DE3940942A1

DE3940942A1 - Magnetically-driven conveying system for carrying passengers - has stator magnets along track and circulating magnets on train coupled via reduction gear to mechanical drive

Info

Publication number: DE3940942A1
Application number: DE19893940942
Authority: DE
Inventors: Horst Siffrin
Original assignee: BECKER WALTER GmbH
Current assignee: BECKER WALTER GmbH
Priority date: 1989-12-12
Filing date: 1989-12-12
Publication date: 1991-06-13

Abstract

The system has magnets (11) moving round and round along a closed path on teh train. These magnets are coupled via a reduction gear (13) to a mechanical drive (14,15) belonging to the train. The magnets are arranged on a wheel (18) or on an endless chain (21). Where two rows (4) of stators are provided, they act in opposite directions - one in direction of travel, the other against the direction of travel. The circulating magnets (11) on different sides of their path face different rows of stators. The endless chain (25) is guided over two chain wheels (26,27) mounted on different wagons (29) in the train. The chain travels in a guide. Alternatively, magnetic shoes (20) bridge the gap between the magents (11) on a wheel (18) and the corresponding magnets (4) in the rows of stators. USE/ADVANTAGE - Increased drive power. For carrying passengers and material in e.g. coal mining.

Description

Die Erfindung betrifft eine magnetbetriebene Bahn.The invention relates to a magnetically powered train.

Magnetbahnen haben bekanntlich neben verschiedenen Vorteilen den Nachteil, daß nur verhältnismäßig wenig Kraft für die Beschleuni gung wie auch für die Überwindung von Steigungen zur Verfügung steht.As is well known, magnetic tracks have various advantages Disadvantage that only relatively little force for the accelerations as well as for overcoming gradients stands.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Antriebskraft einer magnetgetriebenen Bahn zu erhöhen.The invention has for its object the driving force to increase magnetically driven orbit.

Gemäß der Erfindung wird dieser Zweck in der Weise erfüllt, daß die am Zug befindlichen Magnete umlaufend angeordnet und über ein Untersetzungsgetriebe mit einem mechanischen Antrieb des Zuges gekoppelt sind.According to the invention, this purpose is achieved in such a way that the magnets on the train arranged all around and over a reduction gear with a mechanical drive of the Train are coupled.

Die Erfindung übernimmt damit von der bekannten Magnetbahn die Energieversorgung, trennt aber davon die Abstützung der unmittel baren Antriebskraft. Diese wird in der Regel in herkömmlicher Weise über die Räder, über Zahnräder o. dgl. erfolgen.The invention thus takes over from the known magnetic track Energy supply, but separates the support of the immediate real driving force. This is usually more conventional Way over the wheels, gears or the like.

Mit dieser Lösung können die Vorteile des Magnetantriebes in einem weiteren Umfang nutzbar gemacht werden. Ein wichtiger Ge sichtspunkt ist in diesem Zusammenhang z. B. die Schlagwetter sicherheit des Magnetantriebs, der keiner Kontakte bedarf, im Steinkohlebergbau oder sonst die Sicherheit in einer Atmosphäre mit Explosionsgefahr. Die Erfindung erlaubt den verhältnismäßig langsamen, aber auch auf starken Steigungen eingesetzten Gruben bahnen den Magnetantrieb. Steigungen können bis hin zur Senk rechten bewältigt werden.With this solution, the advantages of the magnetic drive in be made available to a wider extent. An important ge viewpoint in this context is z. B. the firedamp safety of the magnetic drive, which does not require any contacts, in the Coal mining or other security in an atmosphere with risk of explosion. The invention allows that proportionately slow pits, but also used on steep gradients pave the way for the magnetic drive. Inclines can go down to the descent rights are dealt with.

Die Erfindung ist aber nicht auf Materialbahnen solcher oder anderer Art beschränkt. Sie könnte auch an schnellen Bahnen des Personen- oder Güterverkehrs zusätzlich zu dem bekannten Magnet antrieb eingesetzt werden.But the invention is not on material webs of such or other type limited. You could also be on fast lanes of the Passenger or freight traffic in addition to the well-known magnet drive can be used.

Die genannten Magnete, jedenfalls bei einfacheren Bahnen zweck mäßigerweise Dauermagnete, werden in der Regel an einem Rad, einem Kranz oder einer endlosen Kette angeordnet sein.The magnets mentioned, at least for simpler tracks moderately permanent magnets, usually on a wheel, a wreath or an endless chain.

Die Bahn kann beidseitig Statorreihen aufweisen, von denen die eine Statorreihe in Fahrtrichtung und die andere Statorreihe in Gegenrichtung treibend gesteuert ist. Die umlaufenden Magnete sind dann an den verschiedenen Seiten ihrer Umlaufbahn den ver schiedenen Statorreihen zugewandt.The track can have rows of stators on both sides, of which the one stator row in the direction of travel and the other stator row in The opposite direction is driven. The revolving magnets are then on the different sides of their orbit the ver facing different stator rows.

Damit kann, je nach den Verhältnissen, der Platz gut ausgenutzt und ein in Bezug auf die Welle ziemlich ausgeglichenes Drehmoment in das Untersetzungsgetriebe eingeleitet werden.Depending on the conditions, the space can be used well and a fairly balanced torque with respect to the shaft be introduced into the reduction gear.

Die Statorreihe kann aber auch, ein- oder mehrfach, einseitig angeordnet sein.The stator row can also, one or more times, on one side be arranged.

Dies kann wiederum, je nach den Verhältnissen, die bessere Platz ausnutzung sein und erlaubt es außerdem, dabei alle Wellen parallel anzuordnen, während bei der vorerwähnten Ausgestaltung fast immer ein Winkelgetriebe erforderlich sein wird. Die ein seitig angeordneten Statorreihen werden zweckmäßigerweise immer in Fahrtrichtung treibend gesteuert, obwohl auch das Umgekehrte möglich wäre.In turn, depending on the circumstances, this can be the better place exploitation and also allows all waves to be arranged in parallel while in the aforementioned configuration an angular gear will almost always be required. The one stator rows arranged on the side are expediently always driven driving in the direction of travel, although also the reverse it is possible.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, zwischen den an dem Rad umlaufend angeordneten Magneten und der Statorreihe bzw. den Statorreihen Magnetschuhe derart anzuordnen, daß sie zwischen einer Mehrzahl von Magneten des Rades und den entsprechenden Magneten der Statorreihe den Abstand überbrücken.In a further embodiment of the invention, it is proposed that between the magnets arranged around the wheel and the To arrange the stator row or the stator rows of magnetic shoes in such a way that they are between a plurality of magnets of the wheel and the bridge the distance between the corresponding magnets in the stator series.

So können mehrere Magnete des Rades wirksam werden.In this way, several magnets of the wheel can take effect.

Mit der Anordnung der Magnete an der endlosen Kette läßt sich demgegenüber die Zahl der wirksamen Magnete vergrößern. Die Kette kann auch über zwei an verschiedenen Wagen des Zuges ange ordnete Kettenräder geführt werden.With the arrangement of the magnets on the endless chain in contrast, increase the number of effective magnets. The Chain can also be attached to two different carriages of the train orderly sprockets are guided.

Die Zeichnungen geben Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder.The drawings show exemplary embodiments of the invention.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch eine Hängebahn und einen Antriebswagen, Fig. 1 shows a vertical cross section through an overhead rail and a drive carriage,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows a section along line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1, Fig. 3 shows a section along line III-III in Fig. 1,

Fig. 4 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch die Hängebahn mit einem anderen Antriebswagen, Fig. 4 shows a vertical cross section through the overhead conveyor with a drive carriage,

Fig. 5 zeigt einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 4, Fig. 5 shows a section along line VV in Fig. 4,

Fig. 6 zeigt einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 4, Fig. 6 shows a section along line VI-VI in Fig. 4,

Fig. 7 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch eine andere Hängebahn und einen Antriebswagen, Fig. 7 shows a vertical cross section through another overhead conveyor, and a drive carriage,

Fig. 8 zeigt einen Schnitt nach Linie VIII-VIII in Fig. 7, Fig. 8 shows a section along line VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 zeigt einen Schnitt nach Linie IX-IX in Fig. 7, Fig. 9 shows a section along line IX-IX in Fig. 7,

Fig. 10 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch eine weitere Hängebahn und einen Antriebswagen nach Linie X-X in Fig. 12, Fig. 10 shows a vertical cross section through another overhead conveyor, and a drive carriage along the line XX in Fig. 12,

Fig. 11 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Hängebahn und den Antriebswagen nach Fig. 10, obere Teile weggelassen, Fig. 11 shows schematically a plan view of the overhead conveyor and the drive carriage according to Fig. 10, omitted upper parts,

Fig. 12 zeigt schematisch eine Seitenansicht gemäß Fig. 10 von rechts und Fig. 11 von unten, vordere Teile weggelassen, Fig. 12 shows schematically a side view of FIG. 10 from the right and Fig. 11 of the bottom, front parts omitted,

Fig. 13 zeigt einen senkrechten Querschnitt durch eine weitere Hängebahn und einen Antriebswagen nach Linie XIII-XIII in Fig. 15, Fig. 13 shows a vertical cross section through another overhead conveyor, and a drive carriage along the line XIII-XIII in Fig. 15,

Fig. 14 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Hängebahn und den Antriebswagen nach Fig. 13, obere Teile weggelassen, Fig. 14 shows schematically a plan view of the overhead conveyor and the drive carriage according to Fig. 13, upper parts omitted,

Fig. 15 zeigt eine Seitenansicht gemäß Fig. 13 von links und Fig. 14 von unten. FIG. 15 shows a side view according to FIG. 13 from the left and FIG. 14 from below.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen ungeachtet verschiedener Abwandlungen in ihrer Ausbil dung oder Anordnung.In the drawings, the same parts have the same reference numerals provided regardless of various modifications in their training formation or arrangement.

An Hängeschwellen 1 sind in einem nach unten offenen Kasten 2 in der Mitte eine Trag- und Laufschiene 3 und seitlich davon zwei Reihen von Statormagneten 4 angeordnet. Die genannten Elemente sind mit Ausnahme der Hängeschwellen zu einer Baueinheit zu sammengesetzt. Solche Baueinheiten bilden aneinanderstoßend die Bahn. Sie sind an den Stößen durch Verbindungsmittel 5 zusammen gehalten.On suspension sleepers 1 , a support and running rail 3 are arranged in a box 2 which is open at the bottom and two rows of stator magnets 4 are arranged laterally therefrom. With the exception of the suspension sleepers, the above-mentioned elements are combined to form one structural unit. Such units form the path in an abutting manner. They are held together at the joints by connecting means 5 .

In die Trag- und Laufschiene 3 greifen von beiden Seiten jeweils auf dem unteren Querbalken des Doppel-T-Profils abgestützte Laufrollen 6 eines Antriebswagens 7. Sie sind jeweils mit einem Kugellager 8 auf einem Achsstummel 9 gelagert, der starr in einer hier aufgedoppelten Platte des Fahrzeugrahmens 10 gehalten ist.Carriers 6 of a drive carriage 7, which are supported on both sides on the lower crossbeam of the double-T profile, engage in the support and running rail 3 . They are each supported by a ball bearing 8 on an axle stub 9 which is rigidly held in a plate of the vehicle frame 10 which is doubled here.

An dem Antriebswagen sind mit den Statormagneten 4 zusammen wirkende (Dauer-)Magnete 11 in einer noch näher beschriebenen Weise umlaufend und eine Welle 12 treibend angeordnet. Die Welle 12 ist die Antriebswelle eines Untersetzungsgetriebes 13, das als Abtriebselement einen Zahnkranz 14 aufweist. Der Zahnkranz 14 greift in eine an der Unterseite der Trag- und Laufschiene 3 entlang sich erstreckende Zahnstange 14. Nach den beiden Lauf richtungen hin sind an dem Fahrzeugrahmen 10 zwei Kupplungen 16 angebracht. Mit Ausnahme der Kupplungen 16 ist die gesamte An ordnung, soweit sie nicht in den Kasten 2 hineinreicht, von einem an den Kasten 2 anschließenden Gehäuse 17 umschlossen.(Permanent) magnets 11 , which cooperate with the stator magnets 4 , are arranged on the drive carriage in a manner to be described in greater detail, rotating and driving a shaft 12 . The shaft 12 is the drive shaft of a reduction gear 13 , which has a ring gear 14 as an output element. The toothed ring 14 engages in a toothed rack 14 which extends along the underside of the support and running rail 3 . After the two running directions, two clutches 16 are attached to the vehicle frame 10 . With the exception of the couplings 16 , the entire arrangement, insofar as it does not extend into the box 2 , is enclosed by a housing 17 adjoining the box 2 .

