NO168571B - Magnetkraftsystem for friksjonsfri transport av last - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et magnetsystem for lavfriksjonstran-sport av last, som angitt i krav l's innledning.

De kjente magnetkraftsystemer, også benevnt glidesystemer, beveger seg praktisk talt friksjonsløst over bæreskinner, i en bestemt avstand fra disse. Disse systemer er relativt dyre og kompliserte og derfor økonomisk sett tvilsomme.

Således beskrives eksempelvis magnetbanen "Transrapid 06" fra Emden i VDI-Nachrichten nr. 1, 3. Januar 1986. Det går frem at det er teknisk meget krevende å oppnå en løfting av kjøretøyet 1 cm. Det nødvendige energiforbruk for å holde det 320 tonn tunge kjøretøy svevende, angis ikke. Et passasjér-antall på 196 gir imidlertid en vekt på 612 kg pr. person (gjennomsnittlig personvekt 80 kg). Hertil kommer den dyre anvendelsesteknikk og de ennå uløste problemer i forbindelse med sne og is.

Enda større vanskeligheter byr de kjente Japanske svevebaner på. Noen løsninger baserer seg på bruk av hjul helt til man har nådd en hastighet på 200 km pr. time, hvor svevingen begynner.

På lignende måte virker den i DE-OS 2426053 beskrevne såkalte "Berliner Magnetbann", hvor forskjellen dog består i at styrerullene føres over magnetfeltet.

Dessuten er det fra den franske patensøknad 2228650 kjent et magnettransportsystem hvor det benyttes magneter, særlig permanentmagneter, tilordnet ferromagnetiske profiler. Magnetene er imidlertid anordnet etter antrekkingsprinsippet, dvs. at ulike poler står overfor hverandre, i forhold til profilene. Dessuten er de i hovedsaken tilordnet horisontalt liggende ferromagnetiske vegger. Dette gir en relativ liten bæreevne. Totalvekten er flere ganger større enn nyttevekten. Fra DE-OS 3347635 er det kjent et magnetkraftsystem hvor anordningen av magnetene relativt bæreprofilene også bygger på antrekningsprinsippet, dvs. at motsatte poler med hensyn til de ferromagnetiske vegger, står overfor hverandre. Også her oppnås bare en forholdsmessig liten bærekraft. Dessuten er den benyttede konstruksjon dyr og krevende, fordi det må benyttes mange magneter for å kunne løfte en bestemt last.

Dessuten er det fra DE-OS 2146143 kjent et magnetkraftsystem med minst en magnet og minst en polflate, hvortil lasten er festet. Dessuten benyttes det en på en stasjonær bærer anbragt, mykmagnetisk bæreprofil hvis profllvegg er vertikalt orientert og hvis profilflate rager ut i retning over bæreren. Det anvendes imidlertid et føringssystem med regulerte elektromagneter som sidestyring, noe som ytterlig-ere kompliserer systemets oppbygning.

Fra det britiske patent 1.392.591 er det kjent en anordning hvor det dreier seg om det grunnprinsipp som er anvendt i den foran nevnte Transrapid-bane. Ved denne kjente anordning er det under en bæreskinne festet en nedad åpen U-profil av laminerte tynnplater. Nedenfra rager elektromagneter opp, på en slik måte at polene til elektromagnetene står overfor benene i U-profilen. En elektronisk regulering for elektromagnetene sørger horisontalt og vertikalt for den ønskede avstand. Den translatoriske bevegelse overtas av en lineærmotor, hvis stator er festet til kjøretøyet.

