NO174497B - Magnetkraftsystem for lavfriksjonstransport av last - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et magnetsystem for lavfriksjons-transport 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, 3/1-1986. Det går frem at det er teknisk meget krevende å oppnå en løfting av kjøretøyet en centimeter. Det nødvendige energiforbruk for å holde det 320 tonn tunge kjøretøy svevende, angis ikke. Et passasjerantall på 196 gir imidlertid en vekt på 612 kg/person (gjennomsnitt-lig personvekt 80 kg). Hertil kommer den dyre anvendelses-teknikk 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/time, hvor svevingen begynner.

På lignende måte virker den i DE-OS 24 26 053 beskrevne såkalte "Berliner Magnetbann", hvor forskjellen dog består i at styrerullene føres over magnetfeltet.

Dessuten er det fra den franske patentsøknad 2.228.650 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 33 47 635 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 21 46 143 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 profilvegg er vertikalt orientert og hvis profilflate rager ut i retning over bæreren. Det anvendes imidlertid et føringssystem med regulerte elektromagneter som sidestyring, noe som ytterligere kompliserer systemets oppbygging.

Fra US-PS 4.324.185 er det kjent et transportsystem, hvor det benyttes i kjøreretningen etter hverandre anordnede permanentmagneter med vekslende poler. Lasten henger på disse magneter. På begge polsider av permanentmagnetene er det anordnet to av ferromagnetiske blikkpakker dannede skinner, som danner i hovedsaken vertikale, innbyrdes og i forhold til magnetpolene parallelle vegger. Magnetene er i kjøreretningen anordnet med innbyrdes luftspalter og med vekslende pol inn-retting, slik at det forefinnes en i hovedsaken horisontal magnetlinjestrøm mellom to på hverandre følgende magneter. Relativ-konstantholdingen av luftspalten mellom bæreprofilene og magnetene realiseres ved hjelp av egnede føringsruller. I de for unngåelse av virvelstrømmer oppbyggede bæreprofiler er det langs hele kjørestrekningen innlagt elektromagnetiske spoler. Disse vil ved tilsvarende styring sammen med de til lasten festede og i kjøreretningen med vekselpoling anordnede permanentmagneter sørge for fremdrift og delvis også for sveving. Lame11oppbyggingen av bæreprofilene og de i disse innlagte spoler medfører at anordningens virkningsgrad reduseres ganske sterkt. Hele konstruksjonen, særlig bæreprofilenes, er meget komplisert og dyr, særlig fordi hele kjørestrekningen må ha blikkpakker med tilhørende spoler.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et magnetkraftsystem av den innledningsvis nevnte type, hvilket system har en enkel og lett oppbygging med sikker funksjon, lavt energiforbruk og høy virkningsgrad.

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

De med hensyn på veggen motliggende poler er likepolet, altså N-N henholdsvis S-S. Det vil si at man arbeider med frastøt-ing. Forsøk har vist at f rastøtingsprinsippet vil gi en sterkt øket virkningsgrad sammenlignet med de kjente systemer hvor antrekkingsprinsippet anvendes.

Riktignok er det fra US-PS 2.812.203 kjent et holdesystem med permanentmagneter, hvor det forefinnes to med hensyn på frastøting i forhold til en ferromagnetisk profilvegg motliggende permanentmagneter. Det anvendes imidlertid der bare to magneter eller flere i veggens lengderetning med lik polinnretting ved siden av hverandre anordnede magneter, hvis ytre poler er sammenkoplet ved hjelp av en polplate, mens den ferromagnetiske profil er en T-profil, hvis loddrette stamme går inn mellom magnetene, mens den øvre bjelke i innført stilling berører polplatene. Dette gir en vertikal kraft-linjestrøm, som imidlertid brytes helt når T-profllen i samsvar med sin funksjon trekkes ut fra magnetanordningen. Man kan her heller ikke tale om en horisontal transport av med magneter forbundne laster langs profilen, med i hovedsaken konstant avstand og innbyrdes stilling mellom vegg og magnet under transporten. Denne kjente holdeanordning er nemlig særlig utformet i forbindelse med kjøleskap-låser og den eneste relativbevegelse som finner sted, er en innskyving og uttrekking av den på kjøleskapdøren eller- huset festede profilvegg mellom de tilsvarende i kjøreskaphuset eller-døren festede magneter, hvorved veggens stilling relativt magnetene endres i fra en maksimal overlapping med tilsvarende maksimal kraftlinjestrøm og til en total vekkføring, med praktisk talt ingen kraftlinjestrøm. De to systemer er således grunnleggende ulike.

Ifølge oppfinnelsen kan for øking av bærekraften bæreprofilen være tilformet som en nedad åpen U-profil av ferromagnetisk materiale, hvor veggene danner innbyrdes parallelle vertikale profilvegger, med magnetparene anordnet mellom og utenfor prof i1veggene.

