DE3634838C2

DE3634838C2 -

Info

Publication number: DE3634838C2
Application number: DE3634838A
Authority: DE
Inventors: Curt Dipl.-Ing. 2800 Bremen De Brandis; Heinrich Dipl.-Ing. 4760 Werl-Hilbeck De Schulze-Buxloh; Siegfried 4700 Hamm De Pirags
Original assignee: Maschinenfabrik Scharf GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Scharf GmbH
Priority date: 1986-10-13
Filing date: 1986-10-13
Publication date: 1988-12-22
Also published as: US4794866A; IT8748480A0; FR2604963A1; DE3634838A1; IT1211843B; GB2195966A; GB8723903D0; FR2604963B1; GB2195966B

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Transporteinrichtung gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Durch "Elektrische Bahnen", 82. Jahrgang, 1984, Heft 3, Seiten 94 bis 98 ist eine Transporteinrichtung mit den gat tungsprägenden Merkmalen bekannt, bei welcher entlang des Fahrwegs zwei seitliche parallele Statorreihen vorgesehen und in die Fahrgestellte entsprechend angeordnete Dauerma gnete eingegliedert sind.

Eine derartige Anordnung kann aber nur dann sinnvoll ihre Funktion erfüllen, wenn mehr oder weniger geradlinige Fahr wege vorhanden sind bzw. Kurvenabschnitte große Radien auf weisen.

Schwierigkeiten ergeben sich hingegen, wenn lange Transport wagen mit dann auch entsprechend langen starr in die Trans portwagen integrierten Dauermagneten über solche Fahrwege bewegt werden müssen, die kleine Kurvenradien bis hinunter zu 2 m aufweisen. In derartigen Betriebspunkten kann die den einwandfreien Vorschub der Transportwagen sicherstellende Überdeckung der Dauermagnete mit den Statoren nicht mehr gewährleistet werden. Besonders schwierig ist dies, wenn der Stator in der vertikalen Mittellängsebene des Fahrwegs ver läuft.

Bei bekannten Bahnen mit längs des Fahrwegs angeordnetem Stator ist der Sekundärteil entweder starr mit dem Wagenauf bau oder starr mit den Drehgestellen verbunden oder in einem am Stator geführten Hilfsfahrzeug angeordnet, das über Zug stangen oder ähnliches mit dem eigentlichen Fahrzeug ver bunden ist.

Eine für den Bergbau abgewandelte Variante der M-Bahn ist aus der Zeitschrift "Glückauf" (1985), Seiten 971 bis 976 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebene Transporteinrichtung so zu verbessern, daß auch in engen Kurven eines Fahrwegs eine den einwandfreien Transport schwerer Lasten selbst an Steigungen sicherstellende Überdeckung der in die Transportwagen inte grierten Dauermagnete mit dem Stator gewährleistet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merk malen.

Kerngedanke der Erfindung ist die Relativbeweglichkeit der bei geradlinigem Fahrweg in die Längsachse der Transportwa gen ausgerichteten Dauermagnete zu den Transportwagen der art, daß die Dauermagnete sich stets am Verlauf des Stators orientieren. Zu diesem Zweck werden als markante Orientie rungshilfen einerseits die Endabschnitte der Dauermagnete und andererseits die vertikale Mittellängsebene des Stators herangezogen. Folglich ordnet die Erfindung die in einen Transportwagen eingegliederten Dauermagnete mit jeweils einem Endabschnitt den Drehachsen der Fahrgestelle zu und führt die jeweils anderen Endabschnitte der Dauermagnete in der vertikalen Mittellängsebene des Stators. Die Dauer magnete sind mithin bezüglich der Transportwagen drehbeweg lich gelagert und stellen sich hinsichtlich ihrer Führungs bereiche stets auf die Sehne ein, welche die vertikale Mit tellängsebene des Stators rechtwinklig zum Kurvenradius schneidet. Auf diese Weise kann bei einer gewissermaßen raupengliederartigen Aufteilung von zwei oder mehr einem Transportwagen zugeordneter Dauermagnete und noch vertret barer Länge dieser Dauermagnete sichergestellt werden, daß mit einem relativ geringen elektrischen Installationsaufwand hohe Antriebsleistungen durch ausreichende Überdeckung der Dauermagnete und des Stators erzielbar sind.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die in kurvenreichen Strecken mit besonders engen Radien bevorzugt zum Einsatz gelangen soll, kennzeichnet sich in den Merkma len des Anspruchs 2. In diesem Fall sind jedem Transportwa gen vier Dauermagnete in Reihe hintereinander zugeordnet. Jeweils zwei Dauermagnete sind paarweise in der Drehachse eines Fahrgestells angelenkt. Davon erstreckt sich ein Dau ermagnet in Richtung auf ein Ende und der andere Dauermagnet in Richtung auf die vertikale Mittelquerebene des Transport wagens.

