DE2135902A1

DE2135902A1 - Luftkissenfahrzeug, insbesondere schienengebundenes luftkissenfahrzeug

Info

Publication number: DE2135902A1
Application number: DE19712135902
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Simon
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1971-07-17
Filing date: 1971-07-17
Publication date: 1973-02-01
Also published as: IT962693B; CH543989A; BE786382A; FR2146321A1; NL7209365A; GB1361933A; DD98870A5; AT318702B

Description

Luftkissenfahrzeug, insbesondere schienengebundenes Luftkissenfahrzeug

Die Erfindung bezieht sich auf ein Luftkissenfahrzeug, ins- M besondere schienengebundenes Luftkissenfahrzeug, bei dem Luft zum Tragen des Fahrzeuges über der Fahrbahn und zum Vortrieb des Fahrzeuges benutzt wird.

Bei bisher bekannten Fahrzeugen dieser Art ist das Luftsystem für die Erzeugung des tragenden Luftkissens von dem Luftsystern zur Erzeugung des Vortriebes getrennt. Die zur Erzeugung des Luftkissens notwendige Luft tritt an rings um das Luftkissen verlaufenden Spalten aus und geht ungenutzt ver- _— loren. Mit Schürzen und ähnlichen Hilfsmitteln versucht man zwar, die Verluste durch an den Spalten austretende Luft gering zu halten, ganz vermeiden lassen sie sich jedoch bei bisher bekannten Lösungen nicht.

Aufgabe der ^rfindun;-; ist es, diese Verluste weiter zu reduzieren bzw. p;anz auszuschalten.

209886/0470

Zur Lösung der Aufgabe wir erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die aus dem Luftkissen seitlich entweichende Luft über Leitvorrichtungen in eine horizontale Richtung parallel zur Fahrtrichtung gelenkt wird.

Die Erfindung geht also insofern einen grundsätzlich neuen Weg, als sie nicht versucht, möglichst wenig Luft aus den Luftkissen entweichen zu lassen. Das Entweichen von Luft aus den Luftkissen wird vielmehr als unvermeidbares Faktum akzeptiert und dadurch nutzbar gemacht, daß entweder die entweichende Luft zum Vortrieb des Fahrzeuges benutzt wird, wenn die Luft in den Leitvorrichtungen in eine Richtung; entgegen der Fahrtrichtung umgelenkt wird oder daß die Luft zum Bremsen des Fahrzeuges benutzt wird, wenn nämlich die Luft in den Leitvorrichtungen in die Fahrtrichtung umgelenkt wird.

Die Erfindung geht in der Verfolgung des neuen Prinzips sogar so weit, daß nicht nur die unvermeidlichen Luftverluste des Luftkissens hingenommen werden, sondern die Luftzuführung zum Luftkissen und die Luftabführung aus dem Luftkissen so aufeinander abgestimmt werden, daß der gesamte Vortrieb des Fahrzeuges mit der aus.dem Luftkissen über die Leitvorrichtungen entweichenden Luft bewirkt wird und/oder die gesamte Luftmenge, die zum pneumatischen Vortrieb des Fahrzeuges erforderlich ist, durch entsprechend hohen Luftdurchsatz im Luftkissen bereitgestellt wird. Diese letzte Lösung bzw. der hohe Luftdurchsatz bewirken, daß bei hohen

7.1276
16.7.71

209885/0470

Fahrzeuggeschwindigkeiten infolge des hohen Luftdurchsatzes im Luftkissen der Luftspalt zwischen Fahrbahn und Fahrzeug in einem Maße vergrößert wird,. daß an die Genauigkeit der Trasse relativ geringe Anforderungen gestellt werden können. Da die Trassenkosten insbesondere bei Systemen mit schienengebundenen Luftkissenfahrzeugen einen sehr erheblichen Teil der Systemkosten ausmachen, stellt es einen erheblichen Vorteil dar, wenn diese Trassenkosten gesenkt werden können, was der Fall ist, wenn an die Trassengenauigkeit geringere Anforderungen gestellt v/erden müssen. Dieser Vorteil zeigt, daß die Erfindung zwar nicht ausschließlich aber doch mit besonderem Vorteil und deswegen bevorzugt bei schienengebundenen Luftkissenfahrzeugen anwendbar ist. Ein weiteres Argument für die bevorzugte Anwendung der Erfindung bei schienengebundenen Luftkissenfahrzeugen besteht darin, daß an schienengebundenen Luftkissenfahrzeugen die Anordnung der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtungen auf weniger räumliche Schwierigkeiten stößt als bei schienenunabhängigen Fahrzeugen.

