ES2926057T3 - Cambio vertical en un sistema de transporte con carril guía de levitación magnética - Google Patents

Abstract

Un interruptor de vía para un sistema de transporte por levitación magnética incluye un segmento principal de vía, un segmento de vía de ramal superior, un segmento de vía de ramal inferior y una zona divergente. La zona divergente tiene rieles espaciados coextensivos que se extienden desde el segmento del maletero y se dividen en rieles superiores que se extienden hasta el segmento del ramal superior, y rieles inferiores que se extienden hasta el segmento del ramal inferior, de modo que un vehículo que se acopla a los rieles y entra al interruptor en el segmento del baúl es guiado y levitado magnéticamente a uno seleccionado del segmento de la rama superior o del segmento de la rama inferior. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cambio vertical en un sistema de transporte con carril guía de levitación magnética

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud provisional estadounidense n.° 62/046.843, presentada el 5 de septiembre de 2014.

Campo

La presente divulgación se refiere de manera general al cambio de un vehículo entre trayectos alternativos en un sistema de transporte con carril guía de levitación magnética. En particular, la invención reivindicada se refiere a un cambio de vía para un sistema de transporte de levitación que comprende las características de la reivindicación 1.

Antecedentes

La levitación puede proporcionar ventajas en comparación con ruedas convencionales sobre vías. La levitación puede ser levitación magnética. Generalmente, la levitación magnética tiene una fricción mecánica baja o nula y, por tanto, las piezas en sistemas de levitación no se desgastan debido al contacto. La levitación magnética tiene un amplio intervalo de velocidades a lo largo del cual puede funcionar y, en funcionamiento, genera niveles de ruido relativamente bajos.

La levitación magnética puede aplicarse a una arquitectura de sistema ferroviario grande tradicional así como a sistemas de monorraíl o de transporte rápido personal (PRT). La levitación magnética puede usar interacción magnética activa o pasiva para funciones de levitación y de centrado, y puede usar interacción magnética inductiva o síncrona para la propulsión. Por ejemplo, un sistema de tránsito con carril guía conectado en red puede usar acoplamiento de imanes permanentes para proporcionar sustentación primaria de manera pasiva con movimiento, y puede usar repulsión electrodinámica para crear fuerzas de centrado a la mayoría de las velocidades de funcionamiento al tiempo que se integran funciones de motor lineal con funciones de centrado electrodinámico. Véanse, por ejemplo, Wamble, III et al., patente estadounidense 7.562.628 expedida el 21 de julio de 2009, y Wamble, III et al., patente estadounidense 8.171.858 expedida el 8 de mayo de 20l2.

Una unidad de propulsión puede o bien estar integrada con, o bien ser independiente de, una unidad de levitación.

Por ejemplo, una unidad de propulsión independiente de la unidad de levitación se describe en Wamble III, publicación internacional WO 2013/003387 A2, publicada el 3 de enero de 2013. Se hace levitar un vehículo mediante una o más de las unidades de levitación (por ejemplo, 410 en las figuras 2, 3, 4, 9, 10, 11A, 11B de WO 2013/003387 A2), y cada unidad de levitación tiene uno o más polos magnéticos alargados. Cuando el vehículo se engancha con la vía, cada polo magnético alargado es adyacente a una superficie vertical plana de un carril estacionario eléctricamente conductor de la vía, y el polo magnético alargado se inclina formando un ángulo variable. Cuando el polo magnético alargado se mueve a lo largo del carril, el campo magnético procedente del polo magnético alargado induce corrientes de Foucault en el carril, y las corrientes de Foucault en el carril producen sustentación sobre el polo magnético alargado. En algunas condiciones de funcionamiento típicas, la sustentación es generalmente proporcional al ángulo de inclinación y la velocidad del vehículo. (Véanse los párrafos [0066] a [0072] de WO 2013/003387 A2.)

Un cambio de carril guía es un fragmento de carril guía que hace posible la división o fusión de trayectos. Un cambio de carril guía es una característica tecnológica importante y valiosa para construir redes de carriles guía de múltiples líneas de carril guía. Al cambiar un vehículo de una línea a otra, no se necesita transferir los pasajeros o cargamento a otro vehículo en la otra línea.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una sección transversal lateral de una vía que tiene un par de carriles separados de igual extensión, y una vista trasera de un vehículo enganchado con los carriles según la presente divulgación; la figura 2 es una sección transversal lateral de la vía de la figura 1 en una zona divergente de cambio vertical en la vía, y una vista trasera del vehículo de la figura 1 para el caso en el que el vehículo sigue un trayecto alternativo inferior a través de la zona divergente;

la figura 3 es una sección transversal lateral de la vía de la figura 1 en la zona divergente de cambio vertical en la vía, y una vista trasera del vehículo de la figura 1 para el caso en el que el vehículo sigue un trayecto alternativo superior a través de la zona divergente;

la figura 4 es una vista en perspectiva de un cambio de vía en la vía introducido en la figura 1;

la figura 5 es una vista a escala ampliada de la zona divergente en el cambio de vía de la figura 4;

la figura 6 es una vista esquemática de un vehículo que incluye unidades de propulsión y de levitación y unidades de rodillo que se extienden desde los lados izquierdo y derecho del vehículo;

la figura 7 es una vista en perspectiva de una de las unidades de levitación introducidas en la figura 6;

la figura 8 es una vista en perspectiva de un ensamblaje de la unidad de levitación de la figura 7 con una unidad de propulsión y una ménsula de montaje para montar la unidad de levitación y la unidad de propulsión en el vehículo;

la figura 9 es una vista en perspectiva de un ensamblaje de una de las unidades de rodillo introducidas en la figura 6 y una ménsula de montaje para montar la unidad de rodillo en el vehículo;

las figuras 10, 11 y 12 muestran vistas laterales de los carriles en la zona divergente del cambio de la figura 5 en instantes progresivos en el tiempo cuando un vehículo procedente de una vía principal entra en la zona divergente y continúa hasta un ramal inferior del cambio;

las figuras 13, 14 y 15 muestran vistas laterales de los carriles en la zona divergente del cambio de la figura 5 en instantes progresivos en el tiempo cuando un vehículo procedente de una vía principal entra en la zona divergente y se dirige hacia un ramal superior del cambio;

la figura 16 muestra lógica de control para permitir que un vehículo procedente de una vía principal que entra en la zona divergente del cambio se cambie al ramal superior del cambio;

la figura 17 muestra una modificación de la figura 2 en la que están incorporadas bobinas en los carriles para cambiar el trayecto de un vehículo a través de la zona divergente del cambio;

la figura 18 muestra una modificación de la figura 3 en la que están incorporadas bobinas en los carriles para cambiar el trayecto de un vehículo a través de la zona divergente del cambio;

la figura 19 muestra una modificación de la figura 4 en la que están incorporadas bobinas en los carriles para cambiar el trayecto de un vehículo a través de la zona divergente del cambio;

la figura 20 es una vista a escala ampliada de la zona divergente en el cambio de vía de la figura 19;

la figura 21 es una vista desde arriba de una red de vías en la que dos vías paralelas, coplanares y adyacentes están unidas mediante un paso elevado y un cambio de vía en cada una de las dos vías paralelas;

la figura 22 es una vista lateral de la red de vías introducida en la figura 21;

la figura 23 es una vista lateral de una red de vías en la que dos vías paralelas y adyacentes están separadas una encima de otra y unidas mediante una pendiente y un cambio de vía en cada una de las dos vías paralelas;

la figura 24 muestra una construcción alternativa similar a la figura 1 pero en la que una cabina de pasajeros o de cargamento está suspendida de la vía;

la figura 25 muestra una construcción alternativa similar a la figura 1 pero en la que un contenedor de cargamento se guía dentro de un cerramiento entre los dos carriles de la vía;

la figura 26 muestra una construcción alternativa en la que un vehículo de anchura doble está soportado sobre, y guiado por, dos vías paralelas, coplanares y adyacentes;

la figura 27 muestra una variación del vehículo de anchura doble de la figura 26 en la que las unidades de propulsión y de levitación centrales se han retirado de modo que el vehículo de anchura doble no se engancha con los carriles centrales de las dos vías paralelas;

la figura 28 muestra una sección transversal de una construcción alternativa de una unidad de levitación enganchada en un carril y que tiene rodillos integrados con la unidad de levitación; y

la figura 29 muestra una vista en perspectiva de la unidad de levitación introducida en la figura 28.

