DE2953778C1 - Bremseinrichtung fuer Magnetschwebefahrzeug - Google Patents

Description

• Vorzugsweise wird bei der erfindungsgemäßen Bremseinrichtung die erforderliche Bremskraft in Form von Federkraft zur Verfügung gestellt, sodaß es sich um eine ganz besonders sichere Bremseinrichtung handelt, weil keine anderen möglicherweise im Notfall nicht funktionierenden Mittel zur Bremsbetätigung erforderlich sind. Vorzugsweise ist zur Betätigung des Bremsorgangs eine zwischen dem Nutzlastträger und dem Bremsorgan wirkende Bremsfeder vorgesehen, die das Bremsorgang gegen die Wirkung einer Bremsauslöseeinrichtung in Richtung Bremsstellung vorspannt und die bei einfedernder Federeinrichtung stärker und bei ausfedernder Federeinrichtung schwächer gespannt wird. Da die Bremsfeder unter dem Gewicht des Nutzlastträgers gespannt ist, steht eine im richtigen Sinn variable Bremskraft zur Verfügung, wodurch selbsttätig bei höheren Fahrzeugnutzlasten größere Bremskräfte als bei niedrigeren Fahrzeugnutzlasten und umgekehrt geliefert werden. Es versteht sich, daß statt eines einzigen Bremsorgans auch mehrere Bremsorgane vorgesehen sein können. An einem einzigen Fahrzeug können mehrere erfindungsgemäße Bremseinrichtungen vorhanden sein.
• Wegen weiterer Einzelheiten des Magnetschwebefahrzeugs und des Fahrwegs wird auf die DE-OS 27 11 994 Bezug genommen. Für die Zusatzkrafteinrichtung sind Räder und/oder in ihrer Magnetkraft, insbesondere nach Maßgabe von Spaltweitensensoren, änderbare Elektromagnete bevorzugt. Die Räder können je nach Auslegung der magnetischen Einrichtung in Zusammenwirken mit entsprechenden Laufbahnen am Fahrweg für die Lieferung von nach oben und/oder von nach unten gerichteten Zusatzkräften vorgesehen sein.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Die Zeichnungsfigur zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil eines Magnetschwebefahrzeugs und eines Fahrwegs, wobei der Fahrwegteil der magnetischen Einrichtung aus Gründen der Ubersichtlichkeit weggelassen ist.
• Das Fahrzeug weist einen stark schematisiert dargestellten Nutzlastträger 4, beispielsweise eine Fahrgastzelle, und ein Fahrwerk 6 auf. Der Nutzlastträger 4 stützt sich auf dem Fahrwerk 6 über Federn 8 ab.
• Hauptbestandteile des Fahrwerks 6 sind ein erstes Tragteil 10 für einen fahrzeugseitigen Teil einer magnetischen Trageinrichtung und ein nicht eingezeichnetes zweites Tragteil für eine Zusatzkrafteinrichtung in Form von Rädern 14. Das erste Tragteil 10 weist in Fahrtrichtung gesehen links und rechts jeweils einen Magnetträger 16 auf, die sich seitlich des Mittelbereichs des Fahrzeugs befinden. Die beiden Magnetträger 16 sind längs des Fahrzeugs an mehreren Stellen durch Querträger miteinander verbunden. Auf der Oberseite der Magnetträger 16 sind Dauermagnete 20 mit in Längsrichtung des Fahrzeugs wechselnder Polung angebracht.
• Die folgenden Einzelheiten des Aufbaus des Fahrwegs sind in der Zeichnung nicht eingezeichnet: Oberhalb jedes Magnetträgers 16 befindet sich ein Bereich des Fahrwegs, welcher Bereich aus senkrechstehenden, in Längsrichtung des Fahrwegs verlaufenden, zu einem Lamellenpaket verbundenen Blechen besteht. Quer zur Längserstreckung des Fahrwegs befinden sich unten in diesem Bereich Nuten mit dazwischenliegenden Zähnen. In die Nuten sind Leiter einer dreiphasigen Wanderfeldwicklung eingelegt.
• Der genannte Bereich des Fahrwegs bildet somit einen Dreiphasen-Wanderfeldstator. In Längsrichtung gesehen entspricht der Mittenabstand, also der Abstand der Mitten, der Magnete 20 dem dreifachen Mittenabstand, also dem Abstand der Mitten, der Statorzähne.
• Die oberen Polflächen der Magnete 20 liegen der unteren polfläche des Stators unter Freilassung eines Luftspalts gegenüber. Die so definierte magnetische Einrichtung liefert zugleich Tragkräfte und Vortriebskräfte bzw. Bremskräfte.
• Die in der Zeichnung dargestellte und die vorstehend zusätzlich beschriebene Anordung befinden sich spiegelbildlich auch auf der anderen Seite des Fahrzeugs und des Fahrwegs.
