WO1999007939A1 - Device for fixing equipment parts on the track of tracked vehicles, especially magnetic levitation vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
ANORDNUNG ZUR BEFESTIGUNG VON AUSRÜSTUNGSTEILEN AM FAHRWEG VON SPURGEBUNDEN^EN FAHRZEUGEN, INSBESONDERE MAGNETSCHWEBEBAHNENARRANGEMENT FOR FASTENING EQUIPMENT PARTS ON THE DRIVE ROAD OF TRACKED VEHICLES, IN PARTICULAR MAGNETIC FLOATING RAILS
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung von Ausrüstungsteilen, wie etwa Statorpaketen, am Fahrweg von spurgebundenen Fahrzeugen, insbesondere Magnetschwebebahnen, gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 , des weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Befestigungsanordnung sowie eine Montagevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to an arrangement for fastening items of equipment, such as stator packages, on the track of track-bound vehicles, in particular magnetic levitation trains, according to the preamble of claim 1, furthermore a method for producing such a fastening arrangement and an assembly device for carrying out the method.
Der DE-PS 39 28 278 ist eine bevorzugte Möglichkeit zur Befestigung von Statorpaketen an Fahrwegen für Magnetschwebebahnen zu entnehmen. Gemäß der hier dargestellten Lösung werden die Statorpakete mit Elementen des Fahrwegträgers verschraubt. Derartige Schraubverbindungen müssen von hoher Qualität und mit einer definierten Vorspannung versehen sein, um die beim Betrieb einer Magnetschwebebahn auf die Statorpakete einwirkenden Kräfte sicher aufnehmen zu können.DE-PS 39 28 278 is a preferred option for fastening stator packs to routes for magnetic levitation trains. According to the solution shown here, the stator packs are screwed to elements of the guideway girder. Such screw connections must be of high quality and provided with a defined pretension in order to be able to safely absorb the forces acting on the stator packs during operation of a magnetic levitation train.
Die Funktionssicherheit solcher über Schraubverbindungen hergestellter Befestigungen der Statorpakete am Fahrwegträger wird durch einen relativ hohen Montage- und Überwachungsaufwand gewährleistet.The functional reliability of such fastenings of the stator packages on the guideway girder produced by screw connections is ensured by a relatively high assembly and monitoring effort.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Statorpakete am Fahrweg einer Magnetschwebebahn mit vergleichsweise geringem Aufwand funktionssicher und wartungsarm zu befestigen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Anordnung gelöst, bei der die Befestigungsmittel zur Befestigung der Ausrüstungsteile am Fahrwegträger rotationssymmetrisch ausgebildet sind, in ihrer Längserstreckung im wesentlichen horizontalThe invention is therefore based on the object of attaching the stator packs to the guideway of a magnetic levitation train in a functionally reliable and low-maintenance manner with comparatively little effort. According to the invention, this object is achieved by an arrangement in which the fastening means for fastening the equipment parts to the guideway girder are designed to be rotationally symmetrical, essentially horizontal in their longitudinal extent
angeordnet sind und quer zur Fahrweglängsachse bzw. zur Bewegungsrichtung des spurgebundenen Fahrzeuges verlaufen.are arranged and extend transversely to the longitudinal axis of the path or to the direction of movement of the track-bound vehicle.
Die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung ist für den Einsatz an allen Fahrwegtypen, so insbesondere für den Stahl- und den Betonfahrweg, geeignet. Die bei Betrieb des spurgebundenen Fahrzeuges auftretenden dynamischen Kräfte werden auf direktem Weg in die Tragstruktur des Fahrwegs eingeleitet, so daß sich eine günstige Belastungsverteilung, insbesondere in den Kragarmen des Fahrweges, ergibt.The fastening arrangement according to the invention is suitable for use on all types of guideway, in particular for steel and concrete guideways. The dynamic forces occurring during operation of the track-bound vehicle are introduced directly into the supporting structure of the guideway, so that a favorable load distribution results, in particular in the cantilever arms of the guideway.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind die Befestigungsmittel zur Befestigung der Ausrüstungsteile am Fahrwegträger quer zu ihrer Längsachse elastisch und durch Querschnittsverringerung vorspannbar, so daß sie nach dem Einbringen in die Befestigungsposition in radialer Richtung eine Vorspannung auf die in den Ausrüstungsteilen und Fahrwegkomponenten befindlichen Aufnahmen ausüben. Bei derartigen Befestigungsmitteln kann es sich um Spannstifte handeln, die als Hohlzy- linder mit Längsspalt ausgebildet sind. Bei Einsatz eines solchen Befestigungselements entsteht ein großer, für die Kraftübertragung vom Ausrüstungsteil auf den Fahrwegträger nutzbarer Querschnitt.In an expedient embodiment of the invention, the fastening means for fastening the equipment parts on the guideway girder are elastic transversely to their longitudinal axis and can be pretensioned by reducing the cross-section, so that after insertion into the fastening position in the radial direction they exert a prestress on the receptacles located in the equipment parts and guideway components. Such fasteners can be dowel pins which are designed as hollow cylinders with a longitudinal gap. When using such a fastening element, a large cross section is created which can be used for the power transmission from the equipment part to the guideway girder.
Zur Verbindung des Ausrüstungsteils mit dem Fahrwegträger kann ein längs zum Fahrwegträger verlaufender und mit diesem verbundener Statorträger vorgesehen sein, der Ausnehmungen oder Durchbrüche für das Befestigungsmittel aufweist.To connect the equipment part to the guideway girder, a stator girder running longitudinally to the guideway girder and connected to it can be provided, which has recesses or openings for the fastening means.
Dem entsprechend kann am Ausrüstungsteil ein Verbindungselement vorgesehen sein, welches Ausnehmungen oder Durchbrüche für das Befestigungsmittel aufweist, wobei das Ausrüstungsteil und das Verbindungselement zweckmäßig durch Formschluß verbunden sind, der längs und vertikal zum Fahrweg wirkt. Dabei kann das Verbindungselement statorträgerseitig mit einem gabeiförmigen Endstück versehen sein. In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung entspricht das freie Ende des Statorträgers des Fahrwegträgers in seiner Breite der Öffnungsweite (W) des gabelförmigen Endstücks des Verbindungselements. Hierdurch wird die Lage des Ausrüstungsteils in horizontaler Richtung quer zum Fahrwegträger bestimmt.Accordingly, a connecting element can be provided on the equipment part, which has recesses or openings for the fastening means, the equipment part and the connecting element are expediently connected by positive locking, which acts longitudinally and vertically to the travel path. The connecting element can be provided on the stator carrier side with a fork-shaped end piece. In an expedient embodiment of the invention, the width of the free end of the stator carrier of the guideway carrier corresponds to the opening width (W) of the fork-shaped end piece of the connecting element. This determines the position of the piece of equipment in the horizontal direction transverse to the guideway girder.
Um eine Vorpositionierung des Ausrüstungsteils relativ zum Fahrwegträger zu erreichen, kann der Statorträger des Fahrwegträgers Aussparungen aufweisen, die derart ausgebildet sind, daß bei positioniertem Ausrüstungsteil ein Freiraum bezogen auf eine Vertikalebene längs zum Fahrwegträger zwischen der Außenkontur des Ausrüstungsteils und der Begrenzung der Aussparung gegeben ist.In order to achieve a pre-positioning of the equipment part relative to the guideway girder, the stator girder of the guideway girder can have recesses which are designed in such a way that, when the equipment part is positioned, there is clearance with respect to a vertical plane along the guideway girder between the outer contour of the equipment part and the boundary of the recess.
Zum Schutz vor Witterungseinflüssen ist es zweckmäßig, die Durchbrüche des Verbindungselements im eingebauten Zustand durch Dichtelemente von außen zu verschließen.To protect against the effects of the weather, it is advisable to seal the openings of the connecting element from the outside by means of sealing elements in the installed state.
Zur Erhöhung der Funktionssicherheit sind die Befestigungsmittel als Hohlprofile ausgeführt, in denen sich mit Abstand zur Innenwandung der Hohlprofile Redundanzbefestigungen befinden, welche bei Ausfall der ursprünglichen Befestigungsmittel wirksam werden und eine begrenzte, von im Hohlprofil verbleibenden Freiraum bestimmte Absenkung des Ausrüstungsteils ermöglichen. Der Freiraum ist dabei so bemessen, daß die Absenkung des Ausrüstungsteils nicht zu einer Funktionseinschränkung führt und beispielsweise bei Überfahrt des spurgebundenen Fahrzeuges registriert werden kann. Die Redundanzbefestigungen sind vorzugsweise auch als Außenabdichtung für die Befestigungsmittel ausgebildet.To increase the functional reliability, the fasteners are designed as hollow profiles, in which there are redundant fastenings at a distance from the inner wall of the hollow profiles, which become effective in the event of failure of the original fasteners and enable a limited lowering of the equipment part, determined by the space remaining in the hollow profile. The free space is dimensioned such that the lowering of the equipment does not lead to a functional restriction and can be registered, for example, when the track-bound vehicle passes over. The redundancy attachments are preferably also designed as an external seal for the attachment means.
Ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung besteht darin, daß die Ausrüstungsteile in einer der exakten Positionierung nahekommenden Lage am Fahrweg vorpositioniert werden, daß danach ein elastisches und reversibel verformbares Befestigungsmittel mit verringertem Querschnitt in Befestigungsposition gebracht wird, wonach die Endpositionierung des Ausrüstungsteils relativ zum Fahrweg oder zu Fahrwegkomponenten durch Querschnittsvergrößerung des Befestigungsmittels erfolgt. Eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Montagevorrichtung weist einen räumlich positionierbaren Grundträger auf, auf dem eine Aufnahme für das Ausrüstungsteil und eine Verschiebeeinrichtung für das Befestigungsmittel vorgesehen sind.A method for producing a fastening arrangement according to the invention is that the pieces of equipment are pre-positioned in a position close to the exact positioning on the track, and then an elastic and reversibly deformable fastener with a reduced cross section is brought into the fastening position, after which the final positioning of the piece of equipment relative to the track or to track components by enlarging the cross section of the fastener. A mounting device which is particularly suitable for carrying out the method has a spatially positionable base support on which a receptacle for the equipment part and a displacement device for the fastening means are provided.
In zweckmäßiger Ausführung der Montagevorrichtung sind die Aufnahme für das Ausrüstungsteil und die Verschiebeeinrichtung für das Befestigungsmittel elastisch auf dem Grundträger angeordnet. Die geometrische Form des Befestigungsmittels ist zweckmäßig derart gewählt, daß beim Einbringen des Befestigungsmittels in die Befestigungsposition eine Ausrichtung des Ausrüstungsteils relativ zum Fahrwegträger erfolgt.In an expedient embodiment of the mounting device, the receptacle for the equipment part and the displacement device for the fastening means are arranged elastically on the base support. The geometric shape of the fastening means is expediently chosen such that when the fastening means is introduced into the fastening position, the equipment part is aligned relative to the guideway girder.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with the aid of a preferred exemplary embodiment.
Es zeigenShow it
Fig. 1 einen Kragarm eines Stahlfahrwegträgers im Schnitt quer zur Längsachse des Fahrwegträgers,1 shows a cantilever arm of a steel guideway beam in cross section to the longitudinal axis of the guideway beam,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines mit dem Statorträger des Fahrwegträgers verbundenen Statorpaketes,2 shows a side view of a stator package connected to the stator carrier of the guideway carrier,
Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 1 mit redundantem Befestigungselement undFig. 3 is a representation of FIG. 1 with redundant fastener and
Fig. 4 eine Vorrichtung zur Montage von Funktionskomponenten am Fahrwegträger.Fig. 4 shows a device for mounting functional components on the guideway girder.
Der Fahrweg für eine Magnetschwebebahn wird aus Fahrwegträgern mit seitlichen Kragarmen gebildet, an deren Unterseiten mit Wicklungen versehene Statorpakete angeordnet sind. Diese wirken mit an der Magnetschwebebahn angebrachten Magneten in bekannter Weise zusammen, was im Rahmen der Erfindung nicht näher erläutert werden muß. Der in Fig. 1 dargestellte Kragarm 2 des Fahrwegträgers 1 besteht aus dem mit dem Stegblech 5 des Fahrwegträgers 1 verbundenen Deckblech 6, der Seitenführschiene 7 und dem Statorträger 8. Die Teile des Kragarmes 2 sind durch Schweißverbindungen in ihrer gegenseitigen, aus der Zeichnung ersichtlichen Lage fixiert. Der Endbereich 9 des Statorträgers 8 ist mit einer Bohrung 10 versehen und ragt in eine korre¬The guideway for a magnetic levitation railway is formed from guideway supports with lateral cantilever arms, on the undersides of which stator packs provided with windings are arranged. These interact with magnets attached to the magnetic levitation train in a known manner, which need not be explained in the context of the invention. The cantilever arm 2 shown in Fig. 1 of the guideway beam 1 consists of the cover plate 6 connected to the web plate 5 of the guideway girder 1, the side guide rail 7 and the stator beam 8. The parts of the cantilever arm 2 are welded in their mutual position as shown in the drawing fixed. The end region 9 of the stator carrier 8 is provided with a bore 10 and projects into a correct one
spondierende Aussparung eines gabelförmigen Endstücks 12 einer Nuttraverse 11 , die mit dem Statorpaket 4 formschlüssig verbundenen ist. Die Öffnungsweite W des gabelförmigen Endstückes 12 der Nuttraverse 11 stimmt mit der Breite B des Endbereiches 9 des Statorträgers 8 überein, so daß quer zum Fahrwegträger 1 in horizontaler Richtung eine paßgenaue Anordnung von Nuttraverse 11 und Statorträger 8 erreicht wird.sponding recess of a fork-shaped end piece 12 of a grooved traverse 11 which is connected to the stator package 4 in a form-fitting manner. The opening width W of the fork-shaped end piece 12 of the slot cross-member 11 corresponds to the width B of the end region 9 of the stator support 8, so that a cross-sectional arrangement of the slot cross-member 11 and the stator support 8 is achieved transversely to the guideway support 1 in the horizontal direction.
Die Relativlage von Nuttraverse 11 und Statorträger 8 in einer Vertikalebene längs zum Fahrwegträger 1 wird gemäß der in Fig. 2 dargestellten Seitenansicht durch die Stirnflächen 14 der Frästaschen 15 des Statorträgers 8 begrenzt. Über eine entsprechend ausgebildete Außenkontur 16 der Nuttraverse 11 erfolgt eine Positionierung oder zumindest Vorpositionierung der Nuttraverse 11 am Statorträger 8. Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich ist die Nuttraverse 11 formschlüssig in das Statorpaket 4 eingesetzt, wodurch mit der exakten Positionierung der Nuttraverse 11 am Statorträger 8 auch die erforderliche Relativlage des Statorpaketes 4 zum Statorträger 8 und damit zum Fahrwegträger 1 gewährleistet ist.The relative position of the groove cross member 11 and the stator carrier 8 in a vertical plane along the guideway carrier 1 is limited according to the side view shown in FIG. 2 by the end faces 14 of the milling pockets 15 of the stator carrier 8. Positioning or at least pre-positioning of the groove cross-member 11 on the stator carrier 8 takes place via a correspondingly designed outer contour 16 of the groove cross-member 11. As can further be seen from FIG. 2, the groove cross-member 11 is inserted in a form-fitting manner in the stator packet 4, with the exact positioning of the groove cross member 11 on the stator carrier 8 also the required relative position of the stator packet 4 to the stator carrier 8 and thus to the guideway carrier 1 is ensured.
Die Verbindung der Nuttraverse 11 mit dem Statorträger 8 erfolgt über einen Spannstift 17, der in die Bohrungen 10 und 13 abgestimmten Durchmessers eingesetzt ist. Infolge seiner Elastizität und seines in Abhängigkeit von der Vorspannung veränderbaren Durchmessers besteht die Möglichkeit bei nicht exakter Positionierung der Nuttraverse 11 am Statorträger 8, den Spannstift 17 unter erhöhter Vorspannung und damit verringertem Durchmesser einzusetzen. Wird die Vorspannung reduziert, kann mit sich vergrößerndem Durchmesser des Spannstiftes 17 eine Zentrierung der Bohrungen 10 und 13 und damit die erforderliche Positionierung des Statorpaketes 4 am Fahrwegträger 1 erreicht werden. Zur Erhöhung der Funktionssicherheit sind in der Befestigungsanordnung gemäß Fig.3 Bolzen 21 im Hohlraum des Spannstiftes 17 angeordnet, die das Statorpaket 4 im Falle eines Spannstiftversagens nur um ein vorbestimmtes Maß absinken lassen, bis die Haltefunktion von den Bolzen 21 übernommen wird.The connection of the grooved traverse 11 to the stator carrier 8 takes place via a dowel pin 17 which is inserted into the bores 10 and 13 of a coordinated diameter. As a result of its elasticity and its diameter which can be changed as a function of the pretension, there is the possibility, with inaccurate positioning of the groove crossbar 11 on the stator support 8, of using the dowel pin 17 under increased pretension and thus reduced diameter. If the preload is reduced, centering of the bores 10 and 13 and thus the required positioning of the stator packet 4 on the guideway carrier 1 can be achieved with an increasing diameter of the dowel pin 17. In order to increase the functional reliability, bolts 21 are arranged in the cavity of the dowel pin 17 in the fastening arrangement according to FIG. 3, which in the event of a dowel pin failure only allow the stator package 4 to drop by a predetermined amount until the holding function is taken over by the bolts 21.
Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung zur Montage von Statorpaketen 4 am Statorträger 8 des Fahrwegträgers 1 besteht aus einem räumlich frei positionierbarenThe device shown in FIG. 4 for mounting stator packs 4 on the stator carrier 8 of the guideway carrier 1 consists of a spatially freely positionable
Grundträger 18, auf dem eine Aufnahme 19 für das Statorpaket 4 und eine Verschiebeeinrichtung 20 zur Verschiebung des Spannstiftes 17 in dessen Längsrichtung angeordnet istBasic carrier 18 on which a receptacle 19 for the stator pack 4 and a displacement device 20 for displacing the dowel pin 17 in the longitudinal direction thereof are arranged
Um die Verbindung zwischen dem Ausrüstungsteil und dem Fahrwegträger effizient herstellen zu können, sind die Aufnahme 19 für das Ausrüstungsteil 4 und die Verschiebeeinrichtung 20 für das Befestigungsmittel 17 elastisch auf dem Grundträger 18 befestigt. Zum Ausgleich von Positionierungsfehlern zwischen Statorpaket 4 und Statorträger 8 des Fahrwegträgers 1 sind die Endbereiche des Spannstiftes 17 im Durchmesser verringert, so daß beim Einbringen des Spannstiftes 17 in die Befestigungsposition eine Zentrierung der Aufnahmebohrungen 10 und 13 erfolgt. In order to be able to efficiently establish the connection between the equipment part and the guideway carrier, the receptacle 19 for the equipment part 4 and the displacement device 20 for the fastening means 17 are elastically fastened on the base carrier 18. To compensate for positioning errors between the stator pack 4 and the stator support 8 of the guideway support 1, the end regions of the roll pin 17 are reduced in diameter, so that when the roll pin 17 is inserted into the fastening position, the receiving bores 10 and 13 are centered.
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