EP1560985B1 - Funktionsebenenträger für einen Magnetschwebefahrweg - Google Patents

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EP1560985B1
EP1560985B1 EP03767546A EP03767546A EP1560985B1 EP 1560985 B1 EP1560985 B1 EP 1560985B1 EP 03767546 A EP03767546 A EP 03767546A EP 03767546 A EP03767546 A EP 03767546A EP 1560985 B1 EP1560985 B1 EP 1560985B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stator
accord
functional plane
plane beam
functional
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03767546A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1560985A1 (de
Inventor
Jürgen Feix
Roman Brylka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CBP Guideway Systems GmbH
Original Assignee
CBP Guideway Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CBP Guideway Systems GmbH filed Critical CBP Guideway Systems GmbH
Publication of EP1560985A1 publication Critical patent/EP1560985A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1560985B1 publication Critical patent/EP1560985B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/30—Tracks for magnetic suspension or levitation vehicles
    • E01B25/32—Stators, guide rails or slide rails

Definitions

  • the invention relates to a function plane carrier for a magnetic levitation travel.
  • a track is formed by guideways, which consist of a main carrier, which is arranged between two functional level carriers.
  • the functional plane carriers define the travel path or the lane of the magnetic levitation vehicle or of the magnetic high-speed rail.
  • the non-contact support, guidance and drive system of magnetic highways uses a long-stator linear motor and is based on the principle of electromagnetic levitation.
  • the long stator linear motor corresponds to a wound in the direction of travel electric motor. Instead of a magnetic rotating field, the linear motor generates an electromagnetic field that travels along the route.
  • the magnetic levitation vehicle floats about 10 mm above the track. By reversing the magnetic field, the vehicle can be braked and accelerated without contact.
  • a main component of the drive namely the stator packs, installed in the driveway.
  • Functional wearers have proven to be responsible for taking them over, which perform three main functions, namely the carrying, guiding and lifting of the vehicle.
  • the functional level carrier forwards all operating loads, possibly. via mounting brackets, to the main girder, which in turn delivers the loads via substructures and foundations to the ground.
  • Fig. 5 shows a conventional functional plane carrier.
  • the function plane carrier has an upwardly facing sliding surface on which the magnetic levitation vehicle can slide when the drive, ie the power supply, completely fails.
  • the magnetic levitation vehicle then supports itself via special sliding elements on the sliding surface and slips on this until it stops.
  • stator packs are arranged, which lift and drive the vehicle. They are arranged so that they lift the vehicle over arranged in a bottom group of the guide shoe magnets by attracting the magnets. Since the smallest tolerances are required in this area, the stator packet is particularly aligned and fastened with respect to the function plane carrier.
  • the function plane carrier itself is adjusted and fixed to a mounting surface facing the main carrier. While steel structures have proven to be suitable for functional level members for tolerance reasons, the main beam can consist of concrete (hybrid beam construction) or of a steel construction.
  • the grooves in the stator packs are made by already taking the individual sheets that make up the stator packs are formed, provided with the grooves corresponding punched, the grooves are milled into the Statoranigurt according to the desired positioning of the stator.
  • the coupling between the stator and Statorivagurt via Nuttraversen each having at their ends the same profile as the T-slots, so that they are respectively inserted into the corresponding grooves and connect the two components stator and Statoranigurt in a defined position to each other.
  • the Nuttraversen be additionally secured by screw on Statorithergurt.
  • the task of the fuses of the two stator suspensions described above is to allow a defined and detectable vertical displacement of the stator in case of failure of the attachment, so that the operation of the track is still possible and the suspension damage can be located. This can be done, for example, via sensors distributed along the route.
  • the object of the present invention is now to provide a functional level carrier, which in particular has a larger stator packet, i. a stator package with a higher performance absorbs.
  • a functional level carrier which in particular has a larger stator packet, i. a stator package with a higher performance absorbs.
  • the embodiment of claim 2 and 3 relates to a stator, which is held together via jaws.
  • Such stator packages are more economical to manufacture because they require less sealing effort.
  • the holding piece itself serve to transmit the clamping forces.
  • the developments according to claim 4 and 5 relate to a sleeve, on the one hand receives the clamping forces between the jaws and on the other serves as a bearing for the inserted holding piece.
  • the sleeve allows an adjustment of the stator with respect.
  • Statorithergurtes in which the final bore geometry of the sleeve is set even in the adjusted state and so a particularly positionally accurate fixation can be done on the holding piece.
  • the stator can be completely frictionally with respect to.
  • the Statorithergurts be fixed.
  • the claims 7 and 8 relate to a development in which the fanning of the stator laminations is prevented in particular for deep recesses for the stator windings.
  • the developments according to claim 9 to 11 relate to a particularly simple and advantageous for the attachment training of Statoragurts, the development according to claim 12 and 13 enables a redundant attachment and / or backup.
  • Claim 14 relates to a functional plane carrier according to the invention, in which the most important functions - carrying, guiding, driving - are integrated in only two core components.
