DK168622B1 - Magnetisk kraftsystem til lavfriktionstransport af laster - Google Patents

Description

i DK 168622 B1

Opfindelsen angår et magnetisk system til lavfriktionstransport af laster ifølge den indledende del af krav 1.

Kendte magnetiske kraftsystemer, også kaldt svæ-5 vesystemer, bevæger sig på praktisk talt friktionsfri måde over bæreskinner med en særlig adskillelsesspalte fra skinnerne. Disse systemer er almindeligvis dyre og komplicerede, således at det er et spørgsmål, om de er profitable.

10 I VDI-News nr. 1 af 3. januar 1986 beskrives den magnetiske jernbane "Transrapid 06" fra Emden. Det er klart, at en stor teknisk indsats er nødvendig for at bære køretøjet i en højde på 1 cm. Uheldigvis er energiforbruget, der er nødvendigt for at holde det 120 tons 15 tunge køretøj svævende, ikke angivet. Dette svarer til en vægt på 120.000 kg med en belastning på 196 personer, hvilket er 612 kg pr. person, hvor hver person sættes til 80 kg. Hertil må lægges omkostningerne ved den praktiske anvendelse og de stadig uløste problemer med hen-20 syn til sne og is.

Væsentlige vanskeligheder er erfaret ved de kendte japanske svævejernbaner. Nogle af disse må køre på hjul, indtil en hastighed på 200 km/t er nået, på hvilket tidspunkt svævningen begynder.

25 Den såkaldte "Berlin Magnetic Railway", der er beskrevet i DE-A-24 26 053, fungerer på en lignende måde. Forskellen ligger her i, at lederullerne er rettet over magnetfeltet.

I fransk patentansøgning FR-A-22 28 650 er der 30 beskrevet et magnetisk transportsystem, hvori magneterne, især permanentmagneter, er anbragt i forhold til ferromagnetiske profiler i overensstemmelse med den første del af krav 1. Magneterne er imidlertid anbragt i forhold til profilerne med modsatte poler vendende mod 35 hinanden, hvilket her benævnes tiltrækningsprincippet.

Til disse slutter de i hovedsagen vandretliggende ferro- 2 DK 168622 B1 magnetiske vægge sig. Herved opnås en forholdsvis lille belastningskapacitet. Den samlede last er her mange gange nyttelasten.

Fra DE-A-33 47 635 kendes et magnetisk kraftsy-5 stem, der også er konstrueret efter tiltrækningsprincippet, dvs. med modsatte poler i forhold til ferromagne-tiske vægge. Også her opnås en forholdsvis lille last-bærekapacitet. Endvidere er den anvendte konstruktion meget dyr, eftersom der må anvendes mange magneter for 10 at løfte en given last.

Også DE-A-21 46 143 viser et magnetisk kraftsystem med i det mindste én magnet og i det mindte én polflade, til hvilken lasten er fastgjort. Der er yderligere tilvejebragt et magnetisk blødt bæreprofil monte-15 ret på en fast bærer, hvor profilvæggen er orienteret lodret, og profiloverfladen rager i bærerens retning.

Dette system anvender imidlertid ledesystemer med regulerede elektromagneter som sidestyr, hvilket gør systemkonstruktionen forholdsvis kompleks.

20 Endelig viser US-A-4.324.185 et transportsystem, hvormed permanentmagneter, anbragt med i køreretningen efter hinanden vekslende poler, hvorpå lasten hænger.

Ved begge polsider for permanentmagneterne er anbragt skinner fremstillet af ferromagnetiske jernpladepakker, 25 som danner i det væsentlige lodrette vægge, der er parallelle med hinanden og magnetpolerne. Magneterne er i køreretningen anbragt med indbyrdes luftspalte og med vekslende polretning, således at der altid er en i det væsentlige vandret magnetlinieflux mellem to på hinanden 30 følgende magneter. Den relative fastholdelse af luftspalten mellem bæreprofiler og magneter realiseres ved hjælp af tilsvarende førings ruller. I de laminerede bæreprofiler er der langs hele kørestrækningen indlagt elektromagnetiske spoler, som ved en passende ydre sty-35 ring sammen med de på lasten befæstigede i køreretningen skiftevis polede permanentmagneter samtidig sørger for 3 DK 168622 B1 fremdriften og til dels også for svævningen. Ved den j ernpladelamelagtige udformning af bæreprofilerne og de i disse indbyggede spoler bliver virkningsgraden nedsat relativt kraftigt. Opbygningen specielt af bæreprofiler-5 ne er meget kompleks og omkostelig, specielt eftersom hele kørestrækningslængden skal fremstilles af jernpla-depakker med spoler imellem.

