DE1580909C3

DE1580909C3 - Transportanlage mit einem bahn gebundenen Luftkissenfahrzeug mit Linearmotorantrieb

Info

Publication number: DE1580909C3
Application number: DE1580909A
Authority: DE
Inventors: Kwangho Hartford Conn. Chung (V.St.A.)
Original assignee: Skinner Precision Industries Inc New Britain Conn (vsta)
Current assignee: Skinner Precision Industries Inc New Britain Conn (vsta)
Priority date: 1965-04-16
Filing date: 1966-04-09
Publication date: 1973-11-29
Also published as: US3385228A; GB1129290A; DE1580909A1; DE1580909B2; FR1476343A

Description

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Größe und das Gewicht des abzustützenden Fahr- einem kurzen Abstand über gegenüberliegenden

zeugs bestimmt. Jedes Organ 24 ist mit einem Luft- Kantenteilen der Bahn 22 liegen. Die Schenkel 48,

einlaß 32 für einen kontinuierlichen Strom von 50 des Elektromagneten 46 sind dadurch mit dem

Druckluft von einer Druckluftquelle (nicht darge- ferromagnetischen Teil 44 magnetisch verkettet, und

stellt) versehen. 5 die Anziehungskräfte an den Luftspalten zwischen

Die Luft tritt in den von der biegsamen Membran den Polflächen 52 und 54 und der Bahn 22 sind

28 umschlossenen Raum ein und strömt abwärts gleich, so lange das Fahrzeug 20 sich mit der Bahn 22

durch die mittlere Öffnung 29 in die Kammer unter in Ausrichtung befindet. Wenn jedoch das Fahrzeug

der biegsamen Membran 28 und dann durch den 20 durch irgendeine äußere Kraft seitlich bewegt

Spalt zwischen dem Umfang der Membran 28 und io wird, beispielsweise gemäß F i g. 7 nach links, so

der Bahn 22 hindurch nach außen. Niederdruckluft- nimmt die die Polfläche 52 mit der Bahn 22 verket-

kissen dieser allgemeinen Art können sehr große La- tende Magnetkraft ab, so daß ein unausgeglichener

sten abstützen, obwohl der Luftdruck nur etwas über Kräftezustand erzeugt ist, durch welchen der Elek-

dem atmosphärischen Druck liegt. tromagnet 46 und das Fahrzeug 20 in eine mittlere

Der Antrieb für das Fahrzeug 20 wird durch eine 15 Stellung entlang der Bahn 22 zurückbewegt werden. Vortriebseinrichtung 33 erzeugt, die einen f erroma- Auf diese Weise kann eine seitliche Stabilisierung des gnetischen Kern 34 aufweist, der bei der beschriebe- Fahrzeuges 20 einzig durch elektromagnetische nen Ausführungsform in zwei parallele Abschnitte Kräfte erzielt werden, und es besteht keine Notwenunterteilt ist, die an dem Boden 26 derart angeordnet digkeit, eine mechanische Führungseinrichtung vorsind, daß sie sich nahe der Bahn 22 befinden, wenn 20 zusehen.

