DE2303515A1 - ROAD ELEMENT FOR A MAGNETICALLY GUIDED HOVER VEHICLE - Google Patents
ROAD ELEMENT FOR A MAGNETICALLY GUIDED HOVER VEHICLEInfo
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Description
Krauss-Maffei TF 521Krauss-Maffei TF 521
Aktiengesellschaft
München 50Corporation
Munich 50
Fahrbahnelement für ein magnetisch geführtes Schwebefahrzeug
Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 22 02 275.9)Track element for a magnetically guided levitation vehicle
Addendum to patent (patent application P 22 02 275.9)
Die Erfindung betrifft ein Fahrbahne 1 einent für ein magnetisch geführtes Schwebefahrzeug, das mindestens eine Trag- und Führungsschiene aufweist, die mit reihenförmig am Schwebefahrzeug montierten Magneten zusammenwirkt und als Versteifungeelement des Fahrbahnelements ausgebildet und angeordnet ist nach Patent (Patentanmeldung P 22 02 275.9). The invention relates to a track 1 for a magnetically guided suspension vehicle, which has at least one support and guide rail that interacts with magnets mounted in rows on the suspension vehicle and is designed and arranged as a stiffening element of the track element according to patent (patent application P 22 02 275.9).
Bei Transportsystemen, die für Fahrzeuggeschwindigkeiten bis zu 500 km/h konzipiert sind, bedarf es einer sehr exakten und starren Anordnung der fahrbahnseitig montierten Komponenten der Betriebssysteme, insbesondere der Trag- und Führungsschienen, um eine von Schwingungen unbelastete Regelung der Trag- und Führungskräfte zu gewährleisten. Om andererseits bei der Erstellung einer genügend starren Fahrbahn den Materialaufwand in Grenzen zu halten, ist ist Hauptpatent vorgeschlagen, den Trag- und Führungsschienen die Funktion der Fahrbahnträger, an denen sie üblicherweis· montiert sind, teilweise und sogar ganz zu übertragen und ihnen zu diesen Zweck insbesondere ein Profil mit hohen In the case of transport systems that are designed for vehicle speeds of up to 500 km / h, a very precise and rigid arrangement of the operating system components mounted on the roadway, in particular the support and guide rails, is required in order to ensure that the support and management staff are free from vibrations . On the other hand, to keep the material expenditure within limits when creating a sufficiently rigid roadway, the main patent is proposed to partially and even completely transfer the function of the roadway girders to the support and guide rails on which they are usually mounted, and to transfer them to this purpose especially a profile with high
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Flächenträgheitsmoment zu geben.To give geometrical moment of inertia.
Einer Vergrößerung des Trägheitsmoments des Schienenprofils sind aus magnetischen Gründen naturgemäß Grenzen gesetzt, so daß bei schwereren Schwebefahrzeugen noch relativ starke Fahrbahnträger zur Stützung der Trag- und Führungsschienen erforderlich sind bzw. schwächere Fahrbahnträger in kurzen Abständen abgestützt werden müssen.There are naturally limits to increasing the moment of inertia of the rail profile for magnetic reasons. so that with heavier hovering vehicles still relatively strong roadway girders to support the support and guide rails are required or weaker road beams have to be supported at short intervals.
Der Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrbahnelement der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Fahrbahnlängsträger in noch höherem Maße durch die fahrbahnsei ti gen Komponenten der Betriebssysteme des Schwebefahrzeugs entlastet wird.The additional invention is based on the task of a roadway element of the type mentioned at the outset, in which the roadway longitudinal beam is even more strongly affected by the roadway side ti conditions components of the operating systems of the suspension vehicle is relieved.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Trag- und Führungsschiene über eine Anschlußschiene in den tragenden Verband eines Fahrbahnlängsträgers vorzugsweise au· Spannbeton einbezogen ist, indem si· fast mit der in den FahrbahnlMngsträger integrierten, insbesondere eingegossenen Anschlußschlene verbunden ist. Eine derartige Anschlußschiene erübrigt besondere, aerodynamisch sehr un günstige Konsolen zur Aufnahme der Trag« und Führungsschiene und weiterer Systenkonponenten sowie teuere Justierelemente SU deren Ausrichtung und Befestigung an dem Fahrbahnllngs- trftger und erhöht durch ihre innige Verbindung sowohl -tit According to the invention, this object is achieved in that the support and guide rail is incorporated into the load-bearing structure of a longitudinal girder via a connecting rail, preferably made of prestressed concrete, in that it is almost connected to the connecting loop integrated, in particular cast, into the longitudinal girder. Such a connecting rail eliminates the need for special, aerodynamically very unfavorable brackets for receiving the support and guide rails and other system components, as well as expensive adjustment elements SU, their alignment and attachment to the roadway support and increases due to their intimate connection
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der Trag- und Führungsschiene als auch dem Fahrbahnlängsträger das Flächenträgheitsmoment des Fahrbahnelements beträchtlich, was in größerem Umfang Einsparungen an Trägermaterial zuläßt und auch die Kosten für Stützen und Fundamente verringern hilft.the support and guide rails as well as the side rail the area moment of inertia of the roadway element is considerable, which allows savings in support material to a greater extent and also the costs for supports and foundations helps reduce.
Vorteilhaft sind weitere Systemkomponenten, insbesondere eine Reaktionsschiene eines linearen Induktionsantriebe des Schwebefahrzeugs, verwindungssteif mit der Trag- und Führungsschiene verbunden.Further system components are advantageous, in particular a reaction rail of a linear induction drive Hovering vehicle, torsion-resistant with the support and guide rail tied together.
Die Anschlußschiene wird ihrer Funktion als Verbindungs- und zusätzliches Versteifungeglied gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch in hohem Maße gerecht, daß sie einen Basisschenkel aufweist, der mit dem einen Seitenschenkel der im wesentlichen U-ProfiI-förmigen Trag- und Führungsschiene fest verbunden ist, sowie Seitenschenkel, die unter Gewährleistung eines Mindestsollabstandes zwischen der Trag- und Führungsschiene und dem Fahrbahnlängsträger mit ihren Rändern in diesen verankert sind. The connecting rail fulfills its function as a connecting and additional stiffening member according to a further development of the invention to a high degree in that it has a base leg which is firmly connected to one side leg of the essentially U-shaped support and guide rail, as well as Side legs, which are anchored with their edges in these while ensuring a minimum target distance between the support and guide rail and the longitudinal girder.
Die Festigkeit dieser Verankerung der Ränder der Seitenschenkel der Anschlußschiene wird bei einem Fahrbahnlängsträger aus Spannbeton insbesondere dadurch wesentlich erhöht, daß die Seitenschenkel aufgrund ihrer Ausbildung insbesondere The strength of this anchoring of the edges of the side legs of the connecting rail is in particular significantly increased in the case of a roadway side member made of prestressed concrete that the side legs, in particular, due to their design
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mit Bohrungen und/oder ösen eine Verbindung mit Teilen der Bewehrung, insbesondere der schlaffen Bewehrung des Fahrbahnlängsträgers eingehen.with holes and / or eyelets a connection with parts the reinforcement, in particular the slack reinforcement of the longitudinal girder.
Wenn die Verbindung zwischen der Anschlußschiene und der Trag- und Führungsschiene durch Schweißen hergestellt ist, sind die Schienenprofile vorteilhaft so gewählt, daß die neutrale Faser des Gesamtprofils in der Berührungsebene der beiden Schienen liegt. Dann befinden sich aucn die Schweißnähte in der neutralen Faser, so daß das Schweißen keinen wesentlichen Verzug der vorher ausgerichteten Schienen mit sich bringt. Dies ist insofern sehr wichtig, als ein nachträgliches Ausrichten dieses Schienenverbunds nur mit großen Schwierigkeiten durchgeführt werden kann.If the connection between the connection rail and the support and guide rail is made by welding, the rail profiles are advantageously chosen so that the neutral fiber of the overall profile in the plane of contact both rails. Then the weld seams are also in the neutral fiber, so that the welding does not take place brings significant distortion of the previously aligned rails with it. This is very important as an afterthought Alignment of this rail network can only be carried out with great difficulty.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung besitzt ein Fahrbahnlängsträger aus Spannbeton ein Profil, das ein von einem L-Profil getragenes Hohlprofil aufweist, wobei die die Trag- und Führungsschiene tragende Anschlußschiene im Hohlprofilkörper verankert ist. Ein derartiges Fahrbahn längeträgerprofil hat sich in Verbindung mit der integrierten Anordnung aus mindestens der Anschlußschiene und der Trag- und Führungsschiene als hinreichend steif und mit minimalem Materialaufwand verbunden erwiesen, so daß das jeweils an seinen Enden abgestützte Fahrbahnelement relativ lang ausgebildet werden kann. According to a particular embodiment of the invention has a longitudinal roadway support made of prestressed concrete, a profile having a supported by an L-profile hollow profile, wherein the support and guide rail carrying connecting bar is anchored in the hollow profile body. Such a track length support profile has proven in connection with the integrated arrangement of at least the connecting rail and the support and guide rail to be sufficiently rigid and connected with a minimum of material, so that the track element supported at its ends can be made relatively long.
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Für eine momentenfreie Auflage des Fahrbahne leinen ts auf den Fahrbahnstützen im Falle seiner Belastung wird dessen Profil vorzugsweise so gewählt, daß die Wirkungslinie der an der Trag- und Führungsschiene angreifenden, normal zum Fahrweg wirkenden Kräfte durch das Zentrum seiner Auflagefläche führt.Line up the ts for a moment-free support of the lane the pavement supports in the event of its load is of Profile preferably chosen so that the line of action of the acting on the support and guide rail, normal forces acting on the guideway through the center of its bearing surface.
Das eine gesonderte Anschlußschiene aufweisende Fahrbahnelement wird vorteilhaft in der Weise hergestellt, daß die Anschlußschiene und die Trag- und Führungsschiene entsprechend dem geforderten Fahrbahnverlauf ausgerichtet und fest miteinander verbunden werden, daß dann die schlaffe Bewehrung des Fahrbahnlängsträgers mit der Anschlußschiene verknüpft und der Fahrbahnlängsträger anschließend betoniert wird. Diese Herstellungsweise hat insbesondere den Vorteil, daß die Trag- und Führungsschiene des fertigen Fahrbahnelementes in sich exakt ausgerichtet ist, so daß bei der Montage der Fahrbahn lediglich Justierplatten zwischen den Fahrbahnstützen und den Fahrbahnelementen eingesetzt werden müssen, um letztere zu justieren.The track element having a separate connecting rail is advantageously made in such a way that the connecting rail and the support and guide rail accordingly aligned with the required course of the road and firmly connected to each other, so that the slack reinforcement of the side rail linked to the connecting rail and then concreted the side rail will. This manufacturing method has the particular advantage that the support and guide rails of the finished track element is exactly aligned in itself, so that when assembling the track only adjustment plates between the Road supports and the roadway elements must be used to adjust the latter.
Ferner können einheitlich aufgebaute Fahrbahnlängeträger zur Anwendung kommen, unabhängig davon, ob sie für eine gerade Fahrbahn oder im Bereich einer Kurve eingesetzt werden sollen. Dies rührt daher, daß die in einem Fahrbahn-Furthermore, uniformly constructed roadway side rails can be used, regardless of whether they are for a straight lane or in the area of a curve are to be used. This is due to the fact that the
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netz für liochgeschwindigkeits-Schwebefahrzeugo vorkommenden Krümmungsradien außerordentlich groß sind/ so daß auch derartig gekrümmte Anschlußschienen ohne weiteres in einen geraden Fahrbahnlängsträger eingegossen werden können.network for high-speed levitation vehicles Radii of curvature are extremely large / so that also such curved connecting rails can be easily cast into a straight side rail.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Fahrbahnelement auf einer Fahrbahnstütze zeigt, näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing, which shows a section through a roadway element according to the invention on a roadway support.
Das Fahrbahnelement 1 besteht im wesentlichen aus einem Fahrbahnlängsträger 2 aus Spannbeton, einer Anschlußschiene 3, die zum Teil in den Fahrbahnlängsträger eingegossen 1st, einer Trag- und Führungsschiene 4 des Trag- und Führungssystems des nicht dargestellten Schwebefahrzeugs und einer Reaktionsschiene für einen linearen Induktionsantrieb des Schwebefahrzeugs. Es dient als Grundelement einer zweispurigen Fahrbahn 6, die aus zwei parallelen Reihen von derartigen Fahrbahnelementen 1 besteht, die auf in Abständen errichteten Fahrbahnstützen 7 montiert sind. Die Schienen 3, 4 und 5 der Betriebssysteme des Schwebefahrzeugs sind auf der fahrbahninneren Seite des in der Zeichnung dargestellten linken Fahrbahnlängsträgers der Fahrbahn für ein außengeführtes Schwebefahrzeug angeordnet. Ebenso können sie auf den fahrbahnäußeren Seiten der Pahrbahnlängsträger verlaufen. The track element 1 consists essentially of a F ahrbahnlängträger 2 made of prestressed concrete, a connecting rail 3, which is partially cast into the carriageway 1st, a support and guide rail 4 of the support and guide system of the suspension vehicle, not shown, and a reaction rail for a linear induction drive of the Levitation vehicle. It serves as the basic element of a two-lane roadway 6, which consists of two parallel rows of roadway elements 1 of this type, which are mounted on roadway supports 7 set up at intervals. The rails 3, 4 and 5 of the operating systems of the suspension vehicle are arranged on the inside of the lane of the left side rail of the roadway shown in the drawing for an externally guided suspension vehicle. They can also run on the outer side of the side members of the roadway.
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wenn die Fahrbahn für ein innengeführtes Schwebefahrzeug vorgesehen ist, das die Schienen außen um- und untergreift.if the roadway is intended for an internal suspension vehicle is that engages around and under the rails on the outside.
Der Fahrbahnlängsträger 2 stellt ein L-Profil mit einem am oberen Rand ausgebildeten Kastenprofil dar. Mit seinem Basisschenkel 8 ist er mit den Fahrbahnstützen 7 verschraubt. Zwischen den Basisschenkel 8 und den Fahrbahnstützen 7 untergebrachte Justierplatten 9 dienen der Justierung des Fahrbahnclements 1.The roadway longitudinal member 2 is an L-profile with an am It is screwed to the roadway supports 7 with its base leg 8. Between Adjusting plates 9 accommodated in the base leg 8 and the roadway supports 7 are used to adjust the roadway element 1.
In der oberen, fahrbahninneren Randzone des Kastenprofils ist die Anschlusschiene 3 im Fahrbahnlängsträger 2 verankert. Ihr Profil entspricht annähernd einem U In liegender Anordnung, wobei der Basisschenkel 10, der vertikal und im erforderlichen Abstand vom Fahrbahnlängsträger liegt, der Befestigung der Trag- und Führungsschiene 4 dient. Die Seitenschenkel 11 der Anschlußschiene 3 sind an ihren freien Rändern 12 vertikal nach unten abgebogen und tragen dort Bohrungen 13 bzw. ösen 14, die von Armiereisen der in der Zeichnung nicht dargestellten schlaffen Bewehrung des Fahrbahnlängeträger» 2 durchsetzt sind. In the upper edge zone of the box profile on the inside of the lane , the connection rail 3 is anchored in the longitudinal girder 2 of the lane. Their profile corresponds approximately to a U In horizontal arrangement, with the base leg 10, which is vertical and at the required distance from the longitudinal girder, serves to fasten the support and guide rail 4. The side legs 11 of the connecting rail 3 are bent vertically downwards at their free edges 12 and have bores 13 or eyelets 14 there, through which the reinforcing bars of the slack reinforcement of the longitudinal girder 2, not shown in the drawing, are penetrated.