• An der Innenseite des Stators ist eine Schiene 30 mit U-Profil befestigt, wobei die offene Seite des U nach innen zur Mitte des Fahrzeugs weist. Das nicht eingezeichnete, zweite Tragteil befindet sich zwischen den beiden Magnetträgern 16 und trägt auf jeder Seite ein Rad 14, das in der zugeordneten Schiene 30 läuft. Wenn die Tragkraft der magnetischen Einrichtung nicht ausreicht, liefern die Räder 14 eine nach oben gerichtete Zusatzkraft; wenn die Tragkraft der magnetischen Einrichtung größer als die erforderliche Tragkraft ist, liefern die Räder 14 zum Ausgleich nach unten gerichtete Zusatzkräfte. Der Durchmesser der Räder 14 ist etwas kleiner als die lichte Weite der Schienen 30 in Vertikalrichtung. Das zweite Tragteil mit den Rädern 14 ist gemäß der DE-OS 27 11 994 durch Feder-Kopplungsmittel mit dem ersten Tragteil 10 und dem Nutzlastträger 4 verbunden, so daß die Höhe des Luftspalts der magnetischen Einrichtung der erforderlichen Tragkraft angepaßt wird.
• Von oben nach unten fortschreitend hat das Fahrzeug zunächst die Breite des Nutzlastträgers 4, wird dann im Bereich zwischen den Schienen 30 schmaler, wobei jedoch noch genügend Platz zur Unterbringung der Federn 8 besteht, und wird dann an den Magnetträgern 16 wieder breiter.
• Ein Bremsträger 32 in Form einer horizontalen Platte ist von zwei Bremsträger-Hebeln 46 getragen, die jeweils mit einem Ende am ersten Tragteil 10 angelenkt sind. Das andere Ende der Hebel 46 ist jeweils über einen Lenker 48 mit dem Nutzlastträger 4 verbunden.
• Zwischen den beiden Hebelenden, jedoch wesentlich näher an der Anlenkstelle 50 am ersten Tragteil 10, ist jeweils der Bremsträger 32 angelenkt. Diese Anordnung ist spiegelbildlich zu einer Ebene quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs getroffen. Die Hebelarmlängenverhältnisse an den Hebeln 46 sind so gewählt, daß sie exakt oder zumindest stark angenähert der Weguntersetzung bei den nichtgezeichneten Federungs-Kopplungsmitteln entsprechen. Wenn also beispielsweise einem Zusammendrückungsweg x der Feder 8 ein Anheben des Magnetträgers 16 gegenüber dem Fahrweg um eine Strecke 1/10 x entspricht, dann wird auch der Bremsträger 32 nur um 1/10 x gegenüber dem Magnetträger 16 gesenkt, so daß absolut gesehen die Höhe des Bremsträgers 32 gleich bleibt. Infolgedessen bleibt die Höhe des Bremsträgers 32 relativ zur Zusatzkrafteinrichtung bzw.
• zum Fahrweg exakt oder zumindest näherungsweise unabhängig von der sich gerade einstellenden Luftspaltweite konstant.
• Es sei darauf hingewiesen, daß man statt zweier Bremsträger-Hebel 46 auch nur einen verwenden kann und statt des anderen Hebels 46 eine Anlenkung mit einer vergleichsweise langen, im wesentlichen waagerechten Lenkerstange vorsehen kann. Dann bewegt sich der Bremsträger 32 zwar nicht mehr exakt parallel zu sich selbst aufwärts und abwärts; im Ergebnis bleibt jedoch die gewünschte Konstanthaltung der Lage des Bremsträgers 32 relativ zum Fahrweg im wesentlichen erhalten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Hebel 46 in Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
• An dem Bremsträger 32 ist ein in Fahrtrichtung liegender Hebel 34 angelenkt. Am Hebel 34 sind zwei Bremsklötze 36 angebracht, beispielsweise in um eine Querachse schwenkbarer Form. Ein unterer Bremsklotz 36 ist am hinteren, freien Ende des Hebels 34 unmittelbar angebracht, während zur Anbringung eines oberen Bremsklotzes 36 vor der Anlenkstelle des Hebels 34 eine Stange an einer Stelle am Hebel 34 angelenkt ist, die den gleichen Abstand von der Anlenkstelle des Hebels wie die Anbringungsstelle des unteren Bremsklotzes 36 hat. Zwischen dem in Fahrtrichtung vorderen, freien Ende des Hebels 34 und dem Nutzlastträger 4 ist eine Druckfeder 42 zwischengeschaltet. Der vordere Arm des Hebels 34 steht ferner im Ruhezustand nach oben unter der Wirkung einer Kolben-Zylinder-Einheit 44, die mit Preßluft betrieben wird. Der untere Bremsklotz 36 ist so angeordnet, daß er mit der Unterseite der Schiene 30 in Bremseingiff treten kann, während der obere Bremsklotz 36 so angeordnet ist, daß er mit der oberen Seite der Schiene 30 in Bremseingriff treten kann.
• Wenn zum Bremsen die Kolben-Zylinder-Einheit 44 druckentlastet wird, kann die vorgespannte Bremsfeder 42 den vorderen Arm des Hebels 34 nach unten drücken.