  • the embodiments according to claim 15 and 16 relate to a design of the stator, which in case of failure of the attachment ensures mutual support of the stator and allows a detectable, the groove width corresponding offset, which can be localized when using appropriate sensors on the road.
  • FIG. 1 shows a function plane carrier 1 embodied as a welded construction, which has a top flange 3 defining a sliding surface 2 on its upper side, wherein the sliding surface extends horizontally and in the direction of travel.
  • the mounting surface 5 is formed by a parallel to the side guide rail 4 extending inwardly offset vertical flange 6 is formed, which is provided for coupling to the main carrier 7 (see FIG. 3) with mounting holes 8.
  • Statorazogurt 9 is fixed, which is formed from a U-profile.
  • the side flanges 10 of the Statormerelygurts 9 take on the stator 11, which is formed by vertically and in the direction of travel extending stator laminations 12 (see Fig. 3).
  • the stator laminations 12 are provided with punched holes, which on the one hand define the recesses 13 for the stator windings 14 (see FIG. 3) and, on the other hand, a bore 15, which pass through the stator pack 11 transversely to the direction of travel.
  • the stator pack 11 shown in FIG. 1 is made into a block by bonding and potting the stator laminations.
  • For attachment to Statoramigurt serve holding pieces 16, which are designed as screws, threaded bolts, cylindrical pins, fitting screws, etc. The holding piece 16 passes through the bore 15 of the stator core 11 and corresponding mounting holes 17 in the side flanges 10 of the stator carrier belt 9.
  • the adapter piece 19 can also be designed for connection to a main carrier 7, which was manufactured in steel construction (not shown).
  • the outwardly-facing end faces 21 of the adapter pieces 19 are processed so that in the coupling with the mounting surface 5 of the Function level carrier 1, the lane for the magnetic levitation vehicle with the required accuracy by the two each attached to the outer sides of the main carrier 7 function level carrier 1 is defined.
  • the stator 11 is adjusted during assembly in addition to the function plane support 1, so that the required very tight tolerances that apply to the active surfaces 22 of the stator 11, can be met.
  • the embodiment shown in Fig. 1 shows between the top 23 of the stator 11 and the bottom 24 of the Statorwaysgurts 9 a void, which has approximately the same height as it is required for the conventional mounting via Nuttraversen (Fig. 5).
  • This void can now be used by the fact that the stator pack 11 fills this space, and the attachment pieces 16 are displaced towards the underside 24 of the Statoranigurts 9 back.
  • the recesses 13 for the stator windings 14 can be made deeper, so that two stator windings 14 can be accommodated without the profile of the functional plane support must be changed. The principle of this arrangement can be seen from Fig. 2 and Fig. 3.
  • stator core 11 shows a further developed stator core 11, in which the stator blades 12 are pressed together between two clamping jaws 25.
  • the clamping force is applied via clamping elements 26 which sit either on the stator core 11 and clamping jaws 25 passing through holding pieces 16 or on additional tie rods 27.
  • the clamping force can be applied by thread or other suitable means.
  • recessed recesses 13 for receiving a plurality of stator windings 14 the risk that the stator lamellae 12 in particular in the web portions 28 between the recesses 13 solve each other, be countered that the additional tie rods 27 are arranged in these web portions 28.
  • clamping elements (not shown) which comprise the web regions 28 in the manner of a clasp, without protruding beyond the active surface 22, and thus holding the stator laminations together. These clips can simultaneously serve to receive and fix the stator windings 14.
  • the attachment of the stator 11 in Fig. 2 takes place via side panels 10 a, which surround the stator 11 together with the Statoranigurt 9 in the receiving area U-shaped.
  • the side panels 10a have slot-like recesses, in the correspondingly extended holding pieces 16 are used.
  • the stator packs 11 thus mounted can be additionally secured by the holding pieces are coupled to the Statorarmegurt 9 via suspensions 30, which consist for example of an eyebolt 31.
  • the direction of force of these suspensions 30 is chosen so that it secures the stator 11 via the retaining piece 16 in a defined mounting position.
  • the holding piece 16 protrudes into the eye 31a, is secured therein by a nut 32, wherein the eyebolt thread 31b is inserted into a slot 33 in Statoranigurt 9 and fixed there with a wedge 34 and a nut 31c.
  • the wedge serves to exert a horizontal force component on the holding piece 16, which fixes it with the stator 11 in a defined position.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a functional plane carrier 1 according to the invention, in which the functions are integrated into two main elements 35, 36.
  • the upper flange 3 and the side guide rail 4 are combined to form an angle profile 35, while the vertical flange 6 and the Statoranigurt 9 together with the stator packets 11 at least partially comprehensive side flanges 10 to a T-like Profile 36 are summarized.
  • This T-like profile is also executable without the side flanges 10.
  • the side panels 10a and / or the suspensions 30 may be attached to the substantially flat stator support belt 9.
  • Other profile geometries are possible.