Las diversas realizaciones descritas anteriormente se proporcionan únicamente a modo de ilustración y no debe interpretarse que limiten el alcance de la divulgación. Por tanto, muchos de tales detalles ni se muestran ni se describen. Aunque en la descripción anterior se han expuesto numerosas características y ventajas de la presente tecnología, junto con detalles de la estructura y función de la presente divulgación, la divulgación es únicamente ilustrativa, y pueden realizarse cambios en cuanto al detalle, especialmente en cuanto a la forma, tamaño y disposición de las piezas dentro de los principios de la presente divulgación hasta el alcance completo indicado por el significado amplio general de los términos usados en las reivindicaciones adjuntas. Por tanto, se apreciará que las realizaciones descritas anteriormente pueden modificarse dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Las expresiones de reivindicaciones que mencionan “al menos uno de” un conjunto indican que un miembro del conjunto o múltiples miembros del conjunto satisfacen la reivindicación.

Descripción detallada

Se apreciará que, por motivos de simplicidad y claridad de ilustración, cuando sea apropiado, se han repetido números de referencia entre las diferentes figuras para indicar elementos correspondientes o análogos. Además, se exponen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión exhaustiva de las realizaciones descritas en el presente documento. Sin embargo, los expertos habituales en la técnica entenderán que las realizaciones descritas en el presente documento pueden ponerse en práctica sin estos detalles específicos. En otros casos, no se han descrito en detalle métodos, procedimientos y componentes para no complicar la característica relevante relacionada que está describiéndose. Además, no debe considerarse que la descripción limita el alcance de las realizaciones descritas en el presente documento. Los dibujos no están necesariamente a escala y las proporciones de determinadas partes se han exagerado para ilustrar mejor detalles y características de la presente divulgación.

La presente divulgación se refiere al cambio de un vehículo entre trayectos alternativos en un sistema de transporte con carril guía que incluye segmentos de vía en el que cada segmento de vía está compuesto por un par de carriles de guiado separados y de igual extensión. Los carriles de guiado en cada segmento están separados uno de otro por una distancia constante y son generalmente coplanares en un plano horizontal o inclinado o están inclinados sobre curvas de una manera similar a una vía ferroviaria convencional. La presente vía puede estar compuesta por un par de carriles de guiado separados de igual extensión. Cuando se proporcionan dos carriles y dos tubos de reacción, el sistema puede transportar cargas más pesadas a altas velocidades porque el peso y las fuerzas de inercia de las cargas se distribuyen a lo largo de una zona más ancha del carril guía, en comparación con un único carril y un único tubo de reacción. Además, los vehículos que se desplazan encima de carriles separados de igual extensión tienen algunas ventajas en cuanto a estabilidad de desplazamiento, seguridad con respecto a colisiones con camiones altos que pasan por debajo del carril guía, funcionamiento en estaciones en las que el carril guía está ubicado en un plano de suelo, y pasarelas que pueden estar en el plano de suelo y a nivel con el carril guía.

Si el cambio de la vía se realiza de una manera similar al cambio de una vía ferroviaria convencional, un segmento de la vía en la zona divergente de un cambio se hará pivotar mecánicamente a un segmento principal para unir el segmento principal de manera selectiva o bien con un primer segmento de ramal o bien con un segundo segmento de ramal. Además, para cambiar vehículos que se desplazan a altas velocidades, el segmento de vía en la zona divergente también debe ser flexible de modo que se curve de manera selectiva en un sentido u otro para proporcionar una transición suave a partir del segmento principal con el segmento de ramal seleccionado. La presente divulgación ofrece mejoras significativas con respecto a un cambio de vía tradicional, proponiendo un cambio de vía según la reivindicación 1.

La presente divulgación no requiere el uso de partes móviles en la vía y minimiza la masa de imanes para un comportamiento dinámico de sistema adecuado en la zona divergente de cambio. Los carriles en la zona divergente pueden divergir verticalmente, lo cual es en una dirección generalmente perpendicular al plano de la vía, de modo que no hay ningún cruce de carriles en la zona divergente. No se necesita que la dirección sea exactamente perpendicular para que sea generalmente perpendicular. Por ejemplo, la vía puede estar en forma de una curva y los carriles pueden divergir en una dirección que es normal a la gravedad. En al menos una disposición, una línea principal de la red está en un plano horizontal sobre la zona divergente, y el cambio se realiza dirigiendo vehículos hacia o desde trayectos de vehículos por encima o por debajo de la línea principal.

El cambio vertical es compatible con cambiar vehículos a alta velocidad que se hacen levitar magnéticamente de manera pasiva mediante la interacción de imanes montados en el vehículo y enganchados con los carriles. La sustentación se debe a la fuerza procedente de una o más corrientes de Foucault magnéticamente inducidas en los carriles, de modo que la fuerza aumenta generalmente con la velocidad de vehículo, y los imanes y los carriles pueden diseñarse para transportar al menos el doble de la masa total del vehículo a una velocidad de funcionamiento normal. En este caso, cada carril puede dividirse de modo que cada mitad del carril diverge verticalmente a partir de la otra mitad, y la masa total de un vehículo que pasa a través de la zona divergente todavía se hará levitar mediante un par de los medios carriles independientemente del trayecto seleccionado a través de la zona divergente. Aunque las realizaciones ilustradas dan a conocer un movimiento horizontal y zonas verticalmente divergentes, se encuentra dentro del alcance de esta divulgación implementar el sistema con movimiento vertical y/o zonas horizontalmente divergentes. Además, aunque la divulgación se refiere a una zona divergente, el sistema también puede implementarse con una zona convergente u otros sistemas de fusión de vías de tal manera que dos o más vías pueden pasar a ser una única vía y/o más de una vía pueden pasar a ser una única vía, o cualquier combinación de los mismos.

La figura 1 muestra un ejemplo específico de un vehículo 20 y una vía 21. El vehículo 20 incluye una cabina de pasajeros o de cargamento 22 y un bogie 23 que soporta la cabina 22 y dispuesto entre dos carriles horizontales separados en paralelo 24, 25 de la vía 21. Los carriles 24, 25 están interconectados mediante una traviesa 30 por debajo del bogie 23. La anchura de la cabina 22 es menor que la separación entre los carriles 24, 25 para proporcionar suficiente hueco libre entre la cabina y los carriles de una vía de ramal superior (73 en la figura 4) de un cambio de vía verticalmente divergente (70 en la figura 4). Hay unidades de levitación y de centrado 26, 27, 28 y 29 dispuestas dentro de los carriles 24, 25 y montadas en el bogie 23. Las unidades de levitación y de centrado 26, 27, 28 y 29 pueden ser imanes permanentes pasivos o electroimanes o pueden incluir electroimanes conmutados de manera activa.

