DE259240C

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Publication number: DE259240C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

dessen Bahn bezweckt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, um Postsachen, kleine Pakete und andere Gegenstände verschiedener Art auf weite Entfernungen mit sehr hoher Geschwindigkeit zu befördern, sie ist aber auch zum Transport von Gegenständen zwischen zwei verhältnismäßig nahe zueinander liegenden Räumen und zum Transport von Geld- und Paketkästen in Warenhäusern und großen Geschäften geeignet. Im großen Umfang ausgeführt, ist die Erfindung auch nutzbringend zu verwerten, um schwere Frachten sowie Personen usw. zu befördern. Bei der Transportvorrichtung ist außer der bekannten Antriebskraft irgendwelcher Art noch ein besonderes fortschreitendes elektromagnetisches Feld angeordnet, das die Aufhebung der Reibung zwischen Fahrzeug und dessen Bahn bezweckt. Gemäß der Erfindung wird nun zur vollständigen und sicheren Beseitigung der Reibung ein durch intermittierenden Gleichstrom oder Wechselstrom erzeugtes Kraftlinienfeld vorgesehen, welches induzierend auf die entsprechende Metallmasse des z. B. aus einem Aluminiumbehälter bestehenden Fahrzeuges oder, falls die das veränderliche Feld erzeugenden Elektromagnete am Fahrzeug selbst angeordnet sind, induzierend auf die dem letzteren gegenüberstehende metallische Führungsbahn einwirkt, und zwar derart, daß eine Abstoßung zwischen Führungsbahn und Fahrzeug eintritt und letzteres bei seiner Fortbewegung von dem intermittierenden Feld in der Schwebe gehalten wird.

Auf den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsarten veranschaulicht.

Es bedeutet:

Fig. ι den Grundriß einer ersten Ausführungsform teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend der Fig. 1, um zu zeigen, in welcher Weise der Behälter eine Kurve durchläuft,

ί Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der \Fig. ι in vergrößertem Maßstabe,

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. i.

Fig. 5 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform,

Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 6-7 der Fig. 3 in Richtung des oberen Pfeiles gesehen,

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie 6-7 der Fig. 3 in Richtung des unteren Pfeiles gesehen,

Fig. 8 einen Schnitt durch eine Ausführungsform, bei der der Behälter durch einen besonderen mit ihm verbundenen Motor fortbewegt wird,

Fig. 9 den Grundriß einer Ausführungsform, bei welcher die das Kraftlinienfeld bildenden Elektromagnete von dem Behälter getragen werden,

Fig. ίο einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 9 in vergrößertem Maßstabe,

Fig. 11 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 9.

Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Behälter mit Luftkühlkanälen zur Abkühlung der Magnete versehen ist, während Fig. 13 einen Querschnitt durch die Fig. 12 veranschaulicht.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 8 wird das magnetische Kraftfeld, in welchem der Behälter in der Schwebe gehalten wird, durch eine Anzahl ortsfester Magnete gebildet, welche die von dem Behälter zu durchlaufende Bahn allseitig umschließen.

Wie aus Fig. 1, 2 und 3 ersichtlich, sind zu diesem Zwecke sich gegenüberstehende Magnete i, i^c und ein Paar Bodenmagnete i^a, i^b vorgesehen. Am besten werden hierbei Elektromagnete benutzt, welche mit ihren Polen abwechseln, d. h. der Magnet 1 hat seinen Nordpol nach innen gerichtet, während der Magnet i^a seinen Südpol nach innen gerichtet hat. Der Magnet 1* hat seinen Nordpol und der Magnet x^c seinen Südpol nach einwärts gerichtet. Die Magnete werden zweckmäßig in der aus Fig. 3 ersichtliehen Weise miteinander verbunden. Die erste Windung des Magneten 1 ist an eine Leitung i^e angeschlossen, während die letzte Windung jedes Magneten i^c mit einem Leiter 1/. in Verbindung steht, der an eine Wechselstromquelle i^ (Fig. 1) angeschlossen ist. Die Magnete 1, x^a, i^b, i^c werden durch einen periodisch wirken den Strom, z. B. einen intermittierenden Gleichstrom oder durch einen Wechselstrom erregt, der eventuell auch intermittierend arbeiten kann. Die Stromquelle ιέ' steht andererseits durch Draht i'¹ mit einer Leitung 1' in Verbindung, welche die von dem Behälter zu durchlaufende Bahn entlang geführt ist. Der Behälter wird mit Vorrichtungen ausgerüstet, die es ermöglichen, die Leitungen i^e und i' stromschließend zu überbrücken, wodurch die jeweilig in Betracht kommende Serie der Magnete ι, τ^α, i^b, i^c erregt wird, da i' an dem einen Pol der Stromquelle und die Wicklung der Magnete einerseits an i^e und andererseits über 1/ an dem anderen Pol der Stromquelle geschaltet sind.