  • top flange 3, vertical flange 6 and stator carrier belt 9 can be designed as a double-T carrier (not shown), which is closed by a side guide rail 4 on its side forming the roadway edge.
  • side guide rail 4 on its side forming the roadway edge.
  • reinforcement ribbed plates 18 and webs 18a are used in these versions.
  • Fig. 3 shows a further particularly advantageous embodiment of the invention.
  • a stator 11 the fins 12 are compressed via two clamping jaws 25, shown.
  • the clamping force is applied here via a sleeve 15 passing through the sleeve 37, which is welded at its ends to the clamping jaws 25.
  • the sleeve 37 is welded at one end to a jaw 25, while it is secured at the other end via a collar and a corresponding recess in the other jaw 25 axially in the direction of the bore 15.
  • the suspension in Statorazogurt 9 via a bolt 38 which passes through the sleeve 37 and the mounting holes 17.
  • the assembly of the bolt 38 can be effected in that this cooled (for example, by liquid nitrogen) is inserted with undersize and after heating to the ambient temperature with the sleeve 37 and / or the holes 17 forms a press fit.
  • Even an operational heating of the stator does not loosen the press fit, since the bolt and stator heat uniformly.
  • the sleeve 37 allows, with appropriate design, a post-processing of its inner surface after the stator 11 is assembled, since, for example, when rubbing, the stator blades 12 are not damaged, and so after adjustment of the stator 11 in its installed position, the mounting holes 17 and the inner Passage through the sleeve 37 can be made in one go, and then only the bolt 38 is used. It is advantageous if both the mounting holes 17 and the passage through the sleeve 37 only finished, for. be wiped out or milled up.
  • stator packets 11 arranged one behind the other in the direction of travel, which are each formed with a transverse groove 39 or a transverse spring 40 at their front ends.
  • the tongue and groove connection between individual stator 11 provides additional security in the failure of the attachment of a stator 11. In this case, it depends in the groove 39 and in the spring 40 of the adjacent stator.
  • the stator core 11, in which the suspension has failed, then depends on the vertical component of the gap width b offset in the functional plane carrier 1. This offset can be detected by appropriate sensors, which then deliver a locatable signal through which a defective stretch can be detected.
  • a gap width b between 0.5 and 10 mm has been found to be particularly advantageous.
  • the geometry of the tongue and groove joint is not limited to the trapezoidal configuration shown in FIG. Any profile can be chosen that allows a positive coupling in the vertical direction of adjacent stator packets.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Funktionsebenenträger für einen Magnetschwebefahrweg. Ein solcher Fahrweg wird aus Fahrwegträgern gebildet, die aus einem Hauptträger bestehen, der zwischen zwei Funktionsebenenträgern angeordnet ist. Dabei definieren die Funktionsebenenträger den Fahrweg bzw. die Spur des Magnetschwebefahrzeugs bzw. der Magnetschnellbahn.
  • Das berührungsfreie Trag-, Führungs- und Antriebssystem von Magnetschnellbahnen verwendet einen Langstator-Linearmotor und basiert auf dem Prinzip des elektromagnetischen Schwebens. Der Langstator-Linearmotor entspricht dabei einem in Fahrtrichtung gewickelten Elektromotor. Anstatt eines magnetischen Drehfeldes erzeugt der Linearmotor ein elektromagnetisches Feld, das entlang dem Fahrweg wandert. Mit Hilfe eines elektronischen Steuersystems schwebt das Magnetschwebefahrzeug ca. 10 mm über dem Fahrweg. Durch Umkehr des Magnetfeldes kann das Fahrzeug ohne Kontakt abgebremst und beschleunigt werden. Dabei ist eine Hauptkomponente des Antriebes, nämlich die Statorpakete, in den Fahrweg eingebaut. Zu deren Aufnahme haben sich Funktionsebenenträger bewährt, die drei Hauptfunktionen übernehmen, nämlich das Tragen, Führen und Anheben des Fahrzeugs. Zusätzlich leitet der Funktionsebenenträger alle Betriebslasten, u.U. über Befestigungskonsolen, an den Hauptträger, der wiederum die Lasten über Unterbauten und Fundamente an den Baugrund abgibt.
  • Fig. 5 zeigt einen herkömmlichen Funktionsebenenträger.
    Der Funktionsebenenträger weist dabei eine nach oben weisende Gleitfläche auf, auf der das Magnetschwebefahrzeug gleiten kann, wenn der Antrieb, d.h. die Stromversorgung, vollständig ausfällt. Dabei stützt sich das Magnetschwebefahrzeug dann über besondere Gleitelemente auf der Gleitfläche ab und rutscht auf dieser bis zum Stillstand.
  • Seitenführungsschienen mit senkrecht zur Gleitfläche und in Fahrtrichtung verlaufenden Wirkflächen dienen der Seitenführung des Magnetschwebefahrzeugs, die über seitlich im Führungsschuh des Magnetschwebefahrzeugs angebrachte Führungsmagnete, die gegenüber den Seitenführungsschienen verlaufen, erfolgt.
