EP4244425A1 - Betontraeger einer magnetschwebebahn - Google Patents

Betontraeger einer magnetschwebebahn

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Publication number
EP4244425A1
EP4244425A1 EP21839876.6A EP21839876A EP4244425A1 EP 4244425 A1 EP4244425 A1 EP 4244425A1 EP 21839876 A EP21839876 A EP 21839876A EP 4244425 A1 EP4244425 A1 EP 4244425A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reaction rail
concrete beam
concrete
beam according
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP21839876.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Boegl
Bert Zamzow
Pascal Burger
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.)
Max Boegl Stiftung and Co KG
Original Assignee
Max Boegl Stiftung and Co KG
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 Max Boegl Stiftung and Co KG filed Critical Max Boegl Stiftung and Co KG
Publication of EP4244425A1 publication Critical patent/EP4244425A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 present invention relates to a concrete girder of a magnetic levitation train, comprising two side girders which are connected to one another at least in sections and form a guideway for the magnetic levitation train, each side girder having at least one overhang and a reaction rail of the drive of the magnetic levitation train running in the longitudinal direction of the concrete girder being arranged on the overhang .
  • DE 10 2008 005 888 A1 discloses a magnetic levitation train with a track that contains a plurality of carriers, which are arranged one behind the other in a direction of travel and are provided with stator packs.
  • a vehicle contains a first magnet system, which forms a long-stator linear motor with the stator packets and which, during operation of the vehicle, is spaced apart from the stator packets by a support gap that causes it to float.
  • the guideway supports have a comparatively large length of z. B. have about 9 m to 25 m and are usually only slightly or not at all curved, the side parts of the carrier are designed as a polygon and only the upper flange enclosing the vehicle table of the carrier is designed according to the radii of the route. Viewed over the length of the beam, this creates free spaces of different sizes, with the differences increasing as the curve radius decreases. According to DE 10 2008 005 888 A1, this is disadvantageous for the transmission of the sound onto the roadway.
  • a guideway support is known from DE 10 2013 111 268 A1, in which the support device of the vehicle is guided in a cavity of the guideway support. Two C-shaped side beams are connected to each other at the lower overhang. A reaction rail is arranged below the upper projection and cooperates with a stator of the vehicle. A sliding surface of the carrier is provided on the lower projection, on which the vehicle can sit. None is disclosed in this document regarding the construction of the guideway support in curved sections.
  • the object of the present invention is therefore to create a concrete support for a magnetic levitation train with reaction rails arranged thereon, which also enables operation of the magnetic levitation train without any problems in curved sections and avoids the disadvantages mentioned above.
  • the concrete beam of a magnetic levitation train comprises two side beams which are connected to one another at least in sections.
  • the side supports are preferably designed and arranged relative to one another in such a way that they form a cavity which is open at least at the top and in which a vehicle of the magnetic levitation train can be guided along the side supports.
  • the vehicle's passenger cabins are located above the concrete beam, while the vehicle's drive and load-bearing elements are guided on the two side beams.
  • the side supports thus form a track for the vehicle of the magnetic levitation train.
  • Each side support has at least one projection, which protrudes from a substantially vertically arranged web of the side support.
  • a reaction rail of the drive of the magnetic levitation train running in the longitudinal direction of the concrete support is arranged on the projection, in the case of several projections in particular on the upper projection in the installed state.
  • the drive is therefore based on the short-stator design, with the short-stator on the vehicle and the reaction rail on the guideway.
  • the reaction rail of the side support is formed from a large number of reaction rail elements lined up next to one another. Each of the reaction rail elements is formed in a straight line. This is also the case in curve sections.
  • the concrete support is curved at least about its vertical and/or transverse axis and/or twisted about its longitudinal axis.
  • the reaction rail accordingly forms a polygon from the individual reaction rail elements on the curved concrete support in the vertical and/or transverse direction.
  • the proposed design of the concrete girder and the track allows for a comfortable, jerk-free and energy-saving operation of the magnetic levitation vehicle.
  • the load-bearing capacity of the concrete girder is optimally utilized, since the reaction rail elements only form short sections of the polygon and therefore always have a sufficiently large overlap with the stator arranged in the vehicle.
  • the attachment of the short reaction rail elements to the side supports can also be carried out easily and stably with regard to construction, assembly and replacement. Individual curvatures of the concrete beam, both horizontally and vertically, therefore have no effect on the design of the reaction rail elements. These can be manufactured and made available in large series and consistently. It is also possible to exchange defective reaction rail elements without any problems. It is particularly advantageous if the projections of the two side supports face each other.
  • the reaction rail elements are arranged below the projections. This enables the reaction rail elements to be accommodated very stably on the side supports. In addition, the reaction rail elements are largely protected from environmental influences at this point. For example, rain and snow are kept off the reaction rail members by the overhangs covering the reaction rail members.
  • the two side supports are each essentially C-shaped with two projections and the reaction rail with its reaction rail elements is arranged on the underside of the upper projection
  • the side supports have a very stable construction.
  • the side supports are very torsion-resistant due to their C-shaped design.
  • the open ends of the projections of the two side beams point towards each other.
  • the two projections can take on different tasks in relation to carrying the vehicle.
  • the upper projection can accommodate the corresponding support and drive elements of the vehicle, in particular while driving, while the lower projection can carry the vehicle, in particular when it is stationary. Further projections on the side support are not ruled out as a result.
  • the side supports can because it can also be double-T-shaped. It is essential in this advantageous embodiment that at least two projections of the two side supports face each other.
  • reaction rail is arranged on the surface of the upper projection that faces the lower projection.
  • the reaction rail is therefore located above the short stator of the vehicle in relation to the vehicle being guided in the guideway. To propel the vehicle, the vehicle is lifted toward the reaction rail and thereby levitates.
  • the reaction rail is also arranged at this point so that it is protected from the effects of the weather, such as rain or snow.
  • adjacent, consecutive reaction rail elements are spaced apart from one another in the longitudinal direction of the side support. Due to the distance between adjacent reaction rail elements, changes in length caused by different ambient temperatures acting on the concrete support and the reaction rail elements, or also temperature changes in the reaction rail elements during operation of the short-stator drive, become harmless. Damage to the reaction rail elements as a result is not to be expected.
  • the distance is preferably chosen so large that the expected changes in length do not lead to contact between adjacent, consecutive reaction rail elements or to an impermissibly large distance between the adjacent reaction rail elements. It is particularly advantageous if the distance is less than 100 mm, preferably less than 10 mm. If the distance were too great, un- interruptions occur when driving the magnetic levitation vehicle. If the distance is too short, there could be problems with damage caused by changes in the length of the reaction rail elements.
  • reaction rail elements are provided on the side support on the outside of the curve than on the side support on the inside of the curve. This makes it possible for reaction rail elements of the same type to always be used. Different lengths of the reaction rail elements are not necessary.
  • the respective reaction rail element has a length of between 1 m and 6 m, preferably approximately 2 m.
  • a polygon is formed in curved sections of the track, which is able to deviate only insignificantly from the curved line of the track. This also results in only a small offset between the reaction rail elements and the stator of the vehicle. The operation of the vehicle is thus also energy-efficient and made possible for the passengers in the vehicle in a comfortable manner.
  • the length of the reaction rail elements of a side support plus the distance provided between the reaction rail elements is an even-numbered part of the support length. Since the length of the reaction rail elements should preferably always be the same, the distance between successive reaction rail elements of a side support is varied in this way in such a way that the reaction rail elements used in a side support are arranged flush on the side supports or at most with a corresponding distance, which the magnetic levitation vehicle can still drive over are. It is also advantageous if the reaction rail element is fastened to the upper projection with screws.
