DE19735481C1 - Fahrwegelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrwegelement eines aus Stahl bestehenden Fahrweges für eine Magnetschnellbahn mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Fahrwegele­ mente der hier interessierenden Art sind die als Trage- und Führungselemente dienenden, schienenähnlichen Träger, die in ihrer Gesamtheit den Fahrweg für die Magnetschnellbahn bilden. Ein solches Fahrwegelement ist z. B. aus der DE 31 11 385 C2 bekannt.

An die einzelnen Fahrwegelemente werden hohe Anforderungen gestellt, unabhängig davon, ob der Fahrweg ebenerdig an­ geordnet ist oder auf Stützen gelagert ist. Die am Fahrweg bzw. seinen Elementen angreifenden Kräfte sind unterschied­ licher Art. Von Bedeutung sind das Eigengewicht, die Ver­ kehrslasten einschließlich der aerodynamischen Kräfte, die auf das Fahrzeug und somit auf den Fahrweg wirken, ferner horizontal gerichtete Fliehkräfte, z. B. bei schneller Kur­ venfahrt, sowie Windkräfte und schließlich auch temperatur­ bedingte Kräfte usw., wobei sich diese Kräfte in mannig­ facher Weise überlagern oder auch teilweise entgegengesetzt wirken. Die temperaturbedingten Kräfte ergeben sich bei Behinderung von temperaturbedingten Maßänderungen, wobei es das Ziel ist, nach Möglichkeit durch temperaturbedingte Maßänderungen auftretende Kräfte zu vermeiden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzusehen, mit deren Hilfe sich durch temperaturbedingte Maßänderungen entstehende Kräfte soweit wie möglich ver­ meiden lassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung mit den Merk­ malen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 vor, daß das Fahrwegelement eine quer zu seiner Längsrichtung und in seiner Längsrichtung steife, starr gelagerte Mittel­ stütze und an seinen beiden Enden in Längsrichtung des Fahrwegelementes zumindest teilweise flexibel verformbare Endstützen aufweist, die temperaturbedingte Maßänderungen zulassen.

Das Fahrwegelement ist vorzugsweise ein Zweifeldträger und - auf seine Länge bezogen - in der Mitte starr gelagert. Die beiden Endstützen können bodenseitig ebenfalls starr angeordnet sein; ihr Widerstandsmoment ist aber in Längs­ richtung des Fahrwegelementes viel geringer als quer dazu, so daß die Endstützen temperaturbedingte Maßänderungen des Fahrwegelementes durch Verformung aufnehmen können.

Die Endstützen bestehen vorzugsweise im wesentlichen aus scheiben- bzw. plattenförmigen Elementen, deren Querschnitt in Längsrichtung des Fahrwegelementes konstant und um ein Vielfaches geringer ist als ihr Querschnitt quer zur Längsrichtung des Fahrwegelementes.

Die Endstützen sind in der Lage, temperaturbedingte Maß­ änderungen mitzumachen, so daß temperaturänderungsbedingte Kräfte vermieden werden.

Weitere bevorzugte Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher be­ schrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht eines Fahrwegelementes mit jeweils an dessen Enden anschließenden, abge­ brochen dargestellten Fahrwegelementen;

Fig. 2: eine Einzelheit aus Fig. 1 in größerem Maß­ stab;

Fig. 3: eine Stirnansicht einer Endstütze entlang dem Schnitt III-III in Fig. 1;

Fig. 4: eine Stirnansicht einer Mittelstütze eines anderen, für einen Kurvenbereich vorgesehe­ nen Fahrwegelementes analog dem Schnitt IV- IV in Fig. 1 und

Fig. 5: einen Schnitt für eine Mittelstütze längs der Linie V-V in Fig. 1.

Ein Fahrwegelement 1 für einen aus Stahl bestehenden Fahr­ weg für eine Magnetschnellbahn umfaßt ein Deckblech 2, seitliche Führungsschienen 3, 4, Statorpakete 5, 6 sowie die auftretenden Kräfte in Richtung Boden 7 übertragende Stützen in Gestalt einer Mittelstütze 8 und je einer an seinen Enden 9, 10 angeordneten Endstütze 11, 12. Gemäß seiner Grundform ist das Fahrwegelement 1 ein Zweifeld­ träger 13.

Die Mittelstütze 8 ist sowohl in Längsrichtung des Fahr­ wegelementes 1 als auch quer dazu steif. Die beiden End­ stützen 11, 12 sind in Längsrichtung des Fahrwegelementes 1 für temperaturbedingte Maßänderungen nachgiebig. Sie sind - über ihre Länge - zumindest teilweise elastisch verform­ bar und insofern in sich nachgiebig.