Die Halterung der Dauermagnete kann entsprechend den Merk malen des Anspruchs 3 vorteilhaft in Magnetträgern erfolgen, die ihrerseits so in den Transportwagen gelagert sind, daß sie sich einwandfrei am Kurvenverlauf des Stators orientie ren können und damit sicherstellen, daß stets die gewünschte Überdeckung der Dauermagnete mit dem Stator gewährleistet ist.

Eine bevorzugte Anlenkung der Magnetträger an einen Trans portwagen wird in diesem Zusammenhang mit den Merkmalen des Anspruchs 4 bewirkt. Auf diese Weise wird vermieden, daß Schwingungen aus dem System Magnet/Stator in den Transport wagen gelangen können und diesen durch die hochfrequenten Ströme zu Schallemissionen anregen. Die Art der federelasti schen Verbindung ist von den jeweiligen örtlichen Verhält nissen abhängig. Denkbar sind z. B. Gummi-, Schrauben- oder Tellerfedern.

Die Führung der zum Transportwagen querbeweglichen Endab schnitte der Dauermagnete kann auf verschiedene Weise be wirkt werden. So ist es nach Anspruch 5 z. B. denkbar, daß in diesen Endabschnitten zwei um vertikale Achsen drehbare Führungsrollen angeordnet werden. Diese Führungsrollen kön nen sich außenseitig des Stators oder auch an einer Führungs schiene abstützen, die sich in der vertikalen Mittellängs ebene des Stators erstreckt. Diese Führungsart ist unabhän gig davon, ob nur zwei Dauermagnete oder ggf. auch vier Dauermagnete in einem Transportwagen vorgesehen sind.

Die Magnetträger stützen sich dabei gemäß Anspruch 6 über Laufrollen am Transportwagen ab. Denkbar sind aber auch Zwangsführungen mit Gleitelementen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich in den Merkmalen des Anspruchs 7. Hier ist jeder Dauermagnet, insbesondere über einen entsprechenden Magnetträger, in einem Endabschnitt mit einem eigenen Fahr gestell versehen. Dieses Fahrgestell ist unabhängig von den Fahrgestellen des Transportwagens.

Die Zwangsführung der Fahrgestelle der Transportwagen und/oder der Dauermagnete kann entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 8 oder 9 erfolgen. Folglich bildet entweder der Stator direkt eine Zwangsführung für sämtliche Fahrge stelle oder eine gesonderte Fahrschiene parallel zum Stator. Vorstellbar ist aber auch eine Zwangsführung, bei welcher die Dauermagnete am Stator und die Fahrgestelle des Trans portwagens an einer besonderen Schiene abgestützt sind.

Bei Verwendung der Merkmale des Anspruchs 10 kann insbeson dere Vertikalablenkungen der Fahrbahn ausreichend Rechnung getragen werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher er läutert. Es zeigt

Fig. 1 im Schema, teilweise im Schnitt, eine Drauf sicht auf eine 90°-Kurve eines Fahrwegs eines untertägigen Grubenbetriebs mit einem die Kurve durchfahrenden Transportwagen gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 bis 4 die Darstellung des Fahrwegs der Fig. 1 mit drei weiteren Ausführungsformen von Transport wagen;

Fig. 5 in der Seitenansicht den Transportwagen gemäß der Fig. 4 in einem geradlinig verlaufenden Streckenabschnitt in vergrößerter Darstellung;

Fig. 5a in der Seitenansicht den Transportwagen der Fig. 3 und

Fig. 6 eine Stirnansicht auf den Transportwagen der Fig. 4 im Bereich eines geradlinig verlaufen den Streckenabschnitts.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein entlang eines unter tägigen Fahrwegs verlegter Stator eines elektrischen Linearmotorantriebs bezeichnet. Parallel neben dem Stator 1 verlaufen zwei Fahrschienen 2 zur Zwangsführung von Transport wagen 3. Die gegebenenfalls zu Zügen zusammengestellten Trans portwagen 3 dienen beispielsweise zum Transport von komplett vormontierten Strebausbaugestellen. Dazu weisen die Transport wagen 3 hinsichtlich ihrer Aufnahmeplattformen 4 eine Länge von etwa 4600 mm und eine Breite von etwa 1500 mm auf.