También hay unidades de propulsión magnéticas 31, 32 dispuestas dentro de los carriles 24, 25 y montadas en el bogie 23. Por ejemplo, cada unidad de propulsión magnética 31, 32 incluye una matriz helicoidal giratoria de imanes permanentes, tal como se describe adicionalmente en Wamble III, publicación internacional WO 2013/003387 A2, publicada el 3 de enero de 2013. En una construcción alternativa, puede integrarse una unidad de propulsión electromagnética convencional, tal como un accionador de motor de inducción lineal trifásico, con las unidades de levitación y de centrado 26, 27, 28, 29.

Los carriles 24, 25 y las unidades de levitación y de centrado 26, 27, 28, 29 y las unidades de propulsión 31, 32 están configurados de modo que cada carril 24, 25 puede dividirse en una mitad superior 41, 42 y una mitad inferior 43, 44 y el vehículo 20 puede hacerse levitar magnéticamente tan solo por las dos mitades superiores 41, 42 o las dos mitades inferiores 43, 44 cuando el vehículo 20 está desplazándose a una velocidad de funcionamiento.

Tal como se muestra en la figura 2, el vehículo 20 está soportado por las mitades de carril inferiores 43, 44. En este caso, el vehículo 20 se ha desplazado a la zona divergente de un cambio de vía, y el vehículo se ha retenido en las mitades de carril inferiores 43, 44. En al menos una realización, el vehículo 20 puede contener lógica para seleccionar las mitades de carril inferiores 43, 44 dependiendo de la dirección de desplazamiento deseada. El ordenador puede incluir memoria, un controlador que incluye memoria no transitoria, uno o más procesadores, al menos un dispositivo de salida que está acoplado a al menos un componente mecánico del vehículo 20.

Tal como se muestra en la figura 3, el vehículo 20 está soportado por las mitades de carril superiores 41, 42. En este caso, el vehículo 20 se ha desplazado a la zona divergente del cambio de vía, y el vehículo se ha retenido en las mitades de carril superiores 41, 42. En al menos una realización, el vehículo 20 puede contener lógica de control de trayecto para seleccionar las mitades de carril superiores 41, 42 dependiendo de la dirección de desplazamiento deseada. El ordenador puede incluir memoria, un controlador que incluye memoria no transitoria, uno o más procesadores, al menos un dispositivo de salida que está acoplado a al menos un componente mecánico del vehículo 20.

La figura 4 muestra el cambio de vía verticalmente divergente 70 en la vía introducida en la figura 1. La vía incluye traviesas 30, 61 que unen los carriles 24, 25 y que mantienen una separación constante entre los carriles. Según la invención reivindicada, el cambio de vía 70 incluye un segmento de vía principal 71, una zona divergente 72, un segmento de vía de ramal superior 73 y un segmento de vía de ramal inferior 74. La zona divergente 72 une el segmento de vía principal 71 al segmento de vía de ramal superior 73 y al segmento de vía de ramal inferior 74.

En la zona divergente 72, según la invención reivindicada, los carriles 24, 25 se dividen verticalmente de manera gradual para dar los carriles de mitad superior 41, 42 y los carriles de mitad inferior 43, 44 respectivos. En el ejemplo específico de la figura 4, los carriles se dividen de modo que las mitades superiores 41, 42 se curvan gradualmente hacia arriba a partir de las mitades inferiores 43, 44, que son rectas y horizontales. La zona divergente 72 termina y los segmentos de vía de ramal 73, 74 comienzan en un desviador mecánico 76 que desviará un vehículo que se desplaza desde el segmento de vía principal 71 o bien al segmento de vía de ramal superior 73 o bien al segmento de vía de ramal inferior 74 si un componente del vehículo (por ejemplo, una barra de conexión 213 en la figura 6 o un rodillo 226 en la figura 9) que se extiende al interior de la vía desde un lado del vehículo entra en contacto con el desviador. El desviador 76 está formado a partir de una fusión de una porción inferior del segmento de vía de ramal superior 73 y una porción superior del segmento de vía de ramal inferior 74. En la configuración de la figura 4, en ausencia de una fuerza aplicada sobre un vehículo para seleccionar un trayecto del vehículo a través de la zona divergente 72, el vehículo seguirá el trayecto recto y horizontal desde la vía principal 71 hasta la vía de ramal inferior 74.

La curvatura del trayecto desde la vía principal 71 hasta la vía de ramal superior 73 tiene un radio de curvatura “R” relativamente grande con el fin de minimizar la fuerza necesaria para dirigir el vehículo hasta la vía de ramal superior cuando se selecciona el trayecto hasta la vía de ramal superior. Además, la curvatura a lo largo del trayecto desde la vía principal 71 hasta la vía de ramal superior 73 cambia gradualmente para reducir las sacudidas cuando se desvía un vehículo a la vía de ramal superior. Por ejemplo, la curvatura es parabólica o hiperbólica en vez de un arco circular.

En la práctica, el radio de curvatura “R” es mucho mayor que el mostrado en la figura 4 porque la fuerza necesaria para dirigir el vehículo hasta la vía de ramal superior 73 es inversamente proporcional al radio de curvatura y directamente proporcional al cuadrado de la velocidad del vehículo. En particular, en las figuras 4 y 5, la longitud a lo largo de la vía se ha comprimido por un factor de 10 a 100 o más con el fin de enfatizar las características de funcionamiento del cambio de vía 70.

En al menos una realización, tal como se describe adicionalmente a continuación con referencia a las figuras 6­ 15, a velocidades muy bajas, el vehículo 20 pasa a través del cambio 70 tan solo de tres maneras. La primera manera es desde la vía principal 71 hasta la vía de ramal inferior 74. La segunda manera es desde la vía de ramal inferior 74 hasta la vía principal 71. La tercera manera es desde la vía de ramal superior 73 hasta la vía principal 71. En estos casos, el vehículo 20 se deslizará o rodará sobre los carriles. Por ejemplo, hay rodillos (por ejemplo, 226 en la figura 9) montados en el bogie 23, y estos rodillos se enganchan y entran en contacto con los carriles cuando la fuerza de levitación magnética ya no soporta el peso del vehículo 20. Estos rodillos también pueden engancharse y entrar en contacto con los carriles para soportar el peso del vehículo en andenes de carga de pasajeros o de cargamento en los que el vehículo estará estacionario. Además, puede proporcionarse alguna estructura de andén de soporte o vía adicional en estas zonas para permitir que el vehículo use dispositivos especiales para desplazarse sobre la estructura de andén de soporte o vía adicional. Todavía adicionalmente, puede estar presente una estructura de soporte adicional (tal como ruedas montadas en la parte inferior del bogie 23) en las zonas en las que el vehículo estará descansando sustancial o parcialmente sobre la vía o desenganchado de la vía y descansando sobre un andén de carga de pasajeros o de cargamento.

