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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrweg für ein spurgebundenes Fahrzeug,
insbesondere eine Magnetschwebebahn, mit Konsolen zur Verbindung
eines Trägers
mit wenigstens einem Anbauteil zum Führen des Fahrzeugs.
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Derartige
Fahrwege werden meist als Hochbahnen ausgeführt. Hochbahnen weisen üblicherweise
im Abstand zueinander angeordnete Träger auf, zwischen denen den
Fahrweg aufnehmende Platten angeordnet sind, die von Träger zu Träger reichen.
Die Träger
nehmen sowohl die statischen, als auch die dynamischen Kräfte auf
und müssen
deshalb zunächst
der Größe der aufzunehmenden
Lasten entsprechenden dimensioniert werden. Da die Träger in vielen
Fällen,
insbesondere bei Magnetschnellbahnen zudem noch Funktionsteile derselben
aufnehmen, die funktionsbedingt nur geringe Lageabweichungen zulassen,
ist es zur Einhaltung dieser relativ engen Toleranzen sehr schwierig,
die Träger
zusammen mit den Tragelementen für
die Funktionsteile in einem Zug herzustellen.
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Nachdem
solche Bahnen zudem für
eine relativ lange Betriebsdauer erstellt werden, ist es aufgrund
der Schwind- und Kriechvorgänge,
sowohl im Fundament, als auch im eigentlichen Bauwerk äußerst schwer,
die relativ geringen Toleranzen für die gesamte Betriebsdauer
einer Bahn einzuhalten oder zu gewährleisten.
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Aus
der
EP 0 510 153 A1 ist
eine Tragkonstruktion für
den Fahrweg eines spurgebundenen Fahrzeugs bekannt. Die erforderlichen
Träger
sind dabei je nach Ausführungsbeispiel
entweder in Stahl- oder in Betonbauweise hergestellt. Ausrüstungsteile werden
dabei lagegenau an dem Träger
befestigt.
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Hierzu
wird in dieser Anmeldung vorgeschlagen, dass an dem Träger Anschlusskörper angeordnet
sind, die erste Anschlagflächen
aufweisen. Diese ersten Anschlagflächen korrespondieren mit zweiten Anschlagflächen, die
an mit dem Ausrüstungsteil
verbundenen Traversen angeordnet sind. Nachdem die Ansätze mit
den ersten Anschlagflächen
an dem Träger
befestigt wurden, werden diese ersten Anschlagflächen spanabhebend bearbeitet,
so dass die geforderten Toleranzen für die Anbringung der Ausrüstungsteile
beim Zusammenwirken mit der zweiten Anschlagfläche des Befestigungsmittels
der Ausrüstungsteile
eingehalten werden. Die Bearbeitung der Anschlagflächen soll
dabei vorzugsweise in einer klimatisierten Fabrikhalle unter kontrollierten
Bedingungen durchgeführt
werden. Nachteilig bei dieser Verfahrensweise ist es, dass die Bearbeitung
der Anschlagflächen
hierdurch zwar möglicherweise
richtig in Bezug auf den Träger
erfolgt. Nach Aufbau des Trägers
an der Baustelle sind jedoch insbesondere bei Verwendung von vorgefertigten
Stahlbetonträgern
weitere Toleranzen zu erwarten. Diese Toleranzen entstehen durch
das Aneinanderreihen der einzelnen Stahlbetonträger. Entsteht beim Aufstellen dieser
Stahlbetonträger
ein vertikaler oder horizontaler Versatz, so sind auch die zuvor
exakt bearbeiteten Anschlagflächen
nicht mehr innerhalb der geforderten Toleranzen in Bezug auf die
komplette Fahrbahn. Dieses Problem wurde bei der
EP 0 410 515 A1 nicht erkannt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit zu schaffen, um beim
Bau eines entsprechenden Fahrweges die geforderten Toleranzen nicht
nur in Bezug auf den Träger,
sondern in Bezug auf die komplette Fahrbahn einhalten zu können. Weiterhin
ist ein Fahrweg zu schaffen, welcher die genannten Nachteile nicht
aufweist.
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Die
Aufgabe wird durch einen Fahrweg gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Bei
einem Herstellungsverfahren werden mehrere Träger zur Bildung des Fahrweges
vor Ort im wesentlichen positionsgerecht aufgestellt. Verbindungsstellen
zwischen Träger
und Anbauteil werden vermessen und bei Bedarf das geforderte Maß hergestellt.