Um ein schienengebundenes Luftkissenfahrzeug sollte es sich auf jedon Fall dann handeln, wenn gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung die aus dem Luftkissen austretende Luft nicht nur zur Erzeugung des Vortriebs- und Bremseffekte ο verwendet wird, sondern auch zur Erzeugung seitlicher rjtouorun-.'fj- bzw. otabilisierungsoffokte, beispielsweise zuia büinpffiji von ,"jchliii^r;erbewe;-;urigen des Fahrzeuges gegenüber dor .'Jon.! r.'iio.

γ.lay,

209885/0470

Die Erfindung schlägt weiter vor, daß "der aus den Leitvorrichtungen austretenden Antriebs- bzw. Bremsluft mit Hilfe von Ejektoren, Sammeleinrichtungen und dergleichen Umgebungsluft zugemischt wird. Die Effekte sind die entsprechenden, wie sie aus dem Bereich der Flugzeugdüsentriebwerke mit Bypaßluft bekannt sind, also insbesondere einerseits Erhöhung der Vortriebsleistung andererseits Herabsetzung der Luftaustrittsgeräusche.

Bei schienengebundenen Luftkissenfahrzeugen ist es nun üblich, daß das Fahrzeug nicht nur mit einem oder mehreren Luftkissen gegenüber der Schiene vertikal abgestützt ist. Die ho« rizontale Führung des Fahrzeuges gegenüber der Schiene erfolgt vielmehr häufig ebenfalls mit Luftkissen. Die Erfindung schlägt in der weiteren Ausgestaltung vor, daß nicht nur die Luft der vertikal wirkenden sondern auch die Luft der horizontal wirkenden, seitlichen Luftkissen zur Erlangung von Vortriebs- bzw. Bremsenergie verwendet wird. Die Luft der horizontalen und der vertikalen Luftkissen kann dabei durch die gleichen und durch separate Leitvorrichtungen zum Austritt gebracht werden.

Die Leitvorrichtungen bestehen insbesondere aus einem abgewickelten Schaufelkranz, d.h. aus einer Reihe von Schaufelkanälen. Die Länge der Schaufeln bzw. der Schaufelkanäle bzw,-der Leitvorrichtungen ist von der Länge des Fahrzeuges bzw. des Luftkissens abhängig. Je länger das Fahrzeug desto länger werden die Luftkissen und desto länger werden die Leit-

16.7.71 " ^b "

209885/0470

vorrichtungen sein. Wegen des Fahrzeugantriebes mit Luft, die durch abgewickelte Leitschaufelkränze entweicht, kann die Wirkungsweise des Gegenstandes der Erfindung durch dessen Kennzeichnung als Luftkissen-Linearmotor gekennzeichnet werden.

Die Ausbildung der Schiene, auf der das Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu verkehren hat, wird zwar einen selbstverständlichen Einfluß auf die Ausgestaltung des Luftkissen-Linearmotors haben, ohne dessen grundsätzliche Anwendungsmöglichkeit jedoch zu berühren. So kann es sich bei der Schiene insbesondere um eine ein- oder zweispurige Schiene handeln und es ist grundsätzlich unwesentlich, ob die Schiene ein U-Profil, ein !-Profil oder ein anderes geeignetes Profil hat.

In der Zeichnung ist mit Pig. 1, 2 je ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Auf der Trasse 1 sind symmetrisch zur Gleismittelebene 2 je eine Laufschiene 3 befestigt. Der Wagenkasten des Pahrzeu- (| ges ist mit 4 bezeichnet. Auf jeder Seite des Wagenkastens 4 ist ein sich über einen wesentlichen Teil der Länge des Wagenkastens 4 erstreckender Luftführungskanal 5 verlegt. Jeder Luftführungskanal -j wird von einem Gaserzeuger mit Druckgas beschickt. Die Zusammensetzung des Druckgases hängt von der Beschaffenheit des Gaserzeugers ab und ist für die Erfindung unwesentlich, weshalb vereinfachend von Druckluft

7.1276 _ ₆ _

209885/0470

gesprochen wird. Auf jeder Seite des Fahrzeuges strömt aus dem Luftführungskanal 5 über dessen Austrittsschlitz 6 Druckluft in den Spalt 7 zwischen dem Wagenkasten 4 und der Schiene J5, um in dem Spalt ein Luftkissen zu bilden, das zusammen mit dem Luftkissen auf der anderen Fahrzeugseite den Wagenkasten k in lotrechter Richtung auf den Schienen 5 abstützt. Die Erzeugung von Druckluft ist^abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, so daß bei hohen Geschwindigkeiten mehr Luft in den Spalt 7 gefördert wird als bei geringen Geschwindigkeiten und bei hohen Geschwindigkeiten der Spalt 7 breiter als bei geringen Geschwindigkeiten ist.

Die vom Gaserzeuger erzeugte und geförderte Druckluft gelangt durch das Luftkissen im Spalt 7 und durch den seitlichen Schlitz 8 hindurch in die Schaufelkanäle des Luftkissen-Linearmotors 9· Der. Linearmotor 9 wird gebildet von einer Reihe von Schaufeln, die ihrerseits Luftführungskanäle begrenzen, in denen die aus dem Luftkissen austretende Luft eine Ausströmrichtung erhält, die parallel zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft. Die Schaufeln sind mit einem Stellwerk so verstellbar, daß die Luft entweder entgegen der Fahrtrichtung zum Antrieb des Fahrzeuges oder in Fahrtrichtung zum Bremsen des Fahrzeuges austritt, Die Länge des Linearmotors entspricht im wesentlichen der Länge des Luftführungskanals 5«

Die Seitenführung des Wagenkastens 4 gegenüber den Schienen 3 erfolgt auf jeder Fahrzeugseite durch ein seitliches Luftkissen IX in dem Spalt 12 zwischen der inneren Schienenseite und einer Platte 13 des Wagenkastens 4. Die Platte IJ stützt

7.1276 ■ - 7 -

16.7.71 209885/047Q

sich mit einer Leiste 14 gegen ein hydraulisches Druckmittel ab, das über eine Leitung 15 in die Führung 16 der Leiste Ik- gefördert wird. Durch Veränderung der Druckmittelzufuhr kann die Stellung der Platte I3 und damit die Veränderung der Breite des Spaltes 12 bewirkt werden. Der Kippsicherung der Platte 13 dienen federnde Anschläge 17. Die aus dem Luftkissen des Spaltes 12 abströmende Druckluft wird am unteren Ende des Wagenkastens mittels einer Gasleitleiste 18 der Trasse 1 einem weiteren Linearmotor 19 zugeführt, der in Aufbau und Wirkung dem Linearmotor 9 entspricht. Die Effektivität der Linearmotoren 9 und 19 kann verbessert wer-

den, wenn die die Motoren verlassende Luft durch ein Ejektor- ^ system 20 geschickt wird, in dem Umgebungsluft mitgerissen wird. Die auch den Ejektor verlassende Luft kann in einem Sammelkanal 21 gesammelt werden, wenn sie nicht unmittelbar ins Freie abströmen soll.

Bei der Lösung nach Fig. 1 gelangt die Luft des tragenden Luftkissens durch den Linearmotor 9, die Luft des seitlich führenden Luftkissens durch den Linearmotor 19 zur Effektivität. Bei der Lösung nach Fig. 2 wird die Luft beider Luft- f kissen durch den Linearmotor 9 geleitet, der für entsprechend größeren Luftdurchsatz geeignet ist. Im übrigen gelangt Druckluft aus dem Druckluftkanal 5 über den Balg 22 und die Lochplatte 2J in das tragende Luftkissen und aus einem zweiten Druckluftkanal 2.K über den Balg 25 in die Lochplatte 26 in das seitlich führende Luftkissen. Die Platten 23, 26 haben in bekannter Weise die Aufgabe, Schwingbewegungen zu dämpfen.

