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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Statorpaket für einen Fahrweg eines Fahrzeuges einer Magnetschwebebahn, wobei das Statorpaket aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Statorbleche besteht und das Statorpaket Befestigungselemente zur Befestigung des Statorpaketes an einem Fahrwegträger des Fahrweges und Nuten zur Aufnahme von Wicklungen aufweist.
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Aus der
DE 199 31 367 A1 ist ein Fahrwegträger für einen Fahrweg einer Magnetschnellbahn bekannt, an welchem als Teil des Linearantriebes des Fahrzeuges zwei Statorpakete angeordnet sind. Die Statorpakete sind mittels Stegflanschen an dem Fahrwegträger befestigt. Die Statorpakete weisen Nuttraversen auf, welche in die Statorpakete und deren Statorbleche eingearbeitet sind und mittels Schraub- und Bolzenverbindungen an den Stegflanschen befestigt sind. Die Stegflansche erstrecken sich nur bis knapp über die Nuttraverse, sodass die Statorpakete weitgehend frei verlaufen. Eine mechanische Beschädigung der Statorpakete ist hierdurch nicht ausgeschlossen.
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Aus der
DE 10 2004 012 246 A1 sind ebenfalls Statorpakete für entsprechende Fahrwege einer Magnetschwebebahn bekannt. Diese Statorpakete weisen seitlich angeordnete Endbleche auf, welche mit Tragbolzen verschweißt sind. Die Tragbolzen sind in Ausnehmungen des Statorpaketes eingesetzt um so eine zusätzliche Haltefunktion für das Statorpaket auszuüben. Die Statorpakete selbst weisen an ihrer Unterseite Nuten auf, in welche die Wicklungen des Linearantriebes eingelegt sind. Die Endbleche reichen in ihrem unteren, den Nuten zugewandten Ende bis zwischen die Nuten hinein um an diesen Stellen Kapseln anschrauben zu können. Die empfindlichen Enden der Statorbleche liegen aber dennoch frei.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die oben genannten Nachteile zu vermeiden und einerseits einen Schutz der Statorbleche vor Beschädigung und andererseits eine einfache Befestigung der Statorpakete an dem Fahrwegträger zu schaffen.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einem Statorpaket mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Das erfindungsgemäße Statorpaket für einen Fahrweg einer Magnetschwebebahn besteht aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Statorbleche. Das Statorpaket weist Befestigungselemente zur Befestigung des Statorpaketes an einem Fahrwegträger des Fahrweges und Nuten zur Aufnahme von Wicklungen auf. Erfindungsgemäß sind die Befestigungselemente seitlich an den Statorblechen angeordnete Halter, deren Kontur im Bereich der Nuten der Form der Statorbleche entspricht und die an dem den Nuten abgewandten Ende zur Befestigung an dem Fahrwegträger ausgebildet sind. Die erfindungsgemäßen Halter decken auf diese Art und Weise die Statorbleche weitgehend vollständig, zumindest in ihrem empfindlichen Bereich der Nuten ab. Hierdurch wird verhindert, dass die dünnen Statorbleche durch mechanische Einwirkung verbogen werden oder durch Beschädigung eines eventuell aufgebrachten Korrosionsschutzes zu korrodieren beginnen. Es wird damit sichergestellt, dass die Antriebsenergie für das Fahrzeug optimal genutzt wird und keine Verluste durch beschädigte Statorpakete entstehen. Die Halter sind außen an dem Statorpaket angeordnet und stimmen dort weitgehend mit der Kontur der Nuten und Zähne des äußersten Statorbleches überein. Die Nuten der Statorpakete selbst können dabei geradlinig, rechtwinkelig oder schräg zur Längsachse des Statorpaketes oder beispielsweise gewinkelt verlaufen.
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Die Erfindung hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Halter nicht nur dem Schutz der Statorbleche dienen, sondern zudem so ausgebildet sind, dass sie zur Befestigung des Statorpaketes an dem Fahrwegträger dienen. Hierzu sind sie an dem Ende, das von den Nuten abgewandt ist, als Befestigungselemente ausgebildet. Ein zusätzliches Befestigungselement, welches an die Halter angeschweißt werden muss, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist hierdurch nicht mehr erforderlich. Die Erfindung bewirkt somit mit wenig Bauteilen eine schnelle und sichere Befestigung und zudem einen Schutz der Statorpakete.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Halter als Polbleche ausgebildet sind. Sie sind damit magnetisch wirksamer Bestandteil der Statorpakete. Der Bauraum der Statorpakete kann hierdurch verringert werden, da kein zusätzlicher Raum für separate Befestigungselemente benötigt wird.
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Sind die Halter zumindest teilweise aus einem magnetisch wirksamen Material ausgebildet, so können sie einerseits als Polbleche dienen und andererseits zum Beispiel für die Befestigung der Statorpakete geeignetere Materialien aufweisen.
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Sind die Halter zumindest teilweise aus einem magnetisch unwirksamen Material ausgebildet, so könne eventuell auftretende Störungen des Magnetflusses durch die Halter vermieden werden. Durch diese Möglichkeit ist ein individuell auf die Anforderungen der Statorpakete und der Befestigungselemente abgestimmter Halter herstellbar.
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Vorteilhafterweise sind die Halter mittels Querschrauben durch die Statorbleche befestigt. Die Halter mit ihren Querschrauben bewirken somit außerdem ein Zusammenpressen der Statorbleche, welches für einen optimalen Betrieb des Linearantriebes erforderlich ist. Die Querschrauben können hierbei unabhängig von der Befestigung des Statorpaketes an dem Fahrwegträger dort angeordnet sein, wo sie für das Zusammenpressen der Statorbleche am geeignetsten sind. Dies kann unabhängig von der Befestigung der Statorpakete an dem Fahrwegträger sein, wie es beispielsweise im Stand der Technik der Fall wäre.
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Sind die Halter mit den Statorblechen verklebt, so wird auch hierdurch eine flächige Verbindung und damit ein erleichtertes Zusammenpressen der Statorbleche bewirkt. Darüber hinaus ist ein zusätzlicher Schutz vor Beschädigung geschaffen, da hierdurch zusätzlich vermieden wird, dass die Halter durch mechanische Krafteinwirkung von den Statorblechen entfernt werden. Darüber hinaus ist die Montage erleichtert, da durch das Verkleben der Halter mit den Statorblechen sichergestellt wird, dass die Halter konturengleich mit den Statorblechen sind. Ein Versatz der Halter zu den Statorblechen wird verhindert, wodurch ein optimaler Schutz der Statorbleche erzielt wird.
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Um eine besonders einfache Befestigung des Statorpaketes an dem Fahrwegträger zu erzielen, ist vorgesehen, dass die Halter an dem den Nuten abgewandten Ende zur Befestigung an dem Fahrwegträger abgewinkelt sind. Die Halter sind hierdurch im Wesentlichen L-förmig ausgeführt. An einem Schenkel des „L“ ist der Halter mit den Statorblechen verbunden, während der andere Schenkel zur Befestigung des Statorpaketes an dem Fahrwegträger dient.
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Sind die Halter einteilig, insbesondere U- oder π-förmig ausgebildet, so sind beide seitlichen Befestigungselemente in einem Bauteil vereinigt. Hierdurch kann sich in vorteilhafter Weise eine Vereinfachung bei der Montage ergeben.
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Sind in den abgewinkelten Schenkeln der Halter Bohrungen vorgesehen, so sind die Halter und damit das Statorpaket an dem Fahrwegträger mittels Schrauben zu befestigen.
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Alternativ zur Befestigung mit Schrauben können die Halter an ihrem abgewinkelten Ende Flächen aufweisen, welche zur Befestigung an dem Fahrwegträger mittels Klemmen dienen. Auch hierdurch ist eine schnelle und einfache Montage möglich, welche zudem noch, falls erforderlich, Justierungen bezüglich der Position des Statorpaketes an dem Fahrwegträger auf einfache Art und Weise erlauben.
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Bilden die abgewinkelten Enden der Halter Auflagen zur flächigen Anordnung an dem Fahrwegträger, so ist eine stabile Befestigung des Statorpaketes an dem Fahrwegträger ermöglicht. Die entsprechenden Gegenflächen an dem Fahrwegträger können beispielsweise durch Fräsen oder Schleifen bereits so vorbearbeitet sein, dass die Halter ohne weitere Einstellmaßnahmen lagerichtig die Statorpakete an dem Fahrwegträger befestigen.
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Um einen sehr stabilen Schutz der Statorbleche zu erzielen und zugleich die Halter als Befestigungselemente einsetzen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Halter ein Vielfaches der Wandstärke der Statorbleche aufweisen. Die Statorbleche haben üblicherweise eine Wandstärke von etwa 0,5 mm. Die Halter hingegen benötigen, falls sie als Befestigungselemente der Statorpakete an dem Fahrwegträger dienen sollen, eine Wandstärke von mehreren Millimetern.
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Vorzugsweise sind die äußeren Kanten der Halter gebrochen. Hierdurch wird ein weiterer Schutz vor Beschädigung geschaffen. Insbesondere wenn ein Korrosionsschutz auf die Halter und die Statorbleche aufgebracht ist, welcher üblicherweise ein Lack ist, ist durch die gebrochenen Kanten ein Schutz vor Abplatzen oder Abschlagen des Korrosionsschutzes geschaffen.
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Das erfindungsgemäße Statorpaket ist besonders stabil ausgebildet, wenn die Halter kontinuierlich entlang der Statorbleche verlaufen und ebenfalls kontinuierlich für eine Auflage an dem Fahrwegträger sorgen. Die Statorbleche werden somit durch die Halter ausgesteift und auch in dieser Hinsicht vor Verformungen oder Beschädigungen gesichert. Auch ist die Krafteinleitung über die Statorbleche in den Fahrwegträger durch diese kontinuierliche Auflage wesentlich verbessert im Vergleich zu einer diskontinuierlichen Befestigung beziehungsweise einer Befestigung allein durch Quertraversen. Wesentlich für diese Aussteifung ist es, dass die Halter kontinuierlich abgewinkelt sind. Für die Befestigung an dem Fahrwegträger können die Halter einzelne Laschen aufweisen, welche sie an dem Fahrwegträger befestigt sind.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:
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1 einen Ausschnitt eines Fahrwegträgers mit einem Statorpaket;
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2 den Ausschnitt des Fahrwegträgers aus 1 in perspektivischer Darstellung von unten;
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3 die Seitenansicht eines Statorpaketes;
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4 die perspektivische Ansicht eines Halters;
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5 die perspektivische Ansicht der Statorbleche und
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6 die perspektivische Ansicht eines Statorpaketes mit Haltern.
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In 1 ist ein Ausschnitt aus einem Fahrwegträger 1 dargestellt. Der Ausschnitt zeigt insbesondere einen Obergurt eines Fahrwegträgers 1, welcher aus Beton gefertigt ist. Derartige Fahrwegträger können allerdings auch aus anderen Materialen, insbesondere aus Stahl hergestellt sein. An dem Fahrwegträger 1 ist mittels Befestigungsschrauben 2 ein Statorpaket 3 angeschraubt. Das Statorpaket 3 besteht im Wesentlichen aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Statorbleche 4. Die Statorbleche 4 weisen eine Wandstärke von etwa 0,5 mm auf und sind vertikal stehend aneinandergereiht. Seitlich der Statorbleche 4 ist jeweils ein Halter 5 angeordnet. Die Halter 5 sind wesentlich dicker als die Statorbleche 4. Mittels einer Querschraube 6 sind die beiden Halter 5 miteinander verschraubt, wobei die dazwischen angeordneten Statorbleche 4 zusammengepresst werden. Die Halter 5 sind L-förmig ausgebildet, wobei das hier als der kürzere Schenkel dargestellte abgewinkelte Ende 7 zur Befestigung des Statorpaketes 3 an dem Fahrwegträger 1 dient. Die Befestigungsschrauben 2 sind hierfür durch das abgewinkelte Ende 7 des jeweiligen Halters hindurchgeschraubt. In der dargestellten Ausführung reichen sie bis zum oberen Ende des Fahrwegträgers 1 und sind mit einer Mutter 8 verschraubt. Selbstverständlich könnte der Fahrwegträger 1 auch mit vorstehenden Gewindebolzen ausgestattet sein, an welche die Halter 5 mit einer unten angeordneten Mutter festgeschraubt werden oder es sind die Muttern (8) bzw. Gewinde in dem Beton versenkt angeordnet.
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Der in der 1 dargestellte längere Schenkel des Halters 5, welcher entlang der Statorbleche 4 verläuft, endet, wie in den folgenden Figuren noch ausführlich dargestellt wird, konturengleich mit den Statorblechen 4. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Statorbleche 4 nicht über die stärkeren und stabileren Halter 5 hinausragen. Eine Beschädigung und Verletzung der Statorbleche 4, welche wesentlich für den Antrieb des Fahrzeuges der Magnetschwebebahn sind, wird hierdurch weitgehend verhindert. Auch wenn die äußeren Kanten der Halter 5 eine Fase aufweisen, trägt dies zum Schutz der Statorbleche 4 bei, da hierdurch eine Korrosionsschicht, beispielsweise ein Lack, stabiler an dem Halter 5 und an den Statorblechen 4 haftet. Eine Korrosion an den Statorblechen 4 wird hierdurch zuverlässig vermieden.
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In 2 ist eine perspektivische Ansicht von unten auf den Fahrwegträger 1 der 1 dargestellt. Es ist hieraus ersichtlich, dass die L-förmigen Halter 5 mittels den Befestigungsschrauben 2 an dem Fahrwegträger 1 befestigt sind. Jeder Halter weist hierbei drei Befestigungsschrauben 2 auf. Diese Anzahl von Befestigungsschrauben kann aber je nach Bedarf variiert werden. In dem längeren Schenkel der Halter 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel vier Querschrauben 6 angeordnet, welche für eine sichere Befestigung der Statorbleche 4 sorgen. Die Querschrauben 6 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel seitlich zu den Befestigungsschrauben 2 versetzt angeordnet, wodurch eine besonders gute Krafteinleitung aus den Statorblechen 4 in den Fahrwegträger 1 ermöglicht wird. Außerdem erfolgt hierdurch eine stabile Befestigung der Statorbleche 4. Das abgewinkelte, kurze Ende der Halters 5 bildet eine Auflage und liegt kontinuierlich und flächig auf einer entsprechend vorbereiteten Befestigungsfläche 9 des Fahrwegträgers 1 auf. Die Befestigungsfläche 9 kann durch Fräsen oder Schleifen vorbereitet sein, sodass das Statorpaket 3 in einer exakt vorbestimmten Position an dem Fahrwegträger 1 zu befestigen ist.
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Wie aus dieser Darstellung der 2 bereits zu entnehmen ist, weist das Ende des Halters 5, welches an den Statorblechen 4 anliegt, dieselbe Kontur auf wie die Statorbleche 4. Insbesondere Nuten 10 und Zähne 11, welche in den Statorblechen 4 vorgesehen sind, um nicht dargestellte Wicklungen aufnehmen zu können, finden sich in den Haltern 5 wieder. Vorzugsweise haben dementsprechend die Halter 5 und die Statorbleche 4 exakt dieselbe Kontur, sodass eine mechanische Beschädigung der Statorbleche 4 vermieden wird. Die wesentlich stabiler ausgeführten Halter 5 schützen die Statorbleche 4 vor Verbiegen und damit vor einer Verschlechterung ihre Wirkungsgrades.
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3 zeigt eine Seitenansicht eines Statorpaketes 3. Die seitlich angeordneten Halter 5 weisen dieselbe Kontur auf wie die dahinter angeordneten Statorbleche 4. Die Zähne 11 haben hierbei leichte Hinterschneidungen um darin die Wicklungen für den Linearantrieb klemmen zu können. Diese Kontur ist sowohl in den Statorblechen als auch in den Haltern weitgehend identisch. Nachdem im Wesentlichen sichergestellt werden muss, dass die Statorbleche 4 durch die Halter 5 vor Beschädigung geschützt werden, ist es grundsätzlich möglich, dass die Kontur der Halter 5 etwas kleiner in ihren Nuten 10 ausgeführt ist und somit die Statorbleche 4 leicht überlappt. Idealerweise haben jedoch die Halter 5 dieselbe Form der Nuten 10 und Zähne 11 wie die Statorbleche 4.
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Halter 5 und Statorbleche 4 sind mit den Querschrauben 6 aneinander gepresst. In den Zwischenräumen zwischen den vier Querschrauben 6 sind die Befestigungsschrauben 2 angeordnet, mit welchen das Statorpaket 3 an dem Fahrwegträger 1 angeschraubt wird.
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4 zeigt einen Halter 5 in perspektivischer Ansicht. Auch hieraus ist ersichtlich, dass der Halter 5 L-förmig ausgebildet ist und an einem, dem längeren Schenkel, Nuten 10 und Zähne 11 aufweist. Darüber hinaus sind in dem Halter 5 Bohrungen 12 angeordnet zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 2 und Querschrauben 6.
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Der kürzere Schenkel des Halters 5 kann wie hier dargestellt durchgehend ausgebildet sein. Denkbar sind aber selbstverständlich auch Aussparungen, sodass lediglich die Bohrungen 12 zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 2 von ausreichend Material umgeben sind. Wird eine besondere Stabilität der Halter 5 erwünscht, so ist es vorteilhaft, wenn zumindest die Abkantung zur Erzielung der L-förmigen Gestalt des Halters 5 durchgehend verläuft.
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In 5 ist das Paket der Statorbleche 4 dargestellt. Auch hier ist die Form der Nuten 10 und Zähne 11 ersichtlicherweise ebenso wie in dem Halter 5 der 4. Auch sind Bohrungen 13 vorgesehen, welche mit den Bohrungen 12 der Halter 5 korrespondieren.
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Statorpaketes 3, das aus zwei seitlich an den Statorblechen 4 angeordneten Haltern 5 besteht, welche mit Querschrauben 6 miteinander verbunden sind. Zusätzlich zu der Verbindung mit den Querschrauben ist es auch möglich, dass die Halter 5 an den Statorblechen 4 angeklebt sind. Hierdurch wird eine besonders innige Verbindung zwischen Halter 5 und Statorblech 4 geschaffen, wodurch vermieden wird, dass sich insbesondere die Zähne 11 des Halters 5 von den Zähnen des Statorbleches 4 entfernen und hierdurch einen Spalt bilden. Die Halter 5 und Statorbleche 4 können einen gemeinsamen Korrosionsschutz, beispielsweise in Form eines Lacks aufweisen. Nachdem die Statorbleche 4 und die Halter 5 miteinander verbunden sind, können diese gemeinsam lackiert werden. Weisen die äußeren Kanten des Halters 5 Abkantungen, beziehungsweise Phasen oder Rundungen auf, so verhindern diese zuverlässig ein Abplatzen des Korrosionsschutzes von den Blechen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind jederzeit möglich. Außerdem sind Kombinationen zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen, welche zu neuen Ausführungsbeispielen führen können von der vorliegenden Beschreibung mit umfasst.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrwegträger
- 2
- Befestigungsschrauben
- 3
- Statorpaket
- 4
- Statorbleche
- 5
- Polblech
- 6
- Querschrauben
- 7
- abgewinkeltes Halternde
- 8
- Mutter
- 9
- Befestigungsfläche
- 10
- Nuten
- 11
- Zähne
- 12
- Bohrungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19931367 A1 [0002]
- DE 102004012246 A1 [0003]
