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Schwebebahn für Bandzüge zum Schdttguttransport Das Hauptpatent (OS
21 40 829) betrifft Schwebebahnen für schnellfahrende Bandzüge zum Schüttguttransport,
die speziell für dieses Ferntransport-Fördermittel angepaßte Schwebebahnkörper haben,
mit Kurzläufer-Linearmotoren angetrieben werden, mit ihren Be- und Entladevorrichtungen
und Zugsicherungen. Der dazu bekannte Stand der Technik ist dem Hauptpatent zu entnehmen.
Beim Hauptpatent besteht erfindungsgemäß der Schwebebahnkörper aus übereinander
angeordneten Fahrtrumen mit für diese Art von Hängebahn-Bandzügen spezifischen Vorteilen.
An den Bahnenden dieser beiden Fahrtrume sind diese durch in vertikaler Ebene schwenkbare
Klappbrücken über ein dazwischen liegendes Zwischentrum verbunden. Die Klappbrücke
und das Zwischentrum werden nur von Leerzügen befahren, nachdem die Vollzüge be-
oder entladen sind. Die Fahrtrume bestehen aus II-Fahrbahnträgern. Diese Hohlraumträger
sind vorzugsweise oben und unten geschlitzt für den Durchtritt der Sekundärteile
der Linearmotoren bzw. der Bandtraggerüste. Die Fahrbahnträger werden außenseitig
von mit den Stützen verbundenen Konsolen getragen. Die Hohlraum-Fahrbahnträger nehmen
die Laufwerke des Bandzuges mit den Bandtraggerüsten und mit Motorseilwinden für
das Absenken einer Bandkante zum Be- und Entladen wie zum Wiederaufholen auf. Diese
iotorseilwinden werden jeweils nur in den Be- und Entladestationen über Stromabnehmer
stromversorgt. Der Antrieb der Bandzüge erfolgt vorzugsweise über Kurzläufer-Linearmotoren,
sei es in einer speziellen Ausbildung der ortsfesten Primärteile als sternförmige
Linearmotoren, sei es in der herkömmlichen Art als Doppelkamm-Motoren. Die Primärteile
(Statoren, Induktoren) sind aus Gründen der Wartungszugänglichkeit und Wärmeableitung
vorzugsweise oberhalb der Hohlraum-Fahrbahnträger angeordnet. Die Hauptquer- und
Verwindungskräfte werden von Spurführungsrollenpaaren aufgenommen. Der Antrieb wird
vollautomatisch computergesteuert von einer Schaltzentrale aus betätigt. Die Betriebsbremsung
erfolgt bei großem Zugabstand dank der günstigen Bremscharakteristik der Linearmotoren
von der Zentrale aus gesteuert elektrisch. Bei Stromausfall ist für Züge in Steigungs-
und Gefällestrecken als Nothaltbremse eine Art Gummi-Gleisbremse mit elektrohydraulischer
BremslUfterbetAtigung vorgesehen.
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Aus Wirtschaftlichkeitsgrü..den wird sowohl hinsichtlich der Bau-
wie besonders der Betriebskosten an das System die Forderung der Leichtbauweise
gestellt. Das gilt besonders für das rollende Material wie aus Folgegründen auch
die Infrastruktur (Fahrbahnträger, Stützenabstände). Das System ist in dieser Hinsicht
verbesserungsbedürftig und -fähig.
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In der Hauptanmeldung sind zwar Spurkranzradsätze auf Schienen mit
möglichst kleiner Spurweite vorgesehen. Berechnungen haben aber ergeben, daß bei
der systemgegebenen hohen Fahrgeschwindigkeit eine erhebliche Erhöhung der Außenschiene
in Kurven und damit eine große Spurweite erforderlich wird.
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Die Erfindung bezweckt diesbezügliche und andere Verbesserungen und
Erweiterungen dieses Systems.
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Erfindungsgemäß werden die mit den Stützen vorzugsweise aus Stahlbeton
verbundenen Tragkonsolen für die I-Träger der Hohlraumfahrbahnträger über die Stützenbreite
hinaus breit-ausladend ausgebildet.
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Die hierdurch ermöglichte längere Unterstützung der II-Fahrbahnträger
läßt einen größeren Stützenabstand zu. Da aus Gründen größtmöglicher Stützenabstände
die Fahrbahnträger vorzugsweise aus Breitflansch-I-Stahl mit hohen Werten von Jx
und Wx oder Wabenträgern gebildet werden, brauchen die Tragkonsolen nicht die volle
Höhe der I-Träger zu beanspruchen, so daß zwischen Konsolen-Unterkante und I-Trägerfuß
genügend Platz für die Anordnung von Laufrädern auch auf den Außenflächen der I-Trägerfüße
bleibt. Die Laufräder sind daher aus 4 spurkranzlosen Rädern je Laufwerke ausgebildet,
und zwar vorzugsweise aus Leichtmetall. Je nach Höhe der Traglast erhalten solche
Laufräder aus Leichtmetall gehärtete oder flammgespritzte oder vorzugsweise Stahlmantel-Laufflächen.
