DE2425027A1

DE2425027A1 - Magnetgefuehrtes und/oder -getragenes fahrzeug

Info

Publication number: DE2425027A1
Application number: DE19742425027
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Riegler
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Bombardier Transportation GmbH
Priority date: 1974-05-24
Filing date: 1974-05-24
Publication date: 1975-12-04
Also published as: DE2425027C2

Description

MagnetgefUhrtes und/oder -getragenes Fahrzeug Zur Abstützung und Spurführung der Fahrzeuge von Hochleistungs-Schnellbahnen ist es bekannt, die Anzugskräfte zwischen Elektromagneten am jeweiligen Fahrzeug und magnetisch leitfähigen Schienen der Strecke auszunutzen und so zu regeln, daß die Fahrzeuge gegenUber den Schienen freischwebend getragen und in Seitenrichtung geführt werden. Hierbei läßt sich eine Schwebefreiheit bzw. Luftspaltweite zwischen den Elektromagneten und der jeweils zugeordneten Schiene bis etwa 30 Millimeter ohne weiteres erreichens Bisher sind die Elektromagnete solcher Schwebesysteme an den Fahrzeugen unbeweglich befestigt.
Für einen Ausfall eines derartigen elektromagnetischen Schwebesystems sind eist sogenannte Notlaufvorrichtungen beispielsweise in Form von Gleitschuhen, Rollen und dgl. am jeweiligen Fahrzeug vorgesehen, mittels welcher sich dieses gegenüber den Schienen abstützen kann. Mit diesen Notlaufvorrichtungen läßt sich ein wirksamer und einem - gewissen Fahrkomfort genügender, Notlauf erreichen, wenn sie von vornberein über die Elektromagnete so weit hinausragen, daß ein Anlaufen derselben an der zugeordneten Schiene weitgehend ausgeschlossen ist, also ein ausreichend großer-Federweg zum abfangen eines Anlaufstoßes durch die Notlaufvor richtungen zur Verfügung steht. Als eine weitere Lösung dieses Problems ist es auch denkber, die Notlaufvorrichtungen derart am Fahrzeug enzuordnen, daß sie erst bei einem Ausfall des Schwebesystems zur jeweils gegenüberstehenden Schiene hin in die vorbeschriebene Lage beweqbar sind. Beide Lösungen sind jedoch wegen der (eingangs genannten) relativ geringen Luftspaltweiten einerseits und wegen des meist nicht ohne weiteres eindeutig zu definierenden und somit nicht rechtzeitig zu erkennenden Ausfalles des Schwebesystems andererseits kaum zu verwirklichen. Dies gilt umso mehr für Fahrzeuge mit einem Linearmotorantrieb in Anbetracht der Forderung nach einem Motorluftspalt von höchstens wenigen Millimetern, um einen befriedigenden Wirkungsgrad und Leistungsfaktor zu erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem spurgebundenen Fahrzeug, das durch Elektromagnete gegenüber magnetisch leitfähigen Schienen in Seitenrichtung geführt und/oder freischwebend getragen wird, Notlaufvorrichtungen hinsichtlich ihrer Funktion als Federung weitgehend von vorgegebenen Luftspaltweiten unabhängig zu machen.
Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei das Kennzeichen des Patentanspruchs 2 eine vorteilhafte Weiterbildung im Falle eines ,(Schwebe-)Fahrzeugs mit einem Linearmotorantrieb aufzeigt.
Bei der Anordnung gemäß der Erfindung läßt sich zwar wie bei den vorbeschriebenen Lösungen auch nicht ausschließen, daß es zu einem Anlaufen der Elektromagnete oder des fahrzeugseitigen Motorteils an den Schienen bzw. dem stationären Motor teil kommt. Dabei werden jedoch die Elektromagnete und der fahrzeugseitige Motorteil zur Fahrzeugstruktur hin verschoben, d. h..ein starres Anlaufen derselben ist ausgeschlossen. Für Notlaufvorrichtungen steht demzufolge ein Federweg zur Verfügung, der durch eine vorgegebene (Soll-)Luftspaltweite zwischen den Elektromagneten und den Schienen oder zwischen dem fahrzeugseitigen und stationären Motor teil nicht beschränkt ist.
Um beim Anlaufen der Elektromagnete oder des fahrzeugseitigen Motorteils eine Beschädigung derselben auszuschließen, brauchen sie nur an ihren Polflächen mit einer Gleitschicht versehen zu sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und in den UnteransprUchen gekennzeichneter Weiterbildungen werden anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 im Querschnitt einen Elektromagneten an einer Fahrzeugzelle gegenüber einer stationären Schiene, Fig. 2 in einem kleineren Maßstab einen Schnitt nach Schnittlinie II-II der Fig. 1, Fig. 3 in der Vorderansicht einen Linearmotor an einer Fahrzeugzelle.
