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Weiche - insbesondere fül magnetison abgestützte Fahrzeuge - mit
in T-oder kreuzform angeordneten Weichensträngen Die Erfindung betrifft eine Weiche
insbesondere für magnetisch abgestützte Fahrzeuge - mit in T- oder Kreuzform angeordneten
Weichensträngen, die jeweils mehrere parallel zueinander geführte Magnet spuren
und Führungsbahnen aufweisen, wobei den Weichensträngen außerhalb des Weichenzentrums,
in dem die Weichenstränge aufeinandertreffen, Impulsgeber zur Beschleunigung und
Abbremsung des Fahrzeuges zugeordnet sind.
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Weichen in T- oder Kreuzform haben gegenüber konventionellen Weichen
den Vorteil wesentlich geringeren Platzbedarfs; sie weisen keine Krümmungsradien
auf, setzen jedoch voraus, daß das zugehörige Fahrzeug an sich übergangslos seine
Richtung ändern kann. Bei Radfahrzeugen beispielsweise läßt sich diese Forderung
nur mit erheblichem technischen Aufwand erfüllen, der mit erhöhtem Verschleiß und
größerer Störanfälligkeit des Fahrzeugs und der Weiche verbunden ist.
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Demgegenüber kann ein mittels Magneten abgestütztes Fahrzeug einer
winkligen Richtungsänderung des zugehörigen Fahrwegs folgen, auch wenn die Magnete
starr -und somit nicnt stör- und verschleißanfällig - angebracht
sind.
Voraussetzung für die Betriebssicherheit einer solchen Umlenkung ist, daß an keiner
Stelle der Weiche eine ernebliche Unterbrechung der magnetischen Abstützung eintritt
und daß sich durch die Magnete hervorgerufene Nebenkräfte nicht nachteilig auswirken.
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Die Erfindung Iiat sich die Aufgabe gestellt, eine Weiche zu entwickeln,
bei der die mechaniscii veränderliciie Führung konventioneller Weichen durch ein
als Kraftschluß wirkendes magnetisches Feld ersetzt wird, welches im Weichenzentrum
nur unerheblich unterbrochen ist. Die Weiche soll verhältnismäßig kurze Schaltzeiteii
aufweiseii und - beispielsweise - in eine elektronische Datenverarbeitungsanlage
integrierbar sein.
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Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß
die Punlite im Weichenzentrum, die den aufeinandertreffenden, ein Gitter bildenden
Magnetspuren gemeinsam sind, bezüglich ihrer Anordnung und Abmessung den ihnen im
Fahrzeug gegenüberliegenden Magneten entsprechen.
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Die blagnetspuren in den einzelnen Weichensträngen sind also so angeordnet,
daß die das Fahrzeug tragenden magnetischen kräfte - abgesehen von den Stellen,
an denen die Führungsbahnen, z.B. Nuten für die Führungsrollen des Fahrzeugs, die
Magnetspuren kreuzen -auch im Weichenzentrum nicht unterbrochen sind. Das Fahrzeug
kann demgemäß mittels der Impulsgeber, die vorzugsweise als ortsfeste Linearmotore
ausgebildet sind, im Weichenzentrum abgebremst und auf einen Weichenstrang
geschoben
werden, welcher rechtwinklig zu dem bisher befahrenen Weichenstrang liegt.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin,
daß zur Ausrichtung des Fahrzeugs jeder Weichenstrang, der in zwei jeweils senkrecht
zu diesem verlaufende Weichenstränge übergeht, innerhalb des Weichenzentrums mit
Magneten ausgestattet ist, deren Feldstärke - von dem betreffenden Weichenstrang
aus gesehen - in Richtung auf das Weichenzentrum ansteigt. Da die Impulsgeber außerhalb
des Weichenzentrums angeordnet sind, gerät das Fahrzeug im Umlenkungsbereich aus
deren Wirkungsbereich und kann demgemäß nicht mehr gesteuert werden. Um eine derartige
indifferente Lage des Fahrzeugs zu vermeiden, wird daher in den Magnetspuren eine
magnetische Überhöhung erzeugt, durch welche das Fahrzeug in einen instabilen Zustand
versetzt wird. Dieser veranlaßt das Fahrzeug, von sich aus in den Wirkungsbereich
eines der Impulsgeber zu laufen.
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Die magnetische Überhöhung kann bei Weichen, die mit Dauermagneten
ausgestattet sind, vorzugsweise dadurch erzeugt werden, daß die Magnetmasse in den
Magnetspuren in Richtung auf das Weichenzentrum stufenförmig vergrößert wird.
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Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, im Weichenzentrum Elektromaguete
vorzusehen, wobei die Feldstärke der in Richtung auf das Weichenzentrum aufeinanderfolgenden
Elektromagnete zimmer weiter ansteigt.
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Bei Weichen, bei welchen die Weichenstränge, die senkrecht zu einem
weiteren Weichenstrang verlaufen, mit
einem verhältnismäßig kurzen
Faiirweg in Verbindung steiien, weist der betreffende Weichenstrang vorteilhaft
weniger Magnetspuren auf als die abknickenden Weichenstränge.
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Im Fahrzeug können a Magnete - zur Erzielung einer bestiniraten Tragkraft
- in mehreren Reihen nebeneinander angeordnet sein. Es ist jedoch vorteilhaft, eine
größere Anzahl von Magneten hintereinander in wenigen Reiijen einzubauen, da bei
dieser Anordnung weniger Magnetspuren benötigt werden, bei langen Fahrwegen also
beträchtliche Einsparungen an Blagnetmaterial erzielbar sind.
