Beschreibung

MagnetschwebeSystem

Em Magnetschwebesystem ist beispielsweise aus der veröffent ^¬ lichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2005 034 370 Al bekannt. Das bekannte Magnetschwebesystem weist einen Fahrweg mit zwei Tragschienen zum elektromagnetischen Tragen und Füh ^¬ ren eines Fahrzeuges auf, wobei am Fahrzeug Elektromagnete jeweils hintereinander in zwei Längsreihen angeordnet sind.

Bekannte Magnetschwebesysteme, insbesondere solche ohne sepa ^¬ rate Führmagnete, weisen häufig das Problem auf, dass sie an ^¬ fällig gegenüber auf das Fahrzeug einwirkenden Seitenkräften sind. Dies bedeutet, dass solche Magnetschwebesysteme im Ver ^¬ hältnis zu ihrem Gewicht vergleichsweise geringen Seitenkräf ^¬ ten Stand halten können. Entsprechende Seitenkräfte können beispielsweise aufgrund von Wind oder Kurvenfliehkräften auf das Fahrzeug einwirken. Aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegen- über entsprechenden Seitenkräften ergeben sich Beschränkungen hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten von Magnetschwebesystemen. So sind etwa die unter Einhaltung der erforderlichen Sicherheitskriterien erreichbare Höchstgeschwindigkeit und die durch das Fahrzeug aufnehmbaren Kurvenfliehkräfte beschränkt, so dass beispielsweise der Einsatz neigungsgesteuerter Fahrzeuge verhindert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber einwirkenden Seitenkräften besonders unempfindli- ches Magnetschwebesystem anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Magnet ^¬ schwebesystem mit einem Fahrweg mit zwei parallelen Tragschienen zum elektromagnetischen Tragen und Führen eines

Fahrzeuges, das auf seinen beiden Seiten jeweils zumindest einen Tragmagneten zum Erzeugen einer Magnetkraft zwischen dem jeweiligen Tragmagneten und der jeweiligen Tragschiene aufweist, wobei jeweils ein oberer Polbereich des jeweiligen Tragmagneten und eine einen oberen Gegenpolbereich bildende Unterseite eines oberen Ansatzes der jeweiligen Tragschiene sowie ein unterer Polbereich des jeweiligen Tragmagneten und eine einen unteren Gegenpolbereich bildende Unterseite eines unteren Ansatzes der jeweiligen Tragschiene durch einen Mag- netspalt getrennt angeordnet sind, der jeweilige Polbereich des jeweiligen Tragmagneten gegenüber dem jeweiligen Gegenpolbereich einen Versatz nach innen aufweist und die Geomet ^¬ rie der Polbereiche und der Gegenpolbereiche jeweils derart ausgebildet ist, dass im Falle einer seitlichen Verschiebung des Fahrzeuges zum Fahrweg aufgrund einer seitlich auf das Fahrzeug einwirkenden, ein Rollmoment verursachenden Seitenkraft die Magnetkraft auf der durch das Rollmoment stärker belasteteten Seite des Fahrzeuges aufgrund einer Reduzierung des Versatzes zunimmt und gleichzeitig die Magnetkraft auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite des Fahrzeuges aufgrund einer Zunahme des Versatzes abnimmt.

Das erfindungsgemäße Magnetschwebesystem ist vorteilhaft, da es aufgrund der Geometrie der Tragschienen sowie der Tragmag- neten auch zur Aufnahme vergleichsweise hoher Seitenkräfte ausgelegt ist. Dies wird dadurch erreicht, dass jeweils ein oberer Polbereich des jeweiligen Tragmagneten und eine ein Gegenpolbereich bildende Unterseite eines oberen Ansatzes der jeweiligen Tragschiene sowie ein unterer Polbereich des je- weiligen Tragmagneten und eine einen Gegenpolbereich bildenden Unterseite eines unteren Ansatzes der jeweiligen Trag ^¬ schiene durch einen Magnetspalt getrennt angeordnet sind, wo ^¬ bei der jeweilige Polbereich des jeweiligen Tragmagneten gegenüber dem jeweiligen Gegenpolbereich einen Versatz nach in-

nen aufweist. Hierdurch und durch eine entsprechende Geomet ^¬ rie der Polbereiche und der Gegenpolbereiche wird es vorteil ^¬ hafterweise erreicht, dass im Falle einer seitlichen Ver ^¬ schiebung des Fahrzeuges zum Fahrweg aufgrund einer seitlich auf das Fahrweg einwirkenden, ein Rollmoment verursachenden Seitenkraft die Magnetkraft auf der durch den Rollmoment stärker belasteten Seite des Fahrzeuges aufgrund einer Redu ^¬ zierung beziehungsweise Abnahme des Versatzes zunimmt und gleichzeitig die Magnetkraft auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite aufgrund einer Zunahme des Versatzes ab ^¬ nimmt .