Dies erfolgt dadurch, dass das Material an der Verbindungsstelle
zwischen Träger
und Anbauteil abgetragen oder aufgebaut wird und erst anschließend, wenn
das erforderliche Maß erreicht
wurde, das Anbauteil montiert wird. Hierdurch wird eine feste und
stabile Verbindungsstelle geschaffen, welche maßgerecht mit für den sicheren
Betrieb der Magnetschwebebahn erforderlichen geringen Toleranzen erhalten
wird. Der besondere Vorteil besteht auch darin, dass die Verbindungsstelle
vor Ort auf das richtige Maß gebracht
wird. Es werden hierdurch die Anforderungen beim Absetzen und Aufstellen
der Träger
geringer gehalten. Bei Trägern,
welche bei modernen Fahrwegen aus schweren Stahlbetonhohlraumträgern in
Fertigbauweise hergestellt sind, ist das exakte Aufstellen schwieriger,
als die exakte Herstellung der Verbindungsstelle. Darüber hinaus
wird der Vorteil erreicht, dass auch an die Stöße verschiedener Träger geringere
Anforderungen gestellt werden müssen,
da ein gewisser Versatz der einzelnen Träger zueinander durch ein entsprechendes
Korrigieren des Maßes
durch Abtragen oder Aufbauen von Material an der Verbindungsstelle
behoben wird. Es wird somit gewährleistet,
dass nicht nur innerhalb eines Trägers die Verbindungsstellen
maßgenau
hergestellt sind, sondern dass darüber hinaus die maßgenaue
Herstellung von den Verbindungsstellen über den gesamten Fahrweg möglich ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Vermessung oder Bearbeitung der Verbindungsstellen mittels
eines spurgebundenen Fahrzeugs durchgeführt wird. Das spurgebundene
Fahrzeug wird dabei entlang des Trägers geführt und bewirkt dadurch eine lagegenaue
Vermessung und Bearbeitung der Verbindungsstelle.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Verbindungsstelle an einer mit dem
Träger
verbundenen Konsole vorgesehen wird. Die Konsole ist hierbei vor teilhaft
gestaltbar, so dass sie für
die Vermessung der Verbindungsstelle und die Bearbeitung dieser
Verbindungsstelle besonders gut geeignet ist. Auch ist die Materialauswahl
hierdurch unabhängig
von den Eigenschaften, welche der Träger erfüllen muss, so zu wählen, dass
die Bearbeitung und Verbindung mit dem Anbauteil optimal erfolgt.
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Bei
einer entsprechenden Gestaltung der Konsole kann die Verbindungsstelle
für das
Anbauteil an der Konsole vor und/oder nach dem Anbau an dem Träger mechanisch
bearbeitet werden. Dies erlaubt beispielsweise eine erste Vorbearbeitung,
ein anschließendes
Anbauen der Konsole an den Träger und
eine gegebenenfalls erforderliche Nachbearbeitung der Verbindungsstelle.
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Üblicherweise
wird das Material spanend abgetragen, das bedeutet, dass durch Fräsen oder Bohren
die entsprechenden Verbindungsstellen geschaffen werden. Es kann
aber auch durch Laser oder andere Verfahren das Bearbeiten der Verbindungsstelle
erfolgen.
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Erforderlichenfalls
kann bei einer entsprechenden Materialwahl der Konsole, bzw. der
Verbindungsstelle an dem Träger
Material aufgeschweißt werden.
Hierdurch ist ein gegebenenfalls vorhandenes Untermaß zu beheben.
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Ein
zusätzliches
Material kann bei einem Untermaß an
der Befestigungsstelle als Abstandsstück angeordnet werden. Es eignen
sich hier insbesondere Scheiben oder Distanzplatten. Dieses zusätzliche Material
kann beispielsweise an der Verbindungsstelle angeschweißt werden
und anschließend
auf das erforderliche Maß wieder
abgetragen werden.
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Wird
die Vermessung und Bearbeitung nach Beendigung des Verformungsvorganges,
insbesondere von Kriech- und Schwindvorgängen durchgeführt, so
wird eine auf Dauer weitgehend anhaltende entsprechend korrekte
Einhaltung des Sollmaßes
mit den zulässigen
Toleranzen erhalten, da sich das Material nicht mehr wesentlich
verändert.
Auch dies ist ein besonderer Vorteil, da gemäß dem Stand der Technik bei
einer Bearbeitung der entsprechenden Verbindungsstellen unmittelbar
nach der Fertigung in den Hallen besonders bei Betonarbeiten mit
weiteren Verformungen zu rechnen ist. Diese Veränderungen sind erst nach mehreren
Wochen weitgehend abgeklungen, so dass der zwischen Fertigung und
Verbauung des Trägers üblicherweise
bestehende Zeitraum für
den Transport und Lagerung des Trägers vorteilhaft ist und nach
der Verbauung des Trägers diese
Vorgänge
weitgehend beendet sind.
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Die
Vermessung der Verbindungsstelle geschieht ausgehend von Referenzpunkten,
-linien oder -ebenen. Dies gewährleistet,
dass die erforderlichen Maße
richtig eingehalten werden. An den Referenzpunkten, -linien oder
-ebenen orientiert sich gemäß einer
Ausführung
das spurgebundene Fahrzeug, um die Vermessung vorzunehmen.
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Bei
einem erfindungsgemäßen Fahrweg
sind die Konsolen mit dem Träger
verbunden und weisen eine im wesentlichen längs des Trägers sich erstreckende Aufnahme
für die
Befestigung des Anbauteiles auf, wobei jeweils zwei, beidseitig
des Trägers
angeordnete, einander gegenüberliegende
Konsolen mit mindestens einem Zuganker zu einer Baueinheit zusammengefasst
sind. Es wird damit ein erfindungsgemäßer Fahrweg geschaffen, welcher
besonders vorteilhaft für
eine Bearbeitung der Verbindungsstelle zwischen Konsole und Anbauteil
bzw. zwischen Träger
und Anbauteil geeignet ist. Während
bei bekannten Anordnungen die Träger
für den Fahrweg
mit den Tragelementen für
die Funktionsteile einstückig
ausgebildet sind und sich daher Lageveränderungen der Träger unmittelbar
auf die Lage der Tragelemente für
die Funktionsteile auswirken und somit nicht mehr korrigierbar sind,
geht die Erfindung vom Gedanken einer Trennung der Träger für den Fahrweg
von den Tragelementen für
die Funktionsteile aus. Sie sieht eine zwischen diesen anzuordnende
Konsole vor, welche mit den Tragele menten für die Funktionsteile und mit
dem Träger
für den Fahrweg
verbindbar ist.
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Nachdem
das Verbinden der Konsolen mit den Trägern und auch das Anbringen
der Tragelemente an den Konsolen nach dem Aushärten des Betons und somit nach
dem durch das Aushärten
bedingten Schwinden des Betons erfolgen kann, wird die durch das
Schwinden des Betons hervorgerufene Lageveränderung durch die Erfindung
vermieden. Da durch die Erfindung zumindest eine Möglichkeit
zur nachträglichen
Korrektur der Relativlage zwischen dem jeweiligen Träger für den Fahrweg
einerseits und den Tragelementen für die Funktionsteile andererseits
geschaffen ist, steht für
die Dimensionierung der Träger
nicht mehr deren Formstabilität
und Einhaltung der geforderten engen Toleranzen, sondern die statische
Festigkeit des Trägerquerschnittes
im Vordergrund.
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Ferner
werden die aus dem Fahrbetrieb und/oder durch Temperaturschwankungen
entstehenden Kräfte
unmittelbar in die Träger
eingeleitet, ohne sich auf die Relativlage zwischen den Konsolen und
den Tragelementen auszuwirken.
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Die
erfindungsgemäße Lösung bietet
aufgrund ihres modularen Aufbaus den weiteren Vorteil, dass die
Konsolen und auch die Tragelemente wahlweise vor und auch nach ihrem
Anbau mechanisch bearbeitet werden können. Selbst hohe Toleranzanforderungen
lassen sich hierdurch in allen Raumachsen relativ leicht erfüllen. Auch
ermöglicht
der modulare Aufbau neben exakter und kostengünstiger Fertigung einen einfachen
Austausch von beispielsweise durch Unfälle beschädigte Tragelemente für die Funktionsteile.
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Schließlich lässt sich
die für
die Funktionsebene geforderte Raumkurve durch entsprechende Gestaltung
und/oder Bearbeitung der Konsolenposten günstig verwirklichen.
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Um
besonders große
Lageveränderungen ausgleichen
zu können,
können
unterschiedliche Konsolen vorgesehen sein, welche Stege mit unterschiedlicher
Länge aufweisen.
Hierdurch kann bei einem sehr großen Versatz des Trägers aus
seiner Soll-Lage eine vergrößerte Konsole
eingesetzt werden, welche das Anbauteil schließlich in der gewünschten
Position befestigt. Um eine besonders hohe Stabilität der Konsole
zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass die Stege an ihrem ersten
und/oder ihrem zweiten Ende miteinander verbunden sind. Die Verbindung
schafft eine besondere Stabilität
hinsichtlich mechanischer Beanspruchung der Stege, beispielsweise
bei der Verbindung mit dem Anbauteil.
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Die
Verbindungsstelle zwischen Anbauteil und Konsole bzw. Träger besteht
aus einer Aufnahme, die eine Anlagefläche für das Anbauteil bildet. Diese
Aufnahme ist insbesondere eine Kopfplatte, welche an dem oder den
Stegen befestigt ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn an jedem Steg eine separate Kopfplatte
angeordnet ist. Der Vorteil besteht insbesondere darin, dass bei
Stößen der
in Ihren Längen
begrenzten Anbauteilen ein besserer Ausgleich bei der Ausrichtung
erfolgen kann. Die separaten Anlagefläche der unterschiedlichen Kopfplatten
können
dabei auch unterschiedlich bearbeitet werden. Außerdem ist eine Längendehnung, welche
durch Temperatureinflüsse
auf die Anbauteile erfolgt, besser kompensierbar, wenn jeweils an
einem Steg eine Kopfplatte angeordnet ist.
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Weist
die Kopfplatte Vorsprünge
als Anlagefläche
auf, so ist die Bearbeitung der Kopfplatte besonders einfach möglich. Die
Anlagefläche
ist dabei speziell für
eine mechanische Bearbeitung gestaltet.
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Als
besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, dass die Kopfplatte im
wesentlichen rechtwinklig zum Steg angeordnet ist. Hierdurch wird
eine besonders gute Krafteinleitung ermöglicht. Außerdem ist die Bearbeitung
einfach mög lich.
Auch die Montage der Anbauteile an der Kopfplatte bzw. der Konsole
ist hierdurch erleichtert, da die Zugänglichkeit verbessert ist.
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Als
besonders vorteilhafte Formen für
die Verbindung von Kopfplatte mit den Stegen haben sich L-, T- oder
U-förmige
Gestaltungen herausgestellt. Hierdurch ist eine besonders gute Anordnung der
Anbauteile an der Kopfplatte bei gleichzeitiger guter Stabilität oder Ausgleichung
von Temperatur-Längenänderungen
möglich.