Mehrere der nebeneinander liegenden Magnete ι können in der aus Fig. 1 ersichtliehen Weise durch Leitungsschienen i^e miteinander verbunden werden, so daß beim Schließen des Stromes zwischen den Leitungen i^e und 1' alle dadurch verbundenen Elektromagnetsätze in Parallelschaltung gleichzeitig erregt werden. Die Leitungsschienen i^c sind, wie später bei Fig. 9 bei einer entsprechenden Anordnung näher erläutert wird, so angeordnet, daß immer die vor dem Behälter liegenden Elektromagnete erregt, während die dahinter liegenden Elektromagnete ausgeschaltet werden. Auf diese Weise wird bloß immer eine kleine Gruppe von Elektromagneten gleichzeitig erregt, so daß die ganze Einrichtung mit sparsamem Stromverbrauch arbeitet.

Der Behälter 2 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einem Hohlkörper, welcher im Verhältnis zu seinem Querschnitt eine bedeutende Länge aufweist und aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Abschnitten zusammengesetzt ist. Die beiden Enden 2^a des Behälters 2 sind konisch ausgebildet, um den Luftwiderstand zu verringern. Der Behälter hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der Abstand zweier sich gegenüberliegender Magnete 1, i^c und besteht zweckmäßig aus sehr leichtem, aber Elektrizität leitendem Material, z. B. aus reinem Aluminium. Der Aluminiumkörper muß aber auch von genügender Dicke sein, um den magnetischen Kraftlinien einen bedeutenden Widerstand entgegenzusetzen, so daß der Behälter von den Magneten abgestoßen wird, was der Reaktion zuzuschreiben ist, die y^pn den induzierten Wirbelströmen herrührt, die in dem Material des Behälters, veranlaßt durch das Magnetfeld, entstehen. Wenn ein solcher Behälter in den durch die Magnete 1, i", 1*, i^c (Fig. 3) umgrenzten Raum eingebracht wird und eine Erregung der Magnete erfolgt, dann wird der Behälter von den Magneten derart abgestoßen, daß er mit keinem der Magnete eine Berührung aufweist, sondern frei in der Luft schwebt und in dem magnetischen Kraftfeld schwimmt, wie dies Fig. 3 andeutet. Bei richtiger Abmessung der Teile kann man entsprechend der Stärke des Kraftfeldes den Behälter mit Gegenständen füllen, die transportiert werden sollen.

Der Behälter 2 ist mit einer Bürste 2¹ ausgerüstet, die an dem Leiten' entlang schleift, und besitzt außerdem eine oder mehrere Bürsten 2°, welche an den Leitern i^e entlang schleifen. Die Bürsten 2^e und 2* stehen durch Drähte 2/ in der aus Fig. 1 ersichtliehen Weise in leitender Verbindung miteinander, so daß bei der Fortbewegung des Behälters immer die im Sinne der Bewegung desselben vorn liegenden Serien von Magneten von der Stromquelle i* aus erregt werden, während die am hinteren Teil des Behälters vorgesehenen Elektromagnete ausgeschaltet werden. Auf diese Weise wird ein magnetisches Kraftfeld geschaffen, welches den Behälter umgibt und mit demselben sich fortbewegt, unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der der Behälter angetrieben wird. Bei der Fortbewegung des Behälters ist außer der Über windung des Luftwiderstandes so gut wie keine Reibung zu überwinden, da die von den

Bürsten ausgeübte Reibung sehr gering ist und nur groß genug sein muß, um eine _; sichere Stromübertragung zu gewährleisten.

Die Wirkung der Magnete zur Inderschwebe-5, haltung des Behälters kann durch eine obere Schutzschiene 3 (Fig. 3 und 4) erhöht werden, die mit dem Behälter auch keine Berührung aufweist, und welche sich über die gesamte Bahn erstreckt. Diese Schutzschiene dient einem doppelten Zweck. Sie verhindert, daß der Behälter aus der Bahn fliegt, und außerdem werden in der Schiene magnetische Kräfte indiziert, welche das Bestreben haben, den Behälter anzuziehen. Zu diesem Zwecke wird der Behälter 2 mit Eisenringen oder Platten 2'" (Fig. 3) umgeben.