  • Im unteren Bereich des Funktionsebenenträgers sind die Statorpakete angeordnet, die das Fahrzeug anheben und antreiben. Sie sind so angeordnet, daß sie das Fahrzeug über in einer Bodengruppe des Führungsschuhs angeordnete Magnete anheben, indem sie die Magnete anziehen. Da in diesem Bereich die geringsten Toleranzen erforderlich sind, wird das Statorpaket bzgl. dem Funktionsebenenträger besonders ausgerichtet und befestigt.
  • Schließlich wird der Funktionsebenenträger selbst an einer zum Hauptträger weisenden Montagefläche justiert und befestigt. Während sich für die Funktionsebenenträger aus Toleranzgründen Stahlkonstruktionen bewährt haben, kann der Hauptträger sowohl aus Beton (Hybridträgerbauweise) oder ebenfalls aus einer Stahlkonstruktion bestehen.
  • Als Aufhängung für die Statorpakete hat sich die in der DE 19735471 C beschriebene Aufhängung bewährt, bei der ein in Kunststoff eingegossenes Statorpaket mit horizontalen, quer zur Fahrtrichtung verlaufenden T-Nuten versehen wird, und der Funktionsebenenträger einen sog. Statorträgergurt aufweist, der an seiner Unterseite zwei parallel in Fahrtrichtung verlaufende trapezförmige Schienen aufweist, die ebenfalls mit quer zur Fahrtrichtung verlaufenden, horizontalen T-Nuten versehen sind. Die Nuten verlaufen in den gleichen Abständen, wie die in den Statorpaketen.
  • Während die Nuten in den Statorpaketen hergestellt werden, indem bereits die Einzelbleche, aus denen die Statorpakete gebildet werden, mit den Nuten entsprechenden Ausstanzungen versehen sind, werden die Nuten in den Statorträgergurt entsprechend der gewünschten Positionierung des Statorpaketes eingefräst. Die Koppelung zwischen Statorpaket und Statorträgergurt erfolgt über Nuttraversen, die jeweils an ihren Enden das gleiche Profil wie die T-Nuten aufweisen, so daß sie jeweils in die entsprechenden Nuten eingeschoben werden und so die beiden Komponenten Stator und Statorträgergurt in definierter Lage zueinander verbinden. Dabei werden die Nuttraversen zusätzlich über Schraubverbindungen am Statorträgergurt gesichert.
  • Eine andere Statorträgeraufhängung ist aus DE 19931367 A bekannt, bei der die mit dem Statorpaket verbundene Nuttraverse zwischen zwei parallelen Stegflanschen, die an der Unterseite des Statorträgergurtes angebracht sind, verschraubt sind. Eine zusätzliche Sicherung erfolgt hier über parallel zur Verschraubung angeordnete Paßstifte.
  • Die Aufgabe der Sicherungen der beiden vorstehend beschriebenen Statoraufhängungen besteht darin, bei Ausfall der Befestigung eine definierte und detektierbare Vertikalverlagerung der Statorpakete zuzulassen, so daß der Betrieb des Fahrweges weiterhin möglich ist und der Aufhängungsschaden lokalisiert werden kann. Dies kann beispielsweise über entsprechend am Fahrweg verteilte Sensoren erfolgen.
  • Der Hauptnachteil dieser an sich bewährten Lösung besteht nun darin, daß die Befestigung der Statorpakete über Nuttraversen oder andere Zwischenstücke an einem Statorträgergurt relativ aufwendig zu fertigen und zu warten ist, sowie darin, daß die nutzbare Statorhöhe durch die Zwischenelemente erheblich reduziert wird.