Por ejemplo, en las figuras 4 y 5, cuando un vehículo entra en la zona divergente 72 desde el segmento de vía de ramal 71, las unidades de levitación del vehículo pueden aplicar una fuerza de levitación adicional al vehículo para seleccionar el trayecto de ramal superior en vez del trayecto de ramal inferior. Esto puede realizarse de manera eléctrica o mecánica. Por ejemplo, usando unidades de levitación tal como se describe en Wamble III, publicación internacional WO 2013/003387, esto puede realizarse mecánicamente inclinando las unidades de levitación para aumentar la inclinación de las unidades de levitación. Ahora se describirá esto en relación con las figuras 6 a 15.

La figura 6 es una vista desde arriba del vehículo 20 que muestra el bogie 23 y las unidades de propulsión 31, 32, 33, 34 y las unidades de levitación 201, 202, 221, 222 que se extienden desde los lados izquierdo y derecho del vehículo. En al menos una realización, las unidades de propulsión 31, 32, 33, 34 y las unidades de levitación 201, 202, 221 están configuradas de tal manera que pueden retraerse dentro del bogie 23. Las unidades de propulsión 31, 32, 33, 34 y las unidades de levitación 201, 202, 221, 222 pueden retraerse, por ejemplo, cuando el vehículo 20 está en una estación u otro punto en el que embarcan y desembarcan pasajeros o en el que se carga o descarga cargamento. En esta configuración, puede proporcionarse una protección apropiada dentro del bogie 23 para proporcionar un rendimiento de seguridad aumentado. En otras realizaciones, las unidades de propulsión 31, 32, 33, 34 y las unidades de levitación 201, 202, 221, 222 pueden estar configuradas para permanecer en posición. En todavía otras realizaciones, las unidades de propulsión 31, 32, 33, 34 y las unidades de levitación 201, 202, 221, 222 pueden estar configuradas para posicionarse de manera variable para permitir ajustes en las configuraciones de vía y/o configuraciones de carga.

La figura 6 también muestra unidades de rodillo 223, 224, 225, 226 que se extienden desde los lados izquierdo y derecho del vehículo 20. Las unidades de rodillo 223, 224, 225, 226 están configuradas para engancharse con la vía para soportar y guiar el vehículo 20 cuando la velocidad del vehículo es insuficiente para que las unidades de levitación 201, 202, 221, 222 hagan levitar el vehículo. Las unidades de rodillo 223, 224, 225, 226 también pueden proporcionar puntos de contacto con los carriles para guiar el vehículo 20 en condiciones anómalas. Por ejemplo, en condiciones normales cuando el vehículo está desplazándose a una velocidad de funcionamiento para levitación magnética, las unidades de rodillo 223, 224, 225, 226 no entrarán en contacto con los carriles.

La figura 7 muestra la unidad de levitación 201 de manera aislada. La unidad de levitación 201 incluye una placa rectangular alargada 203, un árbol central 208 sujeto a, y que sobresale desde, un lado de la placa rectangular 203, y un brazo de control 209 fijado al árbol central 208. La placa rectangular alargada 203 tiene dos orificios arqueados 210, 211 dispuestos de manera simétrica alrededor del árbol 208. Los orificios 210, 211 permiten que barras de soporte (212, 213 en la figura 6) pasen a través de la placa rectangular 203 para el montaje de la unidad de propulsión asociada (31 en la figura 6) en el bogie (23 en la figura 6).

Para proporcionar sustentación, la placa rectangular alargada 203 incluye múltiples polos magnéticos alargados 202, 203, 204, 205. Por ejemplo, cada polo magnético alargado incluye una fila de imanes permanentes de tierras raras y, en cada fila, los polos norte de los imanes están alineados en un lado de la placa 203, y los polos sur de los imanes están alineados en el otro lado de la placa 203. Filas contiguas tienen sus polos invertidos. Por ejemplo, la placa rectangular 203 está realizada de dos placas de aluminio paralelas, y los imanes están intercalados entre las dos placas de aluminio.

Cuando el vehículo (20 en la figura 6) está desplazándose a una velocidad de funcionamiento a través de la zona divergente del cambio (72 en la figura 4) desde el segmento de vía principal (71 en la figura 4) hasta el segmento de vía de ramal superior (73 en la figura 4), una mitad superior de los polos magnéticos permanentes alargados (por ejemplo, 204, 205 en la figura 7) en las unidades de levitación (201, 202, 221, 222 en la figura 6) pueden hacer levitar el vehículo mediante acoplamiento magnético con las mitades superiores (41, 42 en la figura 4) de los carriles separados de igual extensión en la zona divergente. Cuando el vehículo (20 en la figura 6) está desplazándose a una velocidad de funcionamiento a través de la zona divergente del cambio (72 en la figura 5) desde el segmento de vía principal (71 en la figura 4) hasta el segmento de vía de ramal inferior (74 en la figura 4), una mitad inferior de los polos magnéticos permanentes alargados (por ejemplo, 206, 207 en la figura 7) en las unidades de levitación (201, 202, 221, 222 en la figura 6) pueden hacer levitar el vehículo mediante acoplamiento magnético con las mitades inferiores (43, 44 en la figura 4) de los carriles separados de igual extensión en la zona divergente.

La figura 8 muestra un ensamblaje de la unidad de levitación 201 y la unidad de propulsión 31 asociada con una ménsula de montaje 214 para montar la unidad de levitación 201 y la unidad de propulsión 31 en el bogie del vehículo. La posición de la unidad de propulsión 31 está fijada con respecto a la ménsula de montaje 214. Sin embargo, el árbol 208 de la unidad de levitación 201 está sujeto con cojinetes a la ménsula de montaje 214 de modo que la posición de la unidad de levitación 201 está axialmente fijada con respecto a la ménsula de montaje a lo largo del árbol 208 pero la unidad de levitación 201 puede inclinarse alrededor del eje del árbol. Por tanto, la unidad de levitación 201 puede inclinarse con respecto a la ménsula de montaje 214 y también con respecto al bogie cuando la ménsula de montaje 214 está montada en el bogie. Para controlar de manera precisa el ángulo de inclinación de la unidad de levitación 201, hay accionadores 215, 216, 217, 218 montados entre el brazo de control 209 y la ménsula de montaje 214.

La figura 9 muestra detalles de la unidad de rodillo 225. La unidad de rodillo 225 incluye un rodillo 226 sujeto con cojinetes a un árbol 227 fijado a una ménsula de montaje 228 para montar el rodillo en el bogie del vehículo 20.

Las figuras 10, 11 y 12 muestran vistas laterales del vehículo 20 y uno de los carriles 24 en la zona divergente de la figura 5 en instantes progresivos en el tiempo cuando el vehículo 20 entra en la zona divergente 72 desde el segmento de vía principal 71 y continúa hasta el segmento de vía de ramal inferior 74. En este caso, la inclinación de las unidades de levitación 201,221 no aumenta de manera apreciable cuando el vehículo 20 entra en la zona divergente 72. En vez de eso, la inclinación se controla para mantener el vehículo 20 moviéndose horizontalmente para dirigir el vehículo hasta el segmento de vía de ramal inferior 74.

Las figuras 13, 14 y 15 muestran vistas laterales del vehículo 20 y uno de los carriles 24 en la zona divergente 72 de la figura 5 en instantes progresivos en el tiempo cuando el vehículo 20 entra en la zona divergente 72 desde el segmento de vía principal 71 y se dirige hasta el segmento de vía de ramal superior 73. En este caso, la inclinación de las unidades de propulsión 201, 221 aumenta de manera apreciable cuando el vehículo 20 entra en la zona divergente 72 de modo que se produce la sustentación del vehículo hasta el segmento de vía de ramal superior 73. La inclinación se controla para dirigir el vehículo 20 a lo largo del trayecto curvo desde el segmento de vía principal 71 hasta el segmento de vía de ramal superior 73.

