DE2318756B2

DE2318756B2 - Elektromagnetische Spurführung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE2318756B2
Application number: DE2318756A
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Lichtenberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-04-13
Filing date: 1973-04-13
Publication date: 1975-06-26
Also published as: DE2318756A1; US3861320A; FR2226076A5; JPS50510A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnet! sehe Spurführung für ein Fahrzeug, an dem zum Erzeugen von Trag- und/oder Seitenführungskräften mit Gleichstrom durchflossene Leiterschleifen angeordnet sind, denen stationäre Kuirzschlußkreise bildende Leiterbahnen auf der Fahrbahn zugeordnet sind (»Die Bundesbahn« 1968, S. 453 und 454).

Durch die deutsche Patentschrift 7 07 032 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 Elek tromagnete abgeschaltet, so daß das Fahrzeug nur mehr durch die Anziehungskräfte der an einer Seite angeordneten Seitenführungs-nagnete und durch die entgegengesetzt wirkenden Spurführungskräfte des Tragsystems geführt wird. Bei dieser Ausführung muß Strom in den Leiterschleifen der am Fahrzeug angeordneten Elektromagnete durch Abstandssteuerge rate über Stromrichter ständig geregelt werden, um einen bestimmten Abstand zwischen den Elektromagneten und den ortsfesten Eisenschienen einzuhalten. 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 mil zunehmender Auslenkung die Tragkräfte beeinträchtigt werden. Die Führung des Fahrzeuges ist damit nicht in allen Betriebssituationen sicher 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 Perma nentmagnete einwirken (DT-AS 21 40 103). 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 wechsel weisen Andern 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 Spurführungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß darin, daß im Bereich einer Weiche in jeder der Fahrbahnen mindestens eine ortsfest, zur Fahrtrichtungswahl an eine Gleichstromquelle anschaltbare Leiterschleife spiegelsyr.jmetrisch zur Mittellinie der Fahrbahn angeordnet ist. und zwar derart, daß stromdurchflossenen Längsseiten der weichenseitigen Leiterschleifen entgegengesetzt strcmdurchflossene 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 Anzugs- und Abstoßungskräften und ohne Verwendung von Abstandsregeleinrichtungen, also mit einfacheren Mitteln erzeugt werden, was auch der Laufruhe und der Betriebssicherheit zugute kommt. Während bei horizontaler Versetzung der Längsseiten der Leiterschleifen nur abstoßende Seitenführungskräfte erzeugt 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) m einfacher Weise geändert werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und in den Unteransprüchen gekennzeichnete Ausgestaltungen werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Querschnitt (gemäß Schnittlinie I-Iin Fig.2)und

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Weiche,

Fig.3 ein Kräftediagramm (in der Schnittebene III-lHderFig.2)und

F i g. 4 eine andere Ausführung einer Weiche im Querschnitt.

In F i g. 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, 262 der Leiterschleifen 2a, 2b ist auf der Fahrbahn eine durchgehende elektrische Leiterplatte 3 zugeordnet, die bei einer Bewegung des Fahrzeuges in Wechselwirkung mit den stromdurchflossenen 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 am Fahrzeug angeordneten Wicklungsträgern 11 und einer auf der Fahrbahn angeordneten Reaktionsschiene 12.

Wie auch F i g. 2 zeigt, sind den am Fahrzeug 1 angeordneten supraleitenden Leiterschleifen 2a, 26 im Bereich einer Weiche W in beiden Fahrpuren Fl, Fl ortsfeste zur Fahrtrichtungswahl an eine Gleichstromquelle 7 anschaltbare Leiterschleifen 6a, 66 zugeordnet. Diese Leiterschleifen 6a, 66 sind symmetrisch zur Mittellinie jeder Fahrspur Fl bzw. Fl so auf der Fahrbahn angeordnet, daß ihre stromdurchflossenen Längsseiten 6al, 6a2 bzw. 661,662 entgegengesetzt stromdurchflossenen Längsseiten 262 der Leiterschleifen des Fah.-zeuges 1 vertikal und horizontal versetzt gegenüberliegen. Dadurch kommen die Leiterschleifen 2a, 26 und 6a jeweils spiegelsymmetrisch zur Mittellinie einer Fahrbahn Fl bzw. Fl zu liegen.

Mit dieser Anordnung werden zwischen Fahrbahn und Fahrzeug die im Diagramm der F i g. 3 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 Kra^f*. bezeichnet. Dabei wurden die von den oberen Längsseiten 2ai,261 der Leiterschleifen 2a bzw. 26 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 von Abstandsfühlern 5 den Strom in den Leiterschleifen 6a, 66 in stabilisierender Weise zu beeinflussen.

Es kann zweckmäßig sein, die symmetrisch zu jeder Mittellinie einer Fahrbahn angeordneten Leiterschleifen nochmals zu unterteilen und in jeder Fahrbahn zwei oder mehr Leiterschleifen 6all, 6a22 spiegelsymmetrisch zur Mittellinie der Fahrbahn vorzusehen (F i g. 4). Dabei liegen wieder Längsseiten 262 und 6a221 bzw. 262 und 6alll einander gegenüber, und es werden nach dem in F i g. 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.

Es ist vorteilhaft, die Längsseiten der Leiterschleifen 6a 66 der Weiche W gegenüber den mit ihnen zusammenwirkenden Längsseiten 262 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromagnetische Spurführung für ein Fahrzeug, an dem zum Erzeugen von Trag- und/oder Seitenführungskräften mit Gleichstrom durchflossene Leiterschleifen angeordnet sind, denen stationäre Kurzschlußkreise bildende Leiterbahnen auf der Fahrbahn zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer Weiche (W) in jeder der Fahrbahnen (Fi, F2) mindestens eine ortsfeste, zur Fahrtrichtungswahl an eine Gleichstiomquelle (7) anschaltbare Leiterschleife (6a bzw. 6b) spiegelsymmetrisch zur Mittellinie der Fahrbahn angeordnet ist, und zwar derart, daß stromdurchflossenen Längsseiten (6al, 6a2 bzw. 661, 662) der weichenseitigen Leiterschleifen entgegengesetz; stromdurchflossene Längsseiten (262) 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 (262) der Leiterschleifen des Fahrzeuges durch einen im wesentlichen parallel zur Fahrbahn verlaufenden Luftspalt voneinander getrennt sind.