  • reaction rail element Fast assembly of the reaction rail element is made possible by screwing the reaction rail element to the upper projection of the respective side support. In this way, damaged reaction rail elements can also be replaced quickly and easily. Prefabricated and standardized screw holes in the side members also speed up assembly and replacement of the reaction rail elements.
  • reaction rail element is arranged on a bearing area of the upper projection.
  • the support area is designed in such a way that the reaction rail or the respective reaction rail element rests against a defined surface of the upper projection.
  • the surface is preferably designed in such a way that the reaction rail can be stably attached to the cantilever.
  • the bearing area has a horizontal and/or a vertical stop surface for the reaction rail or the reaction rail elements. Forces that have to be absorbed by the reaction rail when the vehicle is driven can be transferred to the overhang of the side member by the stop surface. A shifting of the reaction rail relative to the side support is avoided.
  • the stop surface is designed as a continuous or as an interrupted polygon, so that the straight reaction rail elements can rest flat on the projection or in sections.
  • the bearing area is machined.
  • the reaction rail can be positioned very precisely on the projection of the side support. preferably where the horizontal and/or the vertical abutment surface is machined completely or in sections, in particular milled or ground.
  • the bearing area is shorter than the corresponding length of the reaction rail. This reduces the bearing surface to be machined in the bearing area and the reaction rail can still be attached to the overhang in a statically determined manner.
  • a sliding surface is arranged on the projection, in particular on the lower projection. If emergency braking is required, the magnetic levitation vehicle can set down on this sliding surface and glide to a standstill. It is therefore also advantageous if the sliding surface is made of a wear-resistant material, such as stainless steel. The sliding surface can also serve to ensure that a current collector of the vehicle slides along the sliding surface and thus picks up the current made available on the route there.
  • a conductor rail is combined with the sliding surface. After the stator arranged in the vehicle has to be supplied with electricity in the case of a short-stator drive, this can be done by means of the busbar on the lower projection of the side support. The vehicle contacts the power rail with a corresponding pantograph and is supplied with power.
  • a sliding surface is preferably integrated in the conductor rail. The vehicle can sit on the sliding surface at a stop or touch down to brake and slide on it to a standstill. This may be necessary in the event of a power failure or in the event of an intended stop, for example in a train station.
  • the sliding surface and/or the conductor rail is curved in accordance with the curvature of the concrete support. After the vehicle is guided along the curved concrete beam, the sliding and/or the power consumption on the rail take place particularly reliably when the conductor rail, like the concrete support, is curved.
  • the conductor rail is arranged on receptacles, in particular on sills of the lower projection, in particular with a clamping device.
  • This enables the conductor rail to be fastened reliably and easily to the concrete girder or to the side girder of the concrete girder.
  • the conductor rail possibly together with the sliding surface, can be attached to the projection or preferably to the sleeper provided for this purpose, like a railway rail in a known manner.
  • a bearing for the concrete girder is arranged on an end region of the side girder and/or on a connecting element.
  • a fixed bearing can be arranged at one end and a sliding bearing can be arranged at the other end of one side support or a free bearing can be arranged at each of the two ends.
  • the concrete beam, in which both side beams are connected to one another at least in sections, and thus form a unit, can thus be stored in a statically determined manner.
  • the first side beam has, for example, a fixed bearing and a plain bearing, two free bearings are arranged on the second side beam of the concrete beam. This allows the concrete girder to expand without tension occurring with its bearing.
  • one side support it is also possible for one side support to have a fixed bearing and a free bearing, while a slide bearing and a free bearing are arranged on the other side support.
  • a fixed bearing and a free bearing are arranged at one end of the concrete girder and a plain bearing and a free bearing are arranged at the other end of the concrete girder.
  • These bearings can be arranged either on the side supports or on connecting elements on which the side supports are connected to one another in sections.
  • the bearings of the concrete girder are arranged at an incline on the concrete girder for an elevation of the concrete girder in curved sections. This makes it possible for supports or bases, on which the concrete support is supported, to be produced in a largely standardized manner at the contact points with the concrete support.
  • the concrete girder is preferably designed according to the above description, it being possible for the features mentioned to be present individually or in any combination.
  • Figure 1 is a front view of a concrete beam according to the invention
  • FIG. 2a is a front view of the upper projection of a side support
  • FIG. 2b shows a front view of the lower projection of a side support
  • Figure 3 shows a section III of the concrete beam from Figure 1 and
  • FIG. 4 shows a section IV of the concrete beam from FIG.
  • the same reference symbols are used for features that are identical and/or at least comparable in their design and/or mode of operation compared to other exemplary embodiments of this application. If these are not explained again in detail, their design and/or mode of action corresponds to the design and mode of action of the features already described above.
  • Position information such as top or bottom or top or bottom, refers to the position in the intended, usable installation state.
  • FIG. 1 shows an end view of an example of a concrete beam 1 according to the invention.
  • a side beam 2 produced as a precast concrete part is arranged on each of the two lateral edges of the concrete beam 1 .
  • Each of the side brackets 2 is C-shaped with an upper projection 3 and a lower projection 4 .
  • the two open ends of the projections 3 and 4 point towards each other.
  • the side supports 2 are arranged at a distance from one another and are connected in sections with a connecting element 5 .
  • the connecting element 5 is preferably made of concrete and fixes the two side supports 2 in the desired position relative to one another.
  • a cavity 6 is created between the two side supports 2 as a result of their arrangement.
  • the passenger cabin of the magnetic levitation vehicle 7 is located above the concrete beam 1 .
  • a reaction rail 8 is arranged on the underside of the upper projection 3 of each side beam 2 . It is attached to the upper projection 3 with screws 9.
  • the reaction rail 8 is part of a linear motor, which lifts, supports and drives the magnetic levitation vehicle 7 .
  • the reaction rail 8 interacts with a short stator (not shown) arranged in the magnetic levitation vehicle 7 .
  • a busbar 10 is arranged on the upper side of the lower projection 4 of each side support 2 .
  • the conductor rail 10 is fastened to a sleeper 12 by means of a clamping device 11 .
  • a plurality of such sills 12 are fixed along the top of the lower cantilever 4 or preferably integrated into the lower cantilever 4 .
  • the magnetic levitation vehicle 7 picks up the current required for the drive from the conductor rail 10 in a manner that is not shown.
  • the conductor rail 10 has a sliding surface 13 on which the magnetic levitation vehicle 7 can brake and/or set down. The sliding surface 13 can be integrated into the busbar or attached to the busbar 10 as a separate component.
  • Two bearings are arranged on the underside of the lower projection 4 of each side support 2 .
  • a fixed bearing 14 without degrees of freedom is arranged below the side support 2 shown on the left.
  • the concrete beam 1 is defined via this fixed bearing 14, for example fastened to a base or a support on the subsoil.
  • a free bearing 15 is arranged below the side member 2 shown on the right.
  • the free bearing 15 allows the concrete beam 1 to move with two degrees of freedom. Changes in length of the concrete beam 1 in the transverse direction can thus be accommodated without tension.
  • the fixed bearing 14 and the free bearing 15 are each arranged on an inclined bracket 16 .
  • the bracket 16 makes it possible for the concrete beam 1 to be placed on a counter bearing which is aligned horizontally, for example. A corresponding base or support can thus be used at the interface to the concrete beam 1 always be executed in the same way. Only the individually manufactured concrete beam 1 forms the exact course of the route in the horizontal and vertical directions.
  • FIG. 2a A front view of the upper projection 3 of one of the side supports 2 is shown in FIG. 2a.
  • the reaction rail element 8.1 which is an element of the reaction rail 8 from FIG. 1, is fastened with screws 9 on the underside of the upper projection 3.
  • the screws 9 protrude through the upper projection 3 so that the reaction rail element 8.1 can be mounted and checked from above.
  • the reaction rail element 8.1 rests against a horizontal stop surface 17 of a support area.