Entsprechende Rollmomente treten bei Magnetschwebesystemen bei Einwirkung von Seitenkräften auf, da die seitlich einwir- kenden Kräfte üblicherweise oberhalb der Tragmagnete bezie ^¬ hungsweise Tragschienen angreifen. Darüber hinaus ist zu be ^¬ rücksichtigen, dass der Schwerpunkt des Fahrzeuges in der Re ^¬ gel insbesondere aufgrund des Gewichts der Tragmagneten sowie gegebenenfalls vorhandener Linearmotoren gegenüber der Mitte des Fahrzeuges nach unten verlagert ist. Somit greifen insbe ^¬ sondere durch Wind verursachte Seitenkräfte im Mittel ober ^¬ halb des Schwerpunktes des Fahrzeuges an. Die beispielsweise durch Wind, Fliehkräfte oder Ungleichmäßigkeiten des Abstan ^¬ des der Tragschienen voneinander verursachten Drehmomente be- wirken in Summe ein Rollmoment, das zu einer asymmetrischen Krafteinwirkung auf den beiden Seiten des Fahrzeuges führt. Dies hat zur Folge, dass im Vergleich zu den Kräfteverhält ^¬ nissen ohne Einwirkung von Seitenkräften eine Zunahme der Magnetkraft auf der durch das Rollmoment stärker belasteten Seite des Fahrzeuges sowie eine Abnahme der Magnetkraft auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite des Fahrzeuges er ^¬ forderlich ist.

Erfindungsgemäß führt nun eine seitliche Verschiebung des Fahrzeuges aufgrund einer seitlich auf das Fahrzeug einwir ^¬ kenden, ein Rollmoment verursachenden Seitenkraft dazu, dass die auf den beiden Seiten des Fahrzeuges erforderlichen ände- rungen der jeweiligen Magnetkraft im Wesentlichen bereits alleine aufgrund der seitlichen Verschiebung des Fahrzeuges entstehen beziehungsweise durch diese selbst hervorgerufen werden. Dies wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass die Magnetkraft auf der durch das Rollmoment stärker belaste- ten Seite des Fahrzeuges mit einer fluchtenden Anordnung des jeweiligen Polbereichs des jeweiligen Tragmagneten gegenüber dem jeweiligen Gegenpolbereich der Tragschiene erbracht wird. Dem gegenüber wird die Magnetkraft auf der durch das Rollmo ^¬ ment entlasteten Seite des Fahrzeuges mit einem stärkeren Versatz des jeweiligen Polbereichs des jeweiligen Tragmagne ^¬ ten zu dem jeweiligen Gegenpolbereich der Tragschiene er ^¬ bracht. Somit ist vorteilhafterweise eine Nachregelung des vorzugsweise als Elektromagneten ausgeführten Tragmagneten nicht oder nur in sehr beschränktem Umfang erforderlich.

Das erfindungsgemäße Magnetschwebesystem bietet daher einerseits den grundlegenden Vorteil, dass es zur Aufnahme höherer Seitenkräfte ausgelegt ist. Darüber hinaus entfällt vorteil ^¬ hafterweise die Notwendigkeit umfangreicher Regeleingriffe hinsichtlich der von den Tragmagneten zu erbringenden Magnetkraft, wodurch sich die Komplexität sowie gegebenenfalls auch der Energieaufwand des Systems vorteilhafterweise reduziert. Darüber hinaus besteht im Rahmen des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems vorzugsweise die Möglichkeit, auf sepa- rate Führmagnete zu verzichten, da das Fahrzeug aufgrund der erfindungsgemäßen Geometrie der Tragschienen sowie der Tragmagnete vorteilhafterweise auch ohne entsprechende Führmagnete hinsichtlich einer seitlichen Verschiebung geführt werden kann. Hierdurch vereinfacht sich

vorteilhafterweise der Aufbau des Magnetschwebesystems, wodurch sich auch die Kosten für ein entsprechendes System reduzieren .

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das erfindungsgemäße Magnetschwebesystem derart ausgebildet, dass der jeweilige Polbereich und der jeweilige zugeordnete Gegenpol ^¬ bereich derart ausgebildet sind, dass bei Einwirken der Sei ^¬ tenkraft die mittlere Breite des jeweiligen Magnetspaltes auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite des Fahrzeuges zunimmt. Durch eine entsprechende Zunahme der mittleren beziehungsweise effektiven Breite des Magnetspaltes auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite wird vorteilhafterweise eine entsprechend starke Abnahme der Magnetkraft auf dieser Seite erreicht. Hierdurch können die bei Seitenkrafteinwirkung auf den beiden Seiten des Fahrzeuges erforderlichen Magnetkräfte aufgrund der Geometrie der Polbereiche und Gegenpolbereiche auf besonders einfache und effiziente Art und Weise festgelegt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems bestehen die Tragmagneten jeweils aus einem Permanentmagneten und einer einen Eisenkern zumindest teilweise umschließenden Regelspule. Dies bietet den Vorteil, dass ein Großteil der für das Schweben des Fahrzeuges des Magnetschwebesystems erforderlichen Magnetkraft durch den Permanentmagneten des jeweiligen Tragmagneten erbracht werden kann. Eine Nachregelung der jeweiligen Magnetkraft beziehungsweise des jeweiligen Magnetflusses mittels der Regelspule ist vorteilhafterweise somit nur in einem beschränkten Umfang erforderlich, wodurch sich der Energieaufwand des Magnetschwebesystems insgesamt reduziert.

Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Magnetschwebe ^¬ system auch derart ausgestaltet sein, dass der Permanentmag ^¬ net innerhalb eines senkrechten Schenkels des Eisenkerns schräg zur Längsachse der Regelspule angeordnet ist. Hier- durch wird vorteilhafterweise eine möglichst kompakte Anord ^¬ nung des Permanentmagneten innerhalb des Tragmagneten erreicht, wobei gleichzeitig eine günstige Anordnung bezüglich des resultierenden Magnetflusses entsteht. So weist eine ent ^¬ sprechende Anordnung des Permanentmagneten innerhalb des senkrechten Schenkels des Eisenkerns schräg zur Längsachse der Regelspule vergleichsweise geringe magnetische Streu ^¬ flüsse auf.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung des er- fmdungsgemäßen Magnetschwebesystems weist das Fahrzeug einen Spaltsensor zum Bestimmen der Breite des Magnetspaltes auf und ist die Regelspule zum Einstellen einer konstanten Breite des Magnetspaltes ansteuerbar. Durch das Messen der Breite des Magnetspaltes wird es vorteilhafterweise ermöglicht, dass über eine Ansteuerung der Tragmagneten der Magnetspalt konstant gehalten wird. Dies kann etwa durch die Ansteuerung einer Regelspule des jeweiligen Tragmagneten erfolgen. An dieser Stelle sei generell darauf hingewiesen, dass zwischen den Polbereichen des jeweiligen Tragmagneten und den jeweili- gen Gegenpolbereichen der jeweiligen Tragschiene für jeden der Tragmagnete insgesamt zwei Magnetspalte existieren. Auf ^¬ grund der im Wesentlichen starren Ausbildung des Fahrzeuges, des Fahrweges und der Tragschienen ist die Breite dieser bei ^¬ den Magnetspalte jedoch unmittelbar miteinander gekoppelt. Da die Breite der beiden Magnetspalte darüber hinaus in der Re ^¬ gel im Wesentlichen gleich ist, werden die beiden Magnet ^¬ spalte im Rahmen der Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht weiter unterschieden. In diesem Zusammenhang sei weiterhin angemerkt, dass die Breite des Magnetspaltes üblicher-

weise möglichst gering gewählt wird, um einen möglichst durchgehenden Magnetfluss zu erzielen und damit unnötigen E- nergieaufwand zu vermeiden. Gleichzeitig ist der Magnetspalt jedoch so breit einzustellen, dass ein direkter Kontakt des Fahrzeuges und der Tragschienen, auch bei im Rahmen des Betriebs des Magnetschwebesystems entstehenden Belastungen, nach Möglichkeit vermieden wird. Im Rahmen des erfindungsge ^¬ mäßen Magnetschwebesystems sind die Magnetspalte dabei vor ^¬ zugsweise jeweils waagerecht zu den Ansätzen der Tragschienen angeordnet, wodurch vorteilhafterweise eine ungehinderte Kur ^¬ venauslenkung ermöglicht wird. Dies ist insbesondere bei ei ^¬ nem Einsatz des Magnetschwebesystems im Nahverkehr von Bedeu ^¬ tung.

Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Magnetschwebe ^¬ system auch derart ausgestaltet sein, dass das Fahrzeug Bremskufen aufweist zum seitlichen Anlegen an die jeweilige Tragschiene unter Beibehaltung der bestehenden Breite des jeweiligen Magnetspaltes. Entsprechende Bremskufen können vor- teilhafterweise etwa in Längsrichtung des Fahrzeuges jeweils zwischen zwei Tragmagneten angebracht sein. Dabei können die Bremskufen als Haltestellen- beziehungsweise Notbremse die ^¬ nen. Vorteilhafterweise wird hierbei die bestehende Breite des Magnetspaltes beibehalten, d.h. der Magnetfluss zwischen den jeweiligen Polbereichen und den jeweiligen Gegenpolberei- chen wird nicht beeinträchtigt, so dass das Fahrzeug auch bei angelegten Bremskufen im Schwebezustand verbleiben kann.

Das erfindungsgemäße Magnetschwebesystem kann vorteilhafter- weise weiterhin auch so ausgeprägt sein, dass die Geometrie der Bremskufen derart auf die Geometrie der Tragschienen ab ^¬ gestimmt ist, dass bei angelegten Bremskufen die Breite des jeweiligen Magnetspaltes konstant gehalten und das Fahrzeug durch die Bremskufen seitlich an den Tragschienen fixiert

wird. Durch eine entsprechende Geometrie der Bremskufen wird das Fahrzeug somit vorteilhafterweise in der vorgesehenen Schwebehöhe gehalten, so dass beim Stehen des Fahrzeuges an einer Haltestelle ein Absetzen sowie späteres erneutes Anhe- ben des Fahrzeuges nicht erforderlich ist.

Darüber hinaus wird hierdurch vorteilhafterweise verhindert, dass die Tragmagneten bei leerem Fahrzeug, d.h. geringem Fahrzeuggewicht, unmittelbar an die Tragschienen herangezogen werden können. Dies bietet den Vorteil, dass gegebenenfalls vorhandene Permanentmagnete der Tragmagneten auf ein mittle ^¬ res Fahrzeuggewicht ausgelegt werden können. Dies bietet den Vorteil, dass im Mittel wenig Regelenergie zum Steuern der Tragmagneten erforderlich ist. Dies hat weiterhin auch zur Folge, dass die Stromversorgung entsprechend dimensioniert werden kann, d.h. üblicherweise entsprechend kleinere Bau ^¬ teile verwendet werden können.

Darüber hinaus besteht zusätzlich der Vorteil, dass die Reib- flächen zwischen den Bremskufen und den Tragschienen feuchtigkeitsgeschützt an den Innenseiten der jeweiligen Tragschiene liegen, so dass eine Beeinträchtigung der Bremsen, etwa durch Eisbildung oder feuchtes Laub, ausgeschlossen wer ^¬ den kann. Des Weiteren bietet das Entfallen der Notwendigkeit des Anhebens und des Absetzens des Fahrzeuges den betriebli ^¬ chen Vorteil, dass entsprechende zeitliche Verzögerungen an den Haltestellen vermieden werden.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfmdungs- gemäßen Magnetschwebesystems weist das Fahrzeug oberhalb der Tragschienen des Fahrweges angeordnete Noträder mit Spurkrän ^¬ zen auf. Dies bietet den Vorteil, dass gewisse Einschränkun ^¬ gen hinsichtlich der Zuverlässigkeit des Schwebens des Fahr ^¬ zeuges akzeptiert werden können, da das Fahrzeug gegebenen-

falls über die Noträder weiterrollen kann. Eine entsprechende Redundanz des Magnetschwebesystems, um ein Aufsetzen des Fahrzeuges auf den Tragschienen zu verhindern, ist somit nicht notwendigerweise in dem sonst üblichen Umfang erforder- lieh. So kann mittels der Noträder die Strecke auch nach Ausfall des eigentlichen Schwebesystems, gegebenenfalls mit ver ^¬ minderter Geschwindigkeit, geräumt werden.

Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemäße Magnetschwebe- System auch derart ausgestaltet sein, dass unterhalb der

Tragmagneten fahrzeugseitig jeweils ein Linearmotor angeord ^¬ net ist, wobei der Linearmotor eine mit dem Fahrweg verbunde ^¬ ne Reaktionsschiene umschließt sowie in einem Bereich unter ^¬ halb der Reaktionsschiene zumindest eine Wicklung aufweist, und wobei ein unterer Schenkel des jeweiligen Tragmagneten oberhalb der Reaktionsschiene angeordnet ist sowie zumindest teilweise als Rückschluss des Linearmotors ausgebildet ist. Dadurch, dass ein unterhalb der Reaktionsschiene angeordneter Teil des Linearmotors zumindest eine Wicklung aufweist, d.h. bewickelt ist, während ein gegebenenfalls nicht bewickelter

Rückschluss des Linearmotors mit dem unteren Schenkel des je ^¬ weiligen Tragmagneten zusammenfällt, wird vorteilhafterweise Fahrzeuggewicht eingespart. Dies wird dadurch ermöglicht, dass sich der jeweilige Tragmagnet sowie der jeweilige Line- armotor die entsprechende Komponente des Magnetflusses des Tragmagneten teilen oder auch der jeweilige Tragmagnet den betreffenden Magnetfluss allein führen kann. Vorzugsweise kann der Rückschluss des Linearmotors hierbei als geblechter Eisenrückschluss ausgeführt sein, wodurch Wirbelstrόme redu- ziert werden.

In einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems sind die Tragschienen zur Reduzierung von Wirbelströmen zumindest in Teilbereichen

aus mehreren entlang des Fahrweges verlaufenden Lamellen aufgebaut. Dies bietet den Vorteil, dass Bremskraft- und Trag ^¬ kraftverluste in Folge von Wirbelströmen in der Tragschiene verringert werden. Dies betrifft üblicherweise insbesondere die m Fahrtrichtung vorderen Tragmagnete eines Fahrzeuges, an denen entsprechende Wirbelströme in den jeweiligen Trag ^¬ schienen üblicherweise besonders ausgeprägt auftreten. Die Lamellen beziehungsweise Schichten können beispielsweise aus mehreren mittels einer Senkschraube zusammengehaltenen und an einem Betontrager des Fahrweges verschraubten dünnen Blech- schichten bestehen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei ^¬ spielen weiter erläutert. Dabei zeigt

Figur 1 einen senkrechten Schnitt durch ein Ausfüh- rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mag ^¬ netschwebesystems sowie auf dieses System ein ^¬ wirkende Seitenkräfte,

Figur 2 einen Ausschnitt des in Figur 1 dargestellten senkrechten Schnitts durch ein Ausführungsbei- spiel des erfindungsgemäßen Magnetschwebesys ^¬ tems ohne das Einwirken einer Seitenkraft,

Figur 3 einen Ausschnitt des in Figur 1 dargestellten senkrechten Schnitts durch ein Ausführungsbei- spiel des erfindungsgemäßen Magnetschwebesys ^¬ tems bei Einwirkung einer Seitenkraft und ei- ner daraus resultierenden seitlichen Verschiebung des Fahrzeuges und

Figur 4 ein Ausfuhrungsbeispiel einer Tragschiene des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems .

Figur 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems 100 sowie auf dieses System einwirkende Seitenkräfte Ywind, Yflieh, Ydyn. Dabei ist ein Fahrzeug 1 in Form einer Magnet- bahn beziehungsweise Magnetschwebebahn dargestellt. Das Fahr ^¬ zeug 1 weist Schwebegestelle 2 auf, die jeweils Tragschienen 21 eines Fahrweges 20 umschließen. Innerhalb der Schwebege ^¬ stelle 2 sind Tragmagnete 3 angeordnet. üblicherweise sind dabei in Längsrichtung des Fahrzeuges 1 hintereinander meh- rere entsprechende Tragmagnete 3 angeordnet.

Im Betrieb des Fahrzeuges 1 des Magnetschwebesystems 100 kön ^¬ nen nun verschiedene Arten von Seitenkräften auf das Fahrzeug 1 einwirken. Gemäß der schematischen Skizze in Figur 1 kann es sich hierbei einerseits um eine durch Wind verursachte Seitenkraft Ywind handeln. Diese greift im Mittel in der mittleren Höhe des Fahrzeuges 1 an. Da ein erheblicher Anteil des Gewichts des Fahrzeuges 1, etwa aufgrund der Tragmagneten 3, innerhalb der Schwebegestelle 2 konzentriert ist, liegt der Schwerpunkt des Fahrzeuges 1 üblicherweise unterhalb der mittleren Höhe des Fahrzeuges 1. In der Höhe des Schwerpunkts des Fahrzeuges 1 greifen beim Durchfahren einer Kurve effektiv die ebenfalls seitlich wirkenden Fliehkräfte Yflieh an. Des Weiteren kann auf Höhe der Tragmagneten 3 auch eine, in der Regel vergleichsweise kleine, dynamische Seitenkraft Ydyn angreifen. Diese dynamische Seitenkraft Ydyn kann beispiels ^¬ weise durch Ungenauigkeiten in der Ausrichtung der beiden Tragschienen 21 zueinander und zur Ideallinie verursacht sein.

Da insbesondere die durch Wind und Fliehkräfte verursachte Seitenkräfte Ywind, Yflieh oberhalb der Tragmagnete 3 bezie ^¬ hungsweise der Tragschienen 21 angreifen, erzeugen sie bezogen auf Polbereiche 4, 5 der Tragmagnete 3 beziehungsweise

entsprechender Gegenpolbereiche 22, 23 der Tragschienen 21 Drehmomente, die in der Summe ein Rollmoment auf das Fahrzeug 1 bewirken. Darüber hinaus verursachen entsprechende Seitenkräfte eine entsprechende seitliche Verschiebung des Fahrzeu- ges 1 relativ zum Fahrweg 20 beziehungsweise relativ zu den Tragschienen 21.

Die sich bei Einwirken von Seitenkräften Ywind, Yflieh, Ydyn einstellenden Kräfteverhältnisse sind in Figur 1 in dem unten eingefügten entsprechenden Kräftediagramm dargestellt. So wirkt einerseits nach unten die Gewichtskraft Z des Fahrzeu ^¬ ges 1. Darüber hinaus wirkt eine seitliche Kraft, die sich aus der Summe der durch Wind, Fliehkräfte und dynamischen Kräften verursachten Seitenkräfte Ywind, Yflieh, Ydyn ergibt. Entsprechend der schematischen Skizze führt der unterschied ^¬ liche Angriffspunkt der jeweiligen Kräfte zu einem Rollmo ^¬ ment, das eine Komponente ZM in senkrechter Richtung auf ^¬ weist. Bezogen auf die auf den beiden Seiten des Fahrzeuges 1 für das Schweben aufzubringenden Magnetkräfte Ml, Mr bedeutet dies, dass in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 die auf der rechten Seite erforderliche Magnetkraft Ml größer ist als die auf der linken Fahrzeugseite erforderliche Magnetkraft Mr. Dabei ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel angenom ^¬ men, dass sich das Fahrzeug 1 aus der Bildebene heraus nach vorne bewegt und in Fahrtrichtung eine Rechtskurve durch ^¬ läuft.

Die sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des erfin ^¬ dungsgemäßen Magnetschwebesystems 100 mit und ohne Einwirkung von Seitenkräften ergebenden Verhältnisse werden im Folgenden anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert. Dabei sind gegen ^¬ über Figur 1 unveränderte Komponenten im Folgenden mit entsprechenden gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Figur 2 zeigt einen Ausschnitt des in Figur 1 dargestellten senkrechten Schnitts durch ein Ausführungsbeispiel des erfin ^¬ dungsgemäßen Magnetschwebesystems ohne das Einwirken einer Seitenkraft. Dabei ist ein Ausschnitt des Fahrzeuges 1 mit dem Schwebegestell 2 dargestellt. Innerhalb des Schwebege ^¬ stells 2 ist ein Tragmagnet 3 erkennbar, der einen oberen Polbereich 4 sowie einen unteren Polbereich 5 aufweist. Der Tragmagnet 3 besteht aus einem Permanentmagneten 6 sowie ei ^¬ ner Regelspule 7. Wie in Figur 2 erkennbar, ist der obere Polbereich 4 des Tragmagneten 3 von einer einen oberen Gegen- polbereich 22 bildenden Unterseite eines oberen Ansatzes einer Tragschiene 21 durch einen Magnetspalt 8 getrennt ange ^¬ ordnet. Ebenso wird der untere Polbereich 5 des Tragmagneten 3 von einer einen zugeordneten unteren Gegenpolbereich 23 bildenden Unterseite eines unteren Ansatzes der Tragschiene 21 durch einen entsprechenden Magnetspalt 8 getrennt.

Wie in Figur 2 erkennbar ist, sind die jeweiligen Polbereiche 4, 5 des Tragmagneten 3 gegenüber dem jeweiligen Gegenpolbe- reich 22, 23 der Tragschiene 21 nach innen, d.h. in Richtung zur Fahrwegmitte, versetzt. Somit stellt sich ohne die Ein ^¬ wirkung von Seitenkräften zwischen den Polbereichen 4, 5 des Tragmagneten 3 und den Gegenpolbereichen 22, 23 der Trag ^¬ schiene 21 jeweils ein leicht schräg gestellter Magnetfluss ein.

Figur 2 zeigt darüber hinaus einen Spaltsensor 9 zum Bestim ^¬ men der Breite des Magnetspaltes 8. Aufgrund der mittels des Spaltsensors 9 bestimmten aktuellen Breite des Magnetspaltes 8, d.h. des entsprechenden Luftspaltes, wird es ermöglicht, dass die Regelspule 7 des Tragmagneten 3 zum Einstellen einer konstanten Breite des Magnetspaltes 8 angesteuert werden kann .

Weiterhin ist in Figur 2 eine Bremskufe 10 erkennbar. Diese dient dem Bremsen des Fahrzeuges 1 durch seitliches Anlegen an die Tragschiene 21 unter Beibehaltung der bestehenden Breite des jeweiligen Magnetspaltes 8. Vorteilhafterweise wird der Schwebezustand des Fahrzeuges 1 somit durch den

Bremsvorgang nicht unterbrochen. In dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist die Geometrie der Bremskufe 10 derart auf die Geometrie der Tragschiene 21 abgestimmt, dass bei angelegter Bremskufe 10 die Breite des Magnetspaltes 8 konstant gehalten und darüber hinaus das Fahrzeug 1 durch die Bremskufe 10 seitlich an der Tragschiene 21 fixiert wird. Ein Absetzen und späteres erneutes Anheben des Fahrzeuges 1 ist somit vorteil ^¬ hafterweise auch an Haltestellen nicht erforderlich.

In dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 weist das Fahrzeug 1 weiterhin Noträder 11 auf. Hierdurch wird es dem Fahrzeug 1, etwa im Falle eines Ausfalls einer für das Schwebesystem erforderlichen Komponente, ermöglicht, die Strecke unter Ver ^¬ wendung der vorzugsweise mit Spurkränzen versehenen Noträder 11 zu räumen.

Innerhalb des Schwebegestells 2 ist weiterhin ein dem Antrieb des Fahrzeuges 1 dienender Linearmotor 12 untergebracht, der eine Reaktionsschiene 24 umschließt, die an einem Betonträger 25 des Fahrweges 20 montiert ist. Der Linearmotor 12 weist einen bewickelten Bereich 13 sowie einen nicht bewickelten Rückschluss 14 in Form eines geblechten Elsenrückschlusses auf. Vorteilhafterweise dient der Rückschluss 14 des Linear ^¬ motors 12 dabei gleichzeitig zumindest teilweise als unterer Schenkel des Tragmagneten 3, wodurch sich das Gewicht des Li ^¬ nearmotors 12 vorteilhafterweise reduziert.

Die Tragschiene 21 ist mit ihrer senkrechten Seite seitlich an der Tragstruktur des Fahrweges 20, d.h. an dem Betonträger

25, befestigt. Zu diesem Zweck weist die betreffende Fläche der Tragschiene 21 Längsrippen auf. Entsprechende Längsrippen sind ebenfalls in dem Betonträger 25 des Fahrweges 20 vorge ^¬ sehen, d.h. beispielsweise an diesen angegossen. Der Zwi- schenraum zwischen der Tragschiene 21 und dem Betonträger 25 des Fahrweges 20 dient der genauen Positionierung der Tragschiene 21. Hierzu kann die Tragschiene 21 mit Vergussmörtel 26 an dem Betonträger 25 verpresst und mit entsprechend lan ^¬ gen Schrauben 27 durch den Betonträger 25 hindurch verspannt werden. An dem Betonträger 25 sind darüber hinaus zwei Stromschienen 28 angebracht, die die fahrzeugseitig benötigte An ^¬ triebs- und Schwebeenergie zu- beziehungsweise wieder abfüh ^¬ ren. Der Betonträger 25 ist in den Erdboden 29 eingebracht und mittels einer Querverbindung 30 mit einem zweiten, eine zweite Tragschiene aufweisenden Betonträger verbunden.

Im Folgenden soll nun anhand von Figur 3 erläutert werden, wie sich die Anordnung sowie die sich einstellenden Kräfte bei Einwirkung einer Seitenkraft von links entsprechend än- dem.

Figur 3 zeigt einen Ausschnitt des in Figur 1 dargestellten senkrechten Schnitts durch ein Ausführungsbeispiel des erfin ^¬ dungsgemäßen Magnetschwebesystems bei Einwirkung einer Sei- tenkraft und einer daraus resultierenden seitlichen Verschiebung des Fahrzeuges 1. Dabei entspricht der Aufbau der darge ^¬ stellten Komponenten jeweils demjenigen der Figur 2. Um die sich an den unterschiedlichen Seiten des Fahrzeuges 1 einstellenden Verhältnisse zu verdeutlichen, zeigt Figur 3 je- doch beide Seiten des Fahrzeuges 1.

