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Dokumentenidentifikation DE10233964A1 19.02.2004
Titel Tragkonstruktion für den Fahrweg eines Magnetschwebefahrzeugs
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Pfaffenschmidt, Bernd, 90574 Roßtal, DE
DE-Anmeldedatum 25.07.2002
DE-Aktenzeichen 10233964
Offenlegungstag 19.02.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.02.2004
IPC-Hauptklasse E01B 25/32
Zusammenfassung Tragkonstruktion für einen Fahrweg eines Magnetschwebefahrzeugs mit
- zumindest einem Fahrwegträger (1),
- in Bewegungsrichtung des Magnetschwebefahrzeugs angeordneten laminierten Statorblechpaketen (4) mit quer zu dieser Bewegungsrichtung verlaufenden Nuten zur Aufnahme von Wicklungen (5), die eine Funktionsfläche (40) bilden,
- mindestens einer Ausnehmung pro Statorblechpaket (4) quer zur Bewegungsrichtung des Magnetschwebefahrzeugs auf der der Funktionsfläche (40) abgewandten Seite des Statorblechpakets (4),
- Mitteln zur Fixierung der Statorblechpakete (4) am Fahrwegträger (1).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Tragkonstruktion für den Fahrweg eines Magnetschwebefahrzeugs.

Fahrwege in Beton oder Stahlbausweise für Magnetschwebefahrzeuge weisen eine Vielzahl von längs einer Trasse aufeinanderfolgenden Tragkonstruktionen auf, an denen sämtliche Ausrüstungsteile wie Funktionsflächen oder Seitenführungsschienen montiert sind, die für den Betrieb des Fahrzeugs insbesondere das Tragen, Führen, Antreiben und Bremsen notwendig sind. Dabei werden die Träger auf in Fundamenten verankerten Stützen gelagert. Zur Befestigung der Ausrüstungsteile einer Magnetschwebebahn an den Trägern werden am Rücken eines Statorblechpakets Schwalbenschwanznuten gefertigt, die in ein entsprechendes Gegenstück aus Stahl eingefügt werden, welches selber wieder in ein entsprechendes Gegenschwalbenschwanzstück am Träger eingreift.

Nachteilig dabei ist, dass durch diese Konstruktion der Rücken des Statorblechpakets durch die offenen Schwalbenschwanznuten eine Schwächung seiner Geometrie erfährt. Es besteht damit die Gefahr von schädlichen Resonanzen im Betrieb des Magnetschwebefahrzeugs. Des Weiteren ergeben sich bei Montage der Statorblechpakete insbesondere bei mehreren Aufhängungen pro Statorblechpaket in axialer Richtung Probleme mit der Einhaltung entsprechender Toleranzen. Diese Probleme konnten bisher nur durch entsprechende Spiele in den Schwalbenschwanzverbindungen beseitigt werden. Dabei ist das zusätzliche unerwünschte Spiel durch Ausgussmasse aufgefüllt worden.

Des Weiteren konnte dabei die Montage der Statorblechpakete nur von einer Seite in den Träger stattfinden.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine leicht zu montierende Tragkonstruktion für den Fahrweg eines Magnetschwebefahrzeugs zu schaffen, die auch sämtliche Sicherheitsvorkehrungen beinhaltet.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch eine Tragkonstruktion für einen Fahrweg eines Magnetschwebefahrzeugs mit

  • – zumindest einem Fahrwegträger,
  • – in Bewegungsrichtung des Schwebefahrzeugs angeordnete laminierte Statorblechpakete mit quer zu dieser Bewegungsrichtung verlaufenden Nuten zur Aufnahme von Wicklungen, die eine Funktionsfläche bilden
  • – mindestens einer Ausnehmung pro Blechpaket quer zur Bewegungsrichtung des Magnetschwebefahrzeugs auf der von der Funktionsfläche abgewandten Seite des Blechpakets,


Mittel zur Fixierung der Blechpakete am Fahrwegträger.

