DE2329560A1

DE2329560A1 - System fuer schwebefahrzeuge

Info

Publication number: DE2329560A1
Application number: DE19732329560
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Schwaerzler
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1972-01-17
Filing date: 1973-06-09
Publication date: 1974-12-12
Also published as: DE2329560C3; GB1449764A; DE2329560B2; FR2232474B2; FR2232474A2

Description

Krauaa-Maffci TP 527 Aktianfaaallachaft O ο ο η ς β η München 50 ZOZ3ODU System für Schwebefahrzeuge Zusatz bub Zusatspatent

(Zusatapatentanmeldung P 22 33 631.8)

Dia Erfindung betrifft ein System sum elektromagnetischen Tragen und ggf. Führen eines Schwebefahrzeuges mit zwei in Längsrichtung am Fahrzeug außerhalb einer der horizontalen Fahrzeugrumpfbegrenzungsebenen vorgesehenen reihenföraigen Magnetanordnungen, die aus jeweils zwei nebeneinander liegenden Elektromagnete aufweisenden Magnetreihen bestehen, wobei jede Magnetreihe mit Ankerschienen eingriffefähig ist.

Der Vorteil einer derartigen Anordnung besteht insbesondere darin, daß daa Schwebefahrzeug auf Ein- und auf Zweibalkenfahrbahnen fahren kann, indem entweder die beiden inneren oder die beiden äußeren Magnetreihen der beiden Magnetanordnungen mit Ankerschienen der Fahrbahn in Eingriff stehen, und daß mit hoher Geschwindigkeit durchfahrbare Fahrbahn-Veichen und -Kreuzungen aufgebaut werden können, die keine beweglichen Fahrbahnteile aufweisen. Innerhalb von Weichen und Kreuzungen wechselt die Trag- oder die Trag- und Führungsfunktion mindestens einer Magnetanord-

409850/0224

nung an Ankerschienenwechselstellen Mehrfach von der •inen Mafnetreihe der Magnetanordnung sur anderen.

Fahrbahnkreuzungen und Fahrbahnweichen weisen nämlich eine Ankerschienenkreusungsβteile (Herzstück) auf, an der vier Ankerechienen zusammenlaufen, von denen jeweils ■wei aufeinanderstoßen. An derartigen Herzstücken ergeben eich hinsichtlich eines stoßfreien Übergangs der Tragfunktion von einer Reihe der Magnetanordnung auf die andere gewisse Schwierigkeiten, da im engeren Kreu-Bungsbereich auch die an sich noch nicht oder nicht ■ehr tragenden Magnete unter dem Einfluß der jeweils unbenutzten Schiene stehen. Dadurch werden Kräfte wirksam, die Übergangsstoße begründen.

Nach dem Zuaatzpatent ist zwar weiterhin vorgeschlagen worden, die Ankerschienen im Kreuzungsbereich mit Erregerwicklungen auszustatten und die jeweils unbenutzten Erregerwicklungen derart zu erregen, daß sie einer der Durchflutung der Fahrzeugelektromagnete entgegengerichtete Durchflutung erzeugen, so daß praktisch der unerwünschte magnetische Eingriff unterbunden wird, Die Anbringung von Erregerwicklungen an den Ankerschienen und deren gesteuerte Einspeisung stellen jedoch einen erheblichen Aufwand dar.

Der Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bes-

409850/0224 _ ₃ _

•ere Lösung für diese Probleme anzugeben, die ohne Aufwand störende Kräfte an Herzstücken vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Nagnetreihen einer Magnetanordnung und die zugehörigen Ankerschienen untereinander höhenversetzt angeordnet werden, wobei die tieferliegenden Magnetreihen gleichsinnig bei beiden Magnetanordnungen - in Fahr-■euglängsachse gesehen - außen oder innen zu liegen kommen.

