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(Neue Beschreibungseinleitung) Dauermagnetanordnung zum Tragen spurgebundener
Verkehrsmittel Die Erfindung betrifft eine Dauermagnetanordnung zum Tragen spurgebundener
Verkehrsmittel mittels abstoßender magnetischer Kräfte, die zwischen mehreren in
Fahrtrichtung liegenden Dauermagnetreihen im Fahrzeug und diesen mit gleichnamiger
Polarität gegenüberstehenden Dauermagnetreihen in der Fahrbahn wirksam sind, wobei
mehrere solcher Reihenpaare übereinander angeordnet sind und die Dauermagnetreihen
in durch Zwischenräume getrennten, übereinanderliegenden Schichten eingebettet sind,
die abwechselnd zur Tragkonstruktion des Fahrzeugs bzw. zur Fahrbahn gehören und
die Pole der Dauermagnetreihen übereinanderliegender Schichten sich abwechselnd
gleichnamig und ungleichnamig in der Weise gegenüberstehen, daß die zusätzlich entstehenden
anziehenden magnetischen Kräfte die abstoßenden Tragkräfte unterstützen.
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Derartige Dauermagnetanordnungen haben im Allgemeinen einen großen
Bedarf an Platz und an Dauermagnetmaterial. In der DT-AS 22 35 166 ist bereits vorgeschlagen
worden, die verwendeten Dauermagnete durch Anordnung der Dauermagnetreihen in mehreren
übereinanderliegenden Schichten besser auszunutzen.
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Diesem Vorschlag liegt die Gesamtanordnung, also die Fahrzeug-und
die Fahrbahnmagneten zugrunde.
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Bei den meisten Transportsystemen überwiegt jedoch die Gesamtlänge
des Fahrwegs gegenüber der Länge der Dauermagnetreihen der darauf verkehrenden Fahrzeuge.
Somit werden auch die anteiligen Materialkosten für die Dauermagnetreihen der Fahrbahn
ein Vielfaches der Materialkosten für die Dauermagnetreihen der Fahrzeuge ausmachen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dauermagnetanordnung
zu schaffen, die durch noch bessere Ausnutzung der verwendeten Dauermagneten in
der Fahrbahn eine weitere Kostenverminderung ermöglicht. Die Dauermagnetanordnung
soll daneben so beschaffen sein, daß die Ausnutzung der Fahrbahn auch aus verkehrstechnischen
Gesichtspunkten verbessert wird.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß drei Schichten
vorhanden sind, die drei Reihen von Dauermagneten aufweisen, wobei den Polflächen
der mittleren Reihe von Dauermagneten auf der einen Seite Polflächen mit gleichnamiger
und auf der anderen Seite Polflächen mit ungleichnamiger Polarität der beiden äußeren
Reihen von Dauermagneten gegenüberstehen.
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Bei der Dauermagnetanordnung nach der Erfindung werden sowohl die
Abstoßungs- als auch die Anziehungskräfte der Dauermagneten in der mittleren Reihe
zum Tragen des Fahrzeugt voll ausgenutzt. Wenn diese mittlere Reihe die zur Fahrbahn
gehörige ist und die beiden äußeren zum Fahrzeug gehören, wird für die Fahrbahn,
auf die Fahrzeuglänge bezogen, weniger Dauermagnetmasse benötigt als für das Fahrzeug.
Dadurch kann der Aufwand an Dauermagnetmaterial in
der Fahrbahn
stark eingeschränkt und auf minimale Fahrbahnkosten optimiert werden. Die Anordnung
der Dauermagnete der Fahrbahn in nur einer Schicht bedeutet auch eine wesentliche
Konstruktionsvereinfachung, die sich ebenfalls kostenmindernd auswirkt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Dauermagnetanordnung weist
jede Schicht zwei oder mehr Magnetspuren auf, die sich symmetrisch zur Längsachse
des Fahrzeugs in Fahrtrichtung erstrecken und durch ihren großen Abstand eine besonders
gute Fahrzeugstabilität bewirken.
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Der Fahrzeugschwerpunkt kann sich ober- oder unterhalb der Fahrbahnspuren
befinden. Ein geeignetes (nicht zu dieser Erfindung gehörendes) Fahrbahntragerk
in Verbindung mit der hier beschriebenen Dauermagnetanordnung ermöglicht es auch,
das Fahrzeug ohne änderung der Dauermagnetanordnung wahlweise als Stand- oder als
Hängefahrzeug zu bewegen.