  • This bearing area is preferably machined mechanically on the stop surface 17, in particular milled or ground, as a result of which it forms a defined bearing surface for the reaction rail element 8.1.
  • reaction rail element 8.1 can assume a position in which the stator of the magnetic levitation vehicle 7 can interact with the reaction rail element 8.1 with as little loss as possible for driving the magnetic levitation vehicle 7.
  • the reaction rail element 8.1 is also in lateral contact with a vertical stop surface 18 of the upper projection 3. In particular when the magnetic levitation vehicle 7 is cornering, this ensures that the reaction rail element 8.1 maintains its position on the upper projection 3 and the forces that occur can be transferred to the concrete support 1.
  • the illustration clearly shows that the bearing area of reaction rail element 8.1 on stop surfaces 17 and 18 is shorter than the corresponding length of reaction rail element 8.1. This reduces the area to be processed and processing costs and time can be saved.
  • FIG. 2b shows a front view of the lower projection 4 of one of the side beams 2 of the concrete beam 1.
  • Thresholds 12 shown on the upper side of the lower projection 4 Thresholds 12 shown.
  • the threshold 12 can either be fastened as a separate component on the lower projection 4 . However, it can also be designed as an integral element of the lower projection 4 .
  • the conductor rail 10 and thus optionally also the sliding surface 13 are fastened to the sleeper 12 by means of the clamping device 11 .
  • the clamping device 11 By clamping the conductor rail 10 on the sleeper 12, changes in length which occur as a result of heating the conductor rail 10 or the concrete support 1 or side support 2 can be compensated for. If the clamping force is overcome by the changes in length, the conductor rail 10 moves on the lower projection 4 without being damaged.
  • the conductor rail 10 is used on the one hand to tap off the current required to drive the magnetic levitation vehicle 7 .
  • the conductor rail 10 also has the sliding surface 13 on which the magnetic levitation vehicle 7 can set down.
  • the conductor rail 10 which consists of a material which has good electrical conductivity in particular, for example aluminum, is therefore preferably equipped on the sliding surface 13 with a friction-resistant material, for example steel.
  • FIG. 3 shows a section III of the concrete support 1 from FIG. It thus shows a view from below of the upper projections 3 of the concrete beam 1.
  • the concrete beam 1 is curved in the horizontal direction.
  • a multiplicity of reaction rail elements 8.1 of the reaction rail 8 are fastened to each side support 2.
  • Each reaction rail element 8.1 is screwed to the upper projection 3 with four screws 9. It lies against the support area 17 and the stop surface 18 of the respective upper projection 3 .
  • the concrete beam 1 or the side beams 2 are curved.
  • the side support 3 on the inside of the curve has a length L, for example.
  • the reaction rail elements 8.1 are designed in a straight line and thus form a polygon which is approximated to the curved concrete beam 1.
  • the individual reaction rail elements 8.1 each have the same length l.
  • the side rail 2 located in the inner part of the curve is shorter than the side rail 2 located in the outer part of the curve.
  • the reaction rail elements 8.1 of both the inner side support 2 and the outer side support 2 each have the same length l.
  • the distance a between two consecutive reaction rail elements 8.1 on the side support 2 on the inside of the curve is therefore less than the distance A between two subsequent reaction rail elements 8.1 on the side support 2 on the outside of the curve.
  • the length I of the reaction rail elements 8.1 is between 1 and 6 meters, preferably 2 meters.
  • the distance a or A should be less than 100 millimeters, preferably less than 10 millimeters, in order to ensure trouble-free propulsion of the magnetic levitation vehicle 7 .
  • the preferred length I of the reaction rail elements 8.1 of a side support 2 plus the intended distance a or A between the reaction rail elements 8.1 is an even part of the support length L.
  • the reaction rail elements 8.1 thus end with the side supports 2 in each case. There are no overlapping reaction rail elements 8.1 at the joint of two consecutive side beams 2.
  • FIG. 4 shows a section IV of the concrete beam 1 from FIG.
  • the side support 2 has a curvature in the vertical direction. If required, this curvature can also be Be present in the side support 2 in combination with the horizontal curvature according to FIG. Alternatively, of course, the horizontal or vertical curvature can also be provided alone in the side support 2 if required. A twisting of the side supports 3 in their longitudinal direction is also possible alone or in addition. The respective shape of the side supports 3 depends in particular on the routing of the roadway.
  • reaction rail elements 8.1 are fastened with screws 9 to the upper projection 3. They are at a distance A from one another. This ensures that linear expansions do not cause any damage to the reaction rail elements 8.1.
  • a large number of sleepers 12 are arranged on the lower projection 4 .
  • the conductor rail 10 is attached to each of the sleepers 12 with the clamping device 11 .
  • the sills 12 can also be simply machined attachment points on the side beam, which are designed largely flush with the lower overhang.
  • the conductor rail 12 and optionally the slide rail 13 arranged thereon is bent in the horizontal and/or vertical and/or twisted direction corresponding to the curvature of the side support 2 .
  • the side support 2 is connected to its adjacent side support 2 (not shown here) with the connecting element 5 .
  • the connecting element 5 is arranged at the two ends of the side support 2 .
  • several of these connecting elements 5 can also be provided along the side support 2 in order to create a stable connection between the two side supports 2 .
  • the concrete girder or the guideway girder is preferably made in several parts.
  • the connecting elements 5 can be individually manufactured components that are connected to the side supports 2 .
  • more than two side supports 2 are also possible, with several of the side supports 2 being connected to one another in the longitudinal direction.
  • a bearing is arranged on consoles 16. The fixed bearing 14 from FIG.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)

Abstract

Ein Betonträger (1) einer Magnetschwebebahn umfasst zwei Seitenträger (2), die zumindest abschnittsweise miteinander verbunden sind und einen Fahrweg für die Magnetschwebebahn bilden. Jeder Seitenträger (2) weist zumindest eine Auskragung (3, 4) auf und an der Auskragung (3) ist eine in Längsrichtung des Betonträgers (1) verlaufende Reaktionsschiene (8) des Antriebs der Magnetschwebebahn angeordnet. Die Reaktionsschiene (8) des Seitenträgers (2) ist aus einer Vielzahl aneinandergereihter Reaktionsschienenelemente (8.1) gebildet. Jedes der Reaktionsschienenelemente (8.1) ist geradlinig ausgebildet. Der Betonträger (1) ist für Kurvenabschnitte zumindest um seine Hoch- und/oder Querachse gekrümmt und/oder um seine Längsachse verwunden und die Reaktionsschiene (8) bildet an dem gekrümmten Betonträger (1) in Hoch- und/oder Querrichtung ein Polygon aus den einzelnen Reaktionsschienenelementen (8.1).

Description

Betonträqer einer Magnetschwebebahn
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Betonträger einer Magnetschwebebahn umfassend zwei Seitenträger, die zumindest abschnittsweise miteinander verbunden sind und einen Fahrweg für die Magnetschwebebahn bilden, wobei jeder Seitenträger zumindest eine Auskragung aufweist und an der Auskragung eine in Längsrichtung des Betonträgers verlaufende Reaktionsschiene des Antriebs der Magnetschwebebahn angeordnet ist.
