DE2705954A1

DE2705954A1 - Schienenanordnung fuer einen asynchronen linearmotor

Info

Publication number: DE2705954A1
Application number: DE19772705954
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Dipl Ing Seiler
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1977-02-12
Filing date: 1977-02-12
Publication date: 1978-08-17
Also published as: US4233906A; DE2705954C3; FR2380662A1; FR2380662B3; JPS53100414A; DE2705954B2

Description

Wärmeausdehnungskoeffizienten der Stahlbeton-Fahrbahnträger und der LIM-Schiene ist eine durchgehende Verbindung der hintereinander angeordneten Schienenabschnitte der LIM-Schiene nicht möglich; vielmehr müssen zwischen den Enden von benachbarten Schienenabschnitten Dehnfugen vorgesehen werden. An solchen Dehnfugen wird das von dem Primärteil des Linearmotors in der LIM-Schiene induzierte Stromsystem gestört, was zu einem Schubkrafteinbruch des Linearmotors führt. Ferner tritt bei langsamer Relativgeschwindigkeit zwischen Primär- und Sekundärteilen des Linearmotors, insbesondere beim Anfahren, ein Temperaturanstieg an den Begrenzungskanten der Dehnfugen infolge einer erhöhten Stromkonzentration auf. Dieser Temperaturanstieg kann so stark sein, daß Schienenmaterial abschmilzt.

Zur Verringerung der nachteiligen Wirkungen von Dehn-

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fugen sind Ausführungen denkbar, bei denen galvanische Verbindungen zweier LIM-Schienen durch flexible elektrische Leitungen vorgesehen sind. Nachteilig hierbei sind die relativ hohen Kosten, der Montageaufwand, die Einschränkung des Lichtraumprofiles und die Verformung solcher Elemente durch Stromkräfte (sie können bis zu einem Abriß führen) mit den daraus resultierenden Gefahren für den Linearmotor. Außerdem ist durch den weiterhin vorhandenen Dehnspalt keine vollständige

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Erhaltung der Schubkraft möglich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schienenanordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche bei geringeren Kosten und einer vereinfachten Montage eine Verformung durch Stromkräfte weitgehend ausschließt sowie eine Ausnutzung des maximal vorhandenen Lichtraumprofils gestattet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 oder des nebengeordneten Anspruchs 5 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Schienenanordnung nach Anspruch 1 sind in den Ansprüchen 2 bis k gekennzeichnet.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sowohl der Schienenanordnung nach Anspruch 1 als auch der Schienenanordnung nach Anspruch 5 sind in den Ansprüchen 6 bis 8 gekennzeichnet.

Die Lösung der Aufgabe beruht auf der Überlegung, die bekannten kontaktbehafteten Dehnverbinder durch eine kontaktlose, d.h. induktive Stromführung zwischen den Enden benachbarter Schienenabschnitte zu

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ersetzen. Hierzu werden die jeweils benachbarten Schienenabschnitte an ihren Enden in geeigneter Weise überlappt, wobei der sich zwischen den überlappenden Teilen befindende Induktionsspalt mit Luft oder mit einem elektrischen Isoliermedium, wie beispielsweise Isolationslack oder Isolationspapier, gefüllt sein kann. Die Verwendung eines Isolationsmediums hat den Vorteil, daß ein unerwünschtes Verschweißen der sich überlappenden Schienenteile bei erhöhtem Stromfluß mit Sicherheit vermieden wird.

Durch den Wegfall der Dehnverbinder werden mühsame, kostspielige Montagearbeiten ebenso vermieden wie eine Verformung bzw. Beeinträchtigung des Übergangsbereichs zwischen benachbarten Stromschienen infolge hoher Stromkräfte. Schließlich gewährleistet die erfindungsgemäße Schienenanordnung eine vollständige Ausnutzung des maximal vorhandenen Lichtraumprofils, wodurch bei unverändertem Raumbedarf die Motorleistung erhöht werden kann. Die erfindungsgemäße Schienenanordnung kann dabei sowohl für Einkanunlinearmotoren als auch für Doppelkanunlinearmotoren verwendet werden.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei "zeigen die Fig. 1 bis k perspektivische Ansichten der Enden von benachbarten Schienenabschnitten bei verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schienenanordnung.