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Nach einer anderen Ausführung der Erfindung können auch zwei Dauermagnetreihen
im Fahrweg eine einzige im Fahrzeug umgeben, wobei wieder die gegenüberliegenden
Polflächen der miteinander durch eine TragkohstruRtion zusammengefaßten Fahrbahnmagneten
gleiche Polarität aufweisen. Dadurch können besonders einfache und billige Fahrzeuge
verwirklicht werden.
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Die Dauermagnete im Fahrzeug und/oder in der Fahrbahn können in unmagnetisches
Material eingebettet und/oder durch solches Material eingefaßt sein.
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Beispielsweise kennen die beiden äußeren Magnetschichten einer Dauermagnetanordnung
durch Befestigungselemente der beiden nach außen liegenden Flächen verbunden werden,
wodurch eine höhere mechanische Steifigkeit erreicht und die Möglichkeit des Fahrzeugschwerpunktwechsels
gegeben wird.
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In folgendem wird die Erfindung anhand mehrerer in der Zeichnung schematisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die prinzipielle
Anordnung der Dauermagletreihen in einem Schnitt senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs
und der zugehörigen Fahrbahn; Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Dauermagnetanordnung
für ein Fahrzeug in stehender Ausführung und die zugehörige Fahrbahn; Fig. 3 einen
Querschnitt durch eine Dauermagnetanordnung für ein Fahrzeug, das sowohl in stehender
als auch in hängender Ausführung die gleiche Fahrbahn verwendet; Fig. 4 einen Querschnitt
durch eine Dauermagnetanordnung für eine Fahrbahn mit doppelter Magnetspur und ein
als Palette ausgebildetes Fahrzeug mit einfacher Magnet spur; Fig. 5 einen Querschnitt
(linke Hälfte) durch eine Dauermagnetanordnung für je ein Fahrzeug in stehender
und in hängender Ausführung, von
der Fahrbahn-Innenseite die Tragmagnete
umklammernd und die zugehörige Fahrbahn; Fig. 6 einen Querschnitt (rechte Hälfte)
durch eine Dauermagnetanordnung für je ein Fahrzeug in stehender und in hängender
Ausführung, von der Fahrbahn-AuO ensei-te die Tragmagnete umklammernd und die zugehörige
Fahrbahn.
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Die Dauermagnetanordnung besteht aus insgesamt drei durch Zwischenräune
voneinander getrennten Schichten, wobei die beiden äußeren Schichten 1' und 1 "
miteinander verbunden sind und die mittlere Schicht 2' umfassen. Jede Schicht enthält
eine parallel zur Längsrichtung des Fahrzeuges bzw. der Fahrbahn verlaufende Dauermagnetreihe
3, 4 bzw.
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5. Vorzugsweise sind die Schichten 1' und 1 " mit den Dauermagnetreihen
3 und 4 mit dem Fahrzeug 10, die Schicht 2' mit der Dauermagnetreihe 5 mit der Fahrbahn
11 verbunden.
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Die Dauermagnetreihen 3 und 4 sind so angeordnet, daß ihre einander
gegenüberstehenden Polflächen 6 und 7 die gleiche Polarität (hier N) aufweisen.
Die dazwischen angeordnete Dauermagnetreihe 5 ist derart polarisiert, daß im Zusammenwirken
mit den Reihen 3 und 4 bei der in Fig. 1 gezeigten Polarität eine nach oben gerichtete
Tragkraft für die Schicht 1' und 1 " entsteht, vorausgesetzt, daß die Schicht zur
Fahrbahn 11 gehört. Sie setzt sich zusammen aus abstoßenden Kräften zwischen den
Magnetreihen 3 und 5 sowie aus anziehenden Kräften zwischen den Magnetreihen 4 und
5.
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Der im Gegensatz zu sich abstoßenden Magneten instabile Eraftverlauf
sich anziehender Magnete erfordert es, den Abstand zwischen den Magnetpolflächen
7 und 9 größer zu wählen als den Abstand zwischen den Magnetpolflächen 6 und 8.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung sind zwei Magnetreihen
3,4 und 5 symmetrisch zur Mitte des Fahrzeugs 10 angeordnet, welches sich im wesentlichen
oberhalb der Fahrbahn 11 befindet, also "stehend" angeordnet ist.
