DE2318756A1

DE2318756A1 - Elektromagnetische spurfuehrung fuer ein fahrzeug o.dgl

Info

Publication number: DE2318756A1
Application number: DE19732318756
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl Ing Lichtenberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-04-13
Filing date: 1973-04-13
Publication date: 1974-12-05
Also published as: JPS50510A; FR2226076A5; US3861320A; DE2318756B2

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, *?· ÄpHi ^?: Berlin und München Werner-von-Siemens-Str. 50

Unser Zeichen: VPA 73/3076

Nr/Po

Elektromagnetische Spurführung für ein Fahrzeug o.dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Spurführung für ein Fahrzeug o.dgl., an dem zum Erzeugen von Trag- und/oder Seitenführungskräften mit Gleichstrom durchflossene Leiterschleifen angeordnet sind, denen stationäre Reaktionskörper auf der Strecke zugeordnet sind.

Durch die deutsche Patentschrift 707 032 ist eine magnetische Schwebebahn bekannt, bei der die für ein Schweben erforderlichen Tragkräfte und Spurführungskräfte durch am Fahrzeug angeordnete Elektromagnete erzeugt werden, die mit stationären Eisenschienen auf der Strecke zusammenwirken. Zur Fahrtrichtungswahl in der Weiche wird eine der zu beiden Seiten des Fahrzeuges angeordneten Reihen der Elektromagnete abgeschaltet, so daß das Fahrzeug nurmehr durch die Anziehungskräfte der an einer Seite angeordneten Seitenführungsmagnete und durch die entgegengesetzt wirkenden Spurführungskräfte des Tragsystems geführt wird. Bei dieser Ausführung muß Strom in den Leiterschleifen der am Fahrzeug angeordneten Elektromagnete durch AbstandsSteuergeräte über Stromrichter ständig geregelt werden, um einen bestimmten Abstand zwischen den Elektromagneten und den ortsfesten Eisenschienen einzuhalten ₀ Dabei können in der Richtung der gerade wirksamen Seitenführungsmagnete ausreichend große Anziehungskräfte, in der Gegenrichtung von dem Tragsystem aber nur geringe Gegenkräfte ausgeübt werden, wobei mit zunehmender Auslenkung die Tragkräfte beeinträchtigt werden. Die Führung des Fahrzeuges ist damit nicht in allen Betriebssituationen sicher

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gewährleistet.

Es ist auch, schon eine Magnetschwebebahn bekannt, bei der die Führung in der Weiche durch auf einer Fahrzeugseite eingeschaltete Elektromagnete vorgenommen wird, die beispielsweise auf ortsfeste Permanentmagnete einwirken (DT-AS 2 HO 103). Dabei ist entweder die Polarität der Fahrzeug-Elektromagnete oder die der ortsfesten Magnete derart änderbar, daß wechselweise Anzugs- und Abstoßungskräfte ausgeübt werden. Hier bedarf es zum wechselweisen Ändern der Polarität besonderer Einrichtungen auf dem Fahrzeug oder auf der Strecke im Bereich der Weiche.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Fortfall von Einrichtungen zum wiederholten Polaritätswechsel von Elektromagneten mit einfachen Mitteln eine Spurführung in der Weiche zu erzielen, bei der ausreichende Führungskräfte in beiden Seitenrichtungen ohne Beeinträchtigung der Tragfunktion der Schwebeeinrichtung erzeugt werden können.

Die Lösung besteht bei einer Spurfülirungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß darin, daß im Bereich der Weiche in jeder der Fahrachsen mindestens eine ortsfeste, zur Fahrtrichtungswahl an eine Gleichstromquelle anschaltbare Leiterschleife spiegelsymmetrisch angeordnet ist und zwar derart, daß stromdurchflossen®Längsseiten der Leiterschleifen der Weiche entgegengesetzt stromdurchflossene Längsseiten der Leiterschleifen des Fahrzeuges vertikal und horizontal versetzt gegenüberliegen· Auf diese Weise kann durch die zwischen den stromdurchflossenen Leitern des Fahrzeuges und der Weiche erzeugten abstoßenden Kräfte eine Spurführung auch ohne wechselweises Ändern von Anzugsund Abstoßungskräften und ohne Verwendung von Abstandsregeleinrichtungen, also mit einfacheren Mitteln erzeugt werden, was auch der Lauf ruhe und der Betriebssicherheit zugute kommt Während bei horizontaler Versetzung der Längsseiten der Leiterschleifen nur abstoßende Seitenführungskräfte erzeugt

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werden, ist es allein durch eine zusätzliche vertikale Versetzung möglich, Seitenführungs- und Tragkräfte gleichzeitig zu erzeugen. Dabei kann durch den Grad der vertikalen Versetzung das Verhältnis der Seitenführungskräfte zu den Tragkräften ("beispielsweise zur Einstellung der Fahrzeugneigung "bei Kurvenfahrten zum Ausgleich von Fliehkräften) in einfacher Weise geändert werden.