Sowohl die Mittelstütze 8 als auch die beiden Endstützen 11, 12 sind auf Fundamenten 14 mit Hilfe von Ankerschrauben 15 in jeder Richtung unverrückbar befestigt, wobei die Ankerschrauben 15 durch an den jeweiligen Füßen 16 der Stützen 8, 11 bzw. 12 angeordnete Fundamentanschlußteile 17 greifen. Die aus Beton bestehenden Fundamente 14 sind schließlich in eine oder mehrere, ebenfalls aus Beton be­ stehende Bodenplatten 18 integriert. Alle anderen Teile - abgesehen von den für die elektrische Versorgung dienenden Teilen - bestehen aus Stahl.

Die Endstützen 11 bzw. 12 sind quer zur Längsrichtung (Doppelpfeil A in Fig. 1) des Fahrwegelementes 1 und somit in Stirnansicht T-förmig (Fig. 3) und weisen einen sich zum Boden 7 hin divergierend verbreiternden Fuß 16 auf. Sie bestehen aus sich von dem Deckblech 2 bis zum Fuß 16 einstückig erstreckenden, scheiben- bzw. plattenförmigen Elementen 19, wobei das zwischen Deckblech 2 und Fuß 16 befindliche Mittelteil 20 eine schlanke Taille bildet. Zur Schaffung des notwendigen Raumes für die Statorpakete 5, 6 und den vom Fahrzeug benötigten Freiraum 21 weisen die Endstützen 11, 12 bzw. die Elemente 19 beidseitig je eine Ausnehmung 22 bzw. 23 auf. Diese Ausnehmungen 22, 23 werden von geraden, sich oben etwa horizontal und im Fußbereich zum Mittelteil 20 hin konvergierend erstreckenden Randtei­ len 24, 25 bzw. von diese verbindenden, bogenförmigen Randteilen 26, 27 begrenzt. Die Randteile gehen kontinuier­ lich ineinander über, so daß die Kontur 28 der Ausnehmungen 22, 23 frei von winkligen Absätzen ist.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Fahrwegelement 1, dessen Deckblech 2 voll­ kommen eben oder in Richtung des Pfeiles B geringfügig ge­ neigt ist. Die Konturen 28 der beiden Ausnehmungen 22, 23 sind dann entsprechend mehr oder weniger verschieden, wie dies auch bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbei­ spiel der Fall ist.

Fig. 4 zeigt ein Fahrwegelement 1a, wobei dort absolut identisch gleiche Teile dieselben Bezugszahlen und gegen­ über dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel abge­ wandelte Teile gleiche Bezugszahlen und zusätzlich den Buchstabenindex a tragen, wobei dies auch für zusätzlich vorgesehene Teile gilt.

Fig. 4 zeigt eine Mittelstütze 8a eines Fahrwegelementes 1a, das für ein entsprechend dem Winkel α relativ stark geneigtes Kurvenstück bestimmt ist. Die Neigung hat zur Folge, daß die senkrecht zu dem Deckblech 2a stehende Achse 29a die Fundamentanschlußteile 17a nicht in der Mitte 30a des Anschlußfundamentes 14a, sondern außermittig schneidet. Dies gilt für die Mittelstütze 8a und gleichermaßen für Endstützen im Kurvenbereich.

Die Mittelstütze 8a weist ebenso wie die Endstützen 11, 12 in Fig. 1 ein sich quer zur Längsrichtung A des Fahrweg­ elementes 1a erstreckendes, scheiben- bzw. plattenförmiges Element 19a mit seitlichen Ausnehmungen 22a bzw. 23a auf. Die Form und Gestalt der Ausnehmungen 22a und 23a ist durch die Lage des Deckbleches 2a bestimmt und kann identisch gleich (bei horizontalem Deckblech 2) oder verschieden sein. Dies gilt gleichermaßen für die Endstützen.

Die plattenförmigen Elemente 19, 19a der Mittelstütze 8, 8a und der Endstützen 11, 12 sind einstückig und weisen je­ weils eine konstante Materialstärke bzw. einen konstanten Querschnitt in Längsrichtung A des Fahrwegelementes 1, 1a auf. Dieser Querschnitt besitzt eine geringe Breite von z. B. 20 bis 30 mm. Quer zur Längsrichtung A ist der Querschnitt der Elemente 19, 19a gemäß den Ansichten in den Fig. 3, 4 jedoch um ein Vielfaches größer. Dies hat zur Folge, daß der Querschnitt der Elemente 19, 19a quer zur Längsrichtung A des Fahrwegelementes 1, 1a z. B. das 20- fache und mehr des Querschnitts in Längsrichtung A betragen kann.