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Die Magnetreihen 3 und 4 des Fahrzeugs sind in hier nicht dargestellten
Tragwerken befestigt und die Tragwerke der einzelnen Reihen durch Stege 12 miteinander
verbunden. Diese umfassen von außen die Tragmagnetreihe 5, die an der Fahrbahn 11
befestigt ist.
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Die Polung der Dauermagnetreihen entspricht der in Fig. 1 gezeigten
Anordnung.
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Die für die seitliche Führung, den Vortrieb, die Energiezufuhr bsw.
erforderlichen Elemente sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
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Die Tragkraft dieser Dauermagnetanordnung wird - ebenso wie im Falle
der Ausführung nach Fig. 1 - sowohl durch Abstoßungs- als auch durch Anziehungskräfte
erzeugt. Um eine Instabilität infolge zu großer Anziehungskräfte zu vermeiden, ist
der Abstand zwischen den Denachbarten Polflächen bei den Magnetreihen 4 und 5 größer
gewählt als bei den Magnetreihen 3 und 5. Infolge der zweireihigen Anordnung, symmetrisch
auf beiden Seiten zur Fahrzeugmitte, ergibt sich eine große Stabilität des Fahrzeugs.
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Bei der in Fig. 3 dargestelltn Dauermagnetanordnung ist es möglich,
das gleiche Fahrzeug wahlweise als stehendes Fahrzeug 10 (linke Hälfte) oder in
um 1800 gedrehter Lage als Hängefahrzeug 10' (rechte Hälfte) schweben zu lassen.
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Zwei Magnetreihen 5 sind in den beiden Fahrbahnbalken 11 befestigt
und von den Innenseiten her von je zwei Magnetreihen 3 und 4 (bei stehender Anordnung)
oder 3' und 4' (bei hängender Anordnung) umfaßt. Der in Fig. 2 die beiden Fahrzeugmagnetreihen
3 und 4 verbindende Steg 12 entfällt hier, da seine Aufgabe vom Fahrzeug selbst
übernommen wird.
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Fig. 4 zeigt eine Dauermagnetanordnung, bei der die beiden äußeren
Magnetreihen 3 und 4 in der Fahrbahn befestigt sind. Die mittlere Magnetreihe 5
ist an einem palettenartig, also flach ausgebildeten Fahrzeug 13 befestigt. Wieder
erstrecken sich zwei lauermagnetanordnungen syrnrnetrisch zur Längsmitte des Fahrzeuges.
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Diese Dauermagnetaurdnung wird zweckmäßigerweise dann gewählt, wenn
viele Fahrzeuge vorhanden sind und diese besonders einfach gestaltet werden sollen.
In diesem Fall werden die Magnete nicht auf minimales Gewicht der mittleren Magnetreihe
optimiert, sondern es wird die Gesamtanordnung auf minimales Gewicht bemessen.
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Bei Verkehrssystemen ist es wichtig, die Kosten der Fahrwege durch
eine bessere Ausnutzung zu senken. Eine an sich bekannte gute Möglichkeit dazu besteht
darin, daß die Fahrbahnbalken mit zwei übereinanderliegenden gleichen Fahrspuren
für die beiden Fahrtrichtungen versehen sind. Fig. 5 zeigt die Dauermagnetanordnung
für eine solche Anwendung.
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Vier lauermagnetreihen 5 sind im Fahrbahnbalken 11 befestigt, und
zwar für jede Fahrtrichtung je zwei Magnetreihen symmetrisch zur Längsmitte des
stehenden bzw. hängenden Fahrzeugs 10. Die Reihen für die beiden Fahrtrichtungen
sind in ausreichendem Abstand übereinander angebracht.
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Die Magnetreihen 5 werden von den Dauermagnetreihen 3 und 4 des Fahrzeugs
von der Innenseite her umfaßt. Die Tragwerke, in denen diese befestigt sind, sind
durch Stege 12 verbunden. Für die eine Fahrtrichtung wird das stehende, für die
andere das hängende Fahrzeug benutzt, deren Dauermagnetanordnungen dabei völlig
identisch sind.
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Fig. 6 zeigt eine ähnliche Dauermagnetanordnung für den Zweirichtungsverkehr
an einem Fahrbahnbalken 11, bei der jedoch die Dauermagnetreihen 5 am rechteckigen
Fahrbahnbalken 11 mit Hilfe der Tragarme 14 befestigt sind und von den Fahrzeugmagnetreihen
3 und 4, deren Tragwerke durch Stege 12 verbunden sind, von der Außenseite her umfaßt
werden.
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- Ansprüche