Erfindungsgemäß erhalten diese Laufwerke mit spurkranzlosen Laufrädern Spurführungsräder,
die unter dem I-Trägerfuß auf abgewinkelte Spurführungsflächen wirken.
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Diese Spurführungswinkelstücke haben nicht nur die Aufgabe der Spurführung,
sondern auch die der Aufnahme der Fliehkräfte in Kurven.
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Dadurch wird eine enge und leichte Bauweise der Laufwerke erreicht,
bei der auch die Fahrschienen entfallen.
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Diese Ausbildung der Laufwerke ermöglicht auch eine vorteilhafte Lösung
des Problems der Abbremsung'der Bandzüge bei Bremsschaltung der Linearmotoren und
bei Stromausfall. Zwar wird man bei diesem Fördermittel als vorzugsweise Ferntransportmittel
mit großen Zugabständen angesichts der günstigen Bremscharakteristik der Linear-
Motoren
neben der Bremsschaltung auf zusätzliche Bremsmittel verzichten können. Zum mindesten
sind aber Haltebremsen erforderlich, wenn in Steigungs- oder Gefällestrecken mit
Stromausfall oder Bremsschaltung bis zum Halt zu rechnen ist. Mechanische Bremsen
sind bei hoher Fahrgeschwindigkeit auch erforderlich, wenn kurze Bremswege gefordert
werden. Würden solche Bremsen im Zuge installiert, können sie u. U. in jedem Bandtraggerüst
erforderlich werden.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, in solchen Fällen mechanische
Bremsen im Zuge zu vermeiden, die gewichtserhöhend wirken und ein systemwidriger,
störender Fremdkörper wären.
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Bei Bremsschaltung und Stromausfall der Linearmotoren werden erfindungsgemäß
von einem Steuergenerator, der z. B. von einem Laufrad im vordersin Laufwerk angetrieben
wird, z. B. über Keilriemen, drehzahlabhängig in an sich bekannter Weise über Induktionsschleifen
und Relais elektronisch Ein- und Ausschaltbefehle an Elektromagnete übertragen,
die - an den Stirnflächen der I-Fahrbahnträger installiert - eine Art von Gummi-Gleisbremsen
über den inneren Laufrädern der Bandzüge diese bis zum Auslaufen halten, bzw. beim
Wieder-Anfahren freigeben. Durch Anordnung dieser Gummi-Gleisbremsen auf der Innenseite
der Hohlraum-Fahrbahnträger sind diese mit allen-beweglichen Teilen gegen Witterungseinflüsse
geschützt. Eine gewisse erschwerte Wartungszugänglichkeit kann demgegenüber in Kauf
genommen werden. Der Gummibelag der Bremsen mit Einlauf-, Halte- und Auslaufflächen
kann aus vorzugsweise profilierten Gummi- oder Kunststoffflächen oder auch aus profilierten
Gummireifen auf einer Art von Felgen bestehen.
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Da nach Berechnungen aus Gründen der Kurvenläufigkeit mit entsprechenden
Erhöhungen der Außenschienenbei normalen Spurkranz-Stahlrädern große Spurweiten
erforderlich sind, die die Weichenausbildung der Hohlraum-Fahrbahnträger wegen der
großen Verschwenkweite erheblich beeinträchtigen, kommt die erfindungsgemäße enge
Spurweite auch diesem Problem zugute. Die Weichen werden natürlicherweise durch
hydraulische oder pneumatische Verhol- und Druckvorrichtungen verschwenkt. Zur Erleichterung
;dieses Vorgangs werden erfindungsgemäß die Fahrbahnträgerflansche dem gegebenen
Radius entsprechend außen und innen eingekerbt, bzw. geschlitzt. Dabei muß der Stützenabstand
der verbleibenden Trågfähigkeit~angepaßt werden.
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Beim Kurzläufer-Linearmotor bereitet das Einfädeln der im Zuge mitgeführten
Sekundärteile (Ankerplatten) in die ortsfesten Induktoren
Schwierigkeiten.