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Die zuletzt beschriebeneAnordnung der Magnete führt dazu, daß die
abknickenden Weichenstränge - entsprechend der Anordnung der Magnete im Fahrzeug
- eine größere Anzahl Magnetspuren aufweisen müssen. Der damit verbundene höhere
Aufwand an Magnetmaterial ist daher nur vertretbar, wenn die abknickenden Fahrwege
verhältnismäßig kurz sind, es sich dabei also beispielsweise um "Abstellgleise"
handelt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht einer Weiche in Kreuzform, Fig. 2
die Draufsicht der Weiche nah Fig. t mit magnetischer Überhöhung im Weicheneentrum,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III- III in Fig. 2,
Fig. 4 eine
Draufsicht einer Weiche in T-Form mit gleichartig ausgebildeten Weichensträngen
und Fig. 5 eine Draufsicht einer Weiche in T-Form mit unterschiedlich ausgebildeten
Weichensträngen.
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Die Kreuzweiche weist vier Weichenstränge 1 iois 4 auf, die im Weichenzentrum
5 aufeinandertreffen. Die Weichenstränge bestehen jeweils aus vier Magnetspuren
6, die mit Dauermagneten bestückt sind und im Weichenzentrum ein gleichmäßiges Magnet
gitter bilden. Jedem Weichenstrang sind zwei Nuten 7 zugeordnet, in denen die beiden
Führungsrollen 8 und 9 des Fahrzeugs 10 geführt sind.
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Die Magnetspuren, die jeweils nur an zwei Stellen durch die verhältnismäßig
schmalen Nuten unterbrochen sind, sind so angeordnet, daß ihre Kreuzungspunkte bebezüglich
der Anordnung und Abmessung den Dauermagneten 11 im Fahrzeug 10 entsprechen.
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Außerhalb des Weichenzentrums 5 sind vier Linearmotore 12 angebracht,
welche der Beschleunigung und Abbremsung des Fahrzeugs bei Richtungsänderungen dienen.
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Da das Fahrzeug im Weichenzentrum aus dem Wirkwlgsbereich der tinearmotore
12 gerät und somit nicht mehr von außen steuerbar ist, müssen Mittel vorgesehen
werden, durch welche eine indifferente Stellung des Fahrzeugs 10 im Weicienzentruiii.
5 verhindert wir4.
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Zu diesem Zweck wird im Weichenzentrum 5 eine magnetische Überhöhung
erzeugt, durch welche das Fahrzeub: in einen instabilen Zustand versetzt wird, aus
dem es von sich aus immer iii den Wirkungsbereich eines Linearmotors zurücklaufen
wird. Die magnetische Überhöhung, , die durch eine in Richtung auf das Weichenzentrum
gestaffelte Vergrößerung de Magnetmasse in den Magnetspuren erzeugt wird, ist in
Fig. 2 symbolisch durch einen Stern 5' dargestellt. Fig. 3 zeigt beispielhaft, wie
sich eine Staffelung der Magnetmasse durch Überlagerung von vier Magnetschichten
13 bis 16 erzielen läßt.
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Die Weiche arbeitet folgendermaßen: Das auf dem Weicilenstrang 3 faiirende
Fahrzeug (dargestellt durch den Pfeil 17) wird durch die Linearmotoren 12 zunächst
im Weichenzentrum 5 fixiert und anschließend durch die Linearmotore 12'' in Richtung
des Pfeiles 18 weiterbewegt. (Die Wirkungsrichtung der Linearmotore 12' , 12'' ist
dabei durch Pfeile dargestellt).
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Die aus den Weichensträngen 19 bis 21 gebildete T-Weiciie ist mit
einer magnetischen Überüöhung in Form einer Schräge ausgestattet (in Fig. 4 symbolisch
durch zwei Keile 5'' dargestellt).
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Das auf dem Weichenstrang 20 befindliche Fahrzeug (nicht dargestellt)
wird von den Linearmotoren 22 in das Weichenzentrum 5 geschoben und anschließend
von dem Linearmotor 23 nach rechts oder links verfahren.
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Ein auf dem Weichenstrang 19 oder 21 befindliches Fahrzeug wird durch
den Linearmotor 23 in das Weichenzentrum 5 geführt; von dort läuft es auf der magnetischen
Schräge in den Wirkungsbereich der Linearmotore 22 und wird durch diese auf dem
Weichenstrang 20 abgefahren.
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In Fig. 5 ist ene T-Weiche dargestellt, bei welcher die abzweigenden
Weichenstränge 24 und 25 - in Abhängigkeit von der Ausbildung des Fahrzeugs 26 -eine
andere Anzahl Magnet spuren 27 tragen alstder Weichenstrang 28 mit den Magnetspuren
29. Die Breite der Magnetspuren 27 entspricht dabei der Länge der Dauermagnete 30
im Fahrzeug 26.
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Unter der Voraussetzung, daß die Magnetspuren 27 wesentlich kürzer
sind als die Magnetspuren 29, lassen sich durch eine derartige Anordnung wesentliche
Einsparungen an Magnetmaterial erzielen.
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In den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen auch andere als die
oben beschriebenen Weiclienausführungen, beispielsweise Weichen ohne echte Weichenfunktion
in Form von rechtwinkligen Kurven.
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Ansprüche: