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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Träger eines Fahrweges für ein spurgebundenes
Fahrzeug, insbesondere eine Magnetschwebebahn, wobei der Träger Stirnseiten
aufweist, mit denen er in eingebautem Zustand an benachbarte Träger angrenzt
und an seiner Oberseite eine Fahrwegplatte aufweist, die sich längs des
Fahrweges erstreckt und an deren beiden seitlichen Enden Führungselemente mit
Gleitleisten und Seitenführschienen
zum Führen des
Fahrzeuges vorgesehen sind sowie ein Verfahren zum Beheizen dieser
Führungselemente.
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Die
erfindungsgemäßen Träger bestehen aus
Betonfertigteilen oder Stahlteilen oder Kombinationen hieraus, welche
aneinander gereiht einen Fahrweg für ein spurgebundenes Fahrzeug
ergeben. Spurgebundene Fahrzeuge können beispielsweise Magnetschwebebahnen
sein, welche über
eine an dem Fahrweg angeordnete Führung geführt und angetrieben werden.
Die Führung
erfolgt mit Führungselementen
wie Gleitleisten und Seitenführungsschienen,
welche entlang der Längserstreckung
des Trägers
angeordnet sind und welche das Fahrzeug entweder während des
Fahrbetriebes oder während
des Abbremsvorganges oder Stillstandes nutzt. An den Stirnseiten
des Trägers
ist dieser mit den nachfolgenden Trägern entweder verbunden oder
es ist ein Dehnungsspalt vorhanden, welcher die Temperaturausdehnungen
des Trägers
ausgleicht.
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Um
den Fahrbetrieb des Fahrzeuges auch im Winter sicherzustellen wurden
bereits Gestaltrungen des Trägers
vorgeschlagen, wodurch Schmelzwasser von dem Träger abfließen kann, ohne dass Verbindungen
zwischen den Führungselementen und
dem Träger
von schmelzendem und wieder gefrierendem Wasser beschädigt oder
gelöst
werden und ohne dass Eiszapfen im Fahrbereich des Fahrzeuges entstehen
können.
Nachdem die Fahrzeuge eine relativ geringe Bodenfreiheit aufweisen,
hat sich darüber
hinaus herausgestellt, dass die Oberseiten der Träger des
Fahrweges bei starkem Schneefall geräumt werden müssen. Hierzu
müssen
Räumfahrzeuge
auf dem Träger
fahren und die Schneelast entfernen. Aber auch bei einer geringeren
Schneemenge kann gefrierender Schnee und Eis die Führung und
das Absetzen des Fahrzeuges behindern. Ebenso kann bei Dehnungsfugen
zwischen zwei benachbarten Trägern
Wasser eindringen und bei Gefrieren die Träger beschädigen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Träger zu schaffen,
welcher auch im Winter den Fahrbetrieb eines spurgebundenen Fahrzeuges,
insbesondere einer Magnetschwebebahn, sicher gewährleistet und Beschädigungen
des Trägers
und des Fahrzeuges durch Schnee und Eis vermeidet.
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Die
Aufgabe wird gelöst
mit einem Träger und
einem Verfahren gemäß der unabhängigen Patentansprüche.
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Ein
erfindungsgemäßer Träger eines
Fahrweges für
ein spurgebundenes Fahrzeug weist Stirnseiten und Längsseiten
auf. An den Längsseiten
des Fahrweges sind Führungselementen
wie Gleitleisten und Seitenführschienen
zum Führen
des Fahrzeuges angeordnet. Die Gleitleisten erlauben ein abbremsen und
absetzen des Fahrzeuges auf dem Träger. Im Bereich der Gleitleisten
und/oder Seitenführschienen und/oder
Stirnseiten des Trägers
ist erfindungsgemäß zumindest
ein Heizelement angeordnet, um den entsprechenden Bereich schnee-
und eisfrei zu halten. Es entstehen hierbei schnee- und eisfreie Bereiche
des Trägers,
welche das spurgebundene Fahrzeug zum sicheren Fahren und Abbremsen
benötigt. Darüber hinaus
wird eine Fahrspur erzeugt, welche für Schneeräumfahrzeuge genutzt werden
können, welche
sich auf dem Träger
des Fahrweges fortbewegen. Durch die Beheizung der Stirnseiten des
Trägers
wird außerdem
zuverlässig
vermieden, dass Schmelzwasser oder Schnee in die Fugen zwischen zwei
benachbarten Trägern
eindringt und durch Gefrieren und die dadurch entstehende Ausdehnung des
Wassers die Träger
beschädigt.
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Das
Heizelement muss nicht den kompletten Träger beheizen, sondern nur die
für die
Funktion des Fahrzeuges und des Trägers erforderlichen Flächen von
Schnee und Eis freihalten. Hierdurch wird Energie eingespart, was
insbesondere bei den sehr langen Fahrwegen besonders wichtig ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn dem Heizelement eine Regeleinrichtung zugeordnet
ist. Durch die Regeleinrichtung wird ein optimaler Energieeinsatz
zur Erzielung schnee- und eisfreier Bereiche an dem Träger erreicht.
Es kann damit eine besonders schnelle Enteisung erfolgen oder über einen
kontinuierlichen Zeitraum hinweg eine leichte Erwärmung des
Trägers
erfolgen, welche die Schnee- und Eisbildung auf dem Träger verhindert.
Insbesondere wird durch die Regeleinrichtung vermieden, dass das
Heizelement auch dann beheizt wird, wenn dies gar nicht erforderlich
ist, da die Gefahr von Schnee- und Eisbildung auf dem Träger nicht
besteht.
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Um
die Beheizung des Trägers
möglichst wirkungsvoll
durchführen
zu können,
ist es vorteilhaft, wenn der Regeleinrichtung Feuchte- und/oder Temperatursensoren
zugeordnet sind, mit welchen die Luft- oder Oberflächenfeuchte
des Trägers
bzw. die Umgebungstemperatur oder die Trägertemperatur ermittelt wird.
Diese maßgeblichen
Parameter werden berücksichtigt,
um die Gefahr von Schnee- und Eisbildung auf dem Träger zu ermitteln
und dementsprechend die Heizung ein- oder auszuschalten.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das
Heizelement selbstregelnd ausgeführt.
Es handelt sich hier beispielsweise um ein temperaturabhängiges Widerstandselement,
welches zwischen zwei parallel geführten Kupferleitern angeordnet
ist und hierdurch die Wärmeabgabe
in Abhängigkeit
der Umgebungstemperatur reguliert und begrenzt. Steigt die Umgebungstemperatur,
so sinkt automatisch die Heizleistung des Heizelementes.
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Das
Heizelement, welches in diesem Falle ein elektrisch betriebenes
Heizband ist, ist vorteilhafterweise ummantelt, um Beschädigungen
beim Verlegen in dem Träger
zu vermeiden. Das Heizelement kann hierdurch sogar einbetoniert
werden. Die Selbstregelung des Heizelementes kann zusätzlich zu
der Regelung mit den Feuchte- und/oder Temperatursensoren erfolgen.
Hierdurch wird sichergestellt, dass Fehlerströme abgesichert werden und die
Trägerbeheizung
nur bei bestimmten Umweltbedingungen automatisch ohne manuelle Eingriffe
betrieben werden kann.
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Um
eine möglichst
großflächige Wirkung
des Heizelementes auf die Oberseite des Trägers zu erzeugen, ist das Heizelement
vorzugsweise von den Führungselementen
beabstandet angeordnet. Durch einen Abstand von mehreren Zentimetern
von der Oberfläche
des Führungselementes
wird eine großflächige Abstrahlung
der Heizenergie geschaffen, wodurch trotz weniger Heizelemente bzw.
weniger Heizschleifen ein ausreichend großer Bereich schnee- und eisfrei
gehalten wird, damit der Fahrbetrieb des Fahrzeuges und von Schneeräumgeräten sichergestellt
ist.
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Das
Heizelement kann bei einer betonierten Fahrwegplatte im Bereich
des zu beheizenden Führungselementes
einbetoniert sein. Insbesondere elektrisch betriebene Heizbinder
eignen sich hierfür besonders
gut.
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Der
Einbau eines erfindungsgemäßen Trägers mit
einem Heizelement in den Fahrweg des spurgeführten Fahrzeuges eignet sich
ganz besonders in Fahrwegabschnitten, in welchen eine Steigung von
mehr als +/–4%
vorhanden ist. In diesen Bereichen wird der Betrieb eines Schneeräumgerätes auf
dem Träger
wesentlich vereinfacht, wenn Fahrbereiche für das Schneeräumgerät frei von
Eis und Schnee sind. Zusätzliche
Stabilisierungsmaßnahmen
des Schneeräumgerätes auf
dem Träger sind
hierdurch nicht mehr erforderlich, da die Räder des Schneeräumgerätes auf
dem Träger
gut greifen und entsprechend der Bodenfreiheit des Fahrzeuges der
Magnetschwebebahn räumen
können.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Beheizen von Führungselementen
an einem Träger
eines Fahrweges für
ein spurgebundenes Fahrzeug, insbesondere eine Magnetschwebebahn,
zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest ein Heizelement im Bereich
der Gleitleisten und/oder Seitenführschienen und/oder Stirnseiten
des Trägers
in Abhängigkeit der
aktuellen Umweltbedingungen wie Umgebungstemperatur und/oder Luftfeuchtigkeit
beheizt wird, um den entsprechenden Bereich schnee- und eisfrei zu
halten. Es werden also nur einzelne, für den Fahrbetrieb des Fahrzeuges
und/oder eines Schneeräumgerätes wichtigen
Bereiche des Trägers
beheizt, um einen sicheren Betrieb des Fahrzeuges und/oder Schneeräumgerätes zu gewährleisten.
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Insbesondere
durch die Beheizung der Gleitleisten wird sichergestellt, dass ein
Fahrweg geschaffen wird, welcher schnee- und eisfrei ist und auf welchem
das Schneeräumgerät die komplette
Oberseite des Trägers
von Schnee und Eis freihalten kann.
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Durch
das Feststellen der Parameter Umgebungstemperatur, Trägertemperatur,
Luftfeuchtigkeit und/oder Trägerfeuchtigkeit
wird ein Betrieb der Heizelemente ermöglicht, welcher nur stattfindet,
wenn eine gewisse Gefahr von Schnee- und Eisbildung auf dem Träger besteht.
So wird das Heizelement nicht betrieben, wenn zwar eine niedrige
Temperatur vorherrscht, die Feuchtigkeit aber gering ist. Steigt
andererseits die Feuchtigkeit, so ist bei niedriger Temperatur mit
einer Schnee- oder Eisbildung auf dem Träger zu rechnen. Das Heizelement
wird sodann betrieben oder zumindest in Bereitschaft gehalten.
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Wird
die Heizleistung des Heizelementes in Abhängigkeit der aktuellen Umweltbedingungen
geregelt, so ist ein energiesparender Betrieb des Heizelementes
möglich.
Bei extremen Umweltbedingungen ist auch eine höherer Heizleistung erforderlich, als
bei weniger extremen Umweltbedingungen.
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Weitere
Vorteile der vorliegenden Erfindung zeigen die folgenden Ausführungsbeispiele.
Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Teiles eines Trägers und
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2 eine
Ansicht einer Stirnfläche
des Trägers.
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In 1 ist
eine perspektivische Darstellung eines Teiles eines Trägers 1 gezeigt.
Der Träger 1 besteht
aus einer Tragplatte 2 und zwei nach unten von der Tragplatte 2 abstehende
Stege 3, von denen in dieser Darstellung nur ein Steg 3 gezeigt
ist. Die Tragplatte 2 weist einen Kragarm 4 auf,
welcher über den
Steg 3 hinausragt. An dem Kragarm 4 ist eine Seitenführschiene 5 seitlich
angeordnet. Die Seitenführschiene 5 erstreckt
sich seitlich entlang des Trägers 1 und
bewirkt die Führung
des Fahrzeuges, welches entlang des Trägers 1 verfahrbar
ist. Unterhalb des Tragarmes 4 sind nicht dargestellte
Statorelemente angeordnet, welche für den Vortrieb des Fahrzeuges
sorgen.
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Auf
der Oberseite der Tragplatte 2, im Bereich des Kragarmes 4,
ist eine Gleitleiste 6 dargestellt. Die Gleitleiste 6 ist
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
in die Form des Trägers 1 integriert, wobei
der Träger 1 ein
Betonfertigteil ist. In einer anderen nicht dargestellten Ausführung ist
es auch möglich,
dass der Träger 1 als
Stahlbauteil oder als kombiniertes Stahl-Betonbauteil ausgeführt ist.
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In
der Nähe
der Seitenführschiene 5 und
der Gleitleiste 6 sind jeweils zwei Heizelemente 7 angeordnet.
Die Heizelemente 7 verlaufen entlang der Seitenführschiene 5 und
der Gleitleiste 6 in einem Abstand von wenigen Zentimetern.
Sie sind elektrisch betrieben und können entweder selbstregelnd und/oder über Sensoren
geregelt sein. Die Selbstregelung kann durch eine Ausführung der
Heizelemente 7 mit Widerstandselementen erfolgen, wodurch
in Abhängigkeit
der Außentemperatur
die Heizleistung verändert
wird. So wird im Gegensatz zu einem wärmeren Träger 1 eine stärkere Heizleistung
verbraucht, wenn der Träger 1 kalt
ist. Zusätzlich
ist eine externe Regulierung möglich
mit Sensoren 8 und 9, welche die Temperatur und
die Feuchtigkeit des Trägers 1 oder
der Umgebung feststellen und dementsprechend die Heizelemente 7 ein-
oder ausschalten. So wird sichergestellt, dass bei Temperaturen
oder Feuchtigkeiten, bei welchen eine Schnee- oder Eisbildung nicht
auftritt, keine Energie für
die Heizelemente 7 verbraucht wird und somit die Beheizung des
Trägers 1 sehr
energiesparend erfolgen kann.
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Durch
die Anordnung der Heizelemente 7 im Bereich der Gleitleiste 6 wird
ein Bereich auf der Oberseite der Tragplatte 2 des Trägers 1 von
Schnee und Eis freigehalten, welcher gleichzeitig eine Fahrbahn
für ein
Schneeräumgerät bildet.
Das Schneeräumgerät kann dabei
die komplette Oberseite der Tragplatte 2 von Schnee und
Eis freihalten, so dass die Bodenfreiheit des über den Träger 1 fahrenden Fahrzeuges
beispielsweise der Magnetschwebebahn ausreicht, um das Fahrzeug
nicht durch den aufliegenden Schnee in seiner Fahrt zu behindern.
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2 zeigt
die Stirnseite eines Trägers 1.
An der Stirnseite sind ebenfalls Heizelemente 7 angeordnet,
welche die Stirnseite des Trägers 1 von Schnee
und Eis freihalten. Dabei ist sichergestellt, dass ein Wärmedehnungsspalt,
welcher zwischen zwei aufeinanderfolgenden Trägern 1 des Fahrweges
vor handen ist, nicht vereist und durch das sich beim Vereisen ausdehnende
Wasser Beschädigungen
des Trägers 1 verursacht.
Die Funktionsweise der Heizelemente 7 an den Stirnseiten
des Trägers 1 ist
ebenso wie die der Heizelemente 7 an den Seitenführungsschienen 5 und
den Gleitleisten 6. Sie kann ebenfalls selbstregelnd und/oder
durch eine Regelung, welche durch die Umweltbedingungen erfolgt, betrieben
werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Auch
wenn sich eine elektrische Heizung als besonders vorteilhaft in
Bezug auf die vorliegende Erfindung anbietet, so ist dennoch auch
die Heizung mit einer beheizten Flüssigkeit möglich. Die Heizenergie kann
beispielsweise solarbetrieben oder elektrisch erzeugt werden.