Zur Fortbewegung des in der Schwebe gehaltenen Behälters werden bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 8 Solenoide 4 verwendet, die in bestimmten Abständen voneinander vorgesehen sind und die Bahn des Behälters vollständig umgeben (Fig. 4, 6 und 7). Ihre Erregung erfolgt in entsprechender Reihenfolge, so daß hierdurch der Behälter nacheinander von einem Solenoid zum anderen gezogen wird.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das eine Ende der Wicklung jedes Solenoides 4 durch einen Draht 4^a mit' einer Leitung 4* verbunden, die an den einen Pol einer Stromquelle 4° angeschlossen ist. Die letztere kann aus einem "Gleichstromgenerator, bestehen, dessen anderer Pol durch einen Draht 4^d mit einer Leitung 4^e verbunden ist, die an der ganzen, von dem Behälter zu durchlaufenden Bahn entlang geführt ist. Das zweite Drahtende jedes Solenoides ist an eine Kontaktschiene δ/ angeschlossen, so daß die Solenoide erregt werden, sobald der elektrische Strom zwischen Schiene 4/ und Leitung 4° geschlossen ist, was durch die Bürsten des Behälters in folgender Weise bewirkt wird: Der Behälter besitzt eine Bürste ifi, welche mit der Leitung 4^e in Berührung steht, und eine Bürste 4'', welche an der Kontaktschiene .4/ entlang schleift. Die Bürsten 4° und 4¹' stehen durch ein weiches Eisenband 2"' (Fig. 3) miteinander in elektrischer Verbindung, welches ähnlich wie ein Solenoidkern bei Erregung der Solenoide nach ihrer Mitte gezogen wird.

Die Schienen 4/ sind derart angeordnet, daß der Strom durch ein Solenoid geschlossen wird, kurz bevor der mit den Eisenbändern 2'" versehene Kern 4" das Solenoid erreicht. Der Anschluß der einzelnen Solenoide wird bei Fig. 9 näher erläutert. Der Strom wird aber schon wieder unterbrochen, sobald der Kern in das Innere des Solenoides eintritt. Die Solenoide haben daher auch nur die Wirkung, den Behälter vorwärts zu ziehen, halten ihn aber nicht fest.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Behälter mit drei Solenoidkernen 4" (Fig. 1 und 2) ausgerüstet, von denen jeder mit Bürsten 4¹' und 4» versehen ist. Jeder dieser Kerne tritt nacheinander in ein Solenoid ein, wobei stets immer ein Solenoid und ein Kern wirksam ist, um den Behälter vorwärts zu bewegen. Da so gut wie keine Reibung bei der Fortbewegung des Behälters auftritt, so kann mit verhältnismäßig geringen Stromkosten ein sehr schneller Transport der betreffenden Gegenstände bewirkt werden.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann das magnetische Feld in einem geschlossenen Rohr 5 erzeugt werden, das in diesem Falle von den Elektromagneten umgeben ist. Der Behälter 2^X ist in diesem Falle auch rohrförmig ausgebildet und wird wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 4 durch Erzeugung eines magnetischen Kraftfeldes in der Schwebe gehalten. Die Fortbewegung des Behälters 2* kann durch Saugluft erfolgen, welche vor dem Behälter 2* wirkt, oder durch Preßluft, die von hinten auf den Behälter einwirkt. Die Solenoide 4 würden dann in Fortfall kommen. Aber auch in diesem Fall kann der Behälter 2^X mit Hilfe von Solenoiden gemäß der Fig. 1 fortbewegt werden.

Ist der Behälter, wie in Fig. 1 und 2 angenommen, verhältnismäßig lang ausgebildet, dann besteht er aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Abschnitten, um in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise das Durchlaufen einer Kurve zu ermöglichen.

Der Behälter kann auch seinen eigenen Motor tragen, wie dies bei der Ausführungsform der Fig. 8 angenommen ist. Hier ist ein Elektromotor 7 angedeutet, der mit einer Welle η^α des Behälters 2->' verbunden ist. Die Welle trägt an ihren beiden Enden Propeller 7*, welche den innerhalb des magnetischen Kraftfeldes in der Schwebe gehaltenen Behälter die Bahn entlang bewegen. Vorteilhafter ist es allerdings, zur Fortbewegung des Behälters Solenoide zu verwenden, wie dies oben beschrieben wurde.

Bei der Ausführungsform der Fig. 8 kann die Leitung i^! durch einen Draht i^ft mit einem Generator ys und die Leitung i^e durch Drähte 7' und y^h mit dem anderen Pol des Generators in Verbindung stehen.

Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 9 bis 13 ist die von dem Behälter zu durchlaufende Bahn trogartig ausgebildet und aus Material gebildet, welches wohl elektrisch leitend, aber nicht magnetisierbar ist. Am zweckmäßigsten hat sich für dieses Material reines Aluminium erwiesen. Die Aluminiumteile müssen hier auch wieder genügend stark ausgebildet sein, um dem Durchgang der magnetischen Kraftlinien einen erheblichen

Widerstand entgegenzusetzen, so daß die von dem Behälter getragenen Magnete von den Wänden fortgestoßen werden. Die Bahn besteht aus einer Grundplatte io (Fig. io und ii) und Seitenplatten io^a, io*, welche zusammenhängen können, aber aus Gründen der Billigkeit in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise aus unabhängigen Teilen bestehen können. Die Bodenplatte io erstreckt sich zweckmäßig über die Gesamtlänge der Bahn, während die Seitenplatten io^a und io* aus einzelnen Abschnitten bestehen.

Der Behälter 2 ist etwas schmaler, als der Abstand zwischen den Seitenplatten io", 10* beträgt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die durch die Platten 10, ΐο^Λ und 10* gebildete Bahn U-förmig ausgebildet, demzufolge auch der Träger einen rechteckigen Querschnitt besitzt. Die Bahn könnte aber ebensogut auch jede andere geeignete Form haben, namentlich auch kreisförmig ausgebildet sein. An seinen Seiten und am Boden besitzt der Behälter leichte, aber kräftig wirkende Magnete 30, 30'¹, 30*, für die auch wieder Elektromagnete gewählt werden. Die Elektromagnete sind an dem Behälter der Länge nach in entsprechenden Abständen angeordnet. Die Pole dieser Elektromagnete wechseln in derselben Weise wie bei den bereits geschilderten Ausführungsformen miteinander ab.

Werden die Elektromagnete durch intermittierenden Gleich- oder Wechselstrom erregt, dann erfährt der Behälter eine Abstoßung von den Platten 10, ΐο^Λ und 10*, so daß er in der Schwebe gehalten wird, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist. Der Behälter wird dann genau in derselben Weise wie schon in den vorbeschriebenen Ausführungsformen so lange in der Schwebe gehalten, als das magnetische Kraftfeld bestehen bleibt.

Die Erregung der Elektromagnete kann in verschiedensterWeise bewirkt werden. Beispielsweise könnte der Behälter die zur Erregung der Elektromagnete erforderliche Stromquelle mit sich führen. Bei der Ausführungsform der Fig. 9 bis 13 ist aber angenommen, daß die Erregung durch eine äußere Stromquelle, z. B. von einem Wechselstromgenerator, erfolgt. Die von dem Behälter getragenen Elektromagnete stehen durch Drahtleitungen in Hintereinander- oder Parallelschaltung miteinander in Verbindung, so daß sie gleichzeitig erregt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform wird jeder Satz der Magnete 30" parallel geschaltet und mit den benachbarten Magneten 30, 30* hintereinander geschaltet. Der erste Magnet 30" jeder Serie ist durch einen Draht 40'' mit einer Leitung 40 (Fig. 10) verbunden, welche an der Seite des Behälters, jedoch von diesem isoliert, angebracht ist. Der Strom fließt von dem Magneten 30" durch Draht 40* zu den Magneten 30 und von dort über Draht 40° zu den Magneten 30*, um über Draht 40"" zur Leitung 40° an der entgegengesetzten Seite des Behälters . zu gelangen. Die Leitung 40 ist. mit einer Bürste 40-" ausgerüstet, welche mit den Platten io^a oder mit einer geeigneten, neben den Platten vorgesehenen Leitung in Berührung steht, die ihren Strom von dem Generator 5 aus unter Vermittlung eines Drahtes 5" erhält. Die Leitung 40^ ist mit einer Bürste 40/ ausgerüstet, welche an den Platten 10'' entlang schleift oder sich an einer besonderen Leitung, die von den Platten 10* isoliert ist, entlang bewegt, die ihrerseit ihren Strom von dem Generator 5 unter Vermittlung eines Drahtes 5* erhält.

Auch bei der Ausführungsform der Fig. 9 bis 13 kann die Fortbewegung des in der Schwebe gehaltenen Behälters durch jedes geeignete Mittel, durch Saug- oder Preßluft, durch einen vom Behälter getragenen Motor oder durch Solenoide erfolgen. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, ist eine Klemmschraube jedes Solenoides 6 durch eine Leitung y^a mit einem Leiter j^b verbunden, der mit einem Pol einer Elektrizitätsquelle, vorzugsweise einem Gleichstromgenerator 7^e, in Verbindung steht. Der andere Pol dieses Generators ist durch eine Leitung y^d mit einem Leiter j^e verbunden, der sich längs der Weglinie des Behälters erstreckt. Die andere Klemme jedes Solenoides ist mit der angrenzenden kurzen Kontaktplatte 7/ verbunden, so daß die Solenoide erregt werden, wenn der elektrische Strom zwischen 7/ und 7 ^c geschlossen ist. Dieser Stromkreis wird durch die Bürsten auf den Behälter geschlossen. Wie gezeigt, hat der Behälter eine Bürste 7«, die den Leiter η° berührt, und eine Bürste j^h, welche mit den Platten 7/ in Verbindung steht. Die Erregung der Solenoide 6 zum Fortbewegen der Behälter erfolgt in derselben Weise, wie dies mit Bezug auf die Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 geschildert ist.

Da die Platten io, io^a, io⁶ aus nichtmagnetisierbarem Material bestehen, so können sie die Wirkung der Solenoide 6 auf die von dem Behälter getragenen Solenoidkerne beeinträchtigen. Um dies zu vermeiden, sind die Platten io^a und io* in Abschnitte zerlegt, die in der aus Fig. 11 ersichtlichen Weise immer an der Stelle, wo sich ein Solenoid 6 befindet, einen leeren Raum freilassen. Um jedoch die Abschnitte io^a, 10* als elektrische Leiter verwenden zu können, sind die Abschnitte an den Stellen, an denen sich die Solenoide 6 befinden, durch schmale Streifen io'" miteinander verbunden.

Werden nun die Schwebemagnete an dem Wagen angebracht, dann vereinfacht und ver-

Claims

billigt sich die ganze Bauart, da in diesem Falle nur eine genügende Anzahl Magnete erforderlich ist, um den Wagen in der Schwebe zu halten. Die Magnete, welche sich mit dem Wagen bewegen, werden durch periodische Ströme erregt und schaffen ein periodisches magnetisches Kraftfeld, welches gemeinsam mit dem Wagen die Bahn entlang wandert.
Der Behälter kann in den Empfangsstationen auf die verschiedenste Weise zum Stillstand gebracht werden. Natürlich muß dafür Sorge getragen werden, daß die dem Behälter innewohnende lebendige Kraft rechtzeitig aufgezehrt wird. Zu diesem Zwecke kann man eine größere Anzahl Solenoide, die vor der Empfangsstation liegen, stromlos halten. Eine bessere Wirkung erzielt man, wenn man die Solenoide, die sich vor einer Empfangsstation befinden, so anordnet, daß sie den Behälter festzuhalten bestrebt sind.

Es ist noch notwendig, dafür zu sorgen, daß die Magnete keine übermäßige Erhitzung erfahren. Zu diesem Zwecke lassen sich die verschiedenartigsten Mittel anwenden, von denen die in Fig. 12 und 13 angenommene Luftkühlung besonders zweckmäßig ist. Es werden hier leichte Gehäuse 15, 16 im Innern des Behälters vorgesehen, die die Magnetreihen 30, 3O^a überdecken und Kühlöffnungen an beiden Enden des Behälters 2 aufweisen, so daß kalte Luft während der Bewegung des Behälters in der Pfeilrichtung der Fig. 12 die Magnete umströmt. Da der Behälter sich übrigens mit einer großen Geschwindigkeit bewegt, wird im allgemeinen eine besondere Kühl-Vorrichtung nicht erforderlich sein. Werden aber leichtentzündliche Stoffe, beispielsweise Explosivstoffe, transportiert, dann ist die Kühlvorrichtung sehr vorteilhaft.

Paten τ-An Spruch:

. Transporteinrichtung, bei welcher ein besonderes fortschreitendes elektromagnetisches Feld vorgesehen ist, das lediglich die Aufhebung der Reibung zwischen Fahrzeug und dessen Bahn bezweckt, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Feld durch intermittierenden Gleichstrom oder Wechselstrom erzeugt wird und entweder bei Anordnung des Elektromagneten an der Führungsbahn induzierend auf das entsprechende Metall (z. B. Aluminium) des Fahrzeuges oder bei Anordnung der Elektromagnete am Fahrzeuge induzierend auf das Metall der Führungsbahn in der Weise einwirkt, daß eine Abstoßung zwischen Führungsbahn und Fahrzeug eintritt und letzteres bei seiner Fortbewegung von dem intermittierenden Felde in der Schwebe gehalten wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.