Optimal wird dieses Problem nach dem Hauptpatent durch den sternförmigen Linearmotor
gelöst. Da dieser aber einen hohen Entwicklungs- und Bauaufwand erfordert) ist hier
- wie bereits im Hauptpatent enthalten - der übliche Doppel-Kamm-Linearmotor zugrundegelegt.
Das Einfädelungsproblem ist durch zwei gegenüberliegende Einfädelungsrollenpaare
angedeutet. Dabei erfolgt die Spurführung der Ankerplatten gesondert von der der
Laufwerke über ein kniegelenkiges Verbindungsglied. Zweifellos bedarf es einer Anzahl
solcher evtl. trichterförmig zulaufender Rollenpaare, sei es auf vertikalen Achsen,
sei es als Kugel- oder Röllchenpaare käfiggelagert, ggf. auf der ganzen Strecke
in größeren Abständen. Wenn mit Flieh- oder Windkräften gerechnet werden muß, bedarf
es u. U.
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solcher Spurführung auch an der Oberkante der Ankerplatten.
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Zum Schutze gegen Schnee- und Sandverwehungen oder Glatteisbildung
können die äußeren Laufflächen der Laufwerke durch Wandschirme an den Stützen abgeschirmt
werden.
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Die Erfindung ist in den Zeichungen rein-schematisch dargestellt.
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Fig. 1 zeigt unter Bezugnahme auf das Hauptpatent (OS) 21 40 829 im
Ausschnitt einen Querschnitt durch das Schwebebahnsystem.
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Fig. 2 zeigt in Seitenansicht einen Stützenabschnitt mit den breit-ausladenden
Fahrbahnträger-Konsolen, Fig. 3 eine Innenansicht der Fahrbahnträger mit der Gummi-Gleisbremse.
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An Stützenabschnitten 1 sind die Tragkonsolen 2 für die Hohlraum-Fahrbahnträger
nach Fig. 2 breit-ausladend ausgebildet.
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Die den Fahrbahnträger-Hohlraum bildenden II-Träger sind im Interesse
eines größtmöglichen Stützenabstandes aus hohen Breitflansch-Stahlträgern oder Wabenträgern
gebildet. In den äußeren und inneren Zwischenräumen zwischen den Flanschen bleibt
dabei Raum für die Laufräder 6 und nach Fig. 2 die Fahrbahnträgerkonsolen, nach
Fig. 3 auch für Gummi-Gleisbremsen, die sich auf die Laufräder 6 legen ( 18 t 18
(18,18', t 1812 und 18«') mit ihren Elektro-Haltemagneten 19. Die je zwei Paar Laufräder
6 in den Laufwerken 8 können aus Leichtmetall mit gehärteter oder flämmgespritzter
oder vorzugsweise Stahlmantel-Lauffläche bestehen. Sie laufen vorzugsweise spurkranzlos
- erforderlichenfalls in Schwingen -. Zur Geräuschdämpfung können die Flanschenlaufflächen
ggf. mit Gummi- oder Kunststoffbahnen belegt sein. Der Spurführung und der Aufnahme
von Fliehkräften
dienen gleichartige Spurführungsräder 7 mit deren
Neigung entsprechen abgewinkelten Laufflächen von Winkel stützen unter den I-Trägerfüßen.
Die Spurführungsräder 7 sind in den Laufwerken 8 angeordnet. Die Laufräder können
aber auch als Spurkranzräder ausgebildet sein mit darauf abzustimmender Anpassung
der übrigen Bauteile.
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Die Laufwerke 8 nehmen die Bandtraggerüste 4 mit vorzugsweise abgespreizten
Bandtragarmen 4' zum Tragen des schlauchartigen Bandes 9 auf. Dieses Band 9 ist
einerseits mittig mit einer Bandkante fest am Bandtraggerüst 4 verankert; andererseits
wird die Bandkante 10 über Seile 11 und Seilrollen 12 mittels nicht dargestellter
Motorseilwinden im Bandtraggerüst 4 zum Be- und Entladen abgesenkt und danach wieder
aufgeholt. Die Stromversorgung der Motorseilwinden erfolgt nach dem Hauptpatent
nur in den Be- und Entladestationen. Mit dem Bandtraggerüst 4 sind die Sekundärteile
(Ankerplatten) 15 über kniegelenkige Verbindungsstücke 5 aus Gummi--oder Kunststoff
verbunden, so daß diese Ankerplatten und die Bandtraggerüste unabhängig voneinander
spurgeführt werden können.
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Die hier mit den Sekundärteilen (Ankerplatten aus Aluminium) 15 und
mit den Primärteilen (Statoren, Induktoren) 14 und deren Halterungen und Verbindungsbrücke
13 dargestellten Doppelkamm-Kurzläufer-Linearmotoren bilden die Antriebsaggregate.