Fra US-A 4.324.185 er det kjent et transportsystem hvor lasten henger i etter hverandre anordnede permanentmagneter, med vekslende poler i kjøreretningen. På begge polsidene til permanentmagnetene er det anordnet to av ferromagnetiske blikkpakker dannede skinner, som danner i hovedsaken vertikale, innbyrdes og relativt magnetpolene parallelle vegger. Magnetene er anordnet etter hverandre med luftspalte og med vekslende polretning,, slik at det går en i hovedsaken horisontal magnetlinjestrrøm mellom to på hverandre følgende magneter. Konstantholdingen av luftspalten mellom bære-prof liene og magnetene er realisert ved hjelp av styreruller. I de for unngåelse av virvelstrømmer som bllkkpakker oppbyggede bæreprofiler er det langs hele kjørestrekningen lagt Inn elektromagnetiske spoler, som med tilsvarende ekstern styring sammen med de til lasten festede, i kjøre-retningen med vekselpoler anordnede permanentmagneter sørger for fremdrift og delvis også for svevingen. Den lamellaktige oppbygging av bæreprofilene og de i disse innarbeidede spoler bevirker en relativt sterk redusering av virkningsgraden til anordningen. Det dreier seg om en komplisert og dyr utfør-else, særlig fordi hele kjørestrekningen må innbefatte bllkkpakker med spoler.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et magnetkraftsystem av den innledningsvis nevnte type, hvilket system kan realiseres uten regulering og således har en enkel og lett oppbygging, med sikker funksjon samtidig med at energiforbruket er lavt.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen med et magnetkraftsystem som angitt i krav 1, med de der i karakteristikken angitte kjennetegn.

Ifølge oppfinnelsen er bæreprofilet av ferromagnetlsk materiale en nedad åpen U-profil. I så tilfelle er det tilstrekkelig med minst én magnet, idet magnetpolene er rettet horisontalt, dvs. sideveis i retning mot benene til U-profilen. Magnetlinjene løper gjennom den oventil lukkede U-profil. Dette er den konstruktivt sett enkleste løsning, som dessuten også er meget økonomisk.

Magnetkraftsystemet ifølge oppfinnelsen kan fordelaktig utformes som angitt i de uselvstendige krav. Med de i de uselvstendige krav fremhevede trekk kan man øke systemets bærekraft vesentlig. En avskjerming av den indre magnet medfører at magnetkraftiinjene vil gå i vertikale plan, med den fordel at virvelstrømmene i systemet da bare vil kunne oppstå i sterk redusert grad.

Det nye magnetkraftsystem muliggjør bruk i forskjellige konstruktive løsninger.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningen hvor figurene 1-8 viser ulike utførelsesformer og anordninger av de i det nye magnetkraftsystem anvendte bæreprofiler og magneter, idet

fig. l viser en første utførelsesform med U-formet bæreprofil og mellom profilbenene anordnede

magneter, ubelastet,

fig. 2 viser anordningen i fig. 1, med en belastet og i

retning nedover ut av profilen trukket magnet, fig. 3 viser en utførelse med en oppad åpen kort-slutnings-U-profil for de ytre magneter,

fig. 4 viser et horisontalsnitt etter linjen IV-IV i fig. 1, med nærmere anvisning av hvordan styrerullene på magnetene er anordnet i forhold

til profilbenene, og

fig. 5-8 viser anordningsmuligheter for systemet med hensyn til betongbærekonstruksjonen og last, idet fig. 5 viser en første anordningsmåte med lastens plassert hengende under profil/magnetan-ordningen,

fig. 6 viser en stående anordning, altså med lasten

over profil/magnetanordningen,

fig. 7 viser et sideriss av systemet med hengende last,

idet lasten er et person-transportkjøretøy,

fig. 8 viser et tverrsnitt av fig. 7.

I det i fig. 1 og 2 viste utførelseseksempel er det som bæreprofil 2 benyttet en U-formet skinne av ferromagnetlsk materiale. Mellom de to vertikale benene til nedad åpne profil 2 er en magnet 1 slik anordnet at de to polflatene befinner seg like overfor sideveggene og går i hovedsaken parallelt med disse. Magnetkraftlinjene kan da fra den ene pol gå via den nærmeste sidevegg, gjennom profilbunnen og til den andre magnetpol gjennom den andre sidevegg. De magnetiske kraftlinjer får således et optimalt forløp.

Fig. 2 viser situasjonen ved en meget stor last. Jo lengere magneten trekkes ned under påvirkning av en dertil festet vekt, desto større blir den motvirkende kraft (svevekraft). Ved belastning trekkes magnetene så langt ut av profilen at tiltrekningskraften utlignes med lasten. Det er således ikke nødvendig med noen regulering for magnetens loddrette stilling.

Den i fig. 3 viste utførelse er en kraftforsterket utførel-sesform, hvor bæreprofilen 2 er en nedad åpen U-profil. Her er det anordnet magneter både på innsiden såvel som på utsiden av profilbenene. Det er også her sørget for at motliggende polflater har samme polaritet, slik at kraft-linjene, med de innbyrdes frastøting, vil ha et tilsvarende forløp gjennom de ferromagnetiske bærevegger henholdsvis kortslutningsplater.