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Zu
einer besonders stabilen Befestigung der Anbauteile weist der Steg
und/oder die Kopfplatte Bohrungen oder Gewinde zur Aufnahme von
Befestigungsschrauben und/oder Querkraftbolzen auf. Mit Hilfe dieser
Befestigungsschrauben und Querkraftbolzen ist eine zuverlässige Befestigung
der Anbauteile an der Konsole ermöglicht.
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Um
eine spätere
Bearbeitung sowohl spanend als auch auftragend zu ermöglichen,
ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Material der Stege und/oder
der Kopfplatten spanbares und/oder schweißbares Metall, insbesondere
Stahl oder Guss ist. Insbesondere bei einem Gussteil sind besonders funktionsgerechte
Gestaltungen der Konsole ermöglicht.
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Um
eine stabile Verbindung von der Konsole mit dem Träger zu erhalten
ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass an der Konsole Zuganker
angeordnet sind, welche in den Träger einbetoniert sind. Hierdurch
ist eine sichere Befestigung der Konsole in dem Träger möglich.
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Um
die entsprechenden Materialanforderungen besonders günstig umzusetzen,
ist in einer besonders vorteilhaften Ausführung vorgesehen, dass die
Konsole aus Guss und der Zuganker zumindest teilweise aus Stahl
ist, und dass der Zuganker und die Konsole miteinander verschweißt sind.
Hierdurch werden die Belastungen, welche von den einzelnen Teilen
gefordert werden, besonders günstig
in den gewählten
Materialien umgesetzt.
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Während die
einbetonierten Konsolen während
der Herstellung des Trägers üblicherweise
bereits eingebaut werden müssen,
ist in einer alternativen Ausführung
vorgesehen, dass die Konsole an dem Träger, insbesondere an einem
in dem Träger angeordneten
Zuganker angeschraubt ist. Der Zuganker kann dabei in dem Träger einbetoniert
sein oder sich in einem Leerrohr befinden und damit jeweils zwei
Konsolen beidseitig des Trägers
mit mindestens einem Zuganker zu einer Baueinheit zusammenfassen.
Hier wird eine besonders einfache Gestaltung erhalten, welche sowohl
bei der Montage als auch bei einer evtl. erforderlichen Demontage
sehr einfach zu handhaben ist. Als Zuganker eignet sich in diesem
Fall insbesondere eine Gewindestange, welche quer durch den Träger von
einer Konsole bis zur gegenüberliegenden
Konsole reicht.
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Sind
die Stege an ihrem ersten Ende mit wenigstens einer Fußplatte
versehen, so wird eine weitere Stabilität der Konsole erhalten. Die
Fußplatte kann
dabei entweder außerhalb
des Trägers
angeordnet sein und sich dabei an dem Träger abstützen. Sie kann aber auch in
einer anderen Ausführungsform
in den Träger
einbetoniert sein und somit eine zusätzliche Verbindung zwischen
Konsole und Träger
schaffen.
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Weist
die Fußplatte
Bohrungen, insbesondere Zentrierbohrungen zur Befestigung an dem Zuganker
auf, so ist ein Anbau und ein Austausch der Konsole auf einfache
Weise möglich.
Durch die Zentrierbohrungen wird dabei eine exakte Positionierung der
Konsole erreicht.
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Ist
der Abstand zweier Konsolen in Längsrichtung
des Fahrweges im wesentlichen ein ganzzahliger Teil der Länge des
Anbauteiles, so wird in vorteilhafter Weise eine Konsole am Stoß zwischen zwei
Anbauteilen angeordnet. Diese eine Konsole verbindet damit in zuverlässiger Weise
die beiden Anbauteile mit dem Träger.
Außerdem
ist durch die Stegausführung
der Konsole eine Längendehnung der
Anbauteile, welche durch Temperatureinflüsse nicht vermeidbar ist, einfach
zu kompensieren, ohne dass es zu Verspan nungen in der Lagerung des
Anbauteiles kommt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das
erste Anbauteil mit dem ersten Steg bzw. der ersten Kopfplatte und
das zweite Anbauteil mit dem zweiten Steg bzw. der zweiten Kopfplatte
verbunden ist. Die beiden Stege bzw. Kopfplatten können dann
die Wärmedehnungen
durch eine relative Bewegung zueinander ausgleichen.
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Als
Gestaltung für
das Anbauteil hat sich ein im Querschnitt im wesentlichen kastenförmiges Bauteil
mit integrierter Aufsetzfläche,
Seitenführungsfläche und
Statorbefestigung erwiesen. Hierdurch ist eine hohe Montagefreundlichkeit
beim Anbau der Funktionsteile an die Konsole bzw. den Träger gewährleistet.
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Um
eine besonders hohe Stabilität
bei der Befestigung der Konsole an dem Träger zu erhalten, ist es besonders
vorteilhaft, wenn der Träger
aus Faserbeton hergestellt ist. Faserbeton bewirkt im vorliegenden
Falle, dass auch in den Randbereichen des Trägers, an welchen die Konsole
befestigt ist, eine hohe Festigkeit des Betons erhalten wird. Die
Konsole muss somit nicht bis in den Bereich der üblichen Bewährung in den Träger eingebracht
werden, um eine hohe Stabilität
zu erhalten.