das Fahrzeug 20 von den luftkissenbildenden Orga- Bei der in Fig. 8 schematisch dargestellten Ausnen 24 abgestützt ist. Der ferromagnetische Kern 34 führungsform der Erfindung ist eine Plattform 56 ist mit einer Mehrzahl von im Abstand voneinander eines Fahrzeuges durch vier luftkissenbildende Orbefindlichen Schlitzen oder Nuten 35 versehen, in gane 60 auf einer Abstützfläche 58 abgestützt, wobei denen eine Mehrzahl von Drahtspulen 36 angeordnet 25 die Organe 60 hinsichtlich ihres Aufbaues und ihrer ist, welche ein elektromagnetisches Feld erzeugen, Funktion den Organen 24 gemäß vorstehender Bedas sich entlang der Bewegungsbahn des Fahrzeuges Schreibung ähnlich sind. Die Abstützfläche 58 ist der 20 bewegt, wenn die Spulen 36 an eine mehrphasige Bahn 22 insofern ähnlich, als sie aus einer Lage aus Wechselstromquelle angeschlossen werden. Für die- leitendem Material wie Kupfer gebildet ist, die über sen Zweck ist das Fahrzeug 20 mit einem Stromauf- 30 einer Lage aus ferromagnetischem Material wie Weichnahmeschuh 38 versehen, der sich in Berührung mit eisen liegt. Der Antrieb für die Plattform 56 wird einer Stromschiene 40 befindet, die entlang der Bahn durch eine zentral angeordnete Hauptvortriebsein-22 angeordnet ist. Wenn einphasiger Wechselstrom richtung 62 und eine Führungseinrichtung aus zwei durch die Stromschiene 40 zugeführt wird, wird ein Hilfsantriebseinrichtungen 64, 66 bewirkt, die an zweckentsprechender Phasenteilerkondensator in 35 dem Boden der Plattform 56 vor und hinter der dem Fahrzeug 20 angeordnet, so daß den Spulen 36 Hauptvortriebseinrichtung 62 angeordnet sind und Mehrphasenenergie zugeführt wird. zu dieser im rechten Winkel wirksam sind.

Die Bahn 22 ist zweilagig und weist einen fortlau- Die Vor- und Antriebseinrichtungen 62, 64 und 66 fenden leitenden Teil 42, der seine obere Fläche bil- sind der Vortriebseinrichtung 33 des Fahrzeuges 20 det, sowie einen sich in gleicher Richtung erstrecken- 40 gemäß vorstehender Beschreibung ähnlich und weiden ferromagnetischen Teil 44 auf. Beispielsweise sen einen genuteten ferromagnetischen Kern mit kann die Bahn 22 eine Lage aus Kupfer oder Alumi- einer Mehrzahl von Drahtspulen auf, die an eine nium aufweisen, welche den leitenden Teil 42 bilder, Mehrphasen-Wechselstromquelle angeschlossen sind, der auf einer Basis aus Weicheisen angeordnet ist, Zufolge der Anordnung und Ausrichtung der Hilfsweiches den ferromagnetischen Teil 44 bildet. 45 antriebseinrichtungen 64, 66 kann die Plattform 56

Wenn das Fahrzeug 20 sich im Betrieb befindet, in jeder Richtung über die Abstützfiäche 58 manö-

ist es durch die luftkissenbildenden Organe 24 abge- vriert werden. Somit kann die Hauptvortriebseinrich-

stützt, so daß es sich praktisch reibungslos entlang tung 62 erregt werden, um die Plattform 56 nach

der Bahn 22 bewegen kann. Bei Erregung der Spulen vorn oder nach hinten anzutreiben, während eine

36 wirkt das sich ergebende elektromagnetische Feld, 50 seitliche Bewegung durch Erregung der Hilfsan-

welches sich entlang der Länge des ferromagneti- triebseinrichtungen 64, 66 erhalten werden kann,

sehen Kernes 34 bewegt, mit der Bahn 22 zusammen, derart, daß ihre sich bewegenden elektromagneti-

um eine induzierte Kraft zu erzeugen, welche das sehen Felder sich in der entsprechenden Richtung

Fahrzeug 20 entlang der Bahn 22 antreibt. bewegen. Wenn weiterhin die Hilfsantriebseinrich-