Die erfindungsgemäße Maßnahme bedarf praktisch keines höheren Aufwandes gegenüber der Ausführung mit einander gleich hohen Magnetreihen. Sie bewirkt, daß selbst dann, wenn beide Magnetreihen einer Magnetanordnung arbeiten, im Herzstück störende Kräfte zwischen einer Magnetreihe und der nicht zugehörigen Ankerschiene nicht auftreten, da im Herzstück jede Magnetreihe die nicht zugehörigen Ankerechienen lediglich im Abstand des Höhenversatzes schneidet und somit die störenden Magnetkräfte entsprechend geschwächt oder sogar praktisch aufgehoben sind.

Aue diesem Zusammenhang ergibt sich im übrigen die Größe des Höhenversatzes. Kann eine gewisse Magnetkraft auf die nicht zugehörige Ankerschiene in Kauf genommen werden (z.B. bei Fahrzeugen mit großen Massen), kann der Höhenversatz geringer sein als in den Fällen, in denen die Magnetbeeinflussung der nicht zugehörigen Ankerschiene

409850/022*

- if -

praktisch aufgehoben werden soll.

Zveck· Vereinfachung der Konstruktion empfiehlt es eich, den HöhenversatB bei beiden Magnetanordnungen eines Fahrzeugs gleich groß auszubilden.

Der Effekt der Mehr oder veniger starken Magnetbeeinfluesung der nicht sugehörigen Ankerschiene kann im Übrigen durch die Größe des seitlichen Abständeβ der Magnetreihen einer Magnetanordnung voneinander gesteuert werden, nämlich dadurch, daß bei den Magnetreihen einer Magnetanordnung ein seitlicher Abstand voneinander vorgesehen wird, der mindestens so groß 1st vie die Breite der Magnete der höherliegenden Magnetreihe.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahme des Höhenversatzes besteht darin, daß der abzweigende Ast einer Weiche am äußeren Bogen überhöht auegebildet sein kann, um die auf das Fahrzeug und die Fahrgäste auf der Abzweigung wirkende Fliehkraft auszugleichen. Ferner können die einer Magnetanordnung zugeordneten Ankerschienen in kostensparender Veise einander gleich ausgebildet werden.

Im übrigen ist es gleichgültig, ob bei Vorhandensein einer Hauptmagnetreihe und einer Hilfemagnetreihe diese oder Jene tiefer angeordnet 1st als die andere.

409850/022^ - 5 -

Di· Erfindung ist in der Zeichnung an mehreren Beispielen dargestellt. Ee zeigt

Fig. 1 ein acheaatlsch im Querschnitt dargestelltes

Schwebefahrzeug mit außen tieferliegenden Magnet* reihen beim Durchfahren einer Weiche im Quer«» schnitt nach der Linie I-I in Pig. 3,

Fig. 2 einen Teilschnitt des Fahrzeugs nach Fig.1 mit genauerer Darstellung einer Magnetanordnung,

Fig. 3 der Verlauf der Ankerschienen einer Weiche in der Draufsicht, geeignet für das Fahrzeug nach Fig.1_t

Fig. h das Fahrzeug nach Fig.1 beim Durchfahren des Herzstücks der Weiche im Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 ein Schvebefahrzeug vie in Fig.1, jedoch mit außen höherliegenden Magnetreihen beim Durchfahren einer Weiche im Querschnitt nach der Linie V-V in Fig.6,

Fig. 6 der Verlauf der Ankerschienen einer in der Abzweigung überhöhten Weiche in der Draufsicht, geeignet für das Fahrzeug nach Fig. 5 und

Fig. 7 und 8 das Fahrzeug nach Fig. 5 beim Durchfahren der Abzweigung vor dem Herzstück der Weiche im Querschnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6 bzw. beim Durchfahren des Herzstücks der Weiche im Querschnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 6.

Das in Fig. 1 lediglich in seinen Umrissen dargestellte

409850/0224

— O —

Schwebefahrzeug 1 velat an seiner Unterseite nach unten ratende Träger 2 und 3 auf, an denen Je eine Magnetanordnung k bzw· 5 befestigt sind. Jede Magnetanordnung h bzw. 5 besteht aus zwei Reihen 6 und 7 bzw. 8 und 9 von sich über einen wesentlichen Teil der Fahrzeuglänge erstreckenden Magneten. Dabei sind jeweils zwei Magnetreihen zur Fahrzeuglängsachse spiegelsyaonetrlech höhenversetzt, und zwar liegen die äußeren Magnetreihen 6 und 9 um einen Höhenversatz IO tiefer als die inneren Magnetreihen 7 und

Das Schwebefahrzeug 1 steht mit den Magnetanordnungen h und 5 mit entsprechend ausgebildeten und ortsfest und den Magnetreihen gegenüber angeordneten Ankerschienen 11, 12, 13 und lU in Eingriff, wobei für die Geradeausfahrt die Magnetreihen 7 und 9 und für die Kurvenfahrt die Magnetreihen 6 und 8 eingeschaltet und die jeweils anderen Magnetreihen zumindest bei der Einfahrt in die Weiche außer Betrieb sind.

Die Ankerschienen 11 bis "\k sind in sinngemäßer Weise höhenversetzt;- sie sind über Konsolen 15 und über Fahrbahnbalken 16", 17t 18 und 19 mit einer Grundplatte 20 befestigt.

In Pig. 2 ist der links untere Teil des Fahrzeugs 1 größer als in Fig. 1 dargestellt; sie zeigt im Detail den Träger 2, die Magnetanordnung h mit den Magnetreihen 6 und 7»

409850/0224 . ₇ _

die Ank«rschienen 11 und 13t ^di· Konsolen 15 und die auf der Grundplatte 20 aufsitzenden Fahrbahnbalken 16 und 17· Sowohl die Magnetreihe 6 als auch die zugehörige Ankerschiene 11 sind gegenüber der Magnetreihe 7 und der zugehörigen Ankerschiene 13 um den Höhenversatz 10 tiefer angeordnet· Die Magnetreihen 6 und 7 weisen einzeln hintereinanderliegende Elektromagnete 21 und 22 und Wicklungen 23 und 2k auf« Der seitliche Versatz der Magnetreihen 6 und ist größer als die Breite 25 der höhergelegenen Magnete

Zum Vortrieb weist das Fahrzeug 1 einen linearen Induktionsmotor (LIM) 26 auf, dessen Vicklungsteil 27 an Fahrzeug 1

28

und dessen Käfigteil^oberhalb der tieferliegenden Ankerschiene 11 befestigt ist. Durch den Höhenversatz 10 der Magnetreihen 6 und 7 ergibt eich für die Unterbringung des LIM eine platzgünstige Möglichkeit.

Bei der Weiche nach Fig. 3 sind die unverzweigten Ankerschienen, wie bereite der Fig. 1 entnehmbar, mit 11 bis lh bezeichnet. Die geradeaus verlaufenden Ankerschienen sind nach den Unterbrechungen im Weichenbereich mit dem Index a versehen (iia, 13a und iUa; Ankerschiene 12 ist durchgehend), die links abzweigenden Ankerschienen mit dem Index b (12b, 13b, ^hh; Ankerschiene 11 ist durchgehend). Die Ankerschienenteile im Herzstück 29 der Weiche nach Fig. 3 sind mit dem Index h versehen (11h und 12h). Die höherliegenden Ank«r»chienen (13. 13a, 13b, 14, i4a, i4b)

409850/0224

- O —

sind ununterbrochen, die tieferliegenden Ankerschienen (11, 11a_t 11h, 12, 12b, 12h) unterbrochen gezeichnet. Die Unterbrechungen der Ankerechienen (zwischen 11 und 11h, 11h und 11a, 12 und 12h, 12h und 12b, 13 und 13a, 13 und 13b, 14 und 1*»a, 14 und i4b) sind so groß ausgebildet, daß die Träger 2 und 3 des Fahrzeugs 1 (β. Flg. 1) nicht Bit den Ankerschienen in Berührung kommen.

Fig· k zeigt den erfindungsgemäßen Effekt sehr deutlich. Das Fahrzeug 1 durchfährt die Weiche in gerader Richtung im Bereich des Schnitts nach der Linie IV-IV in Fig. 3» d.h. im Bereich des Herzstücks 29 in Fig. 3* Von den Magnetreihen 6 bis 9 sind die Magnetreihen 7 und 9 in Jedem Falle eingeschaltet und arbeiten mit den an der Grundplatte 20 befestigten Ankerschienen 12 und 13a zusammen, während die Magnetreihen 6 und 8 in diesem Bereich bereits wieder eingeschaltet sein können (wogegen sie im Bereich nach der Linie I-I in Fig. 3 ausgeschaltet sein müssen) und mit den Ankerschienen 13a und i4a zusammenarbeiten.

Sofern ein Höhenversatz der Magnete und Ankerschienen nicht vorgesehen wäre und somit die Ankerschiene 12h auf der Höhe der Ankerschiene 13a läge, würde eine störende, d.h. zur Abzweigung hin wirkende Magnetbeeinflussung auftreten. In diesem Fall könnten die Ankerechienen 12h und 13a nicht aneinanderstoßen, wie es Fiß. 3 zeigt, bzw.

409850/022^

■Ußten Magnetschaltungen (Ein- und Ausschalten einzelner Magnet· in Abhängigkeit der Fahrteteilung in der Weiche) eingesetzt werden, die aber bei hoher Geschwindigkeit sehr unsicher sind. Erst der Höhenversatz ermöglicht dieses Aneinanderstoßen der Ankerachienen und ein Vermeiden von genauen Magnetschaltungen und so einen veitgehend stoßfreien übergang im Bereich des Herzstücks der Weiche. Eine weitere Magnetbeeinflussung in Richtung der Abzweigung läge ohne Vorhandensein des erwähnten Höhenversatzes dann vor, wenn die Magnetreihe 6 in der Stellung des Fahrzeugs 1 gemäß Fig. k bereite eingeschaltet wäre, und zwar dadurch, daß die Magnetreihe 6 dann mit der Ankerschiene ^hb zusammenarbeiten würde. Der Höhenversatz (Ankerschiene 14b hochliegend, Ankerschiene 13a tiefliegend) vermeidet diese nicht erwünschte Beeinflussung. Fig. 4 zeigt ferner die Ankerschienen 11 und 13b.

Bei der Ausführung des Schwebefahrzeugs 30 nach Fig. 5 sind die höhenversetzten Magnetreihen der beiden Magnetanordnungen 31 und 32 gegenüber dem Fahrzeug 1 nach Fig. 1 vertauscht worden. Außen sind nach Fig. 5 die höherliegenden Magnetreihen 33 und "}6 und innen die tieferliegenden Magnetreihen 3^ und 35 angeordnet. Dementsprechend liegen die Ankerschienen 37 und 38 höher als die Ankerschienen 39 und 4o.

In Fig. 6 sind die Ankerschienenteile der Weiche slnnge-

409850/0224

- 10 -

- ΊΟ -

maß vie nach Fig. 3 !»•■•lehnet, wobei dl· htth«rli«g«nd«n Ank«rsehl«n«n 37, 37·» 37h, 38, 38b,und 38h alt durchgehendes Strich und die tieferliegenden Ankerschienen 39» 39a, 39b, kO, 4Oa und 4Ob mit nicht durchgehende* Strich gezeichnet sind. Eine Besonderheit dieser Weichenausbildung liegt darin, daß die Abzweigung auf der Außenkurv· überhöht ist. Das bedeutet, daß die Ankerschienen 37t 38b, 38h, 39b, kO und 4Ob eine nach links geneigte Oberkante haben und daß die Ankerschiene kO sich «tr Abzweigung hin erhöht und die Ankerschienen 39b, **Ob, 38b und 38h höher liegen als ohne Erhöhung der Abaveigung.

Die Fig. 7 und 8 zeigen zwei Durchfahrt es teilungen in der Geraden bzw. in der Abzweigung entsprechend den Linien VII-VII und VIII-VIII in Fig. 6. Es sei vermerkt, daß die Erhöhung in diesen Figuren stärker dargestellt ist, als es der Wirklichkeit entspricht·

In Fig. 7 befindet sich das Fahrzeug 30 kurz vor dem Herzstück Ui (Fig. 6) in Geradeaus fahr t. Die Magnetreihen 3k und 36 sind seit Einfahrt in die Weiche eingeschaltet, wogegen die Magnetreihen 33 und 35 jedenfalls vor Erreichen der in Fig. 7 angenommenen Weichenebene abgeschaltet waren. Die Magnetreihen 33 und 35 sind jetzt allerdings wieder eingeschaltet. Die Magnetreihen 33 und 36 arbeiten im in Fig.7 dargestellten Querschnitt mit den Ankerschienen 37h und 38 zusammen. Nach kurzer Zeit sind ferner die Magnetreihen 3k

A09850/022A .11.

und 35 in aafnetiachem Eingriff ait den Ankerechienen 39a und UOa. Der Höhenveraatz vermeidet eine magnetieche Beeinflussung nicht zugehöriger Ankerschienen, d.h. eine Magnetieche Beeinflussung der Ankerachiene 4Ob durch die Magnetreihe 33 und der Ankerachiene 38h durch die Magnetreihen Jk und 35·

In Fig. 7 sind ferner die Ankerachienen 37» 39b und 38h der Abzweigung geneigt dargeatellt. Die Abzweigung nach links soll durch die nach linka gezogenen Konturen angedeutet werden·

Fig· 8 zeigt da· Fahrzeug 30 in Kurvenfahrt über dem Herzatück *H (Fig. 6). Die Magnetreihen 33 bis J6 sind im Eingriff mit den geneigten Ankerschienen 37, 38b, 39b und 4Ob Eine ohne Höhenversatz mögliche Beeinflussung der Ankerschienen 37h (vgl. Fig. 6) und 39a durch die Magnetreihen 35 und 36 scheidet im vorliegenden Fall aus. Die Ankerschienen 38 und kOa werden lediglich bei Geradeausfahrt benutzt.

Die Ausführungen nach den Fig. 6 bis 8 zeigen ferner deutlich, daß erst der Höhenversatz der Magnetreihen und Ankerschienen eine Überhöhung der Abzweigung bei Weichen gestattet.

Sha/H - 12 -

4 0 9 8 5 0 / 0 2 2 i

Claims

Patentansprüche

1.) Syatea sub elektromagnetischen Tragen und ggf. Führen eines Schwebefahrzeuge mit zwei in Längerichtung am Fahrzeug außerhalb einer der horizontalen Fahrzeug« rumpfbegrezungsebenen vorgesehenen reihenförmigen Magnetordnungen die aus jeweils zvei nebeneinander liegenden. Elektromagnete aufweisenden Nagnetreihen bestehen, wobei Jede Magnetreihe mit Ankerschienen eingriffsfähig ist, nach Zusatzpatent ··...· (Zusatzpa-

tentanmeldung P 22 33 631*8), dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetreihen (6 und 7 bzw. 8 und 9 bzw. 33 und 3^ bzw. 35 und 36) einer Magnetanordnung (k bzw. 5 bzw. 31 bzw. 32) und die zugehörigen Ankerschienen (11 und 13 bzw. 14 und 12 bzw. 37 und 39 bzw. kO und 38) untereinander höhenversetzt angeordnet sind, wobei die tieferliegenden Magnetreihen (6 bzw. 9 bzw. 3k bzw. 35) gleichsinnig bei beiden Magnetanordnungen - in Fahrzeuglängsachse gesehen - außen oder innen liegen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Höhenversatz (io) bei beiden Magnetanordnungen (k und 5 bzw. 31 und 32) gleich groß ist.

3« Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

409850/0224

- 13 -

dad di· Magnetreihen (6 und 7 bev. 8 und 9 basv. 33 und 3*» bsv. 35 und 36) einer Magnet anordnung (^ bav. 5 bsv. 31 bsv. 32) einen seitlichen Abstand voneinander haben, der mindestens so groß ist wie die Breite (25) der Magnete der höherliegenden Magnetreihe (7 bav. 8 bzw. 33 bzv. 36).

409850/0224