Aus der DE 10 2008 005 888 A1 ist eine Magnetschwebebahn mit einem Fahrweg bekannt, der eine Mehrzahl von in einer Fahrtrichtung hintereinander angeordneten, mit Statorpaketen versehenen Trägern enthält. Ein Fahrzeug enthält ein erstes Magnetsystem, das mit den Statorpaketen einen Langstator-Linearmotor bildet und das beim Betrieb des Fahrzeugs durch einen dessen Schwebezustand herbeiführenden Tragspalt von den Statorpaketen beabstandet ist. Zwischen den Seitenteilen des Trägers und den im Ausführungsbeispiel auf beiden Seiten des Fahrwegs angebrachten Statorpaketen und Wicklungen sind Abstände vorhanden. Während bei einem geraden Fahrwegabschnitt die Abstände zwischen den Seitenteilen und den Statorpaketen durchweg konstant sind, ergeben sich in gekrümmten Fahrwegabschnitten von den Kurvenradien abhängige Abstände. Dies ist eine Folge des Umstandes, dass die Fahrwegträger eine vergleichsweise große Länge von z. B. ca. 9 m bis 25 m besitzen und in der Regel nur wenig oder gar nicht gekrümmt sind, die Seitenteile des Trägers als Polygonzug ausgeführt werden und nur der den Obergurt einschließende Fahrzeugtisch des Trägers gemäß den Radien der Trasse ausgebildet ist. Dadurch entstehen, über die Trägerlänge gesehen, unterschiedlich große Freiräume, wobei die Unterschiede mit abnehmendem Kurvenradius anwachsen. Dies ist gemäß der DE 10 2008 005 888 A1 für die Übertragung des Schalls auf den Fahrweg nachteilig. Es ist aber auch nachteilig für die Statik des Trägers und für den Betrieb des Linearmotors, bei dem es wichtig ist, dass der Tragspalt und die Überlappung des Magnetsystems mit den Statorpaketen möglichst gleichbleibend eingehalten werden kann. Darüber hinaus ist es auch aufwändig die geradlinigen Seitenteile des Trägers mit den individuell gebogenen Obergurten zu verbinden.
Aus der DE 10 2013 111 268 A1 ist ein Fahrwegträger bekannt, bei dem die Trageinrichtung des Fahrzeuges in einem Hohlraum des Fahrwegträgers geführt ist. Zwei C-förmige Seitenträger sind an der unteren Auskragung miteinander verbunden. Unterhalb der oberen Auskragung ist eine Reaktionsschiene angeordnet, welche mit einem Stator des Fahrzeugs zusammenarbeitet. An der unteren Auskragung ist jeweils eine Gleitfläche des Trägers vorgesehen, auf welcher das Fahrzeug aufsitzen kann. Zur Bauweise des Fahrwegträgers in Kurvenabschnitten ist in diesem Dokument nichts offenbart.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit einen Betonträger einer Magnetschwebebahn mit daran angeordneten Reaktionsschienen zu schaffen, der einen Betrieb der Magnetschwebebahn auch in Kurvenabschnitten problemlos ermöglicht und die oben genannten Nachteile vermeidet.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Betonträger einer Magnetschwebebahn mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .
Der erfindungsgemäße Betonträger einer Magnetschwebebahn umfasst zwei Seitenträger, die zumindest abschnittsweise miteinander verbunden sind. Die Seitenträger sind vorzugsweise so ausgebildet und zueinander angeordnet, dass sie einen zumindest nach oben offenen Hohlraum bilden, in welchem eine Führung eines Fahrzeugs der Magnetschwebebahn längs der Seitenträger erfolgen kann. Fahrgastkabinen des Fahrzeugs befinden sich dabei oberhalb des Betonträgers, während Antriebs- und Tragelemente des Fahrzeuges an den beiden Seitenträgern geführt sind. Die Seitenträger bilden damit einen Fahrweg für das Fahrzeug der Magnetschwebebahn. Jeder Seitenträger weist zumindest eine Auskragung auf, die von einem im Wesentlichen vertikal angeordneten Steg des Seitenträgers absteht. An der Auskragung, bei mehreren Auskragungen insbesondere an der in eingebautem Zustand oberen Auskragung, ist eine in Längsrichtung des Betonträgers verlaufende Reaktionsschiene des Antriebs der Magnetschwebebahn angeordnet. Der Antrieb erfolgt somit in der Kurzstator-Bauweise, wobei sich der Kurzstator am Fahrzeug und die Reaktionsschiene am Fahrweg befindet. Die Reaktionsschiene des Seitenträgers ist aus einer Vielzahl aneinandergereihter Reaktionsschienenelemente gebildet. Jedes der Reaktionsschienenelemente ist geradlinig ausgebildet. Dies ist auch in Kurvenabschnitten der Fall. Der Betonträger ist dagegen für Kurvenabschnitte zumindest um seine Hoch- und/oder Querachse gekrümmt und/oder um seine Längsachse verwunden geformt. Die Reaktionsschiene bildet dementsprechend an dem gekrümmten Betonträger in Hoch- und/oder Querrichtung ein Polygon aus den einzelnen Reaktionsschienenelementen.
Durch die vorgeschlagene Bauart des Betonträgers bzw. des Fahrwegs wird ein komfortabler, ruckfreier und energiesparender Betrieb des Magnetschwebefahrzeuges ermöglicht. Die Tragfähigkeit des Betonträgers wird optimal ausgenutzt, da die Reaktionsschienenelemente nur kurze Abschnitte des Polygons bilden und damit stets eine ausreichend große Überlappung mit dem in dem Fahrzeug angeordneten Stator aufweisen. Auch ist die Befestigung der kurzen Reaktionsschienenelemente an den Seitenträgem hinsichtlich Konstruktion, Montage und Austausch einfach und stabil durchzuführen. Individuelle Krümmungen des Betonträgers sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung haben damit keine Auswirkung auf die Gestaltung der Reaktionsschienenelemente. Diese können in großer Serie und gleichbleibend hergestellt und zur Verfügung gestellt werden. Auch ein Austausch defekter Reaktionsschienenelemente ist damit problemlos möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auskragungen der beiden Seitenträger einander zugewandt sind. Hierdurch ist es möglich, dass das Fahrzeug der Magnetschwebebahn zwischen den beiden Seitenträgem geführt wird. Die an dem Fahrweg angeordneten Trag- und Antriebselemente der Magnetschwebebahn, insbesondere die Reaktionsschienen, greifen in die entsprechenden Bauteile des Fahrzeugs. Hierdurch wird eine sehr kompakte Bauweise der Magnetschwebebahn ermöglicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Reaktionsschienenelemente unterhalb der Auskragungen angeordnet. Damit ist eine sehr stabile Aufnahme der Reaktionsschienenelemente an den Seitenträgem ermöglicht. Außerdem sind die Reaktionsschienenelemente vor Umwelteinflüssen an dieser Stelle weitgehend geschützt. Beispielsweise wird Regen und Schnee durch die Auskragungen, welche die Reaktionsschienenelemente überdecken, von den Reaktionsschienenelementen abgehalten.
Sind in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung die beiden Seitenträger jeweils im Wesentlichen C-förmig mit zwei Auskragungen ausgebildet und ist die Reaktionsschiene mit ihren Reaktionsschienenelementen an der Unterseite der oberen Auskragung angeordnet, so wird eine sehr stabile Bauweise der Seitenträger bewirkt. Die Seitenträger sind durch ihre C-förmige Ausbildung sehr verwindungssteif. Vorzugsweise zeigen die offenen Enden der Auskragungen der beiden Seitenträger aufeinander zu. Die beiden Auskragungen können unterschiedliche Aufgaben bezüglich des Tragens des Fahrzeugs übernehmen. So kann die obere Auskragung die entsprechenden Trag- und Antriebselemente des Fahrzeugs insbesondere während der Fahrt aufnehmen, während die untere Auskragung das Fahrzeug insbesondere im Stillstand tragen kann. Weitere Auskragungen an dem Seitenträger sind hierdurch nicht ausgeschlossen. So können die Seitenträger beispielsweise je- weils auch DoppelT-förmig ausgebildet sein. Wesentlich ist es bei dieser vorteilhaften Ausführung, dass jeweils zumindest zwei Auskragungen der beiden Seitenträger aufeinander zugewandt sind.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Reaktionsschiene an der der unteren Auskragung zugewandten Fläche der oberen Auskragung angeordnet ist. In Bezug auf das in dem Fahrweg geführte Fahrzeug befindet sich die Reaktionsschiene somit oberhalb des Kurzstators des Fahrzeugs. Zur Fortbewegung des Fahrzeugs wird das Fahrzeug in Richtung auf die Reaktionsschiene angehoben und schwebt dadurch. Die Reaktionsschiene ist darüber hinaus an dieser Stelle geschützt vor Witterungseinflüssen, wie Regen oder Schnee, angeordnet.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn benachbarte, aufeinanderfolgende Reaktionsschienenelemente in Längsrichtung des Seitenträgers einen Abstand voneinander aufweisen. Durch den Abstand benachbarter Reaktionsschienenelemente werden Längenänderungen, welche durch unterschiedliche Umgebungstemperaturen, die auf den Betonträger und die Reaktionsschienenelemente einwirken oder auch Temperaturveränderungen der Reaktionsschienenelemente beim Betrieb des Kurzstatorantriebs, unschädlich. Eine Beschädigung der Reaktionsschienenelemente hierdurch ist nicht zu erwarten.
