DE2140874A1 - Magnetgetragene schwebebahn - Google Patents
Magnetgetragene schwebebahnInfo
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- B61—RAILWAYS
- B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61B13/00—Other railway systems
- B61B13/08—Sliding or levitation systems
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
2H0874
Messerschmitt-Bölkow-Blohm Ottobrunn, den 13,Aug.l971
Gesellschafb mit B512 Hb/fo
beschränkter Haftung, 7274 München
Magnetgetragene Schwebebahn
Bei Fahrzeugen, welche durch Elektromagnete (Tragmagnete)
gegenüber einer Schienenanordnung freischwebend/gehalten
werden, sind in aller Regel zusätzliche Seitenführungen
.= 2 —
ORIGINAL IHSPEGTED
erforderlich, um eine ausreichende Sicherheit gegen Überschreitung
der stabilen Gleichgewichtslage, z. B. unter der Wirkung von Luft- und Fliehkräften o. dgl., zu erreichen.
Dies gilt besonders für Fahrzeuge von Bahnen, welche durch magnetische Anzugskräfte in einer Schwebelage
gehalten werden. Zweckmaßigerweise erfolgt die Führung . dieser Fahrzeuge ebenfalls berührungslos unter Ausnutzung
von magnetischen Anzugskräften. Dazu können an den Längsseiten der Fahrzeuge weitere Elektromagnete als Führungsmagnete
vorgesehen sein, denen gegenüber dann am Fahrweg Führungsschienen anzuordnen sind (DT-PS 707 032). Damit
lassen sich auf die Fahrzeuge beidseitig einwirkende Seitenkräfte (magnetische Anzugskräfte) erzeugen, die bei entsprechender
Regelung der Erregung der Führungsmagnete die Fahrzeuge ständig in einer Mittellage zwischen den
Führungsschienen halten.
Nachteilig bei einer derartigen Anordnung ist, daß sich einerseits durch die Führungsmagnete das Eigengewicht der
Fahrzeuge und andererseits durch die Führungsschienen der bauliche Aufwand am Fahrweg ganz beträchtlich erhöht.
Deeweiteren ergeben sich insbesondere bei hohen Fahrtgeschwindigkeiten
zusätzliche Luftwiderstände und Wirbel-3tromeffekte·
Aufgabe der Erfindung 1st es daher, aufzuzeigen, wie Fahrzeuge unter Ausnutzung magnetischer Anzugskräfte in einer
Schwebelage gehalten und zugleich in Seitenrichtung geführt werden können, ohne daß dazu spezielle Führungsmagnete und-schienen erforderlich sind. j
Ausgehend von einer Schwebebahn, bei welcher Fahrzeuge durch beidseitig in Horizontallage angeordnete Elektromagnete
gegenüber magnetisch leitfähigen Schienen freischwebend gehalten sind, wird dazu erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
- 3 r
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die Elektromagnete jeder Fahrzeugseite in einer magnetisch unsymmetrischen Soll-Lage zur jeweils zugeordneten Schiene
angeordnet sind. Sie können beispielsweise gegenüber der Schiene seitlich versetzt sein. Es ist jedoch auch möglich,
daß die Elektromagnete unsymmetrische U- oder E-förmige
geometrisch
Eisenkerne haben und in einer/symmetrischen Soll-Lage zur zugeordneten Schiene angeordnet sind. Es versteht sich, daß in jedem Fall die Lage der Elektromagnete beider Fahrzeugseiten bezogen auf das jeweilige Fahrzeug symmetrisch ist. .
Eisenkerne haben und in einer/symmetrischen Soll-Lage zur zugeordneten Schiene angeordnet sind. Es versteht sich, daß in jedem Fall die Lage der Elektromagnete beider Fahrzeugseiten bezogen auf das jeweilige Fahrzeug symmetrisch ist. .
Bei einer derartigen Anordnung der Elektromagnete an einem Fahrzeug werden diese nicht nur Anzugskräfte vertikaler
Wirkungsrichtung (zum Tragen des Fahrzeugs) auf die Schienen ausüben, sondern auch - auf jeder Fahrzeugseite — solche
Anzugskräfte (sog. Rückstellkräfte), welche das Fahrzeug seitlich, d. h. in Richtung auf die betreffende Schiene
zu verschieben versuchen} bei entsprechender Regelung der Erregung der Elektromagnete beider Fahrzeugseiten ISßfc
sich damit das Fahrzeug ständig in einer Mittellage zwischen beiden Schienen halten.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch auf eine andere, im Rahmen der Erfindung liegende Weise gelöst
werden. Wenn von einer magnetisch unsymmetrischen Soll-Lage der Elektromagnete zu den zugehörigen Schienen
abgesehen werden soll, kann auch vorgesehen sein, daß die Elektromagnete oder Spulen zumindest paarweise jeder .