Das nunmehr in sich stabile Statorblechpaket enthält auf seiner der Funktionsfläche abgewandten Seite durchgängige Öffnungen oder Ausnehmungen, in die korrespondierende Profile eingebracht sind. Vorteilhafterweise sind diese Profile an diese Ausnehmungen bzw. Öffnungen bzgl. ihres Querschnitts angepasst. Diese Profile stehen mit einer vorgebbaren Länge über die jeweiligen Stirnseiten des Statorblechpakets über. Vorteilhafterweise sind dies jeweils 50 mm. Diese Profile können als Blattfedern ausgebildet sein, die sowohl als reine Metallblattfedern oder als ummantelte Blattfedern in die Ausnehmungen eingebracht werden. Als Umhüllungen für diese Blattfedern eignet sich insbesondere Kunststoff.

Über diese nunmehr überstehenden Profile auf den Seiten des Statorblechpakets wird das Statorblechpaket am Fahrwegträger an den entsprechenden Aufhängungen angeflanscht und mittels Verschraubungen befestigt. Die Aufhängungen sind am Fahrwegträger vorteilhafterweise angeschweißt. Der Fahrwegträger besteht aus zusammengeschweißten Stahlteilen oder aus Gussteilen. Bei über die Länge eines Statorblechpaketes mehreren vorgesehenen Aufhängungen übernimmt dabei eine der Aufhängungen die Führung des Statorblechpakets relativ zum Träger, während die anderen in Längsrichtung gesehen entsprechende Spiele aufweisen. Dadurch ist eine sehr genaue Positionierung des Pakets auch im Hinblick auf die benachbarten Statorblechpakete möglich, so dass der Spalt zwischen einzelnen Statorblechpaketen auf ein Minimum reduziert werden kann.

In einer weiteren Ausführung findet die Befestigung der Statorblechpakete mittels Notfangklammern derart statt, dass bei Lösen einer Verschraubung, die die Statorblechpakete an den jeweiligen Aufhängungen hält, die Notfangklammer die Befestigung des Statorblechpakets und gleichzeitig die bereits oben beschriebene Führung in Längsrichtung übernehmen. Vorteilhafterweise sind dabei diese Klammern so ausgebildet, dass sie sich durch diesen Notfangfall über Schrägen an ihren Haken selbst verhaken und zusätzlich damit stabilisieren.

In einer weiteren Ausführungsform ist eine Vorrichtung vorgesehen die eine ungewollte Demontage der Statorblechpakete verhindert. Dabei befindet sich beispielsweise ein Stift zwischen einem Profil und der Notfallklammer, der bei der Montage Profil und Notfallklammer unlösbar verbindet, da mittels einem oder mehreren Stiften bewirkt wird, dass diese Stifte nach Montage aufgrund ihrer Schwerkraft oder unterstützt durch zusätzliche Kräfte insbesondere Federn eine Verbindung zwischen den Notfangklammer und den Profilen herstellen. Diese Verbindung kann auch zwischen Notfallklammer und Aufhängung hergestellt werden. Diese Stifte können von außen nur zurückgesetzt werden, in dem vorteilhafterweise mittels einer Schablone einsprechende Bohrungen z.B. in den Notfallklammern durchgeführt werden über die der Stift dann zurückgeschoben werden kann. Die Stifte können dabei vorteilhafterweise in den Aufhängungen unterschiedliche Positionen einnehmen, die nur mittels eines Planes wieder gefunden werden können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Wickelköpfe der Wicklungen durch Wicklungskapseln überdeckt, so dass sich die Wickelköpfe in einem eigens durchgehenden Raum befinden. Die Wicklungskapsel besteht dabei insbesondere aus einem oder mehreren Teilen aus Kunststoff oder anderen leicht zu handhabenden Materialien. Diese Wicklungskapseln sind zumindest am Blechpaket und/oder an der Aufhängung befestigt insbesondere angeschraubt. Vorteilhafterweise kann bei besonders thermischer Beanspruchung der Raum zwischen Wicklungskapsel und Wickelköpfen als Kühlkanal ausgebildet sein. Dabei sind einige Wicklungskapseln mit dementsprechenden Luftöffnungen oder Lüftern versehen, die einen Luftstrom in dem Kanal erzeugen.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Tragkonstruktion wird ein stabiles Blechpaket geschaffen, das schädliche Resonanzen des Statorblechpakets verhindert. Des Weiteren lässt sich damit eine einfache und kostengünstige Vorfertigung der Aufhängung als Einzelteile realisieren, wobei ein Anschweißen dieser Einzelteile an einen Fahrwegträger gegebenenfalls Abgleich der Toleranzen durch Feinbearbeitung nur der Anlageflächen nach den Anschweißen zu erfolgen hat. Es wird außerdem eine einfache und damit kostengünstige Montage der Statorblechpakete geschaffen, da nur noch eine Bewegung in der Vertikalen notwendig ist. Insbesondere können dabei die Blechpakete über Klammern einfach vorfixiert, d.h. aufgehängt werden, so dass die Befestigungsschrauben dann frei ohne weitere Unterstützung durch Hebevorrichtungen gesetzt werden können. Des Weiteren ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Tragkonstruktion eine eindeutige Fixierung und Längsrichtung, so dass keine Spiele durch Vergussmassen bzw. durch Einstellarbeiten ausgeglichen werden müssen.