Die Elemente 19, 19a verleihen den Endstützen 11, 12 und gleichermaßen im Kurvenbereich angeordneten Endstützen und den entsprechenden Mittelstützen 8, 8a ein relativ geringes Trägheitsmoment in Längsrichtung A und ein hohes Trägheits­ moment quer dazu.

Die Mittelstützen 8, 8a weisen aber nicht nur ein scheiben- bzw. plattenförmiges Element 19 gemäß Fig. 1 bzw. 19a gemäß Fig. 4 auf, sondern sie sind im Querschnitt kreuzförmig, wie Fig. 5 zeigt. Dieser Querschnitt ergibt sich aufgrund des scheiben- bzw. plattenförmigen Elementes 19, 19a sowie aufgrund von mittig und seitlich daran angeordneten und die Mittelstütze 8 bildenden Rippen 33, 34 gemäß Fig. 1 bzw. 33a gemäß Fig. 4, wobei in Fig. 4 die der Rippe 34 ent­ sprechende Rippe 34a nicht zu sehen ist. Diese Rippen 33, 34 bzw. 33a erstrecken sich in Längsrichtung A des Fahr­ wegelementes 1 bzw. 1a.

Die Rippen 33 und 34 bzw. 33a bestehen je aus Schenkeln 35 und 36, wobei die Schenkel 35 unmittelbar an dem scheiben- oder plattenförmigen Element 19, 19a angeordnet sind, während sich die Schenkel 36 längs der Unterseite 37 des Deckbleches 2 in entgegengesetzten Richtungen bis zu den an den Enden 9, 10 des Fahrwegelementes 1 befindlichen End­ stützen 11, 12 erstrecken (Fig. 1). Grundsätzlich Gleiches gilt für entsprechende Teile bei einer Mittelstütze 8a gemäß Fig. 4.

Die gemäß Ausführungsbeispiel in Seitenprojektion L-förmi­ gen Rippen 33, 34 bestehen aus kurzen Schenkeln 35 und aus langen Schenkeln 36, wobei die kurzen Schenkel 35 an dem Element 19, 19a und die langen Schenkel 36 an der Unter­ seite 37 des Deckbleches 2 angeordnet bzw. angeschweißt sind.

Wie Fig. 1 ferner zeigt, verjüngen sich die Schenkel 35 und 36 jeweils zu ihren Enden hin und weisen also oben im Bereich der Mittelstützen 8, 8a einen größeren Querschnitt in Seitenprojektion (Fig. 1) auf. Außerdem gehen die Schenkel 35 und 36 an den Schenkel-Innenseiten jeweils bogenförmig ineinander über.

Gemäß dem in Fig. 1 konkret dargestellten Ausführungsbei­ spiel übergreifen das Deckblech 2 und die seitlichen Füh­ rungsschienen 3, 4 die Endstützen 11, 12 frei auskragend. Zwischen benachbarten Fahrwegelementen 1 und 1' bzw. 1" befindet sich jeweils ein Dehnungsspalt 38.

Wie schließlich aus Fig. 1 und in größerem Maßstab aus Fig. 2 hervorgeht, weist mindestens eine der beiden Führungs­ schienen 3 und/oder 4 an mindestens einem freien Ende 40, 40', 40" mindestens eine Ausnehmung 41, 41' auf, und eine Führungsschiene 3, 3" des jeweils benachbarten Fahrweg­ elementes 1, 1" weist eine dazu komplementär geformte, in die Ausnehmung 41, 41' allseitig mit Abstand greifende Lasche 42, 42" auf. Die Laschen 42, 42" liegen in den Ausnehmungen 41, 41', ohne die Ränder der Ausnehmungen 41, 41' zu berühren, wobei der jeweilige Abstand etwa 2 mm beträgt.

Die Ausnehmungen 41 und die Laschen 42 verändern das je­ weils dort herrschende elektrische Feld, wenn ein Kontakt zwischen Lasche 42 und Ausnehmung 41 zustande kommt. Dies tritt ein, wenn sich die Lage des Fahrwegelementes 1 durch Bruch von Ankerschrauben 15 oder dergleichen verändert. Eine Änderung der Redundanz kann dann von entsprechenden Sensoren am Fahrzeug wahrgenommen und angezeigt werden, so daß ständig eine automatische Überprüfung der ordnungsge­ mäßen Lage aller Fahrwegelemente 1 gewährleistet ist.

Das Fahrwegelement 1, 1a ist ein ebenerdiges Fahrwegele­ ment. Das Deckblech 2, 2a befindet sich also nur in gerin­ ger Höhe über der Oberfläche des Bodens. Es versteht sich allerdings, daß der Abstand des Deckbleches 2, 2a und somit die Höhe der Mittelstützen 8 und Endstützen 11, 12 unter­ schiedlich ist, wobei dies vor allem für den Übergang zu Strecken gilt, die z. B. auf Stützen, wie z. B. Betonstützen, ruhen.