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Weitere
Vorteile und Ausführungen
der Erfindung werden in den folgenden Figuren beschrieben. Es zeigt
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1 einen
erfindungsgemäßen Fahrweg mit
einer Magnetschwebebahn,
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2 einen
Träger
mit Konsolen,
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3 einen
Querschnitt durch einen Träger im
Bereich einer Konsole,
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4 eine
Draufsicht auf einen Teil eines Trägers im Bereich einer Konsole,
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5 eine
Konsole in perspektivischer Ansicht,
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6 eine skizzierte Bearbeitungsvorrichtung
für die
Konsolen,
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7 eine
erfindungsgemäße Befestigung von
Anbauteilen an Konsolen
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8 eine
Gusskonsole in perspektivischer Ansicht,
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9 die
Befestigung einer Konsole mittels Gewindestahl,
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10 die
Befestigung einer Konsole in Explosionsdarstellung,
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11 die
befestigte Konsole gemäß 10,
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12 perspektivische
Ansicht eines Ausschnitts eines Trägers mit befestigten Konsolen,
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13 + 14 alternative Ausführungen der
Konsole,
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15 perspektivische
Darstellung einer Verbindung eines Anbauteils mit einer Konsole.
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In 1 ist
eine Fahrbahn für
eine Magnetschwebebahn 100 im Querschnitt dargestellt.
Die Magnetschwebebahn 100 umgreift Anbauteile 3,
welche seitlich an einem Träger 2 befestigt
sind. Die Befestigung erfolgt mittels Konsolen 1, welche
in dem Träger 2 einbetoniert
sind. Der Träger 2 ist
ein Betonfertigteil, welches an der Baustelle auf Stützen 20 befestigt
wird. Um den ordnungsgemäßen Betrieb
der Magnetschwebebahn 100 zu gewährleisten, ist es wichtig,
dass die Anbauteile 3 in einer definierten Position zueinander
und in Bezug auf den Träger 2 angeordnet
sind. Erst diese relativ exakte Anordnung der Anbauteile 3 macht
den Betrieb der Magnetschwebebahn mit extrem hohen Geschwindigkeiten
zuverlässig
möglich.
Die Anbauteile weisen dabei Aufsetzflächen, Seitenführungsflächen und
Statorpakete bzw. deren Befestigungen auf, welche eine Führung der
Magnetschwebebahn 100 sowie deren Antrieb ermöglichen.
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In 2 ist
ein Ausschnitt eines Trägers 2 in perspektivischer
Ansicht dargestellt. An dem Träger 2 ist
eine Vielzahl von Konsolen 1 angeordnet. Der Träger 2 ist
als Hohlträger
ausgebildet, um eine besonders hohe Stabilität zu erlangen. Hierdurch sind sehr
große
Spannweiten zu erzielen, wodurch die Herstellkosten eines dementsprechenden
Fahrweges verringert werden können.
Im Bereich des oberen Gurtes des Trägers 2 sind jeweils
an dessen Ende die Konsolen 1 angeordnet. Sie sind in einem Abstand 11 voneinander
in Längsrichtung
des Trägers
beabstandet. Die Länge
L ist vorteilhafterweise so gewählt,
dass sie ein ganzzahliger Teil der Läge eines Anbauteils 3 ist.
Hierdurch wird sichergestellt, dass die Anbauteile, welche wesentlich
kürzer
als die Träger 2 sind,
stets im Bereich einer Konsole gestoßen werden. Hierdurch ist eine
exakte Verbindung und Zuordnung ohne zusätzlicher erforderlicher Bauteile
möglich.
Dies erleichtert den kostengünstigen Bau
des Fahrweges, da keine separaten Verbindungsmittel für die Anbauteile
erforderlich sind.
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Der
obere Gurt des Trägers 2 weist
eine Breite x auf, welche geringer ist als die Breite y der Außenflächen der
Konsolen. An den Außenflächen der Konsolen 1 werden
die Anbauteile angebracht. Dementsprechend ist das Maß y wichtig
für das
geforderte Maß zur
Anordnung der Anbauteile. Durch eine Veränderung des Maßes y wird
der horizontale Abstand der Anbauteile verändert, der für die genaue
Führung des
Magnetschwebefahrzeuges sehr wichtig ist.
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In 3 ist
ein Querschnitt des Trägers 2 im Bereich
einer Konsole dargestellt. Die Konsole 1 ist dabei mittels
Zuganker 10 und 11 in dem Beton des Trägers 2 eingelassen.
Zwischen dem Zuganker 10 und dem Zuganker 11 ist
an der Konsole 1 eine Knagge 12 vorgesehen ebenso
wie die Zuganker mittels Schweißnähten an
den Stirnseiten der Stegbleche 5 des nicht sichtbaren Stegbleches 6 befestigt ist.
Die Knagge 12 ist an ihrer den Stegblechen 5, 6 gegenüberliegenden
Seite mit zwei Kopfbolzen 13 versehen, die zu ihrer Befestigung
im Beton des Trägers 2 dienen.