Fahrzeugseite zugeordnet und die des jeweiligen Paares unterschiedlich erregt sind. In diesem Fall wird dieselbe
Wirkung wie bei der zuvor beschriebenen Anordnung erreicht:
ist beispielsweise der rechte Elektromagnet eines Paares schwächer erregt als der linke, dann hat dieser die Neigung,
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sich quer zur zugeordneten Schiene nach rechts zu verschieben. Die Rückstelllcräf he lassen sich dabei in ihrer
Wirkung noch beträchtlich verstärken, wenn das Elektromagneten-Paar eine größere Breite als die Schiene auf v/eist,
also beidseitig in gleichem Maße über die Längskanten der Schiene hinausragt.
Gemäß beiden Lösungen werden demnach außer Anzugskräften vertikaler Wirkungsrichtung zugleich sog. Rückstellkräfte '
zwischen Elektromagneten (oder Spulen) und magnetisch leitfähigen Schienen erzeugt.
Die Erfindung und Weiterbildungen derselben sind anhand von Ausführungsbeispielen, wie in der Zeichnung schematisch
dargestellt, nachfolgend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 im Querschnitt eine Anordnung zum magnetischen Tragen und Führen eines Fahrzeugs unter Verwendung
von gegenüber einer Schiene seitlich versetzten Elektromagneten,
Fig. 2 eine Anordnung gemäß Fig. 1, jedoch mit Elektromagneten, welche unsymmetrische U-förmige Eisen
kerne aufweisen und
Fig. 3 im Querschnitt eine weitere Anordnung zum magnetischen Tragen und Führen eines Fahrzeugs unter
Verwendung von einer Schiene paarweise züge— - ordneten Spulen.
Es sei vermerkt, daß sämtliche der in den Fig. 1 bis 3 nur für eine Fahrzeugseite dargestellten Anordnungen jeweils
auch auf der anderen Fahrzeugseite in spiegelbildlicher Ausbildung vorgesehen sind.
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2U087A
Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist am Boden 1 eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugs ein Tragkörper 2 für eine
Reihe Elektromagnete 3 befestigt. Diese am Tragkörper 2 in Horizontallage angeordneten Elektromagnete 3, von denen bei
der gewählten Darstellung nur einer ersichtlich ist, sind ggf. über die Fahrzeuglange verteilt und haben jeweils
denselben Soll-Abstand zu einer an einem Schienenträger 4 befestigten magnetisch leitfähigen Schiene 5.
Desweiteren sind die Elektromagnete 3 in.der dargestellten Soll-Lage zur Schiene 5 gegenüber dieser seitlich versetzt·
Dadurch wirken zwischen den erregten Elektromagneten 3 und λ
der Schiene 5 außer Anzugskräften vertikaler Wirkungsrichtung, welche das Fahrzeug in einer Schwebelage halten,
zugleich sog* Rucks tel'lkräf te. Letztere versuchen, die
Elektromagnete 3 in eine symmetrische Lage zur Schiene 5 zu bringen, was jedoch die bei der Anordnung auf der nicht'
dargestellten anderen Fahrzeugseite wirkenden Rückstellkräfte verhindern. Unter Ausnutzung dieser Rückstell-,
kräfte wird bei entsprechender Regelung der Erregung der Elektromagnete 3 das Fahrzeug ständig in einer Mittellage
zwischen den Schienen 5 auf beiden Fahrzeugseiten gehalten; die Regelung der Erregung der Elektromagnete 3 kann dabei
in üblicher Weise erfolgen* ■
Anstelle einer Versetzung der Elektromagnete 3 gegenüber der Schiene 5 kann auch vorgesehen sein, daß jene eine
größere Breite als die Schiene aufweisen, wobei dann diese Elektromagnete auch in einer unsymmetrischen Soll-Lage
zur Schiene angeordnet werden; sie können auch zusätzlich wieder gegenüber der Schiene versetzt sein.