Die beiden Fig. 3 und 4 zeigen schließlich noch Schub­ stücke 43 bzw. 44 zur Übertragung von Horizontalkräften, die quer zur Längsrichtung A wirken.

Claims (18)

1. Fahrwegelement eines aus Stahl bestehenden Fahrweges für eine Magnetschnellbahn mit einem fahrzeugseitig angeordneten Deckblech (2), mit seitlichen Führungs­ schienen (3, 4) und mit seitlichen, fahrzeugbedingten und zur Aufnahme von Statorpaketen (5, 6) bestimmten Freiräumen (21) sowie mit die auftretenden Kräfte in Richtung Boden (7) übertragenden Stützen, dadurch ge­ kennzeichnet,

• a) daß es eine in Längsrichtung und quer dazu steife, starr gelagerte Mittelstütze (8) und
• b) an seinen Enden (9, 10) Endstützen (11, 12) auf­ weist, die in seiner Längsrichtung zumindest teil­ weise elastisch verformbar sind.

2. Fahrwegelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstützen (11, 12) quer zur Längsrichtung des Fahrwegelements scheibenförmig und/oder plattenförmig sind.

3. Fahrwegelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es als Zweifeldträger (13) ausgebildet ist.

4. Fahrwegelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Endstützen (11, 12) seit­ liche Ausnehmungen (22, 23) aufweisen.

5. Fahrwegelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Endstützen (11, 12) im Querschnitt T-förmig sind und einen sich zum Boden (7) hin divergierend verbreiternden Fuß (16) aufweisen.

6. Fahrwegelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmungen (22, 23) der Endstützen (11, 12) gerade Randteile (24, 25) und bogenförmige Randteile (26, 27) aufweisen.

7. Fahrwegelement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Endstützen (11, 12) sich von dem Deckblech (2) bis zum Fuß (16) einstückig er­ streckende, scheiben- bzw. plattenförmige Elemente (19) aufweisen.

8. Fahrwegelement nach einem der Ansprüche 2 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Endstützen (11, 12) in Längsrichtung (A) des Fahrwegelementes (1) einen kon­ stanten Querschnitt mit geringer Breite und quer dazu einen um ein Vielfaches größeren Querschnitt aufweisen.

9. Fahrwegelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der scheiben- und/oder plattenför­ migen Elemente (19) der Endstützen (11, 12) quer zur Längsrichtung (A) des Fahrwegelementes (1) das 20-fache und mehr des Querschnitts in Längsrichtung beträgt.

10. Fahrwegelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelstütze (8) einen kreuzförmigen Querschnitt aufweist.

11. Fahrwegelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelstütze (8, 8a) ein scheiben- bzw. plattenförmiges Element (19, 19a) mit seitlichen Ausnehmungen (22, 22a bzw. 23, 23a) und mittig daran angeordnete Rippen (33a, 34a) auf­ weist.

12. Fahrwegelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rippen (33, 34) in Seitenprojektion L- förmig sind und sich in Längsrichtung (A) des Fahrweg­ elementes (1) erstrecken.

13. Fahrwegelement nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die L-förmigen Rippen (33, 34) aus Schenkeln (35, 36) bestehen, die bogenförmig ineinander übergehen.

14. Fahrwegelement nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anzahl der L-förmigen Rippen (33, 34) zwei beträgt.

15. Fahrwegelement nach einem der Ansprüche 12 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die L-förmigen Rippen (33, 34) einstückig ausgebildet sind, daß jeweils der kurze Schenkel (35) an der Mittelstütze (8) angeordnet ist und der jeweils lange Schenkel (36) an der Unterseite (37) des Deckbleches (2) angeordnet ist und sich über dessen gesamte Länge bis zu den Endstützen (11, 12) er­ streckt.

16. Fahrwegelement nach einem der Ansprüche 4 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kontur (28) der Ausneh­ mungen (22, 23 bzw. 22a, 23a) frei von winkligen Ab­ sätzen ist.

17. Fahrwegelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß das Deckblech (2) und die seitlichen Führungsschienen (3, 4) die Endstützen (11, 12) frei auskragend übergreifen.

18. Fahrwegelement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ schienen (3, 4) mindestens am einen freien Ende (40, 40') mindestens eine Ausnehmung (41) aufweisen und daß eine Führungsschiene (3, 3") des benachbarten Fahrweg­ elementes (1") eine dazu komplementär geformte, all­ seitig mit Abstand in die Ausnehmung (41) greifende Lasche (42, 42") aufweist.