La figura 16 muestra una lógica de control 230 para permitir que un vehículo que entra en la zona divergente del cambio desde el segmento de vía principal se cambie al segmento de vía de ramal superior. La lógica de control 230 no inclinará las unidades de levitación hacia arriba para dirigir el vehículo hasta el segmento de vía de ramal superior a menos que el vehículo esté entrando en la zona divergente desde el segmento de vía principal, el conductor del vehículo o el conductor del sistema haya seleccionado el segmento de vía de ramal superior, el segmento de vía de ramal superior esté despejado y el vehículo esté desplazándose a una velocidad suficiente para proporcionar la sustentación adicional requerida y el vehículo esté desplazándose sin contratiempos y esté con un buen control. En al menos una realización, el sistema puede cambiar automáticamente para evitar tráfico, y/o control de destino. Un sensor de velocidad 231 detecta la velocidad del vehículo, y un primer comparador 232 compara la velocidad detectada con un primer umbral TH1 para determinar si el vehículo está desplazándose a una velocidad suficiente para proporcionar la sustentación adicional requerida. Un sensor de vibración 233 detecta la vibración, y un segundo comparador 234 compara la vibración detectada con un segundo umbral TH2 para determinar si el vehículo está desplazándose sin contratiempos. Un sensor de proximidad 235 detecta hueco libre entre la vía y las unidades de propulsión y de levitación del vehículo, y un tercer comparador 236 compara el hueco libre con un tercer umbral TH3 para determinar si hay suficiente hueco libre lo que indica que el vehículo está desplazándose con un buen control. Una puerta de Y lógica 237 combina entradas de control (vehículo que entra en la zona divergente, seleccionar ramal superior y ramal ascendente despejado) con señales procedentes de los comparadores 232, 233, 234 con el fin de permitir la inclinación de las unidades de levitación hacia arriba para dirigir el vehículo hasta el segmento de vía de ramal superior cuando todas las entradas de control y comparadores confirman altas señales lógicas que indican que se cumplen todas las condiciones requeridas para dirigir el vehículo desde el segmento de vía principal hasta el segmento de vía de ramal superior.

La selección de o bien el ramal superior o bien el ramal inferior para un vehículo que entra en la zona divergente del cambio de vía vertical desde el ramal principal también puede realizarse de manera eléctrica o mecánica cambiando las características eléctricas o la configuración mecánica de la vía en la zona divergente del cambio de vía vertical. Por ejemplo, las características eléctricas o la configuración mecánica de la vía en la zona divergente pueden cambiarse si las unidades de levitación del vehículo no tienen ya la capacidad de controlar la sustentación para seleccionar el trayecto a través de la zona divergente del cambio, y el sistema de transporte podría tener muchos más vehículos que cambios de vía. La selección de o bien el ramal superior o bien el ramal inferior cambiando las características eléctricas de la vía en la zona divergente del cambio de vía vertical puede realizarse sin ninguna parte móvil y, por tanto, tiene las ventajas de una alta fiabilidad y bajo mantenimiento. Pueden usarse conmutadores electrónicos, tales como transistores de efecto de campo (FET) o transistores bipolares de compuerta aislada (IGFET), para cambiar la característica eléctrica de la vía de modo que, si se pierde potencia de control, entonces los conmutadores electrónicos volverán a un estado en el que un vehículo se dirigirá a través del cambio a lo largo de un trayecto por defecto, tal como el trayecto inferior por seguridad.

En un sistema que hace levitar los vehículos mediante corriente eléctrica inducida en la vía, las características eléctricas de la vía pueden cambiarse disponiendo bobinas eléctricas en los carriles de la vía. Por ejemplo, los hilos eléctricamente conductores de las bobinas siguen los trayectos de corrientes de Foucault inducidas en los carriles en la zona divergente del cambio de vía. Conmutadores electrónicos o bien abren o bien cierran los circuitos de las bobinas en los carriles con el fin de deshabilitar o habilitar las corrientes de Foucault y, por tanto, deshabilitar o habilitar los carriles con respecto a la sustentación o el enganche con un vehículo en movimiento en la zona divergente del cambio de vía. Las figuras 17 a 20 muestran un ejemplo de añadir bobinas eléctricas 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 y 60 al cambio de vía vertical de las figuras 2 a 5.

La figura 17 muestra los conmutadores electrónicos 45, 46, 47, 48 en un estado abierto y los conmutadores electrónicos 49, 50, 51, 52 en un estado cerrado, cuando el vehículo 20 entra en la zona divergente del cambio de vía. Por ejemplo, los conmutadores electrónicos 45, 46, 47, 48 incluyen FET en modo de potenciación normalmente abiertos y los conmutadores 49, 50, 51, 52 incluyen FET en modo de empobrecimiento normalmente cerrados. Cada conmutador electrónico 45, 46, 47, 48 abre el circuito de una respectiva de las bobinas eléctricas 53, 54, 55, 56 en una respectiva de las mitades de carril superiores 41, 42 de modo que las unidades de sustentación y de centrado superiores 26, 27 se desenganchan de las mitades de carril superiores 41, 42. Cada conmutador electrónico 49, 50, 51, 52 cierra el circuito de una respectiva de las bobinas eléctricas 57, 58, 59, 60 montadas en una respectiva de las mitades de carril inferiores 43, 44. La apertura del circuito de una bobina elimina la capacidad de la bobina para hacer levitar y engancharse con la unidad de sustentación y de centrado adyacente mediante corriente eléctrica que de lo contrario se induciría en la bobina mediante el movimiento de la unidad de sustentación y de centrado adyacente. Para el caso de la figura 17, las corrientes de Foucault inducidas en las bobinas 57, 58, 59 y 60 se enganchan con las unidades de sustentación y de centrado inferiores 28, 29 para guiar el vehículo hasta el ramal inferior del cambio de vía.

La figura 18 muestra los conmutadores electrónicos 45, 46, 47, 48 en un estado cerrado y los conmutadores electrónicos 49, 50, 51, 52 en un estado abierto, cuando el vehículo 20 entra en la zona divergente del cambio de vía. Cada conmutador electrónico 49, 50, 51, 52 abre el circuito de una respectiva de las bobinas eléctricas 57, 58, 59, 60 en una respectiva de las mitades de carril inferiores 43, 44 de modo que las unidades de sustentación y de centrado inferiores 28, 29 se desenganchan de las mitades de carril inferiores 43, 44. Para el caso de la figura 18, las corrientes de Foucault inducidas en las bobinas 53, 54, 55 y 56 producen la sustentación de y se enganchan con las unidades de sustentación y de centrado superiores 26, 27 para guiar el vehículo hasta el ramal superior del cambio de vía.

La figura 19 muestra que la zona divergente 72 incluye las bobinas 54, 55 para dirigir de manera selectiva un vehículo en la vía principal 71 que entra en la zona divergente 72 para que salga del cambio de vía 70 o bien en la vía de ramal superior 73 o bien en la vía de ramal inferior 74.