Sie dient dazu, die aus der Belastung der Konsole 1 entstehenden
Vertikalkräfte
aufzunehmen und kann mit einer aufgeschweißten Zugverzahnung versehen
sein. Die Knagge 12 kann auch unmittelbar an den freien
Enden 7, 8 der Stegbleche 5, 6 der
Konsole angeordnet sein und deren u-förmigen Querschnitt zu einem
rechteckigen Querschnitt ergänzen.
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Um
die Zuganker 10, 11 in ihrem der Konsole 1 benachbarten
Bereich gegen Korrosion zu schützen,
können
die Zuganker 10, 11 in diesem Bereich mit einem
Korrosionsschutzmittel beschichtet sein.
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Das
von dem Träger 2 abgewandte
Ende des Stegbleches 5 ist mit einer Kopfplatte 4 versehen. Diese
Kopfplatte 4 dient, wie später noch beschrieben wird,
der Befestigung der Anbauteile als Verbindungsstelle. Sie ist bei
einer Stahlausführung
ebenfalls an dem Stegblech 5 angeschweißt.
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In 4 ist
eine Draufsicht auf einen Träger 2 und
eine Konsole 1 gemäß 3 dargestellt.
Es ist hier ersichtlich, dass die Stegbleche 5 und 6 voneinander
beabstandet sind und jeweils mit ihrem freien Ende 7, 8 mit
einem Zugstab 10 bzw. einem darunter liegenden kürzerer Zugstab 11 verbunden
sind. Die Stegbleche 5, 6 sorgen dabei für einen
entsprechenden Abstand der Kopfplatte 4 von dem Träger 2.
Es wird damit u.a. der Vorteil erreicht, dass die Montage der Anbauteile
einfach erfolgt, da genügend
Freiraum zum beispielsweise Festschrauben der Anbauteile vorhanden
ist.
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Wie
aus 5 ersichtlich ist, weist die Konsole 1 dieses
Ausführungsbeispieles
einen im wesentlichen u-förmig
gestalteten Querschnitt mit der Kopfplatte 4 und zwei im
wesentlichen parallel zueinander gerichteten Stegblechen 5, 6 auf,
die quer zur Kopfplatte gerichtet sind. Die Kopfplatte 4,
die seitlich über
die Stegbleche 5, 6 überstehen kann und die Stegbleche 5, 6 sind,
beispielsweise mittels entsprechender Schweißnähten, fest miteinander verbunden.
Die freien Enden 7, 8 der Stegbleche 5, 6 liegen an
der Einbaulage der Konsole 1 an der Seitenwand 9 (vergl. 9)
des Trägers 2 an.
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Im
Bereich der freien Enden 7, 8 sind an den Stegblechen 5, 6 als
Befestigungsmittel für
die jeweilige Konsole 1 dienende Zuganker 10, 11 vorgesehen,
die mittels Schweißnähten an
den Stegblechen 5, 6 befestigt sind. Die Zuganker 10, 11 können, wie im
Ausführungsbeispiel
gezeigt, an den Stirnseiten der Stegbleche 5, 6 oder
aber an deren Seitenflächen befestigt
sein. Die in der Einbaulage der Konsole 1 oberen Zuganker 10 sind
länger
ausgebildet als die in der Einbaulage unteren Zuganker 11.
Die Zuganker 10, 11 dienen dazu die aus der Belastung
der Konsole 1 entstehenden axiale Kräfte aufzunehmen.
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Beim
gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die Zuganker 10, 11 mit der Konsole 1 fest
verbunden. Die Zuganker 10, 11 können aber
auch als separate Elemente ausgebildet sein, wobei sie durch den
gesamten Betonquerschnitt verlaufen. Im Fall einer Bauweise mit
separaten Zugankern können
die Konsolen 1 auch durch externe Vorspannung an den Betonträger 2 angespannt
werden (siehe 9–16).
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Die
Knagge 12 und die Kopfbolzen 13 sind ebenfalls
mit de Stegblechen 5, 6 verbunden, um entstehende
Vertikalkräfte
aufzunehmen.
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Der
erfindungsgemäße modulare
Aufbau gestattet es auch die Konsolen 1 unabhängig von
der Schalung für
den Träger 2 zunächst an
einer separaten Hilfskonstruktion zu befestigen, wobei die Konsolen
in Langlöcher
der Hilfs konstruktionen x-, y- und z-Richtung variabel eingemessen
und positioniert werden können.
Hierdurch ist gewährleistet,
dass die für
die Tragelemente 3 benötigte
Raumkurve unabhängig
von der Form und Genauigkeit des Trägers 2 abgebildet
werden kann.
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Die
für die
Lage der Tragelemente 3 relativ engen Toleranzen können durch
mechanische Bearbeitung beispielsweise von Vorsprüngen 14 der
Kopfplatte 4 und von Bohrungen 15 an den Konsolen 1 hergestellt
werden.
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In 6 ist skizziert die Bearbeitung der Konsolen 1 dargestellt.