  • Dies macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn zur Beschleunigung hohe Betriebsströme in den Statorwicklungen erforderlich sind. Die Stromstärke ist jedoch durch die verfügbaren Leitungsquerschnitte und die damit zusammenhängende Erwärmung begrenzt, da zu hohe Ströme zu einer Überhitzung des Systems führen würden. Vergrößerte Leitungsquerschnitte sind aber durch die begrenzte Bauhöhe des Statorpaketes nicht möglich. Statorpakete mit größerer Bauhöhe können nur eingesetzt werden, wenn das Profil des Funktionsebenenträger erhöht wird, was nur mit erheblichen konstruktiven Veränderungen - auch am Führungsschuh des Fahrzeugs selbst - realisiert werden könnte. Auch der Verwendung von Materialien, die höheren Temperaturen standhalten, sind technische und wirtschaftliche Grenzen gesetzt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen Funktionsebenenträger bereitzustellen, der insbesondere ein größeres Statorpaket, d.h. ein Statorpaket mit einer höheren Leistungsfähigkeit aufnimmt. Weitere Vorteile können darin gesehen werden, die Aufhängung, die Montage und die Ausrichtung des Statorpaketes zu vereinfachen sowie die konstruktiven Nachteile der bekannten Funktionsebenenträger zumindest teilweise auszugleichen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe folgt durch einen Funktionsebenenträger nach Anspruch 1. Die Kernidee besteht darin, die Aufhängung des Statorpaketes in den Statorkörper selbst hinein zu verlagern. Dadurch kann der verfügbare Raum zwischen der Wirkebene des Stators, der sog. Statorebene und der Unterseite des Statorträgergurts, der sich theoretisch bis zur Gleitebene selbst erstrecken könnte, vollständig mit dem Statorpaket ausgefüllt werden. Nutzt man nur den bei herkömmlichen Systemen vorhandenen Bauraum, sind nun Statorpakete möglich, die anstatt einer zwei Statorwicklungen aufnehmen können. Dadurch können höhere Beschleunigungswerte erzielt werden, ohne daß größere oder aufwendigere Statorwicklungsleitungen erforderlich sind. Weiterhin können die Beschleunigungsstrecken verkürzt werden und mögliche Steigungen des Fahrweges erhöht werden, so daß ein vorhandenes Landschaftsprofil konturnäher durchfahren werden kann, und damit der Streckenbau vereinfacht wird.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 und 3 betrifft ein Statorpaket, das über Klemmbacken zusammengehalten wird. Solche Statorpakete sind wirtschaftlicher herzustellen, da sie einen geringeren Versiegelungsaufwand erfordern. Dabei kann das Haltestück selbst dazu dienen, die Klemmkräfte zu übertragen.
  • Die Weiterbildungen nach Anspruch 4 und 5 betreffen eine Hülse, die zum einen die Klemmkräfte zwischen den Klemmbacken aufnimmt und zum anderen als Lager für das durchgesteckte Haltestück dient. Die Hülse ermöglicht eine Justierung des Statorpaketes bzgl. des Statorträgergurtes, bei der die endgültige Bohrungsgeometrie der Hülse selbst im justierten Zustand festgelegt wird und so eine besonders lagegenaue Fixierung über das Haltestück erfolgen kann. Gemäß Anspruch 6 kann das Statorpaket vollständig kraftschlüssig bzgl. des Statorträgergurts fixiert werden.
  • Die Ansprüche 7 und 8 betreffen eine Weiterbildung, bei der insbesondere bei tiefen Ausnehmungen für die Statorwicklungen das Auffächern der Statorbleche verhindert wird.
  • Die Weiterbildungen gemäß Anspruch 9 bis 11 betreffen eine besonders einfache und für die Befestigung vorteilhafte Ausbildung des Statorträgergurts, wobei die Weiterbildung gemäß Anspruch 12 und 13 eine redundante Befestigung und/oder Sicherung ermöglicht.
  • Der Anspruch 14 betrifft einen erfindungsgemäßen Funktionsebenenträger, bei dem die wichtigsten Funktionen - Tragen, Führen, Antrieb - in nur zwei Kernbauteilen integriert sind. Die Ausführungen nach Anspruch 15 und 16 betreffen eine Gestaltung der Statorpakete, die eine im Versagensfall der Befestigung gegenseitige Abstützung der Statorpakete sicherstellt und einen detektierbaren, der Nutbreite entsprechenden Versatz ermöglicht, der bei Einsatz entsprechender Sensoren auf der Fahrbahn lokalisiert werden kann.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren näher erläutert, in denen
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Funktionsebenenträgers zeigt;
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht eines Funktionsebenenträgers mit redundanter Aufhängung zeigt;
    Fig. 3
    einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Funktionsebenenträger in Integralbauweise und mit doppelten Statorwicklungen zeigt;
    Fig. 4
    die Nut und Federkopplung der Statorpakete in Fahrtrichtung darstellt; und
    Fig. 5
    einen herkömmlichen Funktionsebenenträger mit herkömmlicher Statorpaketaufhängung zeigt.
  • Fig. 1 zeigt einen als Schweißkonstruktion ausgebildeten Funktionsebenenträger 1, der an seiner Oberseite einen eine Gleitfläche 2 definierenden Obergurt 3 aufweist, wobei die Gleitfläche horizontal und in Fahrtrichtung verläuft. An der Außenkante des Obergurts 3 setzt die vertikal und in Fahrtrichtung verlaufende Seitenführungsschiene 4 an. Die Montagefläche 5 wird durch einen parallel zur Seitenführungsschiene 4 verlaufenden, nach innen versetzten Vertikalflansch 6 gebildet, der zur Kopplung an den Hauptträger 7 (siehe Fig. 3) mit Montagebohrungen 8 versehen ist. Am unteren Ende des Vertikalflansches 6 ist der Statorträgergurt 9 befestigt, der aus einem U-Profil gebildet wird. Dabei nehmen die Seitenflansche 10 des Statorträgergurts 9 das Statorpaket 11 auf, das durch vertikal und in Fahrtrichtung verlaufende Statorbleche 12 (siehe Fig. 3) gebildet wird. Die Statorbleche 12 sind mit Ausstanzungen versehen, die zum einen die Ausnehmungen 13 für die Statorwicklungen 14 (siehe Fig. 3) und zum anderen eine Bohrung 15 definieren, die das Statorpaket 11 jeweils quer zur Fahrtrichtung durchsetzen. Das in Fig. 1 dargestellte Statorpaket 11 wird durch Verkleben und Vergießen der Statorlamellen zu einem Block hergestellt. Zur Befestigung am Statorträgergurt dienen Haltestücke 16, die als Schrauben, Gewindebolzen, Zylinderstifte, Paßschrauben, etc. ausgebildet sind. Das Haltestück 16 durchsetzt die Bohrung 15 des Statorpakets 11 sowie entsprechende Montagebohrungen 17 in den Seitenflanschen 10 des Statorträgergurts 9.