La figura 20 muestra que cada bobina 54, 58 está compuesta por una serie de bobinas a lo largo de la longitud de la zona divergente 72, y cada conmutador electrónico 46, 50 incluye un conmutador electrónico respectivo para cada bobina 54, 58 en la serie de bobinas. En general, la colocación del hilo eléctricamente conductor en cada bobina se selecciona de modo que el hilo sigue el trayecto de corriente de Foucault que de lo contrario se habría inducido en el carril mediante el movimiento de las unidades de levitación y de centrado del vehículo 20.

La figura 20 también muestra un conjunto de circuitos de control 238 para hacer funcionar los conmutadores electrónicos 46, 50. El conjunto de circuitos de control 238 incluye la lógica de control de trayecto hacia delante 230 descrita anteriormente con referencia a la figura 16, que determina si un vehículo que entra en el cambio de vía en un sentido hacia delante desde la vía principal 71 debe desviarse hasta el ramal superior 73. El conjunto de circuitos de control 238 también incluye una puerta de O 68, y un inversor 69, para permitir que los conmutadores electrónicos 46 se cierren y los conmutadores electrónicos 50 se abran para seleccionar el trayecto entre la vía principal 71 y el ramal superior 73 cuando se habilita mediante la puerta de Y 237 para el trayecto hacia delante o cuando se habilita mediante una señal (INVERSO_SUPERIOR) que indica que un vehículo está desplazándose en el segmento de ramal superior 73 en el sentido inverso y está a punto de entrar en la zona divergente 72.

Aunque las figuras 17 a 20 muestran un ejemplo en el que las bobinas eléctricas 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 y 60 están o bien en circuito abierto o bien en cortocircuito de modo que las bobinas no se alimentan activamente con potencia para seleccionar un trayecto de desplazamiento a través de la zona divergente 73, puede ser deseable en algunos casos aplicar potencia eléctrica a las bobinas superiores 54 o las bobinas inferiores 58 cuando un vehículo está en la zona divergente con el fin de aumentar la fuerza de levitación magnética sobre el vehículo.

Por ejemplo, el sistema de transporte incluye vehículos diseñados como vehículos de pasajeros para transportar pasajeros humanos y vehículos diseñados como vehículos de cargamento que no transportan pasajeros humanos. La carga de un vehículo de pasajeros está restringida por el peso de modo que las unidades de levitación del vehículo de pasajeros pueden hacer levitar el doble del peso del vehículo cargado a una velocidad de funcionamiento a lo largo de un segmento de vía recto y, por tanto, no se necesita aplicar potencia eléctrica a las bobinas superiores 54 o las bobinas inferiores 58 cuando el vehículo de pasajeros está en la zona divergente 72 con el fin de guiar el vehículo de pasajeros a lo largo de un trayecto de desplazamiento seleccionado entre el segmento de vía principal 71 y o bien el segmento de vía de ramal superior 73 o bien el segmento de ramal inferior 74. En este caso, la fuerza de levitación requerida en la zona divergente puede proporcionarse mediante corriente de Foucault inducida o bien en las bobinas superiores 54 o bien en las bobinas inferiores 58. Sin embargo, los vehículos de cargamento pueden transportar una carga más grande y en este caso una fuente externa de fuerza electromotriz se conmuta en serie o bien con las bobinas superiores 54 o bien con las bobinas inferiores 58 para alimentar con potencia o bien las bobinas superiores 54 o bien las bobinas inferiores 58 cuando el vehículo de cargamento está en la zona divergente 72. La fuente externa de fuerza electromotriz aumenta la cantidad de corriente en las bobinas 54 o 58 por encima de la cantidad de la corriente de Foucault inducida con el fin de proporcionar una fuerza de levitación adicional para transportar la carga aumentada de los vehículos de cargamento. La fuente externa de fuerza electromotriz, por ejemplo, se proporciona mediante un suministro de potencia ininterrumpido alimentado por la red eléctrica, y el suministro de potencia ininterrumpido incluye una batería de almacenamiento en la ubicación del cambio de vía.

La figura 21 es una vista desde arriba de una red de vías 80 en la que dos vías paralelas, coplanares y adyacentes 81, 82 están unidas mediante un paso elevado 83 y un cambio de vía dirigido en vertical 84, 85 respectivo en cada una de las vías paralelas. La figura 22 es una vista lateral de la red de vías 80 y muestra soportes verticales 86, 87 para el paso elevado 83 y también muestra que hay una altura “h1” entre el paso elevado y las vías 81, 82 para proporcionar suficiente hueco libre para vehículos que se desplazan a lo largo de las vías 81, 82.

En la red 80, los vehículos pueden desplazarse en ambos sentidos a lo largo de cualquiera de las vías 81, 82 sin desviarse por los cambios de vía 84, 85. Los cambios de vía 84, 85 pueden desviar de manera selectiva un vehículo que se desplaza de izquierda a derecha en la segunda vía 82 sobre el paso elevado 83 hasta la primera vía 81. Los cambios de vía 84, 85 también pueden desviar de manera selectiva un vehículo que se desplaza de derecha a izquierda en la primera vía 81 sobre el paso elevado 83 hasta la segunda vía 82.

En las figuras 21 y 22, el paso elevado 83 desde una línea de vía se une a otra línea de vía. Un paso elevado de este tipo también puede usarse para unir una línea principal de vía a una línea de ramal o un apartadero local.

La figura 23 muestra una vista lateral de otra red de vías 90 en la que dos vías paralelas adyacentes 91, 92 están separadas una encima de la otra y unidas por un segmento de vía inclinado 93 y un cambio de vía dirigido en vertical 94, 95 respectivo en cada una de las vías paralelas adyacentes. En la figura 23, esta vista lateral está en sección parcial a lo largo de una línea de sección que se extiende a lo largo de las vías y biseca la red 90 con el fin de mostrar las ranuras 101, 102, 103 en los carriles de las vías 91, 92, 93, que proporcionan espacio y hueco libre para la conexión mecánica entre las unidades de levitación, de centrado y de propulsión de un vehículo y el bogie del vehículo.

La figura 23 también muestra soportes verticales 96, 97, 98 que unen las vías 91, 92 y 93. Hay una altura “h2” entre las vías superior e inferior 91, 92 para proporcionar suficiente hueco libre para vehículos que se desplazan a lo largo de la vía inferior 92. La vía superior tiene traviesas 104, 105 pero no hay ninguna traviesa sobre el segmento de vía inclinado 93 o los cambios 94, 95 para proporcionar hueco libre para vehículos que se desplazan a lo largo del segmento de vía inclinado 93. El segmento de vía inclinado 93 no tiene ninguna traviesa para proporcionar hueco libre con vehículos que se desplazan a lo largo de la vía inferior 92. La vía inferior 92 tiene traviesas 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114 separadas a intervalos regulares.

En esta red de la figura 23, los vehículos pueden desplazarse de izquierda a derecha y de derecha a izquierda a lo largo de la vía superior 91 y a lo largo de la vía inferior 92. Los vehículos también pueden desplazarse de izquierda a derecha comenzando en la vía inferior 92 y subir por el segmento de vía inclinado 93 hasta la vía superior 91, y los vehículos pueden desplazarse de derecha a izquierda comenzando en la vía superior 91 y bajar por la vía inclinada 93 hasta la vía inferior 92.

La red 90 de la figura 23 puede usarse para conservar espacio de carretera, por ejemplo, sobre un puente o a través de una ciudad. La red de la figura 23 también puede usarse para permitir que vehículos rápidos con carga ligera pasen sobre vehículos más lentos con carga pesada. En este caso, los vehículos más lentos con carga pesada usarán la vía inferior 92, y los vehículos rápidos con carga ligera usarán la vía superior 91 como “carril rápido” para pasar sobre los vehículos más lentos en la vía inferior.