• Infolgedessen wird der am hinteren Arm des Hebels 34 angebrachte untere Bremsklotz 36 gegen die Schiene 30 angehoben, während die am vorderen Arm des Hebels 34 angelenkte Stange und mit ihr der obere Bremsklotz 36 abgesenkt werden. Der vordere Arm des Hebels 34 bis zum vorderen freien Ende ist wesentlich länger als die Abstände von der Anlenkstelle des Hebels 34 zum unteren Bremsklotz 36 bzw. zur Anlenkstelle der genannten Stange, so daß sich eine Kraftverstärkung der Bremsfeder 42 ergibt Wegen des Verbindungsgestänges 46,48 befindet sich der Bremsträger 32 stets im wesentlichen (»im wesentlichen« gilt wegen des Vertikalspiels der Räder 14 in den Schienen 30) auf derselben Höhe relativ zur Schiene 30 und damit zum gesamten Fahrweg. Wenn sich der Nutzlastträger 4 relativ zum ersten Tragteil 10 unter Verformung der Federn 8 absenkt, beispielsweise weil zusätzliche Passagiere zugestiegen sind, wird auch die Bremsfeder 42 stärker gespannt. Somit steht bei zunehmender Fahrzeugnutzlast auch eine größere Bremskraft zur Verfügung. Bei abnehmender Fahrzeugnutzlast ergibt sich analog eine geringere Bremskraft, was nur erwünscht ist, um auch in diesem Beladungszustand keine zu starke Bremswirkung zu haben (Verletzungsgefahr für Passagiere).
• Statt eines Rades 14 in dem U-förmigen Raum der Schiene 30 können zwei Räder vorgesehen sein, von denen eines auf der Oberseite der Schiene 30 und eines an der Unterseite der Schiene 30 anläuft. Man braucht dann kein Spiel in Vertikalrichtung zwischen den Rädern 14 und den Ablaufflächen mehr vorzusehen; außerdem ergibt sich kein Wechsel der Drehrichtung der Räder 14 mehr beim wechselnden Anlaufen an einer oberen Abrollfläche und einer unteren Abrollfläche.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Bremseinrichtung für ein Magnetschwebefahrzeug, das im Betrieb gegenüber einem Fahrweg mindestens teilweise durch eine zwischen dem Fahrzeug und dem Fahrweg unter Freilassung eines Luftspalts wirkende magnetische Einrichtung getragen wird, wobei das Magnetschwebefahrzeug ein Fahrwerk und einen über eine Federeinrichtung auf dem Fahrwerk abgestützten Nutzlastträger aufweist, das Fahrwerk ein erstes Tragteil für einen fahrzeugseitigen Teil der magnetischen Trageinrichtung und ein zweites Tragteil für eine am Fahrweg zu führende Zusatzkrafteinrichtung aufweist, und Federungs-Kopplungsmittel vorgesehen sind, die zur Anpassung der Weite des Luftspalts der magnetischen Einrichtung an die erforderliche Tragkraft durch die Federeinrichtung ermöglichte Änderungen der Relativlage von erstem Tragteil zum Nutzlastträger in Änderungen der Relativlage von erstem Tragteil zu zweitem Tragteil umsetzen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß ein Bremsträger (32), an dem ein relativ zu diesem bewegliches Bremsorgan (34) zum Anpressen eines oder mehrerer Bremsklötze (36) an ein Brems-Fahrwegteil (30) gelagert ist, von einem Verbindungsgestänge (46, 48) zwischen dem Nutzlastträger (4) und dem ersten Tragteil (10) an einer Stelle getragen ist, die unabhängig von der Relativlage von erstem Tragteil (10) zu zweitem Tragteil bzw.
2. Fahrweg eine im wesentlichen gleichbleibende Relativlage zum zweiten Tragteil bzw. Fahrweg beibehält 2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bremsorgan ein oder mehrere Hebel (34) vorgesehen sind.
3. 3. Bremseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (34) einen unteren Bremsklotz (36) und einen oberen Bremsklotz (36) trägt und daß die Bremsklötze (36) in der Bremsstellung nach Art einer Zangenbremse mit einer unteren Bremsfläche und einer oberen Bremsfläche einer fahrwegseitigen Schiene (30) in Bremseingriff gebracht werden.
4. 4. Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Bremsauslöseeinrichtung eine in der Bremslösestellung druckfluidbeaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheit (44) oder ein druckfluidbeaufschlagter Balg vorgesehen ist.
5. 5. Bremseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Bremsauslöseeinrichtung ein, vorzugsweise mittels einer antreibbaren Gewindespindel, rückziehbares Widerlager vorgesehen ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremseinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Magnetschwebefahrzeuge der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angesprochenen Art sind aus der DE-OS 27 in 994 bekannt, allerdings ohne auf den Fahrweg wirkende Bremseinrichtung.

