenführung des Fahrzeuges wird bei dieser bekannten Ausbildung ähnlich wie bei anderen Systemen eine stromdurchflossene Leiterschleifenanordnung verwendet, der eine senkrecht zur Fahrbahnebene angeordnete magnetisch leitende Schiene zugeordnet ist. Diese Schiene ist von der Leiterschleifenanordnung durch einen senkrecht zur Fahrbahnebene verlaufenden Luftspalt getrennt. Es sind auch elektrodynamische Schwebeführungen eines Fahrzeuges bekannt (US-Patentschrift 1 020 943), an dem Magnete angeordnet sind, die im Zusammenwirken mit elektrisch leitenden Teilen der Fahrbahn bei einer Bewegung des Fahrzeuges Hubkräfte erzeugen. Dies bewirkt, daß das Fahrzeug während seiner Bewegung in einem Schwebezustand gehalten wirÜ. Es ist ferner bekannt, dieses elektrodynamische Schwebeprinzip auch zum Erzeugen von Seiten-

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fiihrungskräften für das Fahrzeug auszunutzen (US-Patentschrift 3 470 828). Auen bei dieser Anordnung ist zwischen der an dem fahrzeug angeordneten > primären Leiterschleifenanordnung und der ihr zugeordneten sekundären elektrisch leitenden Teile ein senkrecht zur Fahrbahn verlaufender Luftspalt angeordnet. - ' ' \

Bei derartigen magnetischen Schwebehahnen ergeben sich in Bereich der Weiche für Antrieb, Führung und Sichtungswahl Schwierigkeiten, Nach der Druckschrift von Hesserschmitt-Bölkow-Blohm "Entwicklung eines Schnelltransport-Systems¹¹, Abschnitt Fahrweg, Weichenkonzept sind auf einer Fahrbahn stationäre Magnete und am Fahrzeug Ankerschienen angebracht, um die erforderlichen Hubkräfte in der Weiche zu erzeugen. Zur Seitenführung sind in der Weiche an den äußeren Führungsschienen weitere Elektromagnete montiert, die zusammen mit den Führungsmagneten des Zuges abstoßende Kräfte erzeugen. Die genannte Literaturstelle enthält keinerlei Angaben über den Vortrieb im Weichenbereich.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung mechanischer Stellvorrichtungen eine Schwebebahn zu schaffen, bei der im Weichenbereich Vortrieb, Seitenführung und Hub sichergestellt sind und die Fahrtrichtung vom Fahrzeug aus oder über eine Fernsteuerung mit einfachen Mitteln wählbar ist und überwacht werden kann. Die Lösung besteht bei einer Schwebebahn der eingangs genannten Art erfindungsgemäß darin, daß im Bereich der Weiche sämtliche auf der Strecke -vorhandenen senkrechten Leiterschleifen oder -platten der Trag- und/oder Seitenführungsvorrichtung sowie des Linearmotors durch zumindest annähernd parallel zur Fahrbahn angeordnete Leiterschleifen bzw. -platten ersetzt sind, denen an dem bewegten Körper zusätzliche Magnete bzw. primäre Leiterschleifen so zugeordnet sind, daß die Luftspalte der Hubvorrichtung, der S.eiteiifübungsvorrichtung und des Linearmotors etwa parallel zur Fahrbahn verlaufen. Auf diese Weise ist die Fahrbahn

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auch im Bereich der Weiche so gestaltet, daß auf ilrr auch ein konventionelles Fahrzeug (Rad-Schienensystem) !betrieben werden kann. Darüber hinaus ist auch im Weichenbereieh der Vortrieb sichergestellt. An die Spurgenauigkeit in der Weiche brauchen dabei keine überhöhte Anfordermagen gestellt zu werden. Gegenüber der Ausführung mit in der Weiche verlegten Elektromagneten wird nicht nur eine größere Betriebssicherheit, sondern auch eine Einsparung an Energie -erreicht.

In der Zeichnung ist ein schematisches Ausführungslbeispiel der Erfindung dargestellt. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine magnetische Schwehefeahn, Pig. 2 ein Kräftediagramm zur Seitenführungsvorrichtung der

Fig. 1 und
Fig. 3 eine Fahrbahn im Bereich einer Weiche.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Fahrbahn bezeichnet, die zu beiden' Seiten 3e eine Bahn mit Leiterplatten 3 trägt, denen durch einen waagrechten luftspalt getrennt auf dem Fahrzeug F stromdurchflossene Leiterschleifen 4 für die Erzeugung iron Hubkräften nach dem elektrodynamischen Prinzip zugeordnet sind. Auf der freien Strecke wird das Fahrzeug F durch stromdurchflossene Leiterschleifen 6 im Zusammenwirken mit den Leiterplatten 7 seitlich geführt. Das Fahrzeug E ist. ferner mit Ständerteilen 8 eines Linearmotorantrielbs ausgerüstet, die über senkrechte Luftspalte mit einer elektrisch leitenden hochkant montierten Platte 7 auf der Fahrbahn 1 zusammenwirken. Auf der Fahrbahn 1 sind auch noch Schienen angeordnet, die zur Spurführung des Fahrzeuges F mit Hilfe der einziehbaren Räder 10 bei kleinen Geschwindigkeiten dienen. Nach dem Einschalten des Linearmotors wird das Fahrzeug F'vom Stillstand aus auf den Rädern 10 fahrend beschleunigt. Nach dem Erreichen einer gewissen Mindestgeschwindigkeit