Der Abstand ist vorzugsweise so groß gewählt, dass die zu erwartenden Längenänderungen nicht zu einem Kontakt benachbarter, aufeinanderfolgender Reaktionsschienenelemente oder zu einem unzulässig großen Abstand der benachbarten Reaktionsschienenelemente voneinander führen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Abstand weniger als 100 mm, vorzugsweise weniger als 10 mm ist. Wenn der Abstand zu groß wäre, könnten Un- terbrechungen beim Antrieb des Magnetschwebefahrzeuges erfolgen. Bei einem zu kurzen Abstand könnte es Probleme mit Beschädigungen durch Längenänderungen der Reaktionsschienenelemente geben.
Ganz besonders vorzugsweise sind am kurvenäußeren Seitenträger größere Abstände zwischen den Reaktionsschienenelementen vorgesehen als an dem kurveninneren Seitenträger. Hierdurch ist es möglich, dass stets gleichartige Reaktionsschienenelemente verwendet werden können. Unterschiedliche Längen der Reaktionsschienenelemente sind dabei nicht erforderlich.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das jeweilige Reaktionsschienenelement eine Länge zwischen 1 m bis 6 m, vorzugsweise von etwa 2 m aufweist. Bei der Verwendung von solchen Reaktionsschienenelementen entsteht in gekrümmten Fahrwegabschnitten ein Polygon, welches in der Lage ist, nur unwesentlich von der gekrümmten Linie des Fahrwegs abzuweichen. Dadurch entsteht auch nur ein geringer Versatz zwischen den Reaktionsschienenelementen und dem Stator des Fahrzeuges. Der Betrieb des Fahrzeuges ist damit auch energieeffizient und für die Fahrgäste in dem Fahrzeug komfortabel ermöglicht.
Um mit den Längen der Seitenträger übereinzustimmen und keine Überlappungen der Reaktionsschienenelemente an den Enden der Seitenträger zu erhalten, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Länge der Reaktionsschienenelemente eines Seitenträgers zuzüglich des vorgesehenen Abstandes zwischen den Reaktionsschienenelementen ein geradzahliger Teil der Trägerlänge ist. Nachdem die Länge der Reaktionsschienenelemente vorzugsweise stets gleich sein soll, wird hierdurch der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Reaktionsschienenelementen eines Seitenträgers derart variiert, dass die in einem Seitenträger verwendeten Reaktionsschienenelemente bündig oder allenfalls mit einem entsprechenden Abstand, welcher von dem Magnetschwebefahrzeug noch überfahrbar ist, an den Seitenträgem angeordnet sind. Auch ist es von Vorteil, wenn das Reaktionsschienenelement an der oberen Auskragung mit Schrauben befestigt ist. Durch das Anschrauben des Reaktionsschienenelements an der oberen Auskragung des jeweiligen Seitenträgers wird eine schnelle Montage des Reaktionsschienenelements ermöglicht. Auch der Austausch beschädigter Reaktionsschienenelemente kann hierdurch schnell und einfach erfolgen. Vorgefertigte und standardisierte Schraublöcher in den Seitenträgem beschleunigen außerdem die Montage und den Austausch der Reaktionsschienenelemente.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn das Reaktionsschienenelement an einem Auflagerbereich der oberen Auskragung angeordnet ist. Der Auflagerbereich ist dabei so gestaltet, dass die Reaktionsschiene bzw. das jeweilige Reaktionsschienenelement an einer definierten Fläche der oberen Auskragung anliegt. Die Fläche ist vorzugsweise so gestaltet, dass die Reaktionsschiene stabil an der Auskragung befestigt werden kann.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn der Auflagerbereich eine horizontale und/oder eine vertikale Anschlagsfläche für die Reaktionsschiene bzw. die Reaktionsschienenelemente aufweist. Durch die Anschlagsfläche können Kräfte, welche beim Antrieb des Fahrzeuges von der Reaktionsschiene aufgenommen werden müssen, in die Auskragung des Seitenträgers abgetragen werden. Ein Verschieben der Reaktionsschiene gegenüber dem Seitenträger wird dabei vermieden. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Anschlagsfläche als durchgehendes oder als unterbrochenes Polygon ausgebildet ist, sodass die geradlinigen Reaktionsschienenelemente flächig oder abschnittsweise an der Auskragung anliegen können.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der Auflagerbereich mechanisch bearbeitet ist. In diesem Falle kann eine sehr exakte Positionierung der Reaktionsschiene an der Auskragung des Seitenträgers erfolgen. Vorzugsweise wer- den dabei die horizontale und/oder die vertikale Anschlagsfläche komplett o- der abschnittsweise mechanisch bearbeitet, insbesondere gefräst oder geschliffen.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Auflagerbereich kürzer als die korrespondierende Länge der Reaktionsschiene ist. Damit reduziert sich die zu bearbeitende Auflagefläche am Auflagerbereich und die Reaktionsschiene kann dennoch statisch bestimmt an der Auskragung befestigt sein.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn an der Auskragung, insbesondere an der unteren Auskragung eine Gleitfläche angeordnet ist. Das Magnetschwebebahnfahrzeug kann dabei im Falle einer erforderlichen Notbremsung auf dieser Gleitfläche absetzen und bis zum Stillstand gleiten. Vorteilhaft ist es deshalb weiterhin, wenn die Gleitfläche aus einem verschleißfesten Material, beispielsweise Edelstahl, hergestellt ist. Die Gleitfläche kann weiterhin dafür dienen, dass ein Stromabnehmer des Fahrzeugs entlang der Gleitfläche gleitet und somit an dem Fahrweg zur Verfügung gestellten Strom dort abgreift.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn mit der Gleitfläche eine Stromschiene kombiniert ist. Nachdem bei einem Kurzstator-Antrieb der in dem Fahrzeug angeordnete Stator mit Strom versorgt werden muss, kann dies mittels der Stromschiene an der unteren Auskragung des Seitenträgers erfolgen. Das Fahrzeug kontaktiert dabei mit einem entsprechenden Stromabnehmer die Stromschiene und wird mit Strom versorgt. Vorzugsweise ist in der Stromschiene eine Gleitfläche integriert. Auf der Gleitfläche kann das Fahrzeug bei einem Halt aufsitzen oder zum Abbremsen aufsetzen und darauf bis zum Stillstand gleiten. Dies kann bei Stromausfall nötig sein oder aber im Falle eines beabsichtigten Halts, beispielsweise in einem Bahnhof.
Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn die Gleitfläche und/oder die Stromschiene entsprechend der Krümmung des Betonträgers gebogen ist. Nachdem das Fahrzeug entlang des gekrümmten Betonträgers geführt wird, kann das Gleiten und/oder die Stromaufnahme an der Schiene besonders zuverlässig erfolgen, wenn die Stromschiene, ebenso wie der Betonträger, gebogen ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die Stromschiene an Aufnahmen, insbesondere an Schwellen der unteren Auskragung, insbesondere mit einer Klemmeinrichtung, angeordnet ist. Damit ist eine zuverlässige und einfache Befestigung der Stromschiene an dem Betonträger bzw. an dem Seitenträger des Betonträgers ermöglicht. Die Stromschiene, gegebenfalls zusammen mit der Gleitfläche, kann dabei, wie in bekannter Weise eine Eisenbahnschiene, an der Auskragung oder vorzugsweise an der hierfür vorgesehenen Schwelle befestigt sein. Durch die vorzugsweise Klemmung der Stromschiene an der Schwelle ist eine unschädliche Längenausdehnung der Stromschiene möglich, ohne dass es zu Beschädigungen der Stromschiene führt. Außerdem ist die Montage der Stromschiene hierdurch einfach möglich.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn an einem Endbereich des Seitenträgers und/oder an einem Verbindungselement eine Lagerung für den Betonträger angeordnet ist. Als Lagerung kann in einer Ausführung an dem einen Ende ein Festlager und an dem anderen Ende des einen Seitenträgers ein Gleitlager oder an jedem der beiden Enden ein Freilager angeordnet sind. Der Betonträger, bei dem beide Seitenträger zumindest abschnittsweise miteinander verbunden sind, und somit eine Einheit bilden, kann damit statisch bestimmt gelagert werden. Während der erste Seitenträger, beispielsweise ein Festlager und ein Gleitlager aufweist, sind an dem zweiten Seitenträger des Betonträgers zwei Freilager angeordnet. Damit wird eine Ausdehnung des Betonträgers, ohne dass es zu Verspannungen mit dessen Lagerung kommt, ermöglicht. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass der eine Seitenträger ein Festlager und ein Freilager aufweist, während an dem anderen Seitenträger ein Gleitlager und ein Freilager angeordnet ist. Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn an dem einen Ende des Betonträgers ein Festlager und ein Freilager und an dem anderen Ende des Betonträgers ein Gleitlager und ein Freilager angeordnet sind. Diese Lagerungen können entweder an den Seitenträgem oder an Verbindungselementen, an denen die Seitenträger miteinander abschnittsweise verbunden sind, angeordnet sein.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die Lager des Betonträgers für eine Überhöhung des Betonträgers in Kurvenabschnitten geneigt an dem Betonträger angeordnet sind. Damit ist es möglich, dass Stützen oder Sockel, auf denen der Betonträger aufgelagert ist, an den Kontaktstellen zu dem Betonträger weitgehend standardisiert hergestellt sein können.
Der Betonträger ist vorzugsweise gemäß der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:
Figur 1 eine Stirnansicht eines erfindungsgemäßen Betonträgers,
Figur 2a eine Stirnansicht der oberen Auskragung eines Seitenträgers,
Figur 2b eine Stirnansicht der unteren Auskragung eines Seitenträgers,
Figur 3 einen Schnitt III des Betonträgers aus Figur 1 und
Figur 4 einen Schnitt IV des Betonträgers aus Figur 1 . Bei der nachfolgenden Beschreibung der dargestellten alternativen Ausführungsbeispiele werden für Merkmale, die im Vergleich zu anderen Ausführungsbeispielen dieser Anmeldung in ihrer Ausgestaltung und/oder Wirkweise identisch und/oder zumindest vergleichbar sind, gleiche Bezugszeichen verwendet. Sofern diese nicht nochmals detailliert erläutert werden, entspricht deren Ausgestaltung und/oder Wirkweise der Ausgestaltung und Wirkweise der vorstehend bereits beschriebenen Merkmale. Lageangaben, wie beispielsweise oben bzw. unten oder Oberseite bzw. Unterseite, beziehen sich auf die Position im vorgesehenen, gebrauchsfähigen Einbauzustand.
Figur 1 zeigt eine Stirnansicht eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Betonträgers 1. An den beiden seitlichen Rändern des Betonträgers 1 ist jeweils ein als ein Betonfertigteil hergestellter Seitenträger 2 angeordnet. Jeder der Seitenträger 2 ist C-förmig mit einer oberen Auskragung 3 und einer unteren Auskragung 4 ausgebildet. Die beiden offenen Enden der Auskragungen 3 und 4 zeigen aufeinander. Die Seitenträger 2 sind voneinander beabstandet angeordnet und abschnittsweise mit einem Verbindungselement 5 verbunden. Das Verbindungselement 5 ist vorzugsweise aus Beton hergestellt und fixiert die beiden Seitenträger 2 in der gewünschten Lage zueinander.
Zwischen den beiden Seitenträgem 2 entsteht durch deren Anordnung ein Hohlraum 6. In diesem Hohlraum 6 wird ein Magnetschwebefahrzeug 7, welches mit gestrichelter Linie angedeutet ist, angetrieben und geführt. Die Fahrgastkabine des Magnetschwebefahrzeugs 7 befindet sich dagegen oberhalb des Betonträgers 1 .
An der Unterseite der oberen Auskragung 3 eines jeden Seitenträgers 2 ist eine Reaktionsschiene 8 angeordnet. Sie ist mit Schrauben 9 an der oberen Auskragung 3 befestigt. Die Reaktionsschiene 8 ist Teil eines Linearmotors, welcher das Magnetschwebefahrzeug 7 anhebt, trägt und antreibt. Die Reaktionsschiene 8 wirkt dabei mit einem nicht dargestellten, in dem Magnetschwebefahrzeug 7 angeordneten Kurzstator zusammen.
An der Oberseite der unteren Auskragung 4 eines jeden Seitenträgers 2 ist eine Stromschiene 10 angeordnet. Die Stromschiene 10 ist mittels einer Klemmeinrichtung 11 an einer Schwelle 12 befestigt. Eine Vielzahl solcher Schwellen 12 ist entlang der Oberseite der unteren Auskragung 4 befestigt oder vorzugsweise in der unteren Auskragung 4 integriert. Das Magnetschwebefahrzeug 7 greift an der Stromschiene 10 in nicht dargestellter Weise den für den Antrieb benötigten Strom ab. Außerdem weist die Stromschiene 10 eine Gleitfläche 13 auf, auf welcher das Magnetschwebefahrzeug 7 bremsen und/oder absetzen kann. Die Gleitfläche 13 kann an die Stromschiene integriert sein oder als ein separates Bauteil an der Stromschiene 10 befestigt sein.
An der Unterseite der unteren Auskragung 4 eines jeden Seitenträgers 2 sind jeweils zwei Lager angeordnet. In der Darstellung der Figur 4 ist für jeden Seitenträger 2 nur eines der Lager zu erkennen. Unterhalb des links dargestellten Seitenträgers 2 ist ein Festlager 14 ohne Freiheitsgrade angeordnet. Über dieses Festlager 14 wird der Betonträger 1 definiert, beispielsweise an einem Sockel oder einer Stütze, auf dem Untergrund befestigt. Unterhalb des rechts dargestellten Seitenträgers 2 ist ein Freilager 15 angeordnet. Das Freilager 15 erlaubt dem Betonträger 1 eine Bewegung mit zwei Freiheitsgraden. Längenänderungen des Betonträgers 1 in Querrichtung können somit ohne Verspannungen aufgenommen werden.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Festlager 14 und das Freilager 15 jeweils auf einer schräggestellten Konsole 16 angeordnet. Die Konsole 16 ermöglicht es, dass der Betonträger 1 auf einem beispielsweise horizontal ausgerichteten Gegenlager aufgesetzt wird. Ein entsprechender Sockel bzw. eine Stütze können damit an der Schnittstelle zum Betonträger 1 stets gleich ausgeführt sein. Nur der individuell gefertigte Betonträger 1 bildet damit den genauen Verlauf der Trasse in horizontaler und vertikaler Richtung ab.