Gemäß Fig. 1 und 2 ist an einem Längsträger 1 der Zelle eines nicht weiter dargestellten Schwebefahrzeugs durch Schraubenbolzen 2 ein Elektromagnet 3 befestigt, der zur Seitenführung des Schwebefahrzeugs auf eine ihm gegenüberstehende stationäre magnetisch leitfähige Schiene 4 Anzugkräfte horizontaler Wirkungsrichtung ausübt. Der Elektromagnet 3 wird hierbei einer von einer Reihe über die Fahrzeuglänge verteilter Elektromagnete sein, welche jeweils denselben Soll-Abstand zur Schiene 4 haben. Des weiteren wird eine solche Reihe von Elektromagneten in spiegelbildlicher Ausbildung auch auf der nicht dargestellten linken Fahrzeuglängsseiteiit einer magnetisch leitfähigen Schiene zusammenwirken.
Wie aus den Fig. 1 und 2 des weiteren ersichtlich, sind die Schraubenbolzen 2 im Längsträger 1 axial verschiebbar angeordnet, wobei zwischen diesem und dem Elektromagneten 3 bzw. dessen Kern 5 Federelemente 6 eingefügt sind, die den Elektromagneten in der dargestellten Soll-Lage halten. Bei dieser Anordnung kann somit der Elektromagnet 3 im Falle eines Anlaufens an der Schiene 4 zurückfedern. Hierbei ist der Elektromagnet 3 durch FUhrungswinkel 7 (Fig. 1) gegen ein vertikales Verschieben gesichert, während Anschläge 8 (Fig. 2) ein Verschieben in Fahrzeuglängsrichtung verhindern. Eine ballige.
Ausbildung der Magnetenden 3' gestattet eine Drehbewegung des Elektromagenten 3 um seine Hochachse bei einem Schräganlauf an der Schiene 4.
Bei der vorbeschriebenen beweglichen Anordnung von Elektromagneten 3 wird in einfacher Weise erreicht, daß die für einen Ausfall der Elektromagnete am.Fahrzeug üblicherweise vorgesehenen (nicht dargestellten) Notlaufelemente bei einem Anlauf an der Schiene 4 wesentlich weiter einfedern können,, als es bei einer unbeweglichen Anordnung der Elektromagnete möglich ist. Es kann sogar auf spezielle Notlaufelemente völlig verzichtet werden, d.h. die Elektromagnete 3 selbst können zusätzlich die Funktion von Notlaufelementen übernehmen, Hierbei kann durch eine Gleitschicht 9, z. B. aus einem Kunststoff, an den Polflächen eine Beschädigung ausgeschlossen werden, was selbstverständlich a.uch bei Vorhandensein von zusätzlichen Notlaufelementen gilt.
Die dargestellte Anordnung hat außerdem noch den Vorteil, daß der Elektromagnet 3 gegenüber der Schiene 4 durch die Schraubenbolzen 2 justierbar ist. Sofern die Federelemente 6 bereits in der dargestellten Soll-Lage des Elektromagneten 3 zwischen diesen und dem Längsträger 1 eingespannt sind, also unter Vorspannung stehen, dann ist ferner gewährleistet,, daß der Elektromagnet 3 nach einem Ablaufen von der Schiene 4 gegenüber dieser unverzüglich seine Soll-Lage wieder einnimmt. Selbstverständlich ist die dargestellte Anordnung des Elektromagneten nicht bindend. Er kann beispielsweise auch an üblichen Lenkern aufgehängt sowie durch diese geführt sein und sich, dabei über Federelemente am Längsträger abstützen. Des weiteren kann der Elektromagnet auch als sogenannter Tragmagnet in Horizontallage angeordnet sein, um auf eine entsprechend angeordnete Schiene Anzugskräfte vertikaler Wirkungsrichtung auszuüben. Schließlich kann anstelle der vorbeschriebenen Federelemente 6 auch vorgesehen sein, daß die Schraubenbolzen jeweils durch eine am Längsträger angeordnete Klemmvorrichtung hindurchgeffihrt sind, die bei einem Anlaufen des Elektromagneten 3 an der Schiene 4 ein axiales Verschieben des zugeordneten Schraubenbolzens gestattet. Eine solche Klemmvorrichtung kann beispielsweise im wesentlichen aus Tellerfedern gebildet werden, die nach Art von Bremsbacken am Schraubenbolzen mit dafinierter Anpreßkraft angreifen. Es ist natürlich auch möglich, eine solche Klemmvorrichtung direkt auf den Elektromagneten 3 bzw. dessen Kern 5 einwirken zu lassen.