Der Transportwagen 3 stützt sich über zwei Fahrge stelle 5 mit vertikalen Drehachsen 6 an den Fahrschie nen 2 ab. Die Fahrgestelle 5 besitzen zu diesem Zweck um horizontale Achsen 7 drehende Laufrollen 8. Die seitliche Zwangsführung an den Fahrschienen 2 wird durch um ver tikale Achsen 9 drehende Führungsrollen 10 gewährleistet.

Die Drehachsen 6 der Fahrgestelle 5 dienen ferner der schwenkbaren Lagerung von Dauermagneten 11, die mit dem Stator 1 zusammenwirken. Dazu führen sich die Dauermagnete 11 mit jeweils einem Endabschnitt 12 über die Drehachsen 6 in der vertikalen Mittellängsebene MLE des Stators 1, wäh rend die gegenüberliegenden einander benachbarten Endab schnitte 14 der Dauermagnete 11 mit um vertikale Achsen 15 drehenden Führungsrollen 16 versehen sind, die sich an einer in der vertikalen Mittellängsebene MLE des Stators 1 er streckenden Führungsschiene 17 abstützen.

Es ist erkennbar, daß durch diese Zwangsführung der Dauermagnete 11 sichergestellt ist, daß auch in engen Kurven und bei großflächigen Transportwagen 3 eine Überdeckung der Dauermagnete 11 mit dem Stator 1 zwecks ausreichender An triebsleistung gewährleistet werden kann.

Die Ausführungsform der Fig. 2 stimmt weitgehend mit derjenigen der Fig. 1 überein. Der Unterschied der Ausführungsform der Fig. 2 zu der der Fig. 1 besteht le diglich darin, daß nunmehr insgesamt vier Dauermagnete 13 vorgesehen sind, die jeweils paarweise jedem der beiden Fahrgestelle 5 des Transportwagens 3 zugeordnet sind. Es ist zu sehen, daß die Dauermagnete 13 jeweils mit einem Endabschnitt 18 in den vertikalen Drehachsen 6 der Fahrge stelle 5 gelagert und mit ihren anderen Endabschnitten 19 über um vertikale Achsen 20 drehbare Führungsrollen 21 an einer sich in der vertikalen Mittellängsebene MLE des Sta tors 1 erstreckenden Führungsschiene 17 abgestützt sind.

Im Falle der Ausführungsform der Fig. 3 sind die Fahrgestelle 22 des Transportwagens 3 mittels um vertikale Achsen 23 umlaufender Führungsrollen 24 seitlich am Stator 1 geführt. Die Laufrollen 25 der Fahrgestelle 22 stützen sich auf Fahrschienen 2 ab, die parallel zu dem Stator 1 im Fahrweg angelegt sind.

Die Drehachsen 26 der Fahrgestelle 22 bilden wieder Lagerungen für Dauermagnete 13 entsprechend der Ausführungs form der Fig. 2, wobei erkennbar ist, daß jetzt an den freien Enden 19 der Dauermagnete 13 um vertikale Achsen 27 umlaufende Führungsrollen 28 vorgesehen sind, die sich außenseitig des Stators 1 abstützen. Die Dauermagnete 13 sind, wie auch die Dauermagnete 11 der Fig. 1 und 2, in Magnetträger 29 eingebettet, die mittels quer verlagerbarer Laufrollen 30 im Transportwagen 3 abgestützt sind (siehe auch Fig. 6). Auch können den Dauermagneten 13 (Fig. 3 und 5a) in ihren Endabschnitten 19 federbeaufschlagte Magnet halter 41 mit in Lenkerhebeln 40 gelagerten Leitrollen 39 zugeordnet sein. Dadurch wird Vertikalablenkungen der Fahrbahn 36 Rechnung getragen. Die Dauermagnete 13 können außerdem durch Federn 37 gegenüber der Transportplattform 4 distan ziert sein.

In den Fig. 4, 5 und 6 ist eine Ausführungsform einer Transporteinrichtung dargestellt, bei welcher die Dauer magnete 13 in ihren freien Endabschnitten 19 über eigene Fahrgestelle 31 abgestützt sind. Jedes Fahrgestell 31 besitzt zu diesem Zweck vier um vertikale Achsen 32 umlaufende Füh rungsrollen 33, die sich seitlich des Stators 1 abstützen, sowie zwei um horizontale Achsen 34 umlaufende Laufrollen 35, die sich auf einer parallel neben dem Stator 1 erstrecken den Fahrbahn 36 abstützen. Außerdem ist aus den Fig. 4 und 6 zu sehen, daß die Fahrgestelle 31 für die Dauerma gnete 13 mit quer angeordneten Laufrollen 30 versehen sein können, mit denen sie, wie aus der Fig. 6 erkennbar, im Transportwagen 3 querbeweglich geführt sind.