Hierzu ist ein Fahrzeug 30 oberhalb des Trägers 2 beispielsweise
in nicht dargestellten Schienen geführt. Das Fahrzeug 30 vermisst den
Abstand der Außenflächen der
Kopfplatten 4 der Konsolen 1 und stellt dabei
einen Wert yIst fest. Durch ein Verfahren
eines Fräsers 33,
welcher an einem Arm 32 des Fahrzeuges 30 angeordnet
ist, werden die Koordinaten für
einen ySoll-Wert, welcher an den Konsolen 1 anliegen
soll, eingestellt. Anschließend wird
durch ein Absenken des Armes 2 in dem Bereich der Konsolen 1 die
Kopfplatte 4 soweit abgearbeitet, bis das Maß ySoll erreicht ist. Zum Vermessen des Abstandes
YSoll bzw. -Ist wird
das Fahrzeug 30 auf bestimmte Referenzpunkte, Linien oder
Flächen
eingestellt. Hierdurch wird beispielsweise erreicht, dass zur Mittelachse
des Trägers 2 die
Kopfplatten 4 symmetrisch nach dem Abarbeiten angeordnet
sind und nicht aus der Mittellinie laufen.
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7 zeigt
den Träger 2 mit
jeweils einer Konsole 1 und daran angeordneten Anbauteilen 3. Die
Konsole 1 ist mit den Zugankern 10 und 11 in dem
Träger 2 verankert.
Die Konsole 3 weist jeweils eine obere Absetzfläche 24,
eine Seitenführungsfläche 25 und
ein Statorpaket 26 auf. Das Statorpaket 26 ist
an einer entsprechenden Befestigungsfläche des Anbauteils 3 angeordnet.
Das Anbauteil 3 ist im wesentlichen kastenförmig ausgebildet,
wodurch eine sehr kompakte und stabile Bauweise erzielt wird. Das
Anbauteil 3 ist mittels Schrauben 16 an der Konsole 1 befestigt.
Im Falle einer Beschä digung
des Anbauteils 3 oder des Trägers 2 können Anbauteil 3 und
Träger 2 voneinander
mittels dieser Schraubverbindung entfernt werden.
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8 zeigt
ein anderes Ausführungsbeispiel einer
Konsole 1'.
Die Konsole 1' ist
im wesentlichen ein Gussteil, beispielsweise Sveroguß ggg 50.
Als Gussteil besteht der wesentliche Vorteil, dass die Formgebung
je nach den Funktionserfordernissen gewählt werden kann. So kann insbesondere
in Abhängigkeit
der auftretenden Kräfte
unterschiedliche Wanddicke gewählt
werden. Außerdem
kann in den Bereichen, in welchen Material abgetragen oder aufgetragen
werden soll, eine entsprechende Wanddicke vorgesehen sein. Die Konsole 1' weist Stege 5' und 6' auf, welche
insbesondere an ihren Fußpunkten
eine stärkere
Wandstärke
haben als im Kopfbereich. Die Fußpunkte sind mit einer Fußplatte 18 verbunden.
Die Kopfplatte 4' ist
zweigeteilt. An jedem Steg 5', 6' ist eine Kopfplatte 4' angeordnet,
ohne die Stege 5', 6' zu verbinden.
Die Festigkeit der Konsole wird durch die Fußplatte 18 sowie eine
ebenfalls vorgesehene Knagge 12 erhalten. Die Kopfplatte 4' weist Bohrungen 15 auf,
an welchen das Anbauteil angeschraubt werden soll. Die Kopfplatte 4' ist so ausgebildet,
dass sie abgefräst
oder durch Schweißen
Material aufgetragen werden kann. Der Materialauftrag kann auch
durch Einlegen von Scheiben oder Platten bzw. Verschweißen dieser
Teile mit der Kopfplatte 4' erfolgen.
Die offene Gestaltung der Kopfplatte 4' weist wesentliche Vorteile am
Stoß von
Anbauteilen 3. Hierbei wird beispielsweise die Kopfplatte 4', welche mit
dem Steg 5' verbunden
ist, mit dem ersten Anbauteil verbunden, während die Kopfplatte 4' des Stegs 6' mit dem zweiten
Anbauteil verbunden wird. Hierdurch sind durch Temperaturschwankungen
auftretende Längenänderungen
der Anbauteile problemlos ausgleichbar.
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Das
Gussteil der Konsole 1' weist
Fortsätze auf,
welche mit Zugankern 10' und 11' verbunden sind.
Die Verbindung erfolgt beispielsweise mittels Schweißen, wodurch
eine Schweißnaht 22 entsteht. Hierdurch
wird einerseits das Gießen
der Konsole 1' erleichtert.
Andererseits wird die Zugbeanspruchung der Zugstäbe 10' und 11' besser mit Stahlstäben erzielt.
Durch dieses Verbundsystem wird auf die einzelnen Erfordernisse
der Bauteilbeanspruchungen optimal eingegangen. Der beim Verschweißen der Zugstäbe 10' und 11' mit den Fortsätzen der
Konsole 1' entstehenden
Wulste der Schweißnaht 22 werden vorteilhafterweise
nicht abgearbeitet und sorgen somit innerhalb des Betons gleichzeitig
für einen
besseren Formschluss der Konsole 1' in dem Träger 2.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 9 ist die Konsole 1 mittels durch den
oberen Gurt des Trägers 2 durchgehenden
Zugstäben 10 und 11 befestigt.