In Figur 2a ist eine Stirnansicht der oberen Auskragung 3 eines der Seitenträger 2 dargestellt. An der Unterseite der oberen Auskragung 3 ist das Reaktionsschienenelement 8.1 das ein Element der Reaktionsschiene 8 aus Figur 1 ist, mit Schrauben 9 befestigt. Die Schrauben 9 ragen dabei durch die obere Auskragung 3 hindurch, sodass das Reaktionsschienenelement 8.1 von oben montiert und kontrolliert werden kann. Das Reaktionsschienenelement 8.1 liegt an einer horizontalen Anschlagsfläche 17 eines Auflagerbereichs an. Dieser Auflagerbereich ist an der Anschlagsfläche 17 vorzugsweise mechanisch bearbeitet, insbesondere gefräst oder geschliffen, wodurch er eine definierte Auflagefläche für das Reaktionsschienenelement 8.1 bildet. Dies ist besonders vorteilhaft, damit das Reaktionsschienenelement 8.1 eine Position einnehmen kann, in welcher der Stator des Magnetschwebefahrzeuges 7 mit das Reaktionsschienenelement 8.1 möglichst verlustfrei für den Antrieb des Magnetschwebefahrzeuges 7 Zusammenwirken kann. Das Reaktionsschienenelement 8.1 liegt weiterhin seitlich an einer vertikalen Anschlagsfläche 18 der oberen Auskragung 3 an. Insbesondere in Kurvenfahrten des Magnetschwebefahrzeuges 7 wird hierdurch sichergestellt, dass das Reaktionsschienenelement 8.1 seine Position an der oberen Auskragung 3 beibehält und die dabei auftretenden Kräfte in den Betonträger 1 abgetragen werden können. Aus der Darstellung ist gut ersichtlich, dass der Auflagerbereich des Reaktionsschienenelements 8.1 an den Anschlagsflächen 17 und 18 kürzer als die korrespondierende Länge des Reaktionsschienenelements 8.1 ist. Damit wird die zu bearbeitende Fläche reduziert und es können Bearbeitungskosten und -zeit gespart werden.
Figur 2b zeigt eine Stirnansicht der unteren Auskragung 4 eines der Seitenträger 2 des Betonträgers 1 . Auf der Oberseite der unteren Auskragung 4 ist eine Vielzahl gleichartiger, entlang der unteren Auskragung 4 angeordneter Schwellen 12 dargestellt. Die Schwelle 12 kann entweder als separates Bauteil auf der unteren Auskragung 4 befestigt sein. Sie kann aber auch als integrales Element der unteren Auskragung 4 ausgebildet sein.
Auf der Schwelle 12 ist mittels der Klemmeinrichtung 11 die Stromschiene 10 und damit gegebenenfalls auch die Gleitfläche 13 befestigt. Durch das Klemmen der Stromschiene 10 auf der Schwelle 12 können Längenänderungen, welche durch Erwärmung der Stromschiene 10 oder des Betonträgers 1 bzw. Seitenträgers 2 entstehen, ausgeglichen werden. Wenn durch die Längenänderungen die Klemmkraft überwunden wird, verschiebt sich die Stromschiene 10 auf der unteren Auskragung 4, ohne dass sie beschädigt wird.
Die Stromschiene 10 dient einerseits zum Abgreifen des zum Antrieb des Magnetschwebefahrzeuges 7 erforderlichen Stroms. Andererseits weist die Stromschiene 10 auch die Gleitfläche 13 auf, auf welcher das Magnetschwebefahrzeug 7 absetzen kann. Zum Abbremsen des Magnetschwebefahrzeuges 7, insbesondere für einen planmäßigen Halt, beispielsweise in einem Bahnhof, vor allem aber, wenn der Linearantrieb stromlos ist, wird das Fahrzeug nicht mehr in dem Schwebezustand gehalten, sondern stützt sich auf der Gleitfläche 13 der Stromschiene 10 ab. Die Stromschiene 10, welche aus einem Material besteht, welches insbesondere eine gute Strom leitfähigkeit aufweist, beispielsweise Aluminium, ist daher vorzugsweise an der Gleitfläche 13 mit einem reibfesten Material, beispielsweise Stahl, ausgestattet.
In Figur 3 ist ein Schnitt III des Betonträgers 1 aus Figur 1 dargestellt. Sie zeigt somit einen Blick von unten auf die oberen Auskragungen 3 des Betonträgers 1. Der Betonträger 1 ist gemäß dieser Darstellung in horizontaler Richtung gekrümmt ausgebildet. An jedem Seitenträger 2 ist eine Vielzahl von Reaktionsschienenelementen 8.1 der Reaktionsschiene 8 befestigt. Jedes Reaktionsschienenelement 8.1 ist mit vier Schrauben 9 an der oberen Auskragung 3 angeschraubt. Sie liegt dabei an dem Auflagerbereich 17 und der Anschlagsfläche 18 der jeweiligen oberen Auskragung 3 an. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich ist, ist der Betonträger 1 bzw. sind die Seitenträger 2 gebogen ausgebildet. Der bogeninnere Seitenträger 3 weist beispielsweise eine Länge L auf. Die Reaktionsschienenelemente 8.1 hingegen sind geradlinig ausgeführt und bilden damit ein Polygon, welches an den gebogenen Betonträger 1 angenähert ist. Die einzelnen Reaktionsschienenelemente 8.1 weisen jeweils dieselbe Länge I auf. Der im inneren Teil der Kurve angeordnete Seitenträger 2 ist kürzer als der Seitenträger 2, welcher im äußeren Teil der Kurve angeordnet ist. Die Darstellung in Figur 3 ist allerdings nicht maßstabsgerecht. Die Unterschiede bei realen Seitenträgem 3 sind weit weniger deutlich. Die Reaktionsschienenelemente 8.1 sowohl des inneren Seitenträgers 2 als auch des äußeren Seitenträgers 2 weisen jeweils dieselbe Länge I auf. Der Abstand a zwischen zwei aufeinanderfolgenden Reaktionsschienenelementen 8.1 an dem kurveninneren Seitenträger 2 ist daher geringer als der Abstand A zwischen zwei nachfolgenden Reaktionsschienenelemente 8.1 an dem kurvenäußeren Seitenträger 2. Die Länge I der Reaktionsschienenelemente 8.1 ist zwischen 1 bis 6 Meter, vorzugsweise 2 Meter, lang. Der Abstand a bzw. A sollte weniger als 100 Millimeter, vorzugsweise weniger als 10 Millimeter betragen, um einen störungsfreien Antrieb des Magnetschwebefahrzeuges 7 zu gewährleisten. Die bevorzugte Länge I der Reaktionsschienenelemente 8.1 eines Seitenträgers 2 zuzüglich des vorgesehenen Abstandes a bzw. A zwischen den Reaktionsschienenelementen 8.1 ist ein geradzahliger Teil der Trägerlänge L. Damit schließen die Reaktionsschienenelemente 8.1 mit den Seitenträgem 2 jeweils ab. Es überlappen keine Reaktionsschienenelemente 8.1 an dem Stoß zweier aufeinanderfolgender Seitenträger 2.