La figura 24 muestra una construcción alternativa similar a la figura 1 pero en la que un vehículo 120 tiene una cabina de pasajeros o de cargamento 121 suspendida de la vía 122. El vehículo 120 tiene un bogie 123 y unidades de levitación, de centrado y de propulsión similares al bogie 23 y a las unidades de levitación, de centrado y de propulsión mostrados en la figura 1. La vía 122 tiene un par de carriles separados de igual extensión 124, 125 similares a los carriles 24 y 25 mostrados en la figura 1.

La anchura de la cabina 121 es menor que la separación entre los carriles 124, 125 para proporcionar suficiente hueco libre entre la cabina y los carriles de la vía de ramal inferior de un cambio de vía verticalmente divergente. En este ejemplo, una traviesa 126 une los carriles 122, 125 en la parte superior de los carriles. Excepto en la ubicación de un cambio de vía verticalmente divergente que se bifurca hacia arriba, la traviesa 126 puede extenderse para abarcar la longitud de los carriles 124, 125 para proporcionar un techo sobre las ranuras en los carriles. Esto tiene la ventaja de evitar que caigan residuos al interior de las cavidades internas de los carriles 124, 125. También pueden montarse paneles solares encima del techo.

El vehículo 120 pasará libremente a través de una red de vías de la clase mostrada en las figuras 21 y 22 siempre que un paso inferior una las vías 81 y 82 en vez del paso elevado 83. Dicho de otro modo, se dará la vuelta a toda la red 80. El vehículo 120 también pasará a través de una red de vías de la clase mostrada en la figura 23 siempre que se dé la vuelta a toda la red 90 en la figura 23.

La figura 25 muestra una construcción alternativa similar a la figura 1 pero en la que un vehículo 130 no tiene una cabina de pasajeros o de cargamento y, en vez de eso, el bogie 131 del vehículo se usa como contenedor de cargamento. El bogie 131 y las unidades de levitación, de centrado y de propulsión del vehículo 130 son similares al bogie 23 ya las unidades de levitación, de centrado y de propulsión mostrados en la figura 1. En este ejemplo, las traviesas 132, 133 unen las partes superiores y partes inferiores de los carriles 134, 135. Las traviesas 132, 133 pueden extenderse a lo largo de los carriles para proporcionar un tubo de transporte sellado a través del cual se desplaza el vehículo 130. Las vías de ramal, inclinaciones o pasos elevados en una red de vías también pueden sellarse de esta manera. Esto evitará que entren residuos en los tubos de transporte y evitará colisiones entre vehículos en los tubos y otros vehículos o personas fuera de los tubos.

Puede diseñarse una red de vías que incorpora los cambios de vía verticalmente divergentes de modo que parte o la totalidad de la red puede transportar las diferentes clases de los vehículos mostrados en las figuras 1, 24 y 25. El vehículo 130 es el más tolerante y pasará libremente a través de cualquier porción de una red que albergará el vehículo 20 en la figura 1 o el vehículo 120 en la figura 24. Además, puede diseñarse una red de vías para albergar todos los vehículos de las figuras 1, 24 y 25 retirando las traviesas y sustituyéndolas, si es posible, por arcos a través de los cuales pasarán libremente las cabinas de pasajeros o de cargamento de los vehículos 20 y 120.

La figura 26 muestra una construcción alternativa en la que un vehículo de anchura doble 140 se soporta sobre, y se guía por, dos vías paralelas, coplanares, adyacentes y unidas 141, 142. El vehículo 140 tiene un primer bogie 143 que se engancha con los dos carriles de la primera vía 141, un segundo bogie 144 que se engancha con los dos carriles de la segunda vía 142 y una cabina 145 montada en el primer bogie 143 y el segundo bogie 144. Las dos vías 141, 142 están unidas por una traviesa 146. Puede diseñarse una red de vías que incorpora los cambios de vía verticalmente divergentes de modo que la red albergará el vehículo de anchura doble 140 así como los vehículos de anchura individual 20, 120 y 130. Por ejemplo, una red de este tipo puede incluir un cambio de vía verticalmente divergente unido a la vía 141 o 142 en la que la vía 141 o 142 incorporará el segmento de vía principal y el segmento de vía de ramal superior del cambio de vía. En este caso, los vehículos de anchura individual pueden desviarse hacia abajo desde las vías unidas 141, 142, mientras que los vehículos de anchura doble nunca se desviarán hacia abajo desde las vías unidas 141, 142.

De una manera similar, puede construirse un vehículo de anchura doble que será similar al vehículo 140, pero la cabina de pasajeros o de cargamento 145 estará suspendida de los bogies 143, 144. Dicho de otro modo, se obtendrá una imagen de este vehículo de anchura doble como resultado de dar la vuelta a la figura 26. En este caso, puede diseñarse una red de vías que incorpora los cambios de vía verticalmente divergentes de modo que la red albergará este vehículo de anchura doble 140 así como los vehículos de anchura individual 20, 120 y 130 desviando los vehículos de anchura individual hacia arriba desde las vías unidas, mientras que este vehículo de anchura doble nunca se desviará hacia arriba desde las vías unidas.

La figura 27 muestra una construcción alternativa de un vehículo de anchura doble 150, que está soportado sobre los carriles exteriores 161, 164, pero no los carriles interiores 162, 163 de las dos vías paralelas, coplanares, adyacentes y unidas 141, 142. Esta construcción alternativa 150 puede usarse en una red que incluirá un nivel superior de vía de anchura doble. En este caso, el vehículo de anchura doble 150, pero no los vehículos de anchura individual, puede desviarse desde la vía doble 141, 142 de la figura 27 hasta el nivel superior de vía de anchura doble a través de zonas divergentes que unirán carriles del nivel superior de vía de anchura doble a los carriles exteriores 161 y 164 mostrados en la figura 27.

La figura 28 muestra una construcción alternativa en la que los rodillos 304, 305 están integrados con una unidad de levitación 302. En este ejemplo, la unidad de levitación 302 es independiente de una unidad de propulsión 301, y la unidad de levitación y la unidad de propulsión están dispuestas en un carril 303. La unidad de propulsión 301 está montada en un vehículo (no mostrado) al menos mediante una barra de soporte 315 que pasa a través de la unidad de levitación 302. La unidad de levitación 302 está montada en el vehículo mediante un árbol de control 300 de la manera mostrada en las figuras 7 y 8.

En el ejemplo de la figura 28, la unidad de levitación 30 incluye dos placas metálicas rectangulares alargadas 306, 307 de modo que los rodillos 304, 305 están parcialmente intercalados entre las placas. Los rodillos 304, 305 están montados mediante respectivos árboles 308, 309 y cojinetes 310, 311. El rodillo inferior 305 soportará parte del peso del vehículo si la levitación magnética es insuficiente para soportar el peso del vehículo. En este caso, el rodillo inferior 305 entrará en contacto con la superficie interna inferior 313 del carril 303. El rodillo superior 304 también entrará en contacto con la superficie interna superior 312 del carril 303 si la fuerza de levitación magnética supera el peso del vehículo. Por tanto, los rodillos 304, 305 proporcionan topes de límite que evitan el contacto con deslizamiento entre el carril 303 y la unidad de propulsión 301, la unidad de levitación 302 y la estructura de soporte que incluye el árbol de control 300 y la barra de soporte 315 si el control de la unidad de levitación 302 no logra proporcionar suficiente hueco libre debido a que el bogie del vehículo pasa a estar demasiado alto o demasiado bajo con respecto al carril 303.