In Fig. 1 befinden sich die Statormagnete 4 in zwei Reihen an der Decke des Kastens 2. Die Magnete 11 sind auf dem Umfang von auf den Wellen 12 sitzenden Rädern 18 angeordnet. Das Unter setzungsgetriebe 13 ist ein Planetengetriebe; der Zahnkranz 14 ist auf einem sich drehenden Getriebegehäuse 19 angeordnet. Von den nächsten beiden Magneten 11 beiderseits des obersten Magneten 11 erstrecken sich Magnetschuhe 20 nach außen bis vor die Reihe der Statormagnete 4.In Fig. 1, the stator magnets 4 are in two rows on the ceiling of the box 2nd The magnets 11 are arranged on the circumference of wheels 18 seated on the shafts 12 . The reduction gear 13 is a planetary gear; the ring gear 14 is arranged on a rotating gear housing 19 . Magnetic shoes 20 extend outward from the next two magnets 11 on both sides of the uppermost magnet 11 up to the row of stator magnets 4 .

In Fig. 4 bis 6 sind bei gleicher Anordnung der Statormagnete 4 die Magnete 11 auf endlosen Ketten 21 angeordnet. Die Ketten 21 sind jeweils über eine auf der Welle 12 sitzende Scheibe 22 so wie über eine lose mitlaufende Scheibe 23 geführt. Ein Trum der Kette läuft jeweils an der Reihe der Statormagnete 4 entlang. Das Untersetzungsgetriebe ist das gleiche wie in Fig. 1 bis 3.In Figs. 4 to 6 of the stator magnets 4 are arranged the magnets 11 on the endless chains 21 in the same arrangement. The chains 21 are each guided over a disk 22 seated on the shaft 12 as well as over a loosely moving disk 23 . One strand of the chain runs along the row of stator magnets 4 . The reduction gear is the same as in Figs. 1 to 3.

Fig. 7 bis 9 zeigen gegenüber Fig. 4 bis 6 bei sonst gleicher Aus bildung die Abwandlung, daß die Reihen der Statormagnete 4 an den Seitenwänden des Kastens 2 angeordnet und die Magnete 11 dementsprechend an den Ketten 21 nach der Seite gerichtet sind. Fig. 7 to 9 show compared to Fig. 4 to 6 with otherwise the same education from the modification that the rows of stator magnets 4 are arranged on the side walls of the box 2 and the magnets 11 are accordingly directed to the chains 21 to the side.

In Fig. 10 bis 12 befinden sich die Reihen der Statormagnete 4 gleichfalls an den Seitenwänden des Kastens 2, aber tiefer. Die Magnete 11 sind auf einem waagerechten Rad 24 dazwischen ange ordnet. Die Welle 12, auf der das Rad 24 sitzt, erstreckt sich hier senkrecht. In dem in diesem Falle anders als nach Fig. 1 bis 9 konstruierten Untersetzungsgetriebe 13 ist ein Winkeltrieb erforderlich. Bei 20 sind wiederum Magnetschuhe an gedeutet.In Figs. 10 to 12, the rows of stator magnets 4 are also on the side walls of the box 2, but deeper. The magnets 11 are arranged on a horizontal wheel 24 in between. The shaft 12 on which the wheel 24 is seated extends vertically here. In this case, differently than in accordance with FIGS. 1 to 9 designed reduction gear 13 , an angular drive is required. At 20 magnetic shoes are again indicated.

In Fig. 13 bis 15 ist das Rad 24 durch eine endlose Kette 25 er setzt, die wiederum über eine die Welle 12 treibende Scheibe 26 und eine lose mitlaufende Scheibe 27 läuft. Die Scheibe 27 ist auf einem eigenen, durch eine abstandhaltende Kupplung 28 mit dem unmittelbaren Antriebswagen 7 verbundenen Wagen 29 ange ordnet. Die beiden Trume der Kette 25 laufen entlang der beiden Reihen der Statormagnete 4. Sie werden gegen die magnetische An ziehungskraft in Abstand von diesen gehalten durch in dem Kasten 2 angeordnete Führungsschienen 30 und an diesen entlanglaufende, an der Kette 25 angeordnete Rollen 31.In Fig. 13 to 15, the wheel 24 through an endless chain 25 it is, in turn, drive pulley 12 and 26, a loose disc follower 27 passes over a shaft. The disc 27 is on its own, by a spacing coupling 28 connected to the direct drive car 7 carriage 29 is arranged. The two strands of chain 25 run along the two rows of stator magnets 4 . They are held against the magnetic attraction force at a distance from them by arranged in the box 2 guide rails 30 and along these, arranged on the chain 25 rollers 31st

Die Magnete 11 werden durch die Statormagnete 4 in bekannter Weise bewegt.The magnets 11 are moved by the stator magnets 4 in a known manner.

Grundsätzlich wäre es möglich, die Statormagnete an anderer Stelle auch zu einer magnetischen Abstützung der unmittelbaren Antriebskraft zu verwenden statt des Zahntriebes 14, 15. Es könnte beispielsweise eine etwa gleiche Einrichtung wie die mit den Magneten 11 besetzten Räder 18 oder Ketten 21 von dem Unter setzungsgetriebe 13 her angetrieben sein und sich mit einer magnetischen Kraft an der Statorreihe abstützen, die größer sein kann als die der Energieübertragung dienende magnetische Zug kraft, weil bei der Abstützung die zusammenwirkenden Magnete immer in der gleichen Stellung relativ zueinander bleiben können, die dann die Stellung der stärksten Zugkraft sein kann.In principle, it would be possible to use the stator magnets elsewhere for magnetic support of the direct driving force instead of the pinion 14 , 15 . For example, it could be a device approximately the same as the wheels 18 or chains 21 with the magnets 11 driven by the reduction gear 13 and supported with a magnetic force on the stator row, which can be larger than the energy-transmitting magnetic pulling force , because in the support the interacting magnets can always remain in the same position relative to each other, which can then be the position of the strongest pulling force.

Claims

1. Magnet-driven train, characterized in that the magnets located on the train ( 11 ) are arranged all around and are coupled via a reduction gear ( 13 ) to a mechanical drive ( 14 ; 15 ) of the train.

2. Track according to claim 1, characterized in that said magnets ( 11 ) on a wheel ( 18 ; 24 ), a ring or an endless chain ( 21 ; 25 ) are arranged.

3. Track according to claim 1 or 2 with bilateral stator rows ( 4 ), characterized in that the one stator row ( 4 ) in the direction of travel and the other stator row ( 4 ) is driven in the opposite direction and the rotating magnets ( 11 ) on the different sides their orbit facing different stator rows ( 4 ).

4. Track according to claim 2 or 3, characterized in that the endless chain ( 25 ) on two on different carriages ( 29 ) of the train arranged sprockets ( 26 ; 27 ) is guided.

5. Track according to one of claims 2 to 4, characterized in that the endless chain ( 25 ) with respect to the stator row ( 4 ) or the stator rows is provided with a guide ( 30 , 31 ) against train to the outside.

6. Track according to claim 2 or 3, characterized in that between the on the wheel ( 18 ; 24 ) circumferentially arranged magnets ( 11 ) and the stator row ( 4 ) or the stator rows ( 4 ) magnetic shoes ( 20 ) are arranged such that they bridge the distance between a plurality of magnets ( 11 ) of the wheel ( 18; 24 ) and the corresponding magnets ( 4 ) of the stator row ( 4 ).

7. Web according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is a monorail, preferably with a tooth ( 14 , 15 ) or stick chain drive.