!■,.γ.γΐ ~ ® ~

209885/0470

Die Form der Trasse bzw. Schiene hängt von den örtlichen Gegebenheiten ab, der Wagenkasten muß der Trasse bzw. Schiene angepaßt sein. Die Erfindung ist von diesen Systemunterschieden unabhängig. Desgleichen ist die Erfindung unabhängig von. Systemen, die sich in der Art der Luftabführung unterscheiden. Während bei den meisten Systemen die Luft aus dem Tragkissen und dem Führungskissen horizontal abströmt, gibt es auch Systeme mit von Haus aus vertikaler Abströmung zumindest aus dem Führungskissen (Fig. 2), auch hiervon ist die Erfindung unabhängig. Schließlich kann die an den Luftkissen seitlich sowie hinten und vorn austretende Luft in den Linearmotoren nutzbar gemacht werden, wenn jeweils separate Linearmotoren vorgesehen sind oder die Luft von den entsprechenden Bereichen an die Linearmotoren herangeführt wird.

7.1276
I6.7.7I

209885/0470

Claims

MASCHINENFABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG Aktiengesellschaft

München, den 16. Juli I971

Luftkissenfahrzeug, insbesondere schienengebundenes Luftkissenfahrzeug, bei dem Luft zum Tragen des Fahrzeuges über der Fahrbahn und zum Vortrieb des Fahrzeu- ^ ges benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Luftkissen entweichende Luft über Leitvorrichtungen in eine horizontale Richtung parallel zur Fahrtrichtung gelenkt wird.

2. Luftkissenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Vortrieb des Fahrzeuges die Luft über die Leitvorrichtungen in eine horizontale Richtung entgegen der Fahrtrichtung gelenkt wird.

3. Luftkissenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verzögern des Fahrzeuges die Luft über die Leitvorrichtungen in eine horizontale Richtung in Fahrtrichtung gelenkt wird.

4. Luftkissenfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 1 bis 3, dadurch gekonnzeichnet, daß die Luft für die Er-

7.1276 ■ - - 2 -

209885/0A70

zeugung der gesamten notwendigen Vortriebs- bzw. Bremsenergie über die Leitvorrichtungen'austritt und dem Luftkissen entnommen wird.

5. Luftkissenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Luft des Luftkissens über die Leitvorrichtungen abgelenkt und zum Antrieb bzw. Bremsen des Fahrzeuges herangezogen wird.

6. Luftkissenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Luftkissen abströmenden und durch die Leitvorrichtung abgelenkten Luft Umgebungsluft zugemischt wird.

7. Luftkissenfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumischung von Umgebungsluft mit Ejektoren und Sammeleinrichtungen erfolgt, die den Leitvorrichtungen nachgeschaltet sind.

8. Schienengebundenes Luftkissenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß die austretende Luft Steuereffekte für das Fahrzeug gegenüber der Schiene bewirkt, insbesondere Schlingerbewegungen des Fahrzeuges gegenüber der Schiene dämpft.

9. Luftkissenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis Li, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen von Schaufelreihen (Luftkissen-Linearmotoren) an jeder Seite des Fahrzeuges gebildet werden.

209885/0470

10. Luftkissenfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln der Leitvorrichtungen verstellbar sind.

11. Schienengebundenes Luftkissenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit Luftkissen zum vertikalen Abstützen des Fahrzeuges auf der Schiene und seitlichen Luftkissen zur Seitenführung des Fahrzeuges gegenüber der Schiene, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft aus beiden Luftkissen über je eine separate Leitvorrichtung abströmt. g

12. Schienengebundenes Luftkissenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit Luftkissen zum vertikalen Abstützen des Fahrzeuges auf der Schiene und seitlichen Luftkissen zur Seitenführung des Fahrzeuges gegenüber der Schiene, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft aus beiden Luftkissen über eine gemeinsame Leitvorrichtung abströmt .

'(.12'(G
16.Y.71

209885/0470

Leerseite