Die Erfindung und in den Unteransprüchen gekennzeichnete Ausgestaltungen werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt und

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Weiche, Fig. 3 ein Kräftediagramm

Fig. 4 eine andere Ausführung einer Weiche im Querschnitt.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Fahrzeug bezeichnet, das an beiden Seiten supraleitende Leiterschleifen 2a und 2b trägt, die vertikal angeordnet und entgegengesetzt von Gleichstrom durchflossen sind. Den unteren Längsseiten 2a2, 2b2 der Leiterschleifen 2a, 2b ist auf der Fahrbahn eine durchgehende elektrische Leiterplatte 3 zugeordnet, die bei einer Bewegung des Fahrzeuges in Wechselwirkung mit den stromdurehflossenen Leiterschleifen 2a, 2b Tragkräfte erzeugt. Mit Hilfe der zwischen den beiden Leiterschleifen 2a, 2b angeordneten nicht ferromagnetisehen Leiterplatten 4 werden beim Bewegungsvorgang des Fahrzeuges 1 auf der Strecke die Spurführungskräfte erzeugt. Zum Antrieb des Fahrzeuges 1 dient ein Linearmotor mit den am Fahrzeug angeordneten Wicklungsträgern 11 und der auf der Fahrbahn angeordneten Reaktionsschiene 12.

Wie auch Fig. 2 zeigt, sind den am Fahrzeug 1 angeordneten supraleitenden Leiterschleifen 2a, 2b im Bereich der Weiche V/ in beiden Fahrspuren F1, F2 ortsfeste zur Fahrtrichtungs-

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wahl an eine Gleichstromquelle 7 anschaltbare Leiterschleifen 6a, 6b zugeordnet. Diese Leiterschleifen 6a, 6b sind symmetrisch zu je einer Fahrachse F1 bzw. F2 so auf der Fahrbahn angeordnet, daß ihre stromdurchflossenen Längsseiten 6a1, 6a2 bzw. 6b1, 6b2 entgegengesetzt stromdurchflossenen Längsseiten 2b2 der Leiterschleifen des Fahrzeuges 1 vertikal und horizontal versetzt gegenüberliegen. Dadurch kommen die Leiterschleifen 2a, 2b und 6a jeweils spiegelsymmetrisch zu einer Fahrachse F1 bzw. F2 zu liegen.

Mit dieser Anordnung werden zwischen Fahrbahn und Fahrzeug die im Diagramm der Figur/dargestellten Kräfte erzeugt. In dem Kräftedreieck ist mit Fv die zwischen den Leiterschleifen auftretende horizontale Kraftkomponente, mit Fn die vertikale Kraftkomponente und mit Fr die resultierende Kraft bezeichnet. Dabei wurden die von den Längsseiten 2a1, 2b1 ausgehenden Kraftwirkungen vernachläßigt. Die an den beiden Fahrzeugseiten wirksamen horizontalen Kräfte Fr sind einander entgegengesetzt und führen so das Fahrzeug.

Durch äußere Störkräfte im Führungssystem können Schwingungen angeregt werden. Zur Unterdrückung derartiger Schwingungen ist es vorteilhaft, Regeleinrichtungen 8 vorzusehen und mit Hilfe der Abstandsfühler 5 den Strom in den Leiterschleifen 6a, 6b in stabilisierender Weise zu beeinflussen.

Es kann zweckmäßig sein, die symmetrisch zu jeder Fahrachse angeordneten Leiterschleifen nochmals zu unterteilen, und in jeder Fahrbahn zwei oder mehr Leiterschleifen 6a11, 6a22 spiegelsymmetrisch zur Fahrachse vorzusehen (Fig. 4). Dabei liegen wieder Längsseiten 2b2 und 6a221 bzw. 2b2 und 6a111 einander gegenüber und es werden nach dem in Fig. 4 gezeigten Kraftvektordiagramm abstoßende Kräfte in vertikaler und horizontaler Richtung erzeugt. Mit diesen Einrichtungen ist es möglich, die Seitenführungskräfte Fv und die Hubkräfte Fn auf jeder Seite unterschiedlich einzustellen, wie dies bei Kurvenfahrten zweckmäßig sein kann.

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Es ist vorteilhaft, die leiterschleifen 6a, 6b der Weiche W gegenüber den mit ihnen zusammenwirkenden Längsseiten 2b2 der Leiterschleifen des Fahrzeuges horizontal versetzt und vertikal nach unten versetzt anzuordnen und die Leiterschleifen des Fahrzeuges und der Weiche durch einen im wesentlichen parallel zur Fahrbahn verlaufenden Luftspalt voneinander zu trennen. Dadurch werden in die Fahrbahn oder über die Fahrbahn ragende Aufbauten vermieden und es wird ohne bewegliche Teile ermöglicht, in der Weiche eine Seitenführungseinrichtung an beiden Fahrzeugseiten vorzusehen, so daß das Fahrzeug sicherer als bisher geführt werden kann.

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Claims

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Patentansprüche

/ 1.^Elektromagnetische Spurführung für ein Fahrzeug, an dem

zum Erzeugen von Trag- und/oder Seitenführungskräften mit Gleichstrom durchflossene Leiterschleifen angeordnet sind, denen stationäre Reaktionskörper auf der Strecke .zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer Weiche (W) in jeder der Fahrachsen (F1, F2) mindestens eine ortsfeste, zur Fahrtrichtungswahl an eine Gleichstromquelle (7) anschaltbare Leiterschleife (6a bzw. 6b) spiegelsymmetrisch angeordnet ist und zwar derart, daß stromdurchflossenen Längsseiten (6a1, 6a2 bzw. 6b1, 6b2) der Leiterschleifen der Weiche (W) entgegengesetzt stromdurchflossene Längsseiten (2b2) der Leiterschleifen des Fahrzeuges (1) vertikal und horizontal versetzt gegenüberliegen.
2. Spurführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschleifen (6a, 6b) der Weiche und die mit ihnen zusammenwirkenden Längsseiten (2b2) der Leiterschleifen des Fahrzeuges durch einen im wesentlichen parallel zur Fahrbahn verlaufenden Luftspalt voneinander getrennt sind.

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