In der bei langen Bandzügen besonders vorteilhaft zum Ausdruck kommenden Art der
Kurzläuferlinearmotoren werden die Statoren ortsfest je nach Zugkraftanforderung
beim Anfahren und in Steigungsstrecken sowie im Leerzugtrum mit unterschiedlichem
Abstand installiert.
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Die Sekundärteile 15 werden einerseits mit einer Reihe von Doppelpaaren
16 von Spurführungsrollen in die Luftspalte zwischen den Doppelkämmen der Induktoren
14 eingefädelt. Die Rollen 16 können als achsgelagerte, trichterförmig zulaufende,
kugelgelagerte Rollen ausgebildet sein; sie können aber auch aus käfiggelagerten
Kugeln oder Röllchen bestehen, die weit ausholend die Einfädelung übernehmen. Es
kann aber auch erforderlich werden, diese Spurführungsmittel in größeren Abständen
auf der ganzen Strecke beiderseits der Deckplatten der Hohlraum-Fahrbahnträger zu
installieren.
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Fliehkräfte in Kurven werden eine Spurführung 16' an der Oberkante
der Ankerplatten 15 notwendig machen, wenn diese nicht verwindungssteil ausgebildet
sind. Die Ankerplatten 15 können auch als planparallele. Aluminiumplatten ausgebildet
sein, die über einen Stab scharnierartig verzahnt sind. Dadurch wird das Einfädelungsproblem
im
wesentlichen auf die erste einlaufende Ankerplatte beschränkt.
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Die Brücke mit den Halterungen 13 der Statoren 14 sind an den Querbalken
der Stützen 1,1' befestigt. (Das gleichartig ausgebildete Obertrum vorzugsweise
für Leerzüge ist hier nur angedeutet.) Die eingeschränkte Wartungszugänglichkeit
von Teilen der Linearmotoren (Rollen 16) in dem Hohlraum-Fahrbahnträgerkörper kann
in Kauf genommen werden.
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In Fig. 2 ist in Seitenansicht ein Ausschnitt aus der Stütze 1 mit
den breit-ausladenden Fahrbahnträger-Tragkonsolen 2 und den Übergängen zwischen
diesen beiden Teilen dargestellt. Zwischen dem Fahrbahnträger-Flansch 17 und der
Konsole 2 kann aus Gründen der Geräuschdämpfung eine Gummibahn 17' eingeklebt werden.
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In Fig. 3 ist eine Ansicht von innen auf einen I-Fahrbahnträger 3
dargestellt. Darin sind die Gummi-Gleisbremsen 18,18', 18" mit dem Gummibelag 18"'
mit ihren Halte-Elektroden 19,19' enthalten.
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Außerdem zeigt die Fig. 3 den Steuergenerator 20, der über Keilriemen
odgl. vom vordersten Laufrad 6 angetrieben wird. Der Steuergenerator gibt im Bedarfsfall
elektronisch über Induktionsschleifen und Relais Ein- und Ausschaltbefehle an die
Elektrohaltemagneten 19 mit eigener Stromversorgung, die - an den Stirnflächen der
I-Träger installiert - die Gummi-Gleisbremsen 18 in Ruhestellung halten und in Bremsstellung
auf die Laufräder 6 auflegen. Der Steuerbefehl zum Lüften der Bremsen 18 wird drehzahlabhängig
von dem Generator 20 erteilt, so daß die Bremsen gedämpft sich auf die Laufräder
6 auflegen. Nicht dargestellt sind die an sich bekannten Stromversorgungsleitungen
für die Elektromotoren 19, die Induktionsschleifen und Relais für die Abgabe und
Befolgung der Steuerbefehle von dem Steuergenerator 20.
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Die Einkerbung und Schlitzung der Flanschen der Fahrbahn-I-Träger
in Weichen zur Kurvenbildung bedarf keiner zeichnerischen Erläuterung.
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Das Mitführen von Personenkabinen und Containern am Bandzug ist bei
sonst gleichartiger Ausbildung möglich.
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Da die Klappbrücke nach Fig. 4 des Hauptpatentes (OS) 21 40 829 niemals
gleichzeitig von zwei Bandzüge in entgegengesetzter Richtung befahren wird, können
das Ende des oberen Fahrtrums (dort 30) abwärts, des unteren Fahrtrums (dort 29)
aufwärts gebogen sein, um Knicke im Fahrweg so weit als möglich zu vermeiden und
den Stellweg der Klappbrücke und damit die Stellzeit möglichst klein zu halten.