Vorteilhafterweise befindet sich zwischen Klammer und Profil ein Federelement, das insbesondere als Tellerfeder ausgebildet ist.

Des Weiteren verhindert die nicht sichtbare und nicht ohne erheblichen Aufwand zu lösende Vandalismussperre in der Aufhängung Funktionsbeeinträchtigungen.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher dargestellt. Dabei zeigen:

1 ein Schnitt einer Tragkonstruktion,

2 die Seitenansicht einer derartigen Tragkonstruktion,

3 einen Querschnitt einer derartigen Tragkonstruktion.

4,5 Detailansichten

1 zeigt einen Fahrwegträger 1, an dem mehrere Aufhängungen 2 befestigt, insbesondere durch eine Schweißnaht 3. Über diese Aufhängungen 2 sind über jeweils eine Schraube 7 die Statorblechpakete 4 mit dem Fahrwegträger 1 verbunden. Dabei dient eine Klammer 6 sowohl als Unterlagscheibe der Schraube 7 als auch als Notfallvorrichtung bei ungewolltem Lösen der Schraube 7. Die Schraube 7 durchdringt die Profile, die hier vorteilhafterweise als Blattfedern 9 ausgebildet sind. Die Blattfedern 9 sind in Öffnungen oder Ausnehmungen auf den der Funktionsfläche abgewandten Teil der Nuten des Statorblechpakets 4 angeordnet und durchdringen das gesamte Statorblechpaket 4 quer zur Bewegungsrichtung eines nicht näher dargestellten Magnetschwebefahrzeugs. Die Blattfedern 9 ragen ca. 50 mm links und rechts über die jeweiligen Stirnseiten des Statorblechpakets 4 hinaus und werden dort über die Schrauben 7 an der jeweiligen Aufhängung 2 befestigt. Zwischen den oberen Teil der Klammer 6 und dem oberen Teil der Blattfedern 9 ist ein Notfangspalt 8 gemäß 4, der sobald die Verbindung Schraube 7 mit Aufhängung 2 in der Aufhängung nicht mehr halten sollte, durch das Absinken des Statorblechpakets 4 geschlossen wird und somit das Statorblechpaket 4 weiter an den Blattfedern 9 hält.

Des Weiteren zeigt 1 die Anordnung der Wicklungen 5 in den Nuten des Statorblechpakets 4. Die einhüllende der Nuten bildet dabei eine Funktionsfläche 40 dar.

2 zeigt in Seitenansicht den Fahrwegträger 1 mit fixiertem Statorblechpaket 4 an den Aufhängungen 2 und eingelegten Wicklungen 5 in den Nuten. Des Weiteren wird eine Wicklungskapsel 10 mit ihren Befestigungspunkten 11 gezeigt. Diese Wicklungskapsel 10 dient zum einen dem Schutz der Wicklungen 5 und den Wicklungsköpfen, als auch der Bildung eines Kühlkanals parallel zum Statorblechpaket 4.

Vorteilhafterweise sind zumindest einige Wicklungskapseln 10 mit Öffnungen d.h. Ein- und Auslässen versehen, um eine ausreichende Frischluftzufuhr zu gewährleisten. In diese Öffnungen sind zu weiteren Steigerung der Kühlleistung Lüfter einzubauen.

3 zeigt im Querschnitt einen Fahrwegträger 1, an den die Aufhängungen 2 durch eine Schweißnaht 3 verbunden sind. An diese Aufhängungen 2 ist über die Blattfeder 9, die sich in Ausnehmungen bzw. Öffnungen 20 im Statorblechpaket 4 befinden die Befestigung der Statorblechpakete 4 realisiert. Das Statorblechpaket 4 ist an den Aufhängung 2 über Schrauben 7 befestigt. Die Wicklungskapsel 10 ist über Befestigungspunkte 11 am Statorblechpaket 4 bzw. an der Aufhängung 2 befestigt. Diese Befestigungspunkte 11 sind vorteilhafterweise Schraubverbindungen oder Schnappverbindungen.

Der Fahrwegträger 1 besteht aus zusammengeschweißten Stahlteilen oder aus Guss, die wiederum an Betonträgern 30, der nur schematisch dargestellt ist, befestigt sind. Im Betrieb greift C-Bügelartig das Magnetschwebefahrzeug entlang der Seitenführung 31 unter die Funktionsfläche 40 des Statorblechpakets 4.

4 zeigt in einer Detaildarstellung einen Teil der Klammer 6 und den Blattfedern 9. Dazwischen befindet sich der Notfangspalt 8 der ca. 2 mm beträgt. Bei Lösen der Befestigungsschraube 7 fällt die Klammer 6 auf die Blattfedern 9 und hält somit das Statorblechpaket 4 in der Aufhängung 2 und somit einer Lage, die zumindest einen Notbetrieb des Magnetschwebefahrzeugs gewährleistet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn Sensoren z.B. Lichtschranken das Absacken des Statorblechpakets 4 erfassen und eine Meldung absetzen.

5 zeigt im Detail eine Vandalismussperre, die derart ausgeführt ist, dass zwischen der unteren auf der Klammer 6 liegenden Blattfeder 9 und der Klammer 6 eine axial fluchtende Bohrung 32 vorhanden ist, in die ein Stift 33 einsetzbar ist der entweder aufgrund der normalen Schwerkraft oder durch Federkraft bei Montage, Blattfeder 9 und Klammer 6 unlösbar miteinander verankert, so dass eine Demontage ohne großen zerstörerischen Aufwand nicht möglich ist.

Um dennoch eine Demontage zu ermöglichen, ist der Ausbau des Stifts 33 über ein Loch unterhalb der Bohrung 32, das mit vorgegebenen Schablonen zu bohren ist, möglich. Die Schablonen kennzeichnen den Ort der jeweiligen Stifte. Pro Statorblechpaket 4 oder einem anderen Bauabschnitt sind verschiedenen Schablonen einsetzbar.


Anspruch[de]
  1. Tragkonstruktion für einen Fahrweg eines Magnetschwebefahrzeugs mit

    – zumindest einem Fahrwegträger (1),

    – in Bewegungsrichtung des Magnetschwebefahrzeugs angeordnete laminierte Statorblechpakete (4) mit quer zu dieser Bewegungsrichtung verlaufenden Nuten zur Aufnahme von Wicklungen (5), die eine Funktionsfläche (40) bilden

    – mindestens einer Ausnehmung pro Statorblechpaket (4) quer zur Bewegungsrichtung des Magnetschwebefahrzeugs auf der der Funktionsfläche (40) abgewandten Seite des Statorblechpakets (4),

    – Mittel zur Fixierung der Statorblechpakete (4) am Fahrwegträger (1).
  2. Tragkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorblechpakete (4) am Fahrwegträger (1) mittels Aufhängungen (2) befestigt sind.
  3. Tragkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Wicklungskapseln (10) auf den Stirnseiten der Statorblechpakete (4) vorhanden sind.
  4. Tragkonstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungskapseln (10) am Statorblechpaket (4)und/oder an den Aufhängungen (2) befestigbar sind.
  5. Tragkonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Wicklungskapseln (10) mit Lüftern und/oder Luftaustauschöffnungen versehen sind.
  6. Tragkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorblechpakete (4) durch in die Ausnehmungen platzierbare Profile, die sich über jeweiligen Stirnseiten der Statorblechpakete (4) erstrecken, an den Aufhängungen (2) befestigbar sind.
  7. Tragkonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Profile als Blattfedern (9) ausgebildet sind.
  8. Tragkonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Notfallvorrichtung für die Statorblechpakete (4) vorhanden ist.
  9. Tragkonstruktion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Notfallvorrichtung durch Klammern (6) realisiert ist, die im Notfall das Statorblechpaket (4) an der jeweiligen Aufhängung (2) halten.
  10. Tragkonstruktion nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen Klammer (6) und Profil ein Federelement befindet.
  11. Tragkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, die eine ungewollten Demontage der Statorblechpakete (4) verhindern .
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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