  • Obergurt 3, Vertikalflansch 6, Statorträgergurt 9 und Seitenführungsschiene 4 sind miteinander verschweißt. Zur Verstärkung sind quer zur Fahrtrichtung verlaufende Rippenbleche 18 sowie Verbindungsstege 18a eingeschweißt.
  • Der Anschluß des vollständigen Funktionsebenenträgers an den Hauptträger erfolgt über ein Adapterstück 19, das, wie in Fig. 3 dargestellt, über entsprechende Anker 20 in den Betonkörper des Hauptträgers 7 eingegossen sind. Das Adapterstück 19 kann ebenso zum Anschluß an einen Hauptträger 7, der in Stahlbauweise gefertigt wurde, ausgebildet sein (nicht dargestellt).
  • Zum Anschluß des Funktionsebenenträgers 1 werden die nach au-ßen weisenden Stirnflächen 21 der Adapterstücke 19 so bearbeitet, daß bei der Kopplung mit der Montagefläche 5 des Funktionsebenenträgers 1 die Fahrspur für das Magnetschwebefahrzeug mit der erforderlichen Genauigkeit durch die beiden jeweils an den Außenseiten des Hauptträgers 7 angebrachten Funktionsebenenträger 1 definiert wird.
  • Das Statorpaket 11 wird bei der Montage zusätzlich zum Funktionsebenenträger 1 justiert, damit die erforderlichen besonders engen Toleranzen, die für die Wirkflächen 22 der Statorpakete 11 gelten, eingehalten werden können. Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt zwischen der Oberseite 23 des Statorpakets 11 und der Unterseite 24 des Statorträgergurts 9 einen Leerraum, der etwa die gleiche Höhe aufweist wie er für die herkömmliche Befestigung über Nuttraversen (Fig. 5) erforderlich ist. Dieser Leerraum kann nun dadurch genutzt werden, daß das Statorpaket 11 diesen Raum ausfüllt, und die Befestigungsstücke 16 zur Unterseite 24 des Statorträgergurts 9 hin verlagert werden. Die Ausnehmungen 13 für die Statorwicklungen 14 können tiefer ausgeführt werden, so daß zwei Statorwicklungen 14 aufgenommen werden können, ohne daß das Profil des Funktionsebenenträgers verändert werden muß. Das Prinzip dieser Anordnung ist aus Fig. 2 und Fig. 3 zu entnehmen.
  • Fig. 2 zeigt ein weiterentwickeltes Statorpaket 11, bei dem die Statorlamellen 12 zwischen zwei Klemmbacken 25 zusammengepreßt sind. Die Klemmkraft wird dabei über Klemmelemente 26 aufgebracht, die entweder auf Statorpaket 11 und Klemmbacken 25 durchsetzenden Haltestücken 16 oder auf zusätzlichen Zugankern 27 sitzen. Die Klemmkraft kann dabei über Gewinde oder in anderer geeigneter Weise aufgebracht werden.
  • Bei vertieften Ausnehmungen 13 für die Aufnahme mehrerer Statorwicklungen 14 kann der Gefahr, daß sich die Statorlamellen 12 insbesondere in den Stegbereichen 28 zwischen den Ausnehmungen 13 voneinander lösen, dadurch begegnet werden, daß die zusätzlichen Zuganker 27 in diesen Stegbereichen 28 angeordnet sind.
  • Es können auch (nicht gezeigte) Klemmelemente vorgesehen werden, die die Stegbereiche 28 spangenartig umfassen, ohne daß sie über die Wirkfläche 22 hinausragen, und so die Statorlamellen zusammenhalten. Diese Spangen können gleichzeitig zur Aufnahme und Fixierung der Statorwicklungen 14 dienen.