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den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis k sind die Enden der benachbarten Schienenabschnitte 1 und 2 über eine Länge überlappt, welche etwa einer Pollänge des Linearmotors entspricht. Die Überlappung kann entweder durch die Schienenabschnitte selbst (Fign. 1, 2 und k) oder durch ein gesondertes Schienenstück 7 (Fig. 3) erfolgen. Die Überlappung erfolgt stets so, daß ein Induktionsspalt in dem Überlappungsbereich gebildet wird, der entweder mit Luft (Fig. h) oder mit einem Isoliermedium 8 aus Isolationslack, Isolationspapier oder dergleichen gefüllt ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die Schienenabschnitte 1 und 2 gegenseitig höhenversetzt angeordnet, wobei die Dickenabmessung der sich überlappenden Enden gleich der Dickenabmessung der übrigen Bereiche der Schienenabschnitte 1 und 2 ist. Das Isoliermedium 8 erstreckt sich über die gesamte Länge L des Überlappungsbereiches.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Enden der Schienenabschnitte 1 und 2 abgestuft, so daß die Ober- und Unterseiten der Schienenabschnitte 1 und 2 in jeweils einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Länge der Abstufungen ist etwas größer gewählt als die Überlappungslänge L, um zwischen den Stirn-

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flächen der Schienenabschnitte 1 und 2 einen ausreichend großen Dehnungsraum 3 sea gewährleisten. Das Isoliermedium 8 erstreckt sich wiederum über die Länge L.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die sich gegenüberliegenden Schienenabschnitte 1 und 2 durch das SchienenstUck 7 überbrückt, wobei zwischen dem Schienenstück 7 und den Schienenabschnitten 1 und das Isoliermedium 8 vorhanden ist. Die Länge des Schienenstucks 7 entspricht wiederum etwa einer Pollänge des Linearmotors. Auch bei dieser Ausführungsform ist zwischen den Stirnseiten der Schienenabschnitte 1 und 2 ein ausreichender Abstand zur Ausbildung des Dehnungsraums 3 vorhanden.

Bei der Ausrührungsform nach Fig. k sind die Enden der Schienenabschnitte 1 und 2 angeschrägt, wobei zwischen den sich gegenüberliegenden Sehrägungsflächen der Schienenabschnitte 1 und 2 ein Luftspalt gleichbleibender Dicke vorhanden ist. Die Projektion L der Schrägungsflachen auf die Schienenebene entspricht wiederum etwa einer Pollänge des Linearmotors.

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Claims

Krauas-Maffei Aktiengesellschaft

München 50 TF 564

Schienenanordnung für einen asynchronen Linearmotor Patentansprüche

1·jSchienenanordnung für einen asynchronen Linearmotor, bestehend aus einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Schienenabschnitten, wobei zwischen den Enden von benachbarten Schienenabschnitten ein Dehnungsraum vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Enden von benachbarten Schienenabschnitten (i, 2) gegenseitig um etwa eine Pollänge des Linearmotors überlappen, derart, daß zwischen den sich überlappenden Enden ein Induktionsspalt zur Energieübertragung von dem einen Schienenabschnitt (i) auf den angrenzenden Schienenabschnitt (2) vorhanden ist.

2. Schienenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die sich überlappenden Enden die gleiche Dickenabmessung wie die übrigen Bereiche der betreffenden Schienenabschnitte (i, 2) aufweisen und höhenversetzt zueinander angeordnet sind (Fig. 1).

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3. Schienenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schienenabschnitte (i, 2) im Bereich ihrer Enden abgestuft sind, derart, daß die Ober- und Unterseiten benachbarter Schienenabschnitte (i, 2) im überlappten Zustand jeweils in der gleichen Ebene liegen (Fig· 2).

4. Schienenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schienenabschnitte (i, 2) im Bereich ihrer Enden angeschrägt sind, derart, daß die Ober- und Unterseiten benachbarter Schienenabschnitte (i, 2) im überlappten Zustand jeweils in der gleichen Ebene liegen (Fig. 4).

5· Schienenanordnung für einen,asynchronen Linearmotor, bestehend aus einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Schienenabschnitten, wobei zwischen den Enden von benachbarten Schienenabschnitten ein Dehnungsraum vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Enden benachbarter Schienenabschnitte (i, 2) durch ein Schienenstück (7) mit einer etwa einer Pollänge des Linearmotors entsprechenden Länge überbrückt sind, wobei zwischen den Enden und dem betreffenden Schienenstück (7) ein Induktionsspalt zur Energieübertragung von dem einen Schienenabschnitt (i) auf den angrenzenden Schienenabschnitt (2) vorhanden ist.

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6. Schienenanordnung nach einen der Ansprüche 1 bis h_t dadurch gekennzeichnet , daß der Induktionespalt mit Luft gefüllt ist.

7. Schienenanordnung nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Induktionsspalt mit einem elektrischen Isoliermedium (8) gefüllt ist.

8. Schienenanordnung nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet , daß als Isoliermedium (8) Isolationslack oder Isolationspapier vorgesehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schienenanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art.

Die nachstehend als LIM-Schienen bezeichneten Sekundärteile von asynchronen Linearmotoren bestehen bekanntlich aus elektrisch gut leitfähigen Werkstoffen, vorzugsweise Aluminium. Auf Grund der unterschiedlichen

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