Puede montarse un único par de los rodillos 304, 305 entre los extremos de las placas rectangulares alargadas 306, 307 por encima y por debajo del árbol de control 300. Sin embargo, tal como se muestra en la figura 29, un par trasero de los rodillos 304, 305 está montado en un extremo trasero de la unidad de levitación 302, y un par delantero de rodillos similares 314, 315 está montado en un extremo delantero de la unidad de levitación 302. Los rodillos 304, 305, 314, 315 ocupan algo de espacio que de lo contrario estaría ocupado por imanes para los polos magnéticos alargados 326, 317, 318, 319 intercalados entre las placas metálicas 306, 307. En este caso, los rodillos en cada extremo de la unidad de levitación 302 pueden entrar en contacto con las superficies internas superior e inferior 312, 313 del carril 303 para proporcionar topes de límite para la inclinación de la unidad de levitación 302. Tales topes de límite pueden alcanzarse en el transcurso normal de guiado del vehículo a lo largo del trayecto de desplazamiento a través del cambio de vía vertical 70 de la figura 4 entre el segmento de vía principal 71 y el segmento de ramal superior 73.

A la vista de lo anterior, se ha descrito un cambio de vía dirigido en vertical para un sistema que tiene vías compuestas por carriles separados de igual extensión. El cambio de vía dirigido en vertical proporciona muchas ventajas de rendimiento incluyendo reducir o eliminar partes móviles, reducir la complejidad del sistema de control, reducir la complejidad del comportamiento dinámico, reducir la masa de imanes, permitir configuraciones de desplazamiento superior así como de desplazamiento inferior, proporcionar carriles guía a nivel de suelo y pasarelas a nivel con los carriles guía, permitir una condición de rodaje libre para desplazamiento de vehículo por debajo de la velocidad de levitación y permitir compatibilidad con diferentes clases de vehículos dentro de un único sistema.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES

   i. Un cambio de vía para un sistema de transporte de levitación que comprende un segmento de vía principal (71) configurado para recibir una o más unidades de centrado y de levitación (26, 27, 28, 29), caracterizado por:

   un segmento de vía de ramal superior (73) configurado para recibir opcionalmente la una o más unidades de centrado y de levitación (26, 27, 28, 29);

   un segmento de vía de ramal inferior (74) configurado para recibir opcionalmente la una o más unidades de centrado y de levitación (26, 27, 28, 29); y

   una zona divergente (72) que conecta mecánicamente el segmento principal (71) al segmento de ramal superior (73) y al segmento de ramal inferior (74), teniendo la zona divergente (72) carriles separados de igual extensión (24, 25) que se extienden desde el segmento principal (71) y que se dividen verticalmente en una dirección generalmente perpendicular al plano de la vía para dar mitades de carril superiores (41, 42) que se extienden hasta el segmento de ramal superior (73), y mitades de carril inferiores (43, 44) que se extienden hasta el segmento de ramal inferior (74); en el que cada una de las mitades de carril inferiores (43, 44) y las mitades de carril superiores (41, 42) está configurada para albergar al menos una de la una o más unidades de centrado y de levitación (26, 27, 28, 29) y configurada para producir una porción de una fuerza de levitación sobre un vehículo (20) para guiar el vehículo (20) hasta uno seleccionado del segmento de ramal superior (73) o el segmento de ramal inferior (74).
2. 2. El cambio de vía según la reivindicación 1, en el que los carriles se dividen por la mitad en la zona divergente (72).
3. 3. El cambio de vía según la reivindicación 1, en el que la zona divergente (72) incluye además un desviador mecánico para desviar un vehículo que se desplaza desde el segmento principal (71) hasta o bien el segmento de ramal superior (73) o bien el segmento de ramal inferior (74) cuando el vehículo entra en contacto con el desviador.
4. 4. El cambio de vía según la reivindicación 1, en el que la zona divergente (72) incluye bobinas de hilo eléctrico (53 - 60) montadas en los carriles y conmutadores electrónicos (45 - 52) conectados a las bobinas para seleccionar un trayecto de desplazamiento de un vehículo entre el segmento principal (71) y o bien el segmento de ramal superior (73) o bien el segmento de ramal inferior (74).
5. 5. El cambio de vía según la reivindicación 4, en el que las bobinas de hilo eléctrico incluyen un primer conjunto de bobinas montadas en las mitades de carril superiores (41, 42) y un segundo conjunto de bobinas montadas en las mitades de carril inferiores (43, 44).
6. 6. El cambio de vía según la reivindicación 5, en el que los conmutadores electrónicos incluyen un primer conjunto de conmutadores conectados al primer conjunto de bobinas para producir un cortocircuito del primer conjunto de bobinas para seleccionar un desplazamiento entre el segmento principal (71) y el segmento de ramal superior (73), y un segundo conjunto de conmutadores conectados al segundo conjunto de bobinas para producir un cortocircuito del segundo conjunto de bobinas para seleccionar un desplazamiento entre el segmento principal (71) y el segmento de ramal inferior (74).
7. 7. El cambio de vía según la reivindicación 4, en el que el primer conjunto de conmutadores, en uso, tiene un estado abierto en ausencia de potencia para controlar los conmutadores electrónicos, y el segundo conjunto de conmutadores, en uso, tiene un estado cerrado en ausencia de potencia para controlar los conmutadores electrónicos.
8. 8. El cambio de vía según la reivindicación 1, en el que al menos una de las mitades de carril superiores (41,42) o las mitades de carril inferiores (43, 44) tiene una curvatura en la zona divergente (72).
9. 9. El cambio de vía según la reivindicación 1, que comprende además un controlador de cambio para seleccionar uno del segmento de ramal superior (73) o el segmento de ramal inferior (74), incluyendo el controlador de cambio un sensor de velocidad de vehículo para detectar la velocidad de un vehículo que entra en el cambio de vía en el segmento principal (71), y un primer comparador eléctricamente conectado al sensor de velocidad para comparar la velocidad detectada del vehículo con un primer umbral y seleccionar el segmento de ramal inferior (74) cuando la velocidad detectada no supera el primer umbral.
10. 10. El cambio de vía según la reivindicación 9, en el que el controlador de cambio incluye además lógica de control para seleccionar el segmento de ramal superior (73) para un vehículo que entra en el cambio de vía en el segmento de ramal superior (73).
11. 11. El cambio de vía según la reivindicación 9, en el que el controlador de cambio incluye además un sensor de vibración para detectar la vibración del vehículo que entra en el cambio de vía en el segmento principal (71), y un segundo comparador eléctricamente conectado al sensor de vibración para comparar la vibración detectada del vehículo con un segundo umbral y seleccionar el segmento de ramal inferior cuando la vibración detectada supera el segundo umbral.
12. 12. El cambio de vía según la reivindicación 9, en el que el controlador de cambio incluye además un sensor de proximidad para detectar hueco libre entre la vía del cambio de vía y el vehículo que entra en el cambio de vía en el segmento principal (71), y un tercer comparador eléctricamente conectado al sensor de proximidad para comparar el hueco libre detectado con un tercer umbral y seleccionar el segmento de ramal inferior cuando el hueco libre detectado no supera el tercer umbral.