  • Die Befestigung der Statorpakete 11 in Fig. 2 erfolgt über Seitenkonsolen 10a, die gemeinsam mit dem Statorträgergurt 9 das Statorpaket 11 im Aufnahmebereich U-förmig umschließen. Die Seitenkonsolen 10a weisen dabei schlitzartige Ausnehmungen auf, in die entsprechend verlängerte Haltestücke 16 eingesetzt werden. Die so montierten Statorpakete 11 können zusätzlich gesichert werden, indem die Haltestücke über Aufhängungen 30, die beispielsweise aus einer Augenschraube 31 bestehen, mit dem Statorträgergurt 9 gekoppelt sind. Die Kraftrichtung dieser Aufhängungen 30 ist so gewählt, daß sie das Statorpaket 11 über das Haltestück 16 in einer definierten Einbaulage sichert. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ragt dabei das Haltestück 16 in das Auge 31a, wird darin über eine Mutter 32 gesichert, wobei das Augenschraubegewinde 31b in einen Schlitz 33 im Statorträgergurt 9 eingeführt wird und dort mit einem Keil 34 und einer Mutter 31c fixiert wird. Der Keil dient dabei dazu, eine horizontale Kraftkomponente auf das Haltestück 16 auszuüben, die es mit dem Statorpaket 11 in einer definierten Lage fixiert.
  • Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Funktionsebenenträgers 1, bei dem die Funktionen in zwei Hauptelemente 35, 36 integriert sind. Der Obergurt 3 und die Seitenführungsschiene 4 sind zu einem Winkelprofil 35 zusammengefaßt, während der Vertikalflansch 6 und der Statorträgergurt 9 gemeinsam mit den die Statorpakete 11 zumindest abschnittsweise umfassenden Seitenflanschen 10 zu einem T-artigen Profil 36 zusammengefaßt sind. Dieses T-artige Profil ist auch ohne die Seitenflansche 10 ausführbar. In diesem Fall können die Seitenkonsolen 10a und/oder die Aufhängungen 30 (vgl. Fig. 2) an dem im wesentlichen flachen Statorträgergurt 9 angebracht werden. Auch andere Profilgeometrien sind möglich. Beispielsweise können Obergurt 3, Vertikalflansch 6 und Statorträgergurt 9 als Doppel-T-Träger ausgeführt werden (nicht dargestellt), der an seiner den Fahrbahnrand bildenden Seite durch eine Seitenführungsschiene 4 verschlossen ist. Zur Verstärkung sind auch bei diesen Ausführungen Rippenbleche 18 und Stege 18a einsetzbar.
  • Fig. 3 zeigt eine weitere besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung. Auch hier ist ein Statorpaket 11, dessen Lamellen 12 über zwei Klemmbacken 25 zusammengepreßt werden, dargestellt. Die Klemmkraft wird hier über eine die Bohrung 15 durchsetzende Hülse 37 aufgebracht, die an ihren Enden mit den Klemmbacken 25 verschweißt ist. Es kann auch vorgesehen sein, daß die Hülse 37 nur an einem Ende mit einer Klemmbacke 25 verschweißt ist, während sie am anderen Ende über einen Kragen und eine entsprechende Ausnehmung in der anderen Klemmbacke 25 axial in Richtung der Bohrung 15 gesichert ist. Die Aufhängung im Statorträgergurt 9 erfolgt über einen Bolzen 38, der die Hülse 37 und die Montagebohrungen 17 durchsetzt. Besonders einfach und sicher kann die Montage des Bolzens 38 dadurch erfolgen, daß dieser gekühlt (beispielsweise durch flüssigen Stickstoff) mit Untermaß eingefügt wird und nach dem Erwärmen auf die Umgebungstemperatur mit der Hülse 37 und/oder den Bohrungen 17 einen Preßsitz bildet. Dadurch entsteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Bolzen 38 und Statorträgergurt 9, 10 sowie zwischen Bolzen 38 und Hülse 37. Es sind keine weiteren Befestigungselemente erforderlich. Auch eine betriebsbedingte Erwärmung des Statorpaketes lokkert den Preßsitz nicht, da sich Bolzen und Statorpaket gleichförmig erwärmen.
  • Die Hülse 37 erlaubt bei entsprechender Gestaltung auch eine Nachbearbeitung ihrer Innenfläche, nachdem das Statorpaket 11 zusammengefügt ist, da, beispielsweise beim Aufreiben, die Statorlamellen 12 nicht beschädigt werden, und so nach der Justierung des Statorpaketes 11 in seiner Einbaulage die Montagebohrungen 17 und der innere Durchgang durch die Hülse 37 in einem Zug gefertigt werden können, und anschließend nur noch der Bolzen 38 eingesetzt wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn sowohl die Montagebohrungen 17 als auch der Durchgang durch die Hülse 37 nur noch endbearbeitet, z.B. aufgerieben oder aufgefräst, werden müssen.
  • Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht zweier hintereinander in Fahrtrichtung angeordneter Statorpakete 11, die an ihren Stirnenden jeweils mit einer quer verlaufenden Nut 39 bzw. einer quer verlaufenden Feder 40 ausgebildet sind. Zur besseren Übersichtlichkeit sind lediglich die Ausnehmungen 13 für die Statorwicklungen dargestellt. Aufnahmebohrungen, Klemmbacken, oder Statorlamellen sind nicht dargestellt. Die Nut- und Federverbindung zwischen einzelnen Statorpaketen 11 bietet eine zusätzliche Sicherung beim Versagen der Befestigung eines Statorpaketes 11. In diesem Fall hängt es nämlich in der Nut 39 bzw. in der Feder 40 der benachbarten Statorpakete. Das Statorpaket 11, bei dem die Aufhängung versagt hat, hängt dann um die vertikale Komponente der Spaltbreite b versetzt im Funktionsebenenträger 1. Dieser Versatz kann durch entsprechende Sensoren erfaßt werden, die dann ein lokalisierbares Signal abgeben, über das ein defekter Streckenabschnitt erkannt werden kann. Bei dieser Ausführung hat sich eine Spaltbreite b zwischen 0,5 und 10 mm als besonders vorteilhaft ergeben. Die Geometrie der Nut und Federverbindung ist nicht auf die in Fig. 4 dargestellte trapezförmige Gestaltung beschränkt. Es kann jedes Profil gewählt werden, das eine formschlüssige Kopplung in vertikaler Richtung aneinander grenzender Statorpakete erlaubt.

Claims (16)

  1. Funktionsebenenträger (1) für einen Magnetschwebefahrweg, wobei der einen Fahrweg definierende Funktionsebenenträger (1) eine Gleitfläche (2), eine Seitenführungsschiene (4), einen aus vertikal und in Fahrtrichtung verlaufenden Statorlamellen (12) bestehende Statorpakete (11) aufnehmenden Statorträgergurt (9, 10, 10a) und eine zur Kopplung an einen Hauptträger (7) dienende Montagefläche (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Statorpaket (11) eine die Lamellen (12) im wesentlichen senkrecht durchdringende Bohrung (15) aufweist und über ein die Bohrung (15) durchsetzendes Haltestück (16, 38) am Statorträgergurt (9, 10, 10a) verbunden ist.
  2. Funktionsebenenträger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorpaket (11) zwischen zwei im wesentlichen parallel zu den Statorlamellen (12) verlaufenden Klemmbacken (25) mit einer bestimmten Klemmkraft zusammengepreßt ist, und das Haltestück (16, 38) die Klemmbacken (25) ebenfalls durchsetzt.
  3. Funktionsebenenträger (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkraft über am Haltestück (16) angebrachte Klemmelemente (26) auf die Klemmbacken übertragen wird.
  4. Funktionsebenenträger (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkraft über eine das Statorpaket (11) und die Klemmbacken (25) durchsetzende, koaxial zum Haltestück (16, 38) verlaufende Hülse (37) aufgebracht wird.
  5. Funktionsebenenträger (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (37) mit einer Klemmbacke (25) verschweißt ist.
  6. Funktionsebenenträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltestück (6, 38) im Einbauzustand einen Preßsitz mit der Hülse (37) bzw. mit dem Statorpaket (11) und den Klemmbacken (25) bildet.
  7. Funktionsebenenträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorpaket (11) im Bereich der Stege (28) zwischen den Ausnehmungen (13) für die Statorwicklungen (14) zusätzliche Klemmelemente aufweist.
  8. Funktionsebenenträger (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente die Stege (28) spangenartig umfassen und/oder an die Statorlamellen (12) und gegebenenfalls die Klemmbacken (25) im Bereich der Stege durchsetzenden Zugankern (27) ansetzen.
  9. Funktionsebenenträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorträgergurt (9, 10, 10a) als U-Profil ausgebildet ist, und das Haltestück (16, 38) die beiden Schenkel (10) durchsetzt.
  10. Funktionsebenenträger (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltestück (16, 38) mit dem Statorträgergurt (9, 10 10a) einen Preßverband bildet.
  11. Funktionsebenenträger (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltestück (16, 38) in eine schlitzartige Ausnehmung im U-Profil (10, 10a) eingreift.
  12. Funktionsebenenträger (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltestück (16, 38) über eine zusätzliche Aufhängung (30, 31a, 31b, 31c, 32, 33, 34) mit dem Funktionsebenenträger (1) verbunden ist.
  13. Funktionsebenenträger (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Aufhängung (30,31a,31b,31c,32,33,34) so ausgebildet ist, daß sie das Haltestück (16, 38) in seiner Einbaulage sichert.
  14. Funktionsebenenträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) im wesentlichen aus zwei Walzprofilen (35, 36), insbesondere einem die Gleitfläche (2) und die Seitenführungsschiene (4) umfassenden Winkelprofil (35) sowie einem die Montagefläche (5) und den Statorträgergurt (9, 10) umfassenden T-artigen Profil (36) gebildet wird.
  15. Funktionsebenenträger (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Stirnende der Statorpakete (11) eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende horizontale Nut (39) und im anderen Stirnende eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende horizontale Feder (40) ausgebildet ist, so daß bei hintereinander angeordneten Statorpaketen (11) die Federn (40) in die Nuten (39) der jeweils anschließenden Statorpakete (11) eingreift.
  16. Funktionsebenenträger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Nut (39) und Feder (40) ein Spalt von einer Breite b zwischen 0,5 und 10 mm besteht.
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