DE2426053A1 - Antrieb und fuehrung von spurgefuehrten fahrzeugen - Google Patents

Description

• Patentbes chreibung Antrieb und Führung von spurgeführten Fahrzeugen Für zukünftige Verkehrs systeme wird ein Antrieb und eine Führung von Fahrzeugen verlangt, die technisch und betrieblich glinstiger sind, als nach dem Stand der Technik. Grundlegende Verbesserungen sind mit dem Trassenwanderfeldantrieb erreichbar, bei welchem der Antriebsmotor im Fahrzeug, die EnergieUbertragung ins Fahrzeug und einige Regelungsvorgänge ersetzt werden durch in der Trasse, also im Fahrweg installierte Antriebsleistungen in Form eines Drehstromwanderfeldes, Im Fahrzeug sind hierbei Erregermagnete installiert, die das Fahrzeug gleichzeitig tragen.
• Damit ein Luftspalt zwischen den Erregermagneten des Fahrzeuges und der Wanderfeldinstallation des Fahrweges eingehalten wird, können Regelungseinrichtungen, die vornehmlich das Magnetfeld in diesem Luftspalt betreffen, angewendet werden, Insbesondere für Anwendungen mit nicht zu hoher Fahrgeschwindigkeit sind Abstandsräder am Fahrzeug für die Einhaltung des Luftspaltes vorgesehen, Diese nehmen nicht das gesamte Gewicht des Fahrzeuges auf, sondern nur die Differenz zwischen Anziehungskraft der Erregermagnete und Gewicht des Fahrzeuges, wenn die erfindungsgemäße Anordnung gewählt wird, Um für die Räder die niedrigste Aufstandskraft zu erzielen, ist ein Eingriff in die Kräftebilanz durch Änderung der Spaltweite zwischen den vornehmlich permanenten Magneten und dem Wanderfeldstator vorgesehen.
• Bei extremertVerstellung der Luftspaltgrößen bestimmenden Räder kann eine Gleitberührung von Fahrzeugteilen an der Ober- bzw. Unterseite des Stators und seiner Befestigungsteile stattfinden, Diese Gleitberührung ist insbesondere für Notbremsungen vorgesehen. Einen besonders starken Bremseffekt erzielt man dann, wenn die auf der Oberseite der Statorbefestigung gleitende Fahrzeugeinrichtung mit Elektromagneten versehen sind, welche in diesem Befestigungsteil Wirbelströme erzeugt.
• Eine Variante für die Begrenzung des Luftspaltes nach grossen Werten ist die Anordnung von zusätzlichen Laufrollen im Fahrzeug oberhalb des Stators0 Hiermit kann die Anordnung eit Xw zusätzlichen Lauffläche auf der Unterseite der unterhalb des Stators angeordneten Laufrollen erspart werden und durch die ohnehin vorhandene Trägerkonstruktion zur Halterung der Wanderfeldstatoren ersetzt werden, Die Anordnung von steuerbaren Bremsteilen oberhalb des Stators im Fahrweg, welche mit darüberliegenden flächigen Teilen des Fahrzeuges korrespondieren, hat Bedeutung für die betriebliche Hantierung des Fahrzeuges im Rahmen der Automation und im Zusammenhang mit Stationen, Wartungsstellen und dergleichen, Naheliegend ist es, die Breite der Dauermagnetpole der Breite des Stators anzupassen. Die Randeffekte der Dauermagnete bedingen jedoch dabei einen abfall der Feldstärken an den Statorseiten. Breitere Deuermagnetpole vermindern diesen Effekt und erzielen damit einen hUheren Vorschuberregereffekt, einen geänderten Vertikaleftekt und eine andere Kennlinie des Seitenführungseffektes.
• Verzweigungsweichen des Fahrweges sollen im Sinne der Funktionssicherheit möglichst ohne mechanisch bewegte Teile sein, Bei einer solchen Weiche, insbesondere unter Verwendung der Ausbildung nach Anspruch 8 reicht für die Schaltung und die Fahrzeugführung eine Hebelkonstruktion mit FUhrungsrollen aus, bei der gegebenenfalls ohne zusätzliche Konstruktionsteile die Lauffläche an den Außenkanten der Statorhalterungskonstruktion, welche gleichzeitig Fahrwegträger sind, liegt.
• Die Stabilisierung des Synchronantriebes, welcher durch das Zusammenwirken des Drehstromwanderfeldes mit den Erregermagneten des Fahrzeuges dargestellt wird, wird in bestimmten Fällen dadurch erleichtert, daß die Eigenfrequenz des Fahrzeuges in Fahrrichtung vergrößert wird, Dieses ist bei Vergrößerung der Masse des Fahrzeuges oder bei Vergrößerung der equivalenten Masse des Fahrzeuges der Fall. Bei letzterer besteht die erfindungsgemäß vorteilhafte Lösung darin, daß das polare Trägheitsmoment der Führungsräder z,B. durch hiervon angetriebene Räder hoher Drehzahlen erhöht wird,