Det er opfindelsens formål at tilvejebringe et magnetisk kraftsystem af den tidligere beskrevne art, 10 som er simpelt og enkelt at bygge, og som tilvejebringer en pålidelig funktion med minimalt energiforbrug og høj virkningsgrad.

Disse mål opnås ved hjælp af et magnetisk kraftsystem, der ifølge opfindelsen har de i krav 1' s kende-15 tegnende del angivne ejendommeligheder.

I denne forbindelse er der anbragt to par magneter i forbindelse med en lodret bæreprofilvæg, på en sådan måde, at det er samme poler, der ligger over for hinanden i forhold til væggen, altså N-N eller S-S, 20 hvilket her benævnes frastødningsprincippet. Det har vist sig, at man ved anvendelse af frastødningsprincippet opnår en stærkt forøget virkningsgrad, i sammenligning med tiltrækningsprincippet.

Ifølge en videreudvikling af opfindelsestanken 25 kan som ferromagnetisk bæreprofil benyttes et nedad åbent U-profil, hvor der indvendig i profilet mellem de to lodrette grene eller sidevægge er anbragt mindst ét ikke kortsluttet magnetpar, og der ved hver af profilsidevæggenes ydersider er anbragt mindst ét magnetpar, 30 idet magnetflader med identiske poler vender imod hinanden i forbindelse med de lodrette vægge.

Ved anbringelse af flere profiler ved siden af hinanden eller af profiler ved siden af hinanden kan der opnås en væsentlig forøgelse af lasteevnen.

35 Magnetkraftsysternet ifølge opfindelsen tillader installationer, der har forskellige konstruktioner.

4 DK 168622 B1 F.eks. kan lasten, der transporteres af systemet, anbringes over profil/magnet-systemet. Dette tillader, hvad man kan kalde et stående arrangement.

Lasten, der bæres af systemet, kan imidlertid 5 også anbringes under profil/magnet-systemet. Dette kan kaldes et ophængt arrangement. Dette ophængte arrangement kan udføres i flere forskellige variationer, fordi det ferromagnetiske bæreprofil og også drivelementet i dette tilfælde er tilvejebragt neden under bæresystemet, 10 der kan være en betonunderstøtning. På denne måde kan følsomheden over for dårligt vejr, især om vinteren, formindskes.

Driften af køretøjet kan tilvejebringes på forskellige måder, f.eks. ved hjælp af drivruller i berø-15 ring med bæreskinnerne eller ved hjælp af en lineær motor.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en første udførelsesform med et pla-20 deformet bæreprofil og kortsluttede magneter anbragt parvis på hver side af profilet, fig. 2 en anden udførelsesform med et U-formet bæreprofil og magneter anbragt imellem og uden for grenene, 25 fig. 3 et multipel arrangement af den i fig. 2 viste udførelsesform, fig. 4-7 viser mulige udformninger af systemer, der anvender betonunderstøtninger, hvor: fig. 4 viser et første arrangement med belast-30 ningen placeret under profil/magnet-systemet, dvs. ophængt anbringelse, fig. 5 et arrangement med lasten placeret over profil/magnet-systemet, dvs. stående anbringelse, fig. 6 et sidebillede af et system, der anvender 35 en ophængt last i form af et køretøj til persontransport, og 5 DK 168622 B1 fig. 7 det i fig. 6 viste arrangement set forfra.