   Bei derartigen Fahrzeugen vollführt also das erste Tragteil Relativbewegungen relativ zum Fahrweg, um die beabsichtigten Spaltweitenänderungen der magne- tischen Einrichtung zu bewerkstelligen. Wenn man die Bremseinrichtung ohne besondere Vorkehrungen am ersten Tragteil anbringen würde, ergäben sich je nach Relativlage von erstem Tragteil und Fahrweg unterschiedliche Bremsleerwege, was im allgemeinen wegen der damit verbundenen Unterschiede in der Bremsansprechzeit unerwünscht ist. Eine Anbringung der Bremseinrichtung am zweiten Tragteil, das wegen der am Fahrweg zu führenden Zusatzkrafteinrichtung eine im wesentlichen konstante Relativlage zum Fahrweg hat, verbietet sich häufig aus Platzgründen.

   In der deutschen Zeitschrift »fluid«, August 1975, S.

   24/25, ist eine Bremseinrichtung für Magnetschwebefahrzeuge beschrieben, bei der Bremszangen beweglich am Fahrzeug aufgehängt sind, um sich trotz gewisser Bewegungen des Fahrzeugs relativ zum Fahrweg selbsttätig zum Brems-Fahrwegteil zu zentrieren. Eine aktive Verlagerung der Bremseinrichtung relativ zum Fahrzeug entgegengesetzt zu den Fahrzeugbewegungen relativ zum Fahrweg ist nicht vorgesehen.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremseinrichtung für Fahrzeuge der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, die weitgehende Freiheit bei der Wahl ihres Anbringungsorts läßt und unabhängig vom Beladungszustand des Fahrzeugs einen zumindest im wesentlichen gleichbleibenden Bremsleerweg bzw. eine im wesentlichen gleichbleibende Bremsansprechzeit besitzt.

   Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Bremseinrichtung so ausgebildet, wie im kennzeichnenden Teil des AnspruChs 1 angegeben.

   Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, statt einer Anbringung der Bremseinrichtung unmittelbar am zweiten Tragteil, das wegen der exakt oder zumindest sehr angenähert auf konstantem Abstand zum Fahrweg gehaltenen Zusatzkrafteinrichtung relativ zum Fahrweg in Federrichtung vollständig oder näherungsweise lagestabil ist, eine neue Basis zu schaffen, die trotz der Relativbewegungen des ersten Tragteils zum Fahrweg relativ zum Fahrweg vollständig oder zumindest näherungsweise in Federrichtung lagestabil bleibt.

   In den Ansprüchen 2 bis 5 sind Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnet. Als Druckfluid bei der Weiterbildung gemäß Anspruch 4 kommen Flüssigkeiten oder Gase in Betracht; ganz besonders bevorzugt ist Druckluft. Die Gewindespindel ist aus Sicherheitsgründen vorzugsweise nicht-selbsthemmend. Die erfindungsgemäße Bremseinrichtung dient vorzugsweise als Notbremseinrichtung und/oder als Feststellbremseinrichtung.