Anordningen og flere profiler ved siden av hverandre, slik at det foreligger flere innbyrdes parallelle profilvegger med tilsvarende magneter, vil kunne gi en betydelig øking av bærelasten.

Det nye magnetkraftsystem muliggjør bruk av flere forskjell-ige konstruktive løsninger. Således kan den last som skal transporteres med systemet være anordnet over profil/magnetanordningen. Dette gir en såkalt stående anordning.

Kjøretøyets drift kan skje på mange ulike måter eksempelvis ved hjelp av drivruller som berører bæreskinnene, eller ved hjelp av en lineærmotor.

Den last som skal transporteres med systemet, kan imidlertid også være anordnet under profil/magnetanordningen. Da har man en såkalt hengende anordning. Denne hengende anordning kan anses som en mer fordelaktig variant, fordi man da kan plassere de ferromagnetiske bæreprofiler såvel som drivele-mentene på undersiden av et bæresystemet, eksempelvis en betongbærekonstruksjon. Derved løser man en del av vær-problemene, særlig om vinteren.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser en utførelsesform med en plateformet bæreprofil og på begge sider av denne parvist anordnede og ved hjelp av plater kortsluttede

magneter,

fig. 2 viser en ytterligere utførelsesform, med U-bæreprofil og mellom benene og utenfor benene

anordnede magneter,

fig. 3 viser en multippelanordning av den utførelse som

er vist i fig. 2,

fig. 4-7 viser anordningsmuligheter for systemet med hensyn til betongbærekonstruksjonen og last, idet fig. 4 viser en første anordningsmåte med lasten plassert hengende under profil/magnetanordningen,

fig. 5 viser en stående anordning, altså med lasten

over profil/magnetanordningen,

fig. 6 viser et sideriss av systemet med hengende last,

idet lasten er et person-transportkjøretøy,

fig. 7 viser et tverrsnitt av fig. 6.

I den i fig. 1 viste utførelse er det som skinneformet bæreprofil 2 anvendt en glatt plate og på begge sider av denne er det anordnet motliggende magnetpar. Med hensyn til profilskinnen 2 er som vist de motliggende magneter anordnet med innbyrdes like poler, altså S-S henholdsvis N-N (frastøt-ingsprinsippet). De ytre poler til de i lengderetningen etter hverandre anordnede magnetpar er kortsluttet med hverandre ved hjelp av en ferromagnetisk plate 4. Derved optimaliseres magnetkraftlinjestrømmen, som går mellom de i lengderetningen anordnede magnetpar og platen 2 og platene 4.

Den i fig. 2 viste utførelse er en kraftforsterket utførel-sesform, hvor bæreprofilen 2 er en nedad åpen U-profil. Her er det anordnet magneter dvs. både på innsiden såvel som på utsiden av prof ilbenene. 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. Det oppnås en tilsvarende kraftøkning. Fig. 4 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. 5 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. 6 og 7 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 (4)

1. Magnetkraftsystem for lavfriksjons-transport av laster, med minst en til en stasjonær bærer festet ferromagnetisk bærerprofil (2) med minst en vertikal og samtidig parallelt med transportretningen orientert profilvegg, minst to med hensyn på en profilvegg motliggende permanent-magnetpar (1), idet et magnetpar består av to i transportretningen etter hverandre og langs profilveggen og i hovedsaken parallelt med denne og med på tvers av transportretningen og i transportretningen vekslende innrettede poler, idet de respektive ytre poler er kortsluttede ved hjelp av en ferromagnetisk plate (4), en respektiv luftspalte mellom magneter og bærerprofilvegg og mellom i transportretningen på hverandre følgende magneter, idet lastene er festet til magnetene, og hvor det er anvendt mekaniske midler for konstant opprettholdelse av luftspalten, karakterisert ved at de med hensyn på profilveggen (2) motliggende poler til magnetene (1) har respektive like (N-N, S-S) pol innrettinger.

2. Magnetkraftsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at den ferromagnetiske bærerprofil (2) har en i og for seg kjent nedad åpen U-profil, og at det i det indre av U-profilen, mellom de to vertikale ben eller sidevegger, er anordnet minst et ikke kortsluttet magnetpar (1), og at det på den respektive utside av profilsideveggene er anordnet minst et respektivt magnetpar (1), idet respektive likepolede magnetflater vender mot hverandre med hensyn på vertikal-veggene.

3. Magnetkraftsystem ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at for øking av bærelasten er flere profiler (2) med tilsvarende tilordnede magneter (1) anordnet ved siden av hverandre.

4. Magnetkraftsystem ifølge krav 1, karakterisert ved at den last (7) som skal transporteres med systemet (1,2) er anordnet over profil/magnetanordningen (stående anordning).