Wirkt von links eine Seitenkraft, etwa verursacht durch Wind, auf das Fahrzeug 1, so verschiebt sich dieses nach rechts. Für die dargestellte linke Seite des Fahrzeuges 1 bedeutet

dies, dass sie sich in Richtung der ihr zugeordneten Tragschiene 21 verschiebt. Darüber hinaus ergibt sich ein Rollmo ^¬ ment, welches die linke Seite des Fahrzeuges 1 entlastet. Aufgrund der Geometrie der Polbereiche 4, 5 des Tragmagneten 3 sowie der Gegenpolbereiche 22, 23 der Tragschiene 21 nimmt der Versatz zwischen dem jeweiligen Polbereich 4, 5 und dem jeweiligen Gegenpolbereich 22, 23 auf der linken Seite, d.h. der der einwirkenden Seitenkraft zugewandten Seite, des Fahr ^¬ zeuges 1 zu. Dies hat vorteilhafterweise zur Folge, dass die Magnetkraft auf dieser durch das Rollmoment entlasteten Seite ohne einen steuernden Regeleingriff abnimmt.

Auf der in Figur 3 rechts dargestellten Seite des Fahrzeuges 1 führt die einwirkende Seitenkraft hingegen dazu, dass das Fahrzeug 1 und damit insbesondere auch das Schwebegestell 2 gegenüber der zugeordneten Tragschiene 21 nach außen verscho ^¬ ben wird. Dies führt zu einer Reduzierung des Versatzes zwi ^¬ schen den jeweiligen Polbereichen 4, 5 des rechts dargestellten Tragmagneten 3 gegenüber den jeweiligen Gegenpolbereichen 22, 23 der Tragschiene 21. Somit nimmt die Magnetkraft auf der in Figur 3 rechten Seite des Fahrzeuges 1, d.h. auf der durch das Rollmoment stärker belasteten Seite des Fahrzeuges 1, zu, wodurch vorteilhafterweise ohne weitere Eingriffe dem Rollmoment entgegengewirkt wird.

Aufgrund der sich jeweils auf der durch das Rollmoment stär ^¬ ker belasteten Seite des Fahrzeuges 1 sowie auf der durch das Rollmoment entlasteten Seite des Fahrzeuges 1 aufgrund der Geometrie und der Anordnung der Komponenten des erfmdungsge- mäßen Magnetschwebesystems 100 einstellenden Kräfte werden angreifende Seitenkräfte sowie durch sie verursachte Rollmo ^¬ mente vorteilhafterweise weitgehend kompensiert, ohne das hierfür steuernde Eingriffe erforderlich sind. Dies bedeutet, dass eine Regelung der Magnetkräfte beziehungsweise der Mag-

netflüsse durch Regelspulen 7 der Tragmagnete 3 nur im vergleichsweise geringen Umfang erforderlich ist. Hierdurch wird einerseits die Stabilität des Magnetschwebesystems 100 erhöht und andererseits Energie eingespart. Insgesamt ist das Fahr- zeug 1 beziehungsweise das Magnetschwebesystem 100 somit vor ^¬ teilhafterweise zur Aufnahme deutlich höherer Seitenkräfte geeignet. Hierdurch wird der Einsatzbereich entsprechender Magnetschwebesysteme 100 vorteilhafterweise erheblich erwei ^¬ tert.

Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Tragschiene des erfindungsgemäßen Magnetschwebesystems. Entsprechend der Dar ^¬ stellung kann die Tragschiene 21 zur Verringerung von in der Tragschiene 21 auftretenden Wirbelströmen vorteilhafterweise lameliiert, d.h. aus mehreren entlang des Fahrweges verlau ^¬ fenden Lamellen 32, aufgebaut werden. In dem Ausführungsbei ^¬ spiel der Figur 4 sind mehrere Lamellen 32 in Form dünner Blechschichten in die zur Fahrwegseite liegende, zur günsti ^¬ gen Befestigung gewellte Außenschicht 31 der Tragschiene 21 jeweils voneinander isoliert eingebracht. Durch die verschie ^¬ denen Schichten ergibt sich insgesamt die erforderliche Wand ^¬ stärke der Tragschiene 21. Die Lamellen 32 der Tragschiene 21 werden durch eine Senkschraube der Befestigung der Trag ^¬ schiene 21 zusammengehalten.