Die Herstellung des Fahrbahnlängeträgers erfolgt in der Weise, daß zunächst die Trag- und Führungsschiene und die Ankerschiene exakt ausgerichtet werden, wobei sie entsprechend dem Fahrbahn verlauf am Einsatsort des Fahrbahnelemente sowohl gerade als auch gekrümmt verlaufen können. Anschließend werden beide The production of the longitudinal beam takes place in such a way that first the support and guide rail and the anchor rail are precisely aligned, whereby they can run both straight and curved according to the roadway at the place of use of the roadway elements. Then both
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Schienen gemäß der Zeichnung miteinander verschweißt oder
aber verschraubt und dieser Schienenverbund sodann in dievorgesehene Position mit der Anschlußschiene 3 als Bestandteil
der Verschalung des zum Betonieren vorbereiteten
Längsträgers gebracht. Dabei wird eine hinreichende Zahl von Armiereisen durch die Bohrungen 13 und ösen 14 an den
Rändern 12 ihrer Seitenschenkol 11 gesteckt. Soll das
Profilinnere der Anschlußschiene beim Betonieren nicht
vollständig mit Beton gefüllt werden, wird der entsprechende Hohlraum vorher mit einer Ausschäummasse 23 ausgefüllt,
die im fertigen Fahrbahnlängsträger verbleibt. Das anschließende Betonieren führt zu einem Verbundelement, das
sich durch hohe Biegesteifigkeit und relativ geringes Gewicht auszeichnet.Rails welded or screwed together according to the drawing and this rail composite then in the intended position with the connecting rail 3 as part of the cladding of the prepared for concreting
Side member brought. A sufficient number of reinforcing bars is inserted through the bores 13 and eyelets 14 on the edges 12 of their side shanks 11. Should that
Inside the profile of the connecting rail when concreting not
are completely filled with concrete, the corresponding cavity is previously filled with a foaming compound 23,
which remains in the finished longitudinal beam. The subsequent concreting leads to a composite element that is characterized by high flexural rigidity and relatively low weight.
Die Trag- und Führungsschiene 4 besitzt U-förmiges Profil und ist mit nach unten gerichteten Seitanschenkeln 16 und 17 mit der Anschlußschiene verschweißt. Da die Kerne der am Schwebefahrzeug montierten Magnotreihen mit ihren Polflächen den Seitenschenkeln 16 und 17 auf Abstand im wesentlichen gegenüberstehen, ist der zugleich der Befestigung dienende Seitenschenkel 16 der Trag- und Führungs schiene 4 mit seinem unteren Rand so weit von der Anschlußschiene 3 entfernt, daß diese keine störende Beeinflussung der Trag- und Führungsmagnetfelder begründet. The support and guide rail 4 has a U-shaped profile and is welded with downwardly directed side legs 16 and 17 to the connecting rail. Since the cores of the Magnotreihen mounted on the hovercraft with their pole faces the side legs 16 and 17 are substantially opposite at a distance, the side leg 16 of the support and guide rail 4, which is also used for fastening, is so far removed from the connecting rail 3 with its lower edge that this does not constitute a disruptive influence on the supporting and guiding magnetic fields.
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Selbstverständlich kann auch eine einstückige Ausbildung von Anschlußschiene und Trag- und Führungsschiene vorgesehen sein, wenn die Fahrbahnelemente in großer Zahl zur Erstellung eines über weite Entfernungen reichenden Fahrbahnnetzes in Anwendung kommen sollen, da dann der Aufwand für entsprechende Strangpreßanlagen, Ausricht- und Biegevorrichtungen ohne weiteres vertretbar ist.Of course, a one-piece design of the connecting rail and the support and guide rail can also be provided be when the roadway elements to create in large numbers a road network extending over long distances should come into use, since then the effort for corresponding extrusion plants, aligning and bending devices is easily justifiable.