I den i fig. 1 viste udførelsesform er det skinneformede bæreprofil 2 en flad plade, på begge sider af hvilken der er tilvejebragt magnetpar. I forhold til 5 profilskinnen 2 vender polerne på de til hinanden svarende over for hinanden liggende magneter mod hinanden, altså syd-syd eller nord-nord, frastødningsprincippet.

De ydre poler af de respektive magnetpar, der er anbragt i rækkefølge i langsgående retning, er kortsluttet gen-10 nem en ferromagnetisk plade 4. På denne måde er de magnetiske kraftlinier optimeret, idet disse linier løber mellem magnetparrene, der er orienteret i langsgående retning, og også gennem profilet 2 og pladen 4.

Fig. 2 viser en udførelsesform med forøget kraft, 15 hvor bæreprofilet 2 er et nedadtil åbent U-profil. Ved dettes to sidevægge eller -grene er der anbragt magneter 1 samme eller lignende opstilling som i fig. 1 både mellem grenene og uden for disse. Også her har de modstående polflader samme polaritet, således at kraftlinierne, 20 idet de frastøder hinanden, følger et tilsvarende kredsløb gennem de ferromagnetiske bærevægge og kortsluttende plader. Der opnås herved en tilsvarende forøgelse af kraften.

Fig. 3 viser et multipelarrangement af udførel-25 sesformen ifølge fig. 2. Ved dette arrangement opnås en yderligere forøgelse af kraften.

Fig. 4 viser en mulig anvendelse af systemet l, 2 i ophængt arrangement. Bæreprofilet 2 er fastgjort på undersiden af en betonbærer 6, medens magneterne 30 i, der samvirker med profilet 2, er anbragt på oversiden af lasten 7, der er ophængt under betonbæreren 6 og f.eks. kan være et transportkøretøj. Ved oversiden af lasten eller køretøjet 7 er yderligere anbragt lederuller 3, som samvirker med mellembæreskinner. Frem-35 driften sker ved hjælp af en lineær motor 5, der er anbragt i midten.

Claims (7)

1. Magnetisk kraftsystem til lavfriktionstransport af laster med, 20. mindst et bæreprofil (2) af ferromagnetisk ma teriale, befæstiget til en stedfast bærer, hvor bæreprofilet (2) har en lodret profilvæg, som strækker sig parallelt med transportretningen, - mindst to i forhold til en profilvæg modstående 25 permanentmagnetpar (1), idet et magnetpar består af to i transportretningen efter hinanden langs profilvæggen og i det væsentlige parallelt med denne og med på tværs af transportretningen og i transportretningen modsat rettede poler, hvis udvendige poler er forbundet via en 30 ferromagnetisk plade (4), - med en luftspalte mellem såvel magneter og bæ-reprofilvæg som mellem i transportretningen efter hinanden følgende magneter, idet lasten er forbundet med magneterne, og 35. mekaniske midler til at fastholde luftspalten, kendetegnet ved, DK 168622 B1 - at de i forhold til profilvæggen (2) mod hinanden vendende magnetpoler (1) alle har samme polaritet (N-N, S-S).

2. System ifølge krav 1, kendetegnet 5 ved, at der som fer romagnetisk bæreprofil (2) benyttes et nedad åbent U-profil, at der indvendig i profilet mellem de to lodrette grene eller sidevægge er anbragt mindst ét ikke kortsluttet magnetpar (1), og at der ved hver af profilsidevæggenes ydersider er anbragt mindst 10 ét magnetpar (1), idet magnetflader med identiske poler vender imod hinanden i forbindelse med de lodrette vægge.

3. System ifølge krav 1 og 2, kendetegnet ved, at der for at øge lasteevnen er anbragt fle- 15 re profiler (2) ved siden af hinanden med tilsvarende tilknyttede magneter (1).

4. System ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den last (7), der skal transporteres ved hjælp af systemet (1,2) er anbragt over profil/magnet-syste- 20 met.

5. System ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den last (7), der skal transporteres ved hjælp af systemet (1,2) er anbragt under profil/magnet-syste- met.

6. System ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der til transport i systemetr (1,2) er anbragt en lineær motor (5).

7. System ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der til transport i systemet (1,2) er anbragt 30 drivruller, som samvirker med profilet.