De ytre, tett på hverandre følgende magneter 1 kortsluttet ved hjelp av en oppad åpen U-profil 4. De indre magneter 1 har en avstand fra kortslutningsprofilen 4, eksempelvis ved hjelp av en isolasjonsplate 8. Ved denne utførelsen fore-ligger det i praksis to magnetlinjekretsløp. Det første går fra den indre magnet 1 over den indre U-profil 2, på samme måte som i fig. 1. Det andre går via kortslutningsprofilen 4, de ytre magneter og den indre profil 2.

I fig. 4 er vist hvordan magneten 1 er anordnet i forhold til sideveggene på bæreprofilen 2. Styreruller 3 er anordnet slik at magnetene også ved kjøring i krumme baner vil holdes nøyaktig sentralt mellom veggene.

Fig. 5 viser en anvendelsesmulighet for systemet 1,2 i en hengende anordning. På en betongbærerkonstruksjon 6 er det på undersiden festet bæreprofilet 2, men det på oversiden av en derunder anordnet last 7, eksempelvis et transportkjøretøy, er det anordnet magneter 1 beregnet for samvirke med profilene 2. På lasten henholdsvis kjøretøyet 7 er det på oversiden anordnet styreruller 3 som samvirker med den sentrale bæreskinne. Transportbevegelsen tilveiebringes her med en sentralt anordnet lineærmotor 5. Fig. 6 viser en stående anordning av lasten 7 relativt systemet 1,2. Prof ilbærerne 2 befinner seg også her på undersiden av en betongbærekonstruksjon, henholdsvis på armer på en betongbærekonstruksjon 6. Lasten henholdsvis kjøretøyet 7 er anordnet over bæreren 6 og griper inn under sidearmene. Magnetene 1 er plassert slik at de får samvirke med bærerne 2. Betongbærekonstruksjonen 6 har på sin overside en sentral styreskinne for de her ikke viste styreruller og lineærmoto-ren 5 for transportbevegelsen.

I fig. 7 og 8 er det vist et praktisk utførelseseksempel. Lasten henholdsvis kjøretøyet 7 er her et passasjer-kjøretøy. På oversiden av kjøretøyet er magnetene 1 festet, og de griper inn i en nedad åpen U-bærer. Man ser at kjøretøyet 7 således henger.

Claims (5)

1. Magnetkraftsystem for friksjonsfri transport av laster, med minst en til en stasjonær bærer festet mykmagnetisk bærerprofil (2) med to vertikale og samtidig i forhold til transportretningen parallelt orienterte profilvegger, minst en permanentmagnet (1) som er anordnet mellom profilveggene, parallelt med disse og med på tvers av transportretningen innrettede poler, en respektiv, i hovedsaken konstant luftspalte mellom magnet og bærerprofil, idet lastene er festet til magneten, og mekaniske midler (3) for konstant opprettholdelse av luftspalten,karakterisert vedat bærer-profilen (2) er en nedad åpen U-profil (2), hvis to ben danner de innbyrdes parallelle vertikale profilvegger.

2. Magnetkraftsystem ifølge krav 1,karakterisertved at det ved anordning mellom de to prof il vegger av minst to i lengderetningen henholdsvis transportretningen etter hverandre anordnede magneter, har magnetene, sett i transportretningen, en respektiv likepolet innretting, uten noen luftspalte mellom de på hverandre følgende magneter (1).

3. Magnetkraftsystem ifølge krav 1,karakterisertved at det på den respektive utside av profilveggene er anordnet minst en med magneten/e mellom profilveggene korresponderende magnet (1), idet respektive likepolede magnetflater med hensyn på vertikalveggene er vendt mot hverandre.

4. Magnetkraftsystem ifølge krav 3,karakterisertved at de ytre magneter (1) er kortsluttede ved hjelp av en oppad åpen U-profil (4) og at den indre magnet (1) er avskjermet mot denne U-profil (4) ved hjelp av en isolasjonsplate (8).

5. Magnetkraftsystem ifølge de foregående krav,karakterisert vedat for øking av bærelasten er flere U-profiler (2) med tilsvarende tilordnede magneter (1) anordnet ved siden av hverandre.