Es versteht sich, daß bei einer derartigen Anordnung - mit
Elektromagneten 3, welche sowohl eine Trag- als auch eine·
(Seiten-) Führungsfunktion haben - zur Erregung der Elektromagnete
mehr Energie aufgebracht werden muß als bei solchen, die nur eine Tragfunktion haben. Um diesen zusätzlichen
309809/0038 " S "
.Energiebedarf möglichst gering zu halten, kann man Elektromagnete sowie Schienen besonderer Form wählen.
Beispielsweise hat nach Fig» 2 ein Elektromagnet 6 einen unsymmetrischen U-förmigan Eisenkern 7 mit Polschuhen
8 unterschiedlicher Breite, welche zueinander geneigte Polflächen 9 aufweisen. Eine zugeordnete Schiene 10 hat
entsprechend dieser Form der Polschuhe 8 und der gewählten Versetzung (Elektromagnet 6 - Schiene 10) ein
unsymmetrisches V-förmiges Profil. Bei dieser Anordnung wird der magnetische Streufluß gegenüber dem Nutzfluß
im Eisenkern 7 und der Schiene 10 bzw. im Luftspalt 11 zwischen beiden nur gering sein. Der Elektromagnet 6 hat
auch hier wieder die Neigung, sich und damit das Fahrzeug quer zur Schiene 10 in Richtung auf deren Träger 4 zu verschieben.
Im Unterschied zu den vorstehend beschriebenen Anordnungen sind bei derjenigen nach Fig. 3 zwei Spulen in Form eines
Elektromagneten 12 mit einem E-förmigen Eisenkern 13 und zwei Wicklungen 14 und 15 einer Schiene 16 zugeordnet,
wobei der Elektromagnet in einer symmetrischen Soll-Lage zur Schiene angeordnet ist. Wird z. B. an die linke
dieser Wicklungen 14 und 15 eine höhere Spannung gelegt als an die rechte, dann hat der Elektromagnet 12 die
Neigung, sich in der Horizontalen quer zur Schiene 16 zu verschieben, und zwar in Richtung auf ihren Träger 4.
In Verbindung mit einer gleichartigen Anordnung auf der nicht dargestellten linken Fahrzeugseite läßt sich damit
wieder eine stabile Seitenführung realisieren.
Eine derartige Anordnung hat den weiteren wesentlichen Vorteil, daß man zur Führung im Bereich von V/eichen mit Spulen,
bzw. Elektromagneten 12 einer Fahrzeugseite auskommt.
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3140874
Die V/icklungen 14 und 15 brauchen dann ζ« B. nur
wechselweise an eine Spannung gelegt zu werden.
Patentansprüche:
■- 8 -
309808/
Claims (5)
1. Schwebebahn, bei welcher Fahrzeuge durch beidseitig in Horizontallage angeordnete Elektr©magnete gegenüber
magnetisch leitfähigen Schienen freischwebend gehalten sind, dadurch gekennzeichnet , daß die
Elektromagnete (3,6) jeder Fahrzeugseite in einer magnetisch unsymmetrischen Soll-Lage zur jeweils zugeordneten
Schiene (5 bzw. 10) angeordnet sind.
2. Schwebebahn, bei welcher Fahrzeuge durch beidseitig in Horizontallage angeordnete Elektromagnete gegenüber
magnetisch leitfähigen Schienen freischwebend gehalten sind, dadurch gekennzeichnet , daß die
Elektromagnete oder Spulen (Elektromagnet 12) zumindest paarweise jeder FahrEsugseite zugeordnet und die des
jeweiligen Paares unterschiedlich erregt sind.
3. Schwebebahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete (3,6) gegenv
der Schiene (5 bzw. 10) seitlich versetzt sind.
4. Schwebebahn nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektromagnete (6)
bzw. die Elektromagneten-Paare eine größere Breite als die Schiene (10) aufweisen.
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£140874
5. Schwebebahn nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektromagnete
(6) unsymmetrische U- oder E-förmige Eisenkerne (7)
haben.
309809/0038
Le e rs e i te
Priority Applications (3)
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DE2140874A DE2140874C3 (de) | 1971-08-14 | 1971-08-14 | Elektromagnetisches Schwebesystem |
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US00279733A US3855939A (en) | 1971-08-14 | 1972-08-10 | Magnetically supported suspended railway |
Applications Claiming Priority (1)
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DE2140874B2 DE2140874B2 (de) | 1973-07-12 |
DE2140874C3 DE2140874C3 (de) | 1974-01-31 |
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ID=5816803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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DE (1) | DE2140874C3 (de) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |