DE10249091A1 - Gleitfläche für einen Magnetbahnfahrweg mit einer hitzebeständigen Polymerbeschichtung - Google Patents
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Abstract
Zur Verringerung von Reibungskräften, Wärmeentwicklung und Abrieb beim Absetzen des Magnetbahnfahrzeuges auf die Kufen (5) wird auf die Oberfläche des Fahrweges im Bereich der Gleitflächen (5) eine hitzebeständige Polymerbeschichtung (11) aufgebracht, die aus Polytetrafluorethylen oder einem Fluorthermoplast besteht. Das Polymer wird als Dispersion aufgespritzt und dann durch eine Wärmebehandlung mit Infrarotstrahlung gesintert bzw. geschmolzen. Der Reibungsbeiwert zwischen Fahrzeugkufen (5) und Gleitfläche (6) wird durch die Rautiefe (9, 10) der vorbehandelten Fahrwegoberfläche gesteuert.
Description
- Im planmäßigen Fahrzustand werden Magnetbahnfahrzeuge von den Tragmagneten in Verbindung mit den im Fahrweg befestigten Statorpaketen (
3 ) getragen und angetrieben. Sie schweben über der Fahrwegplatte (1 ) bzw. dem Spannbetonträger (2 ) des ebenerdigen bzw. aufgeständerten Fahrweges. Die seitliche Führung des Fahrzeuges erfolgt durch Magnetfelder längs der Seitenführungsschienen (4 ). Wenn das Tragsystem infolge eines Störfelds ausfällt oder der Zug in einem Bahnhof planmäßig anhält, wird er auf Kufen (5 ) abgesetzt, die auf Gleitflächen (6 ) gleiten. - Diese Gleitflächen bestehen im allgemeinen aus geschliffenem Beton oder aus Stahl. Der Reibungsbeiwert zwischen Kufen und Gleitflächen ist bei Beton größer als bei Stahl. Außerdem leitet der Beton die infolge der Reibungsarbeit entstehende Energie schlechter ab. Dadurch erhitzen sich die Kufen auf Beton stärker als auf Stahl, wobei kurzzeitig Temperaturspitzen von mehreren hundert Grad auftreten können. Dies führt bei Gleitflächen aus Beton zu einem erhöhten Verschleiß an den Kufen.
- Eine mögliche Maßnahme besteht darin, dass die Fahrwegoberfläche von Betonträgern im Bereich der Gleitflächen von vornherein oder nachträglich mit Stahl (
8 ) belegt wird. Diese Ausführung ist notwendig, u. a. wegen der Verankerung der Stahlplatten im Beton. - Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Verringerung der Reibungsbeiwerte von Fahrwegoberflächen aus Beton oder Stahl durch eine hitzebeständige Polymerbeschichtung (
11 ). Als Beschichtungsmaterial wird Polytetrafluorethylen (PTFE) oder ein Fluorthermoplast verwendet. Das Aufbringen auf die Oberfläche erfolgt entweder in Form von Pulver oder durch Aufspritzen in Form einer Dispersion (13 ). Der erforderliche Sinterungs- oder Schmelzvorgang wird durch eine kurzzeitige, intensive Wärmebehandlung der Beschichtung mittels Infrarotstrahler bewirkt (14 ). Mit diesem Verfahren lässt sich eine Beschichtung herstellen, die von allen verfügbaren Werkstoffen der organischen Chemie die beste Beständigkeit sowohl gegenüber Umwelteinflüssen als auch lokalen Temperaturspitzen bis zu mehreren hundert Grad aufweist. Die im Bauwesen sonst üblichen Beschichtungen auf Polyurethan- oder Epoxidharzbasis versagen bei solchen Temperaturen. - Außerdem zeichnen sich PTFE und Fluorthermoplast durch niedrige Reibungsbeiwerte aus. Diese können durch größere oder kleinere Rautiefen (
9 ,10 ) der beispielsweise durch Sandstrahlen vorbehandelten Oberfläche gesteuert werden. - Wenn es durch Bremsvorgänge zu einem unzulässigen Materialabtrag gekommen ist, ist eine einfache, kurzfristige Nachbeschichtung möglich. In den
1 bis5 wird die praktische Anwendung der Erfindung beschrieben.1 zeigt eine Fahrwegplatte für den ebenerdigen Fahrweg, die üblicherweise in Überkopflage betoniert wird. Damit ist eine maßgenaue und hochwertige Herstellung der Betonoberfläche im Bereich der späteren Gleitflächen (6 ) möglich. Durch Aufbringen der hitzebeständigen Beschichtung (11 ) wird der Reibungsbeiwert der Gleitfläche verringert. Vorher ist durch Sandstrahlen oder ein anderes Verfahren die gewünschte Rautiefe (9 ,10 ) der Betonoberfläche herzustellen. -
2 zeigt einen Spannbetonträger für den aufgeständerten Fahrweg, bei dem die Fahrwegoberfläche üblicherweise auch beim Betonieren oben liegt. Deshalb wird im Bereich der Gleitfläche ein Sockel (12 ) aufbetoniert. Durch teilweises Abschleifen dieses Sockels kann oben die genaue Höhenlage der Gleitfläche hergestellt werden. Gleichzeitig wird so die oberste Betonschicht, die meistens einen erhöhten Porengehalt aufweist, entfernt. Durch Faserzugabe in den Beton des Sockelbereiches kann die Qualität verbessert werden. Die3 und4 zeigen das Aufspritzen der Dispersion und die Wärmebehandlung bei der Beschichtung eines Sockels. - Die
4 schließlich zeigt eine Fahrwegplatte, bei der die Fahrwegoberfläche im Bereich der Gleitfläche (6 ) von vornherein mit Stahl (8 ) belegt ist. Die Anwendung einer hitzebeständigen Polymerbeschichtung (11 ) ist jedoch auch hier vorteilhaft möglich. -
- 1
- Fahrwegplatte für ebenerdigen Fahrweg
- 2
- Spannbetonträger für aufgeständerten Fahrweg
- 3
- Statorpakete
- 4
- Seitenführschienen
- 5
- Kufen des Magnetbahnfahrzeuges
- 6
- Gleitflächen
- 7
- Fahrwegoberfläche aus Beton
- 8
- Fahrwegoberfläche aus Stahl
- 9
- größere Rautiefe der Fahrwegoberfläche aus Beton
- 10
- kleinere Rautiefe der Fahrwegoberfläche aus Beton
- 11
- hitzebeständige Polymerbeschichtung
- 12
- teilweise abschleifbarer Betonsockel für Gleitfläche
- 13
- Spritzpistole zum Aufbringen der Beschichtungsdispersion
- 14
- Wärmebehandlung durch Infrarotbestrahlung
Claims (11)
- Gleitfläche für einen Magnetbahnfahrweg dadurch gekennzeichnet, dass auf die Fahrwegoberfläche im Bereich der Gleitfläche eine hitzebeständige Polymerbeschichtung aufgebracht wird.
- Gleitfläche nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsmaterial Polytetrafluorethylen oder ein Fluorthermoplast verwendet wird.
- Gleitfläche nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial als Pulver aufgestreut oder als Dispersion aufgespritzt wird.
- Gleitfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial durch eine Wärmebehandlung, vorzugsweise eine Infrarotbestrahlung, gesintert oder geschmolzen wird.
- Gleitfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Reibungsbeiwert der Gleitfläche durch die Rautiefe der zu beschichtenden Fahrwegoberfläche und die Dicke der Beschichtung gezielt beeinflusst wird.
- Reparatur oder Nachbeschichtung einer Gleitfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass auf die beschädigte Fläche zusätzliches Beschichtungsmaterial aufgebracht und mit dem bereits vorhandenem Material durch eine Wärmebehandlung, vorzugsweise eine Infrarotbestrahlung, versintert oder verschmolzen wird.
- Gleitfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die zu beschichtende Fahrwegoberfläche im Bereich der Gleitfläche aus Stahl besteht.
- Gleitfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die zu beschichtende Fahrwegoberfläche im Bereich der Gleitfläche aus Beton besteht.
- Gleitfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8 dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich der Gleitfläche zu beschichtende Fahrwegoberfläche aus einem Betonsockel (
6 ) besteht. - Gleitfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Beton im Bereich der Gleitfläche durch Faserzugabe vergütet wird.
- Verfahren zur Beschichtung einer Fahrwegoberfläche aus Beton nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 8 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Beton vor dem Aufbringen der Beschichtung zur Trocknung einer Wärmebehandlung unterzogen wird, vorzugsweise einer Infrarotbestrahlung.
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