In Fig.5 ist die elektromagnetische Einrichtung 55 tungen 64, 66 derart erregt sind, daß ihre elektro-46 α wiedergegeben, deren Magnetkräfte quer zu der magnetischen Felder sich in entgegengesetzten Rich-Magnetkraft für den Vortrieb des Fahrzeuges 20 wir- tungen bewegen, kann sich die Plattform 56 drehen, ken. Sie besteht aus einem Elektromagneten 46, der Die Plattform 56 ist mit einer elektrischen Energieunter dem Boden 26 des Fahrzeuges 20 angeordnet quelle versehen, beispielsweise mit einem von einer ist. Der Elektromagnet 46 ist relativ zu der Bahn 22 60 Kraftmaschine angetriebenen Generator, und sie in Querrichtung angeordnet und mit zwei sich ab- weist zweckentsprechende Steuerstromkreise und wärts erstreckenden Schenkeln 48 und 50 versehen, Umkehrschalter zum Steuern der Erregung der Andie in etwas schrägen Polflächen 52, 54 enden, die in und Vortriebseinrichtungen auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

¹ ." ²

wand herstellbare, ebene Bahnfläche als Reaktions-Patentanspruch: fläche für die das Luftkissen bildenden Organe bei

geringem Luftverbrauch und zur Führung des Fahr-

Transportanlage mit einem bahngebundenen zeugs längs der seitlichen Bahnkanten. Außerdem Luftkissenfahrzeug mit Linearmotorantrieb, des- 5 kann das Fahrzeug durch die elektromagnetische sen Rotor, einen Teil der Bahn bildet, und mit Einrichtung, die quer zur Hauptvortriebsvorrichtung einer Führungseinrichtung, dadurch ge- wirkt, in jed^r gewünschten Richtung über die Bahn kennzeichnet, daß der Rotor (22 a) so in manövriert werden.

die Bahn (22, 58) eingebaut ist, daß diese die In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfin-

Reaktionsfläche sowohl für das Luftkissen als io dung an Hand der Zeichnung beispielsweise erläuauch für den Linearmotor bildet und daß die tert.

Führungseinrichtung für das Fahrzeug (20) eine F i g. 1 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Seiten-

von diesem getragene elektromagnetische Ein- sieht eines Fahrzeuges und der Bahn, an denen die richtung (46 a; 64, 66) ist, deren Magnetkräfte Erfindung verkörpert ist;

quer zu der Magnetkraft für den Vortrieb des 15 F i g. 2 ist eine Draufsicht auf die Darstellung geFahrzeuges (20) erzeugt werden, maß F ig. 1;

F i g. 3 ist eine Schnittansicht nach Linie 3-3 in

— . Fig.l;

F i g. 4 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene

Die Erfindung bezieht sich auf eine Transponan- ao Schnittansicht nach Linie 4-4 in F i g. 1;
lage mit einem bahngebundenen Luftkissenfahrzeug Fig.5 ist eine seitliche Teilansicht einer Ausfüh-

mit Linearmotorantrieb, dessen Rotor einen Teil der rungsform der Erfindung;

Bahn bildet, und das mit einer Führungseinrichtung Fig. 6 ist eine Teildraufsicht der Ausführung ge-

versehenist. maß Fig. 5;

Bei einer Transportanlage der vorstehend be- 25 F i g. 7 ist eine Stirnansicht der Ausführung gemäß schriebenen Art besteht die Führungseinrichtung aus Fig. 5;

einer speziellen, z.B. im Querschnitt V-förmigen Fig.8 ist eine schematische Draufsicht einer wei-

Bahnform und aus dieser Bahnform angepaßten, mit teren Ausführungsform der Erfindung;
ihr zusammenwirkenden Führungsflächen des Fahr- F i g. 9 ist eine Querschnittsansicht nach Linie 9-9

zeugs, die Druckluftdüsen aufweisen, um zwischen 3° der F i g. 8.