Claims (1)

1. Patentansprüche Antrieb und Führung von spurgeführten Fahrzeugen 1. Antrieb und Führung von spurgeführten Fahrzeugen,dadurch gekennzeichnet, daß Dauermagnete (1) im Fahrzeug das Fahrzeug von unten an Eisenteile (Statoren) (2) des Fahrweges anziehen und das Gewicht des Fahrzeuges tragen; 2, nach 1 d.g., daß die Eisenteile des Fahrweges stromdurchflossene Leiter (3) enthalten, die mit den Dauermagneten zusammenwirken und einen Vortrieb des Fahrzeuges erzeugen können; 3. nach vorgehenden Ansprüchen d.g., daß der Abstand zwischen Dauermagneten und korrespondierenden Fahrwegteilen (Statoren) und damit die Anziehungskräfte durch mechanische, hydraulische, elektrische, magnetische Mittel und deren Kombination bestimmt wird; 4. nach Anspruch 3 d.g., daß Räder (4) am Fahrzeug, die auf Fahrbahnen abrollen, die Lage des Fahrzeuges zur Fahrbahn bestimmen; 5.,nach Anspruch 4 d.g., daß die Räder vornehmlich oben anlaufen.

   6. nach Anspruch 5 d.g" daß die Räder an den Statoren des Fahrweges nach 1,2,oder 3 anlaufen, wobei insb. einfaserverstärkter Kunststofflaufstreifen (5), der am Stator angebracht ist, verwendet wird; 7. nach vorgehenden Ansprüchen d.g., daß Räder nach An-Aspruch 3 oder andere Räder auf Laufflächen (6) der Fahrbthn, die unterhalb der Räder liegen, insbesondere dann laufen, wenn die Anziehungskraft der Magnete kleiner als das anteilige Gewicht des Fahrzeuges ist; 8, nach Anspruch 7 d,g" daß durch die unten auflaufenden Räder bei Weichen die Tragfunktion der Magnete übernommen wird, und zwar an den Stellen, an denen die mit den Magneten korrespondierenden Statoren aufgrund der Weichenfunktion nicht gegeben sind; 90 nach vorhergehenden Ansprüchen, insb nach 3 d.g0,daß die Räder einzeln oder gemeinsam mit ihrer Höhe im Vergleich zu den Magnetpolflächen in Abhängigkeit von Kräften, die auf die Räder einwirken, oder in Abhängigkeit von Federungs aus lenkungen der Fahrzeugfederung zwischen Fahrgestell und Fahrzeugzelle verstellt werden mit dem Ziel, daß sich im zeitlichen Mittel die geringste Aufstandskraft auf obere bzw. untere Lauffiäche und der die geringste Aufstandskraft ohne Wechsel vom oberen zum unteren Anlaufen ergibt; io. nach Anspruch 9 d0g., daß die Kräfte auf Seitenführungsrader (7) zur Steuerung der Verstellung des Luftspaltes verwendet werden; 11. nach vorhergehenden Ansprüchen d.g., daß die Stütz- bzw.