Figur 4 zeigt einen Schnitt IV des Betonträgers 1 aus Figur 1 . Insbesondere ist hier einer der beiden als Betonfertigteil hergestellten Seitenträger 2 dargestellt. Entsprechend dieser Darstellung weist der Seitenträger 2 eine Krümmung in vertikaler Richtung auf. Diese Krümmung kann bei Bedarf auch in Kombination mit der horizontalen Krümmung gemäß Figur 3 in dem Seitenträger 2 vorhanden sein. Alternativ können die horizontale oder vertikale Krümmung natürlich bei Bedarf auch alleine in dem Seitenträger 2 vorgesehen sein. Alleine oder zusätzlich ist auch eine Verwindung der Seitenträger 3 in ihrer Längsrichtung möglich. Die jeweilige Form der Seitenträger 3 hängt insbesondere von der Trassierung des Fahrwegs ab.
An der oberen Auskragung 3 ist eine Vielzahl von Reaktionsschienenelementen 8.1 mit Schrauben 9 befestigt. Sie sind voneinander im Abstand A beab- standet. Hierdurch wird sichergestellt, dass Längenausdehnungen keine Beschädigungen der Reaktionsschienenelemente 8.1 verursachen.
An der unteren Auskragung 4 ist eine Vielzahl von Schwellen 12 angeordnet. Die Stromschiene 10 ist an jeder der Schwellen 12 mit der Klemmeinrichtung 11 befestigt. Die Schwellen 12 können auch einfach bearbeitete Befestigungsstellen an dem Seitenträger sein, welche weitgehend bündig mit der unteren Auskragung ausgeführt sind. Die Stromschiene 12 und gegebenenfalls die daran angeordnete Gleitschiene 13 ist entsprechend der Krümmung des Seitenträgers 2 in horizontaler und/oder vertikaler und/oder verwundener Richtung gebogen.
Der Seitenträger 2 ist mit seinem benachbarten, hier nicht dargestellten Seitenträger 2 mit dem Verbindungselement 5 verbunden. Das Verbindungselement 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel an den beiden Enden des Seitenträgers 2 angeordnet. Selbstverständlich können auch mehrere dieser Verbindungselemente 5 entlang des Seitenträgers 2 vorgesehen sein, um eine stabile Verbindung der beiden Seitenträger 2 miteinander zu schaffen. Der Betonträger bzw. der Fahrwegträger ist dabei vorzugsweise mehrteilig ausgeführt. Die Verbindungselemente 5 können einzeln hergestellte Bauteile sein, die mit den Seitenträgem 2 verbunden werden. Insbesondere sind auch mehr als zwei Seitenträger 2 möglich, wobei mehrere der Seitenträger 2 in Längsrichtung miteinander verbunden werden. Im Bereich der Enden des Seitenträgers 2 ist jeweils ein Lager an Konsolen 16 angeordnet. Am linken Ende des Seitenträgers 2 befindet sich das Festlager 14 aus Figur 1 . Mit diesem Festlager 14 ist der Seitenträger 2 und damit der gesamte Betonträger 1 gegenüber dem Untergrund bzw. einer Stütze oder einem Sockel ohne Freiheitgrad befestigt. Am rechten Ende des Seitenträgers 2 befindet sich ein Gleitlager 19, welches vorzugsweise nur einen Freiheitsgrad aufweist. Damit ist eine Längendehnung des Seitenträgers 2 und damit des Betonträgers 1 ohne Verspannung möglich. Durch das Zusammenwirken mit den beiden Freilagern 15 des benachbarten Seitenträgers 2 (siehe Figur 1 ) ist eine Ausdehnung des Betonträgers 1 in allen Richtungen möglich, ohne dass es zu Verspannungen oder Beschädigungen kommen würde.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
Bezuqszeichenliste
1 Betonträger
2 Seitenträger
3 obere Auskragung
4 untere Auskragung
5 Verbindungselement
6 Hohlraum
7 Magnetschwebefahrzeug
8 Reaktionsschiene
8.1 Reaktionsschienenelement
9 Schrauben
10 Stromschiene
11 Klemmeinrichtung
12 Schwelle
13 Gleitfläche
14 Festlager
15 Freilager
16 Konsole
17 Anschlagsfläche
18 Anschlagsfläche
19 Gleitlager
L Länge des Seitenträgers
I Länge des Reaktionsschienenelements
A, a Abstand

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Betonträger einer Magnetschwebebahn umfassend
- zwei Seitenträger (2), die zumindest abschnittsweise miteinander verbunden sind und einen Fahrweg für die Magnetschwebebahn bilden,
- wobei jeder Seitenträger (2) zumindest eine Auskragung (3, 4) aufweist und
- an der Auskragung (3) eine in Längsrichtung des Betonträgers (1 ) verlaufende Reaktionsschiene (8) des Antriebs der Magnetschwebebahn angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Reaktionsschiene (8) des Seitenträgers (2) aus einer Vielzahl aneinandergereihter Reaktionsschienenelemente (8.1 ) gebildet ist,
- dass jedes der Reaktionsschienenelemente (8.1 ) geradlinig ausgebildet ist,
- dass der Betonträger (1 ) für Kurvenabschnitte zumindest um seine Hoch- und/oder Querachse gekrümmt und/oder um seine Längsachse verwunden ist und
- dass die Reaktionsschiene (8) an dem gekrümmten Betonträger (1 ) in Hoch- und/oder Querrichtung ein Polygon aus den einzelnen Reaktionsschienenelementen (8.1 ) bildet. Betonträger nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskragungen (3, 4) der beiden Seitenträger (2) einander zugewandt sind. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsschienenelemente (8.1 ) unterhalb der Auskragungen (3) angeordnet sind. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Seitenträger (2) jeweils im Wesentlichen C-förmig mit zwei Auskragungen (3, 4) ausgebildet sind und die Reaktionsschiene (8) an der Unterseite der oberen Auskragung (3) angeordnet ist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Reaktionsschienenelemente (8.1 ) in Längsrichtung des Seitenträgers (2) einen Abstand (a, A) voneinander aufweisen. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a, A) weniger als 100mm, vorzugsweise weniger als 10mm ist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am kurvenäußeren Seitenträger (2) größere Abstände (A) zwischen den Reaktionsschienenelementen (8.1 ) vorgesehen sind als an dem kurveninneren Seitenträger (2). Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsschienenelement (8.1 ) eine Länge (I) zwischen 1 m bis 6m, vorzugsweise von etwa 2m aufweist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (I) der Reaktionsschienenelemente (8.1 ) eines Seitenträgers (2) zuzüglich des vorgesehenen Abstandes (a, A) zwischen den Reaktionsschienenelementen (8.1 ) ein geradzahliger Teil der Trägerlänge (L) ist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsschienenelement (8.1 ) an der Auskragung (3) angeschraubt ist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsschienenelement (8.1 ) an einem Auflagerbereich der Auskragung (3) angeordnet ist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagerbereich eine horizontale und/oder eine vertikale Anschlagsfläche (17, 18) für die Reaktionsschiene (8) aufweist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagerbereich mechanisch bearbeitet ist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagerbereich kürzer als die korrespondierende Länge der Reaktionsschiene (8) ist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Auskragung (3, 4), insbesondere an einer weiteren Auskragung (4), eine Gleitfläche (13) angeordnet ist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Gleitfläche (13) eine Stromschiene (10) kombiniert ist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitfläche (13) und/oder die Stromschiene (10) entsprechend der Krümmung des Betonträgers (1 ) gebogen ist. 22 Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromschiene (10) an Aufnahmen, insbesondere an Schwellen (12) der unteren Auskragung (4) angeordnet, insbesondere geklemmt, ist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonträger (1 ) mehrteilig, insbesondere mit mehr als zwei Seitenträgem (2) und mehreren Verbindungselementen (5) für die Seitenträger (2) ausgebildet ist. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einen Endbereich des Seitenträgers (2) und/oder an einem Verbindungselement eine Lagerung für den Betonträger (1 ) angeordnet ist.
EP21839876.6A 2020-12-23 2021-12-15 Betontraeger einer magnetschwebebahn Pending EP4244425A1 (de)

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