Die Magnetträger 29 der Dauermagnete 13 sind im Be reich der Fahrgestelle 22 für den Transportwagen 3 über federelastische Elemente 37 abgestützt. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Plattformen 4 der Transportwagen 3 durch die hochfrequenten Ströme des Linearmotorsystems zu Schall emissionen angeregt werden.

Bei der Ausführungsform der Fig. 4 bis 6 ist außerdem vorgesehen, daß die Fahrgestelle 22 der Transport wagen 3 im Unterschied zu der Ausführungsform der Fig. 3 mit Laufrollen 38 auf den Fahrbahnen 36 abgestützt sind.

Bezugszeichenaufstellung 1 Stator
2 Fahrschiene
3 Transportwagen
4 Aufnahmeplattform v. 3
5 Fahrgestelle v. 3
6 Drehachsen v. 5
7 Achsen v. 8
8 Laufrollen v. 5
9 Achsen v. 10
10 Führungsrollen
11 Dauermagnete
12 Endabschnitt v. 11
13 Dauermagnete
14 Endabschnitte v. 11
15 Achsen v. 16
16 Führungsrollen
17 Führungsschiene in MLE
18 Endabschnitte v. 13
19 Endabschnitte v. 13
20 Achsen v. 21
21 Führungsrollen
22 Fahrgestell v. 3
23 Achsen v. 24
24 Führungsrollen
25 Laufrollen v. 22
26 Drehachsen v. 22
27 Achsen v. 28
28 Führungsrollen
29 Magnetträger
30 Laufrollen
31 Fahrgestell v. 13
32 Achsen v. 33
33 Führungsrollen
34 Achsen v. 35
35 Laufrollen
36 Fahrbahn
37 Federn
38 Laufrollen v. 22
39 Leitrolle von 40
40 Lenkerhebel
41 Magnethalter
MLE Mittellängsebene v. 1

Claims

1. Transporteinrichtung, die einen elektrischen Linearmotor antrieb für zwangsgeführte Transportwagen mit einem entlang des Fahrwegs ortsfest angeordneten Stator und in jedem Transportwagen zwei in Fahrtrichtung hintereinander angeordnete Dauermagneten aufweist, wobei jedem Transportwagen zwei um je eine vertikale Drehachse drehbare Fahrgestelle zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dauermagnet (11, 13) mit einem Endabschnitt (12, 18) in der vertikalen Drehachse (6, 26) eines Fahrgestells (5, 22) schwenkbar gelagert und mit dem anderen Endabschnitt (14, 19) in der vertikalen Mittellängsebene (MLE) des Sta tors (1) zwangsgeführt ist.

2. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Dauermagnete (13) mit den einander zugewendeten Endabschnitten (18) in einer Drehachse (6, 26) eines Fahrgestells (5, 22) schwenkbar gelagert und mit dem anderen Endabschnitt (19) in der verti kalen Mittellängsebene (MLE) des Stators (1) zwangsgeführt sind.

3. Transporteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dauermagnet (11, 13) in einen im Transportwagen (3) querbeweglich geführten Magnetträger (29) eingebettet ist.

4. Transporteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Magnetträger (29) mit dem Transportwagen (3) federelastisch verbunden ist.

5. Transporteinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in einem Endabschnitt schwenkbar gelagerte Magnetträger (29) im anderen Endab schnitt zwei um vertikale Achsen (15, 20, 27) drehbare Füh rungsrollen (16, 21, 28) aufweist, die sich beiderseits des Stators (1) oder an einer sich in der vertikalen Mittel längsebene (MLE) des Stators (1) erstreckenden Führungs schiene (17) abstützen.

6. Transporteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetträger (29) im Bereich der Führungsrollen (16, 21, 28) mit sich am Trans portwagen (3) abstützenden, um horizontale Achsen drehbaren Laufrollen (30) versehen ist.

7. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dauermagnet (13) mit einem Endabschnitt (19) über ein wenig stens mittelbar am Stator (1) zwangsgeführtes Fahrgestell (31) abgestützt ist.

8. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahr gestelle (22) des Transportwagens (3) unmittelbar am Stator (1) zwangsgeführt sind.

9. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahr gestelle (31) der Dauermagnete (13) unmittelbar am Stator (1) oder an einer sich parallel zum Stator (1) erstreckenden Fahrschiene (2) zwangsgeführt sind.

10. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß den Dauermagneten (13) in ihren Endabschnitten (19) federbeaufschlagte Magnethalter (41) mit in Lenkerhebeln (40) gelagerten Leitrollen (39) zugeordnet sind.