   Führungsräder (4) eine Lauffläche aus nachgiebigem, gummiähnlichen Material aufweisen, welches durch Beifügung von Mitteln einen möglichst geringen Reibungsquotienten aufweist; 1 2. nach 11 d.g., daß Teflon oder Molybdändisulfat verwendet ird; 13. nach Anspruch 11 d.g., daß die Oberfläche mit Gleitmitteln versehen wird; 14. nach vorhergehenden Ansprüchen d.g., daß die Laufbahn der Führungsräder entsprechend Anspruch 11 bis 13 ausgestattet ist; 1 5. nach vorhergehenden ttnsprtichen d.g., daß die Statoren der Fahrbahn eine Breite zwischen 12 und 32 cm und bei einem Luftspalt von 5 bis 25 cm zwischen Statoren und Magnetpolen in diesem Luftspalt eine Flußdichte herrscht, die bei Poloberflächen von 30 bis 55% der Statorfläche eine Anziehungskraft ergibt, die im Stande und bei Fahrt im Zeitmittel 80 bis 120% des Gewichtes des Fahrzeuges ausmacht; 16, nach Anspruch 15 d.g., daß die Dauermagnete mit einem magnetischen Material (8) eingekapselt sind, wobei jedoch gegebenenfalls an den Polflächen magnetisches Material eingesetzt ist; 17. nach vorhergehenden Ansprüchen, vornehmlich nach Anspruch 16 d.g., daß die Magnete bzw. ihre Einkapselungsfläche durch Abrundung an den Vorderkanten und durch formungssteife Ausbildung auf der Lauffläche nach Anspruch 6 kufenartig gleiten kann; 18. nach vorhergehenden Ansprüchen d.g., daß durch eine Verstellung der Fiihrungsräder (4) der Luftspalt derart vergrößert oder verkleinert wird, daß Gleitberührung an Ober- und Unterseite des Stators bzw, seiner Befestigungsteile bzw, Lauffläche stattfindet; 19. nach vorhergehenden Ansprüchen d,g, daß zusätzlich zu den Dauermagneten nach Anspruch 1 - 3 Elektromagueten angeordnet sind, die von steuerbarem elektrischen Strom erregt werden; 20. nach vorhergehenden Ansprüchen d.g., daß gegenüber der Oberseite des Stators Elektromagneten mit steuerbarem elektrischen Strom angebracht sind; 21. nach vorhergehenden Ansprüchen d.g., daß unterhalb des Stators mit senkrechter Fläche Eisenpakete aus lamelliertem Blech angebracht sind, welche als Ankermaterial fLir Seitenführungskräfte dienen; 22, nach vorhergehenden Ansprüchen d.g., daß oberhalb des Stators am Fahrgestell Laufrollen (9) angebracht sind, welche die Luftspaltgröße unterhalb des Stators nach oben begrenzen; 23. nach vorhergehenden Ansprechen d.g" daß auf der Oberseite des Stators bzw, dessen tragenden Konstruktionsteilen Flächen mit Bremsmaterial steuerbar vorgesehen sind, auf denen das Fahrgestell gleiten kann; 24. nach vorhergehenden Ansprüchen d.g., daß die Bremsklötze nach 23 mit Dauer- oder Elektromagneten hinterlegt sind, welche in den Konstruktionsteilen ftir die Halterung der Statoren Wirbelstromeffekte auslösen, 25. nach vorhergehenden Ansprüchen d.g., daß die Breit@ der Dauermagnetpole größer ist, als die Breite der Statoren; 26. nach vorhergehenden Ansprüchen d.g., daß zur Wahl des Fahrweges bei Verzweigungsweichen eine Führungsrolle (10) an die Außenkanten der Langstatorhalterung geschwenkt wird und dort anläuft.

   27. nach vorher d.g., daß durch Vergrößerung des polaren Trägheitsmomentes der Führungsräder, z.B. durch eine hiervon angetriebenes Schwungrad hoher Drehzahlen, eine erhöhte Trägheit bezüglich der Fahrzouggeschwindigkeitsänderung aufweist.