Ferner muß die Trag- und Führungsschiene möglichst zentral über der Auflagefläche des Basisschenkels 8 des Fahrbahnlängsträgers 2 angeordnet sein, damit die Auflage des Fahrbahnelements 1 im Augenblick der Belastung durch das Schwebefahrzeug momentenfrei ist. Dazu ist im gezeichneten Ausführungsbeispiel der Verbindungsschenkel 18 zwischen dem Basisschenkel 8 und dem Kastenprofil schräg gestellt. Dieser Verbindungsschenkel trägt im übrigen auf seiner dem Schwebefahrzeug zugewandten Seite Stromschienen 15 zur Stromversorgung des Fahrzeugs.Furthermore, the support and guide rail must be as centrally as possible over the support surface of the base leg 8 of the roadway side member 2 be arranged so that the support of the roadway element 1 at the moment of loading by the Hovercraft is moment-free. For this purpose, in the illustrated embodiment, the connecting leg 18 between the Base leg 8 and the box profile inclined. This connecting leg also carries on his Side busbars 15 facing the suspension vehicle for powering the vehicle.
Die Profile von Anschlußschiene 3 und Trag- und Führungsschiene 4 sind so aufeinander abgestimmt, daß das Profil des geschweißten Schienenverbunds eine neutrale Faser auf weist, die in der Berührungsebene der beiden Schienen 3 und 4 liegt, so daß ein Verziehen der vorher ausgerichteten Schienen bei der Herstellung der Schweißverbindung praktisch ausgeschlossen ist. The profiles of connecting rail 3 and support and guide rail 4 are coordinated so that the profile of the welded rail composite has a neutral fiber that lies in the contact plane of the two rails 3 and 4, so that a warping of the previously aligned rails in the Production of the welded joint is practically impossible.
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Die Trag- und Führungsschiene 4 ist an ihrem ßasisschenkel 19 mittels einer Winkelschiene 20 mit der horizontal angeordneten Reaktionsschiene 5 fest verschraubt, was zu einer weiteren Versteifung des Fahrbahne leinen ts 1 beiträgt. Der nach oben ragende freie Schenkel 21 der U'inkelschiene 20 dient zusätzlich als Bremsschienc, an der mechanische Bremsen des Schwebefahrzeugs angreifen, und mit seiner Stirnfläche 22 als Notlauffläche für das Schwebefahrzeug im Falle eines Versagens der magnetischen Aufhängung.The support and guide rail 4 is at its base leg 19 firmly screwed to the horizontally arranged reaction rail 5 by means of an angle rail 20, resulting in a further stiffening of the linen ts 1 contributes. Of the upwardly protruding free legs 21 of the angled rail 20 additionally serve as a brake rail on the mechanical brakes attack the hover vehicle, and with its end face 22 as an emergency running surface for the hover vehicle in the event a failure of the magnetic suspension.
Ebensogut kann die Reaktionsschiene 5 an dem freien Seitenschenkel 17 der Trag- und Führungsschiene 4 montiert sein, deren Basisschenkel 19 dann als Notlaufschiene eingesetzt wird.The reaction rail 5 can just as well be attached to the free side limb 17 of the support and guide rail 4 can be mounted, the base leg 19 of which is then used as an emergency running rail will.
Die Justierung der einzelnen Fahrbahnelemente mit der in sich exakt ausgerichteten Trag- und Führungsschiene 4 auf den Fahrbahnstützen 7 erfolgt mit den erwähnten Justierplatten 9 nach Maßgabe des beim Vermessen der Fahrbahn ge nau festgelegten Verlaufs der Trag- und Führungsschienen. Da die Reaktionsschiene 5 anschließend direkt an der Trag- und Führungsschiene 4 montiert wird, ist sie automatisch mit ausgerichtet. Die Stromschienen werden mittels eines entsprechenden Lehrenmaßes mit der Trag- und Führungsschiene 4 als Referenslage im Raum justiert. The adjustment of the individual roadway elements with the precisely aligned support and guide rail 4 on the roadway supports 7 takes place with the aforementioned adjustment plates 9 in accordance with the ge precisely determined course of the support and guide rails when measuring the roadway. Since the reaction rail 5 is then mounted directly on the support and guide rail 4, it is automatically aligned. The busbars are adjusted by means of a corresponding gauge with the support and guide rail 4 as a reference position in the room.
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