Die Zugstäbe 10 und 11 sind
Gewindestäbe
aus Stahl, welche die Konsole 1 sowie die ihr korrespondierende,
dem Träger 2 gegenüberliegende
Konsole 1 miteinander verbinden. In dem Träger 2 können hierfür nicht
dargestellte Leerrohre einbetoniert sein, durch welche die Gewindestäbe 10 und 11 hindurchgesteckt
und anschließend
die Konsolen 1 miteinander verschraubt werden. Zum Abstützen der
Konsolen 1 können
Anschlagplatten 19 an der Seitenwand 9 des Trägers 2 einbetoniert
sein, um ein gutes Abstützen
der Konsole 1 an dem Träger 2 zu
gewährleisten.
Zum Einstellen können
zwischen der Anschlagplatte 19 und der Konsole 1 Distanzstücke eingelegt
werden.
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10 zeigt
einen Ausschnitt eines Trägers 2.
Aus der Seitenwand 9 stehen Zuganker 10' hervor. Auf
die Zuganker 10' wird
die Konsole 1 mit ihrer Fußplatte 18 aufgesteckt.
In der Fußplatte 18 sind Zentrierbohrungen 27 angeordnet,
welche mit Zentriermuttern 28 korrespondieren. In montiertem
Zustand wird, gemäß 11,
die Konsole 1 an die Seitenwand 9 fest angeschraubt.
Durch die Zentrierung der Mutter 28 in der Bohrung 27 wird
eine feste Verbindung der Konsole 1 mit dem Träger 2 geschaffen.
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In
einem Ausführungsbeispiel
gemäß 12 ist
an einem Träger 2 jeweils
eine Konsole 1 beidseitig des oberen Gurtes des Trägers 2 angeordnet.
Die Zugstäbe 10' verbinden die
beiden Konsolen 1 miteinander. Die Konsolen 1 werden
an den Zugstäben 10' befestigt,
in dem eine Mutter auf den als Ge windestab ausgebildeten Zugstab 10' aufgeschraubt
wird. Die Konsolen 1 werden somit an den oberen Gurt des
Trägers 2 angepresst
und miteinander verspannt. Die Konsole 1 weist dabei eine
Fußplatte 18 auf,
welche die Stege 5, 6 miteinander verbindet und
außerdem
Bohrungen beinhaltet zur Aufnahme der Zuganker 10' und der entsprechenden Mutter
zum Verschrauben der Konsole 1.
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Die
Zuganker 10' verlaufen
vorzugsweise zwischen Ebenen, in welchen Bewährungseisen 40 verlegt
sind. Hierdurch wird eine besonders hohe Festigkeit erzielt. Alternativ
kann hierfür
auch Faserbeton verwendet werden, um auch in Randbereichen eine
hohe Festigkeit des Trägers 2 zu
erlangen.
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In 13 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Konsole 1 dargestellt. Die Ausführung entspricht weitgehend
der Konsole 1 gemäß 12.
Die Stege 5, 6 sind jedoch näher aneinander angeordnet. Die
Kopfplatten 4 sind voneinander weggerichtet. Diese Ausführung hat
u.a. den Vorteil, dass sie eine leichtere Zugänglichkeit zu den Befestigungselementen
der Anbauteile 3 haben. Die Schrauben, welche durch die
Bohrungen 15 hindurchgeführt werden, sind von Außen leichter
zugänglich
und somit auch mit Werkzeugmaschinen leichter zu bedienen.
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In
der Fußplatte 18 sind
Zentrierbohrungen 27 angeordnet. Durch das Zusammenwirken
mit Zentriermuttern zum Befestigen an den Zentrierstäben 10' gemäß 12 wird
somit eine sehr exakte Positionierung der Konsole 1 an
dem Träger 2 erzielt. Darüber hinaus
wird eine hohe Festigkeit der Schraubverbindung erreicht.
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In 14 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Konsole 1 dargestellt. Hierbei ist lediglich ein
einziger Steg 5'' an der Fußplatte 18 befestigt.
An dem Steg 5'' ist an seinem
anderen Ende eine einzige Kopfplatte 4'' angeordnet,
welche Bohrungen 15 und 17 für ein Anbauteil aufweist. In
manchen Ausführungen
ist diese Gestaltung der Konsole 1 ausreichend, auch wenn im
allgemeinen die Ausführung
mit zwei Stegen und zwei Kopfplatten als derzeit vorteilhafteste
Ausführung
betrachtet wird.
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In 15 ist
in perspektivischer Ansicht ein Ausschnitt eines Trägers 2 mit
mehreren Konsolen 1 dargestellt. Ein Anbauteil 3 ist
an Konsolen befestigt. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass
das Ende des Anbauteils 3 an einer Kopfplatte einer Konsole 1 endet.
Das noch nicht angebaute folgende Anbauteil wird auf die zweite
Kopfplatte der Konsole 1 aufgeschraubt. Durch die geschlitzte
Bauweise der Kopfplatte 4 wird somit eine Längenausdehnung
der Anbauteile in begrenztem Maße
zugelassen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Insbesondere Kombinationen der einzelnen Merkmale sind jederzeit
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen möglich.