der Bahn und den Führungsflächen ein· Luftkissen zu Der Antrieb für das Fahrzeug soll im vorliegenden

bilden. Die Bahn wirkt also als formschlüssige Füh- Fall durch lineare Induktionsmotoren erfolgen, rungsschiene für das Fahrzeug, und zwischen der Solche Motoren weisen einen Stator mit einem geKontur der Bahn und der des Fahrzeugs ist eine ge- schichteten ferromagnetischen Kern auf, der mit näue Übereinstimmung erforderlich, die hohe Präzi- 35 einer Reihe von im Abstand voneinander befindlision und daher hohe Kosten für Herstellung und In- chen Nuten versehen ist, in denen eine Mehrzahl von standhaltung verlangt. Außerdem ist der Energiebe- Feldspulen angeordnet ist, um einen Stator mit einer darf für den Aufbau des Luftkissens größer (österrei- zweilagigen Wicklung zu bilden, bei welcher sich die chische Patentschrift 237 028 und »Bundesbahn«, einzelnen Windungen überlappen. Die Feldspulen 1962, S. 839/840). 4° sind mit einer zweckentsprechenden mehrphasigen

Bei einem Fahrzeug einer von Elektromagneten an Wechselstromquelle verbunden, um dadurch ein Fahrschienen schwebend gehaltenen Transportanlage elektromagnetisches Feld zu erzeugen, welches sich ist es ferner bekannt, die Fahrzeuge durch elektrische in Übereinstimmung mit der bekannten Induktions-Steuergeräte in vertikaler Richtung gegen Schwin- motortheorie entlang der genuteten Fläche des Stagungen zu sichern .und zur Führung und Steuerung 45 tors bewegt. Mit dem Stator arbeitet ein Rotor (22 a) der Fahrzeuge an ihren Seiten weitere von Steuerge- in länglicher Form zusammen, der beim Linearmotor raten beeinflußte Elektromagnete und ortsfeste, also als fortlaufender Leiter ausgebildet ist und aus einem in Verbindung mit dem sogenannten Bahnkörper ste- Material wie Kupfer und aus einem sich in gleicher hende Schienen anzuordnen. Das heißt, in diesem Richtung erstreckenden ferromagnetischen Teil be-FaIl umschließen bahneigene Teile das Fahrzeug zu 5° steht, welcher den Rückkehrweg für den von dem Führungszwecken, und zur Pufferung wird nicht Stator erzeugten elektromagnetischen Fluß bildet.
Luft, sondern ein elektromagnetisches Feld benutzt Gemäß F i g. 1 wird ein Motor der beschriebenen

(deutsche Patentschrift 707 032). Art verwendet, um ein Fahrzeug 20 entlang einer

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bahn 22 anzutreiben, wobei das Fahrzeug 20 im Ab-Transportanlage der eingangs beschriebenen Art zu 55 stand über der Bahn 22 durch eine Mehrzahl von schaffen, die materieller Führungsschienen nicht be- Luftkissen bildenden Organen 24 abgestützt ist, die darf. am Boden 26 des Fahrzeuges 20 angeordnet sind.

Die Lösung dieser Aufgabe beruht auf dem Prm- Jedes luftkissenbildende Organ 24 weist eine bieg-

zip, eine formschlüssige Abhängigkeit des Fahrzeugs same Membran 28 auf, die rund um ihre Kanten an von der Bahn zu vermeiden und besteht darinjbdaß 60 dem Boden 26 hermetisch' abdichtend befestigt ist der Rotor so in die Bahn eingebaut ist, daß diese die und eine mittlere öffnung 29 aufweist, deren Kanten Reaktionsfläche sowohl für das Luftkissen als auch mittels Abstandsstücken 30 in einem Abstand von für den Linearmotor bildet und daß die Führungsein- dem Boden 26 gehalten sind. Die Organe 24 braurichtung für das Fahrzeug eine von diesem getragene chen nicht notwendigerweise kreisförmig zu sein, elektromagnetische Einrichtung ist, deren Magnet- 65 sondern sie können beispielsweise länglich ausgebilkräfte quer zu der Magnetkraft für den Vortrieb des det sein und entsprechende längliche mittlere öff-Fahrzeuges erzeugt werden. nungen aufweisen. Außerdem wird die. Form und

Auf diese Weise genügt eine mit geringem ,Auf- Anzahl der luftkissenbildenden Organe 24 durch die