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werden in dem Tragsystem mit den stromdurchflossenen Leiterschleifen 4 und den Leiterplatten 3 Hubkräfte erzeugt, die zum Schweben des Fährzeuges führen. In diesem Schwebebetrieb werden die Räder 10 hochgezogen. Im Bereich der Weiche W sind sämtliche auf der Strecke vorhandenen Leiterplatten 7 der Seitenführungsvorrichtung sowie des Linearmotors durch zumindest annähernd parallel zur Fahrbahn 1 angeordnete Leiterplatten 7a bzw. 7b ersetzt. Der Leiterplatte 7a sind an dem bewegten Körper F zusätzliche primäre Leiterschleifen 8a (Drehstromwicklung des Linearmotors) zugeordnet, während die Leiterplatte 7b, die magnetisch leitend ausgebildet ist, mit der primären stromdurchflossenen Leiterschleife 6b zusammenarbeitet. Die primären stromdurchflossenen Leiterschleifen 4, 6b, 8a und die ihnen zugeordneten Leiterplatten 3 bzw. 7b sind derart angeordnet, daß die Luftspalte £1, <f*2, £3 zumindest annähernd parallel zur Fahrbahn 1 verlaufen.

In Fig. 2 sind für die magnetischen Leiterplatten 7b mit der Breite b die bei einer Abweichung aus der vorgegebenen Spur entstehenden rückführenden Kräfte K aufgetragen. Aus dem Diagramm ist zu ersehen, daß diese Kräfte K bereits bei einer kleinen Auslenkung sehr hohe Werte annehmen.

Wie Fig. 3 zeigt, ist die elektrische Leiterplatte 7 nur bis zur Weiche W geführt. Im Bereich der Weiche W wird der Vortrieb durch die elektrisch leitende Platte 7a im Zusammenwirken mit den stromdurchflossenen Leiterschleifen 8a (Wicklungsträger des Linearmotors) übernommen. Die Leiterschleifen bzw. -platten 3 der freien Strecke sind im Bereich der Weiche als leitender Belag 7a weitergeführt. Die magnetisch leitenden Schienen 7b sind in der Weiche nur an den beiden Außenseiten A, B angeordnet. Zur Fahrtrichtungswahl wird nur die eine oder andere der primären Leiterschleifen 6b erregt, so daß das Fahrzeug F geradeaus fährt oder der ge-

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krümmten Bahn folgt. Für Geradeausfahrt ist z„B. die linke Leiterschleife 6b mit der leiterplatte 7~b auf der Seite B in Eingriff und die rechte Leiterschleife 6b unerregt.

Besonders vorteilhaft ist es_s die Antriebs-, Hub- und Seitenführungsvorrichtung so anzuordnen, daß die Luftspalte if 1 bis (f"5 zumindest annähernd in einer Ebene in der Mähe der Schienenoberkanten der Anlauf-· und Auslauf vorrichtung liegen. Damit werden über die Laufschienen ragende Teile vermieden und es wird das Befahren der Sehwebefahrbahn mit herkömmlichen Eisenbahnfahrzeugen bzw«, das Befahren des vorhandenen Eisenbahnschienennetzes mit Schwebefahrzeugen möglich, so daß mit Schwebefahrzeugen auch außerhalb der Schwebebahn liegende Punkte bedient v/erden teörnierio

3 Figuren

3 Patentansprüche

A 0 y η i 4 / U 2 b 2

Claims

2 β. Sep. 1972

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Patentansprüche

ί1.!Magnetische Schwebebahn, bei der an einem bewegten Körper mindestens ein Wicklungsträger eines Linearmotors und Magnete oder stromdurchflossene primäre Leiterschleifen einer magnetischen Trag- und Seitenführungsvorrichtung angeordnet sind, denen auf der Strecke vertikale und horizontale sekundäre Leiterschleifen oder -platten zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Weiche {¥) sämtliche auf der Strecke vorhandenen senkrechten Leiterschleifen oder -platten (7) der Trag- und/ oder Seitenführungsvorrichtung sowie des Linearmotors durch zumindest annähernd parallel zur Fahrbahn (1) angeordnete Leiterschleifen bzw. -platten (7a, 7b) ersetzt sind» denen an dem bewegten Körper (F) zusätzliche Magnete bzw. primäre Leiterschleifen (6b, 8a) so zugeordnet sind, daß die Luft spalte (£1, £2, <f3) der Hubvorrichtung, der Seit enf iihrungsvorrichtung und des Linearmotors etwa parallel zur Fahrbahn (1) verlaufen.
2. Schwebebahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 'bei Anordnung zweier Bänder sekundärer Leiterschleifen bzw. -platten (7) für die Seitenführungsvorrichtung auf der Strecke im Bereich der Weiche (W) sekundäre leiterschleif en bzw. -platten (7b) nur an zwei Seiten vorgesehen sind und zur Fahrtrichtungswahl ein' Eingriff' einer der primären Leiterschleifen (6b) mit einer der sekundären Leiterschleifen bzw, -platten (7b) durch Zuschalten der Erregung einer primären Leiterschleife (6b')^; bewirkt wird.
3. Schwebebahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den primären stroedurchflossenen Leiterschleifen (6b) zugeordneten Leiterplatten (7b) magnetisch leitend ausgebildet sind.

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