Die Fig. 3 zeigt eine der vorbeschriebenen entsprechende Anordnung bei einem Linearmotor 10 in Form eines sogenannten Einfachmotors, dessen stationärer Motorteil 11 eine elektrisch leitfähige Reaktionsschiene 11' mit magnetisch leitfähigem Rückschluß 11" ist und dessen fahrzeugseitiger Motorteil 12 aus einem Blechpaket 13 mit darin eingelegten Arbeitswicklungen 14 besteht. Die Anordnung gemäß Fig. 3 entspricht sonst derjenigen der Fig. 1 und 2, d.h. der fahrzeugseitige Motorteil 12 bzw. ein ihn tragendes Gestell 15 ist wiederum über Schråubenbolzen 16 an einem Längsträger 17 bewegbar angeordnet, wobei zwischen diesem und dem fahrzeugseitigen Motor teil Federelemente 18 eingefügt sind. Der fahrzeugseitige Motorteil 12 kann also bei einem Anlaufen am stationären Motorteil 11 aus der dargestellten Soll-Lage zum Längsträger 17 hin zurückfedern Um hierbei eine Beschädigung des fahrzeugseitigen oder auch stationären Motorteils 12 bzw. 11 auszuschließen, ist das Blechpaktet 13 mit einer Gleitschicht 19 versehen. Die Verwendung einer Klemmvorrichtung anstelle der Federelemente 18 ist selbstverständlich auch bei der vorbeschriebenen Anordnung möglich, und zwar in der bei dem Elektromagnet 3 bereits angedeuteten Weise, so daß an dieser Stelle darauf nicht weiter eingegangen wird.
Die beschriebene bewegliche Anordnung des fahrzeugseitigen Motorteils ist natürlich nicht nur bei (der dargestellten) Anordnung desselben in Horizontallage und ferner nicht nur bei einem Linearmotor in Form eines Einfachmotors verwendbar. Der dargestellte Motorteil 12 kann beispielsweise auch ein Induktor eines aus zwei einander gegenüberstehenden Induktoren bestehenden fahrzeugseitigen Motorteils sein, zwischen denen sich ein stationärer Motorteil in Form einer Reaktionsschiene erstreckt. Bei einem derartigen, sogenannten Doppelmotor können selbstverständlich auch beide Induktoren in der beschriebenen Weise bewegbar angeordnet sein.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche 1.purgebundenes Fahrzeug, das durch Elektromagnete gegenüber magnetisch leitfähigen Schienen in Seitenrichtung geführt und/oder freischwebend getragen wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Elektromagnete ,(3) aus einer Soll-Lage gegenüber der jeweils zugeordneten Schiene (4) in eine solche Lage bewegbar sind, in welcher der Abstand zwischen den Elektromagneten und der Schiene größer ist als ein vorgegebener Soll-Abstand
2. Spurgebundenes Fahrzeug nach Anspruch 1 mit einem Lineare motorantrieb insbesondere in Form eines Einfachmotors, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der fahrzeugseitige Motorteil (12) aus einer Soll-Lage gegenüber dem stationären Motorteil (11) in eine solche Lage bewegbar ist, in welcher der Abstand zwischen dem fahrzeugseitigen und stationären Motor teil größer ist als ein vorgetebener Soll-Abstand.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Elektromagnete (3) gegen die Wirkung von Federelementen (6) bewegbar sind.
4. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der fahrzeugseitige Motorteil (12) gegen die Wirkung von Federelementen (18) bewegbar ist.
5. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Elektromagnete gegen die Wirkung einer eine definierte Haltekraft bewirkenden Klemmvorrichtung bewegbar sind.
6. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der fahrzeugseitige Motorteil gegen die Wirkung einer eine definierte Haltekraft bewirkenden Klemmvorrichtung bewegbar ist.
7. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n e e i c h -n e t , daß die Elektromagnete (3) an den Polflächen mit einer Gleitschicht (9) versehen sind.
8. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der fahrzeugseitige Motorteil (12) an seiner Polfläche mit einer Gleitschicht (19) versehen ist.
9. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß bereits bei Soll-Lage der Elektromagnete (3) die Federelemente (6) unter Vorspannung stehen.
10. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß bereits bei Soll-Lage des fahrzeugseitigen Motorteils (12) die Federelemente (18) unter Vorspannung stehen.