EP4244425B1 - Betontraeger einer magnetschwebebahn - Google Patents

Betontraeger einer magnetschwebebahn

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Publication number
EP4244425B1
EP4244425B1 EP21839876.6A EP21839876A EP4244425B1 EP 4244425 B1 EP4244425 B1 EP 4244425B1 EP 21839876 A EP21839876 A EP 21839876A EP 4244425 B1 EP4244425 B1 EP 4244425B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reaction rail
concrete girder
cantilever
concrete
reaction
Prior art date
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Active
Application number
EP21839876.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4244425A1 (de
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
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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
Application granted granted Critical
Publication of EP4244425B1 publication Critical patent/EP4244425B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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 support for a magnetic levitation train comprising two side supports which are at least partially connected to each other and form a track for the magnetic levitation train, wherein each side support has at least one cantilever and a reaction rail of the drive of the magnetic levitation train extending in the longitudinal direction of the concrete support is arranged on the cantilever.
  • a magnetic levitation train is known with a guideway containing a plurality of supports arranged one behind the other in a single direction of travel, each equipped with a stator stack.
  • a vehicle contains a first magnet system, which, together with the stator stacks, forms a long-stator linear motor and is spaced apart from the stator stacks during operation by a support gap that induces the vehicle's levitation state.
  • the guideway supports have a comparatively large length of, for example, 1/3000 meters.
  • girders with spans of approximately 9 m to 25 m and are generally only slightly or not at all curved, with the side sections of the girder designed as a polygonal structure and only the vehicle platform of the girder, which encloses the top chord, shaped according to the radii of the track. This results in varying clearances along the length of the girder, with the differences increasing as the curve radius decreases.
  • a guideway support is known in which the vehicle's support structure is guided within a cavity of the support.
  • Two C-shaped side supports are connected to each other at the lower cantilever.
  • a reaction rail is arranged below the upper cantilever, which interacts with a stator of the vehicle.
  • a sliding surface is provided at each of the lower cantilevers, on which the vehicle can rest.
  • the CN 108 330 753 A The figure reveals a magnetic levitation track system comprising a pillar, a magnetic rail, an aluminum induction plate, and a trough support.
  • the trough support is guided laterally through the lower wing end of the U-beam by two U-beam units.
  • a conductor rail, corresponding to the magnetic rail, is mounted on the lower wing of the U-beam.
  • the DE 43 22 074 A1 discloses a design for straight roadway elements in which two I-beams with longer inner upper legs are connected by profiles.
  • the document also discloses stators for curved roadway elements, arranged at attachment points to correspond with bores of retaining devices.
  • the EP 1 070 786 A2 Disclosing a steel or concrete support structure, this support structure is designed for the construction of a track system for a magnetic levitation train. It features at least two parallel stators for a long-stator linear drive. Furthermore, the following are specified for the central stator assemblies: Three types of stator cores are proposed between the inner and outer stator sections: "first”, “second”, and “third” stator cores. The length of the "first" stator cores corresponds to the standard dimension, while the “second” cores are longer and the "third” cores are shorter than the "first” cores.
  • the object of the present invention is therefore to create a concrete support for a magnetic levitation train with reaction rails arranged on it, which enables the operation of the magnetic levitation train even in curved sections without problems and avoids the aforementioned disadvantages.
  • the concrete support structure for a magnetic levitation train comprises two side supports that are connected to each other, at least partially.
  • the side supports are preferably designed and arranged relative to each other such that they form a cavity that is open at least upwards, within which a vehicle of the magnetic levitation train can be guided along the side supports.
  • the passenger cabins of the vehicle are located above the concrete support structure, while the drive and support elements of the vehicle are guided along the two side supports.
  • the side supports thus form a track for the vehicle of the magnetic levitation train.
  • Each side girder has at least one cantilever extending from a substantially vertical web of the side girder.
  • a reaction rail for the magnetic levitation train's drive system running longitudinally along the concrete girder, is located on the cantilever, and in the case of multiple cantilevers, particularly on the uppermost cantilever when installed.
  • the drive system thus uses a short-stator design, with the short stator located on the vehicle and the reaction rail on the guideway.
  • the reaction rail of the side girder consists of a multitude of interconnected... Reaction rail elements are formed. Each reaction rail element is straight. This is also the case in curved sections.
  • the concrete beam is curved at least around its vertical and/or transverse axis and/or twisted around its longitudinal axis in curved sections. Accordingly, the reaction rail forms a polygon from the individual reaction rail elements on the curved concrete beam in the vertical and/or transverse direction.
  • the proposed design of the concrete beam and the track enables comfortable, smooth, and energy-efficient operation of the magnetic levitation vehicle.
  • the load-bearing capacity of the concrete beam is optimally utilized because the reaction rail elements form only short sections of the polygon, thus ensuring a consistently sufficient overlap with the stator located within the vehicle.
  • the attachment of the short reaction rail elements to the side beams is simple and stable in terms of design, assembly, and replacement. Individual curvatures of the concrete beam, both horizontally and vertically, therefore have no impact on the design of the reaction rail elements. These can be mass-produced and supplied with consistent quality. Replacing defective reaction rail elements is also straightforward.
  • the cantilevers of the two side supports face each other. This allows the magnetic levitation train to be guided between the two side supports.
  • the reaction rail elements are arranged below the cantilevers. This enables a very stable mounting of the reaction rail elements on the side supports. Furthermore, the reaction rail elements are largely protected from environmental influences at this location. For example, rain and snow are kept away from the reaction rail elements by the cantilevers that cover them.
  • the two side supports are each essentially C-shaped with two cantilevers, and the reaction rail with its reaction rail elements is arranged on the underside of the upper cantilever, a very stable construction of the side supports is achieved.
  • the side supports are very torsionally rigid.
  • the open ends of the cantilevers of the two side supports point towards each other.
  • the two cantilevers can perform different functions with regard to supporting the vehicle.
  • the upper cantilever can accommodate the corresponding load-bearing and drive elements of the vehicle, particularly during travel, while the lower cantilever can support the vehicle, particularly when stationary. Further cantilevers on the side support are not precluded by this.
  • the side supports can each also be T-shaped. In this advantageous embodiment, it is essential that at least two cantilevers of each of the two side supports face each other.
  • reaction rail is arranged on the surface of the upper cantilever facing the lower cantilever. With respect to the vehicle guided in the track, the reaction rail is thus located above the vehicle's short stator. For propulsion The vehicle is lifted towards the reaction rail and thus floats. Furthermore, the reaction rail is protected from the elements, such as rain or snow, at this point.
  • Adjacent, consecutive reaction rail elements are spaced apart along the longitudinal direction of the side beam. This spacing between adjacent reaction rail elements compensates for changes in length caused by differing ambient temperatures affecting the concrete beam and the reaction rail elements, as well as temperature changes within the reaction rail elements themselves during operation of the short stator drive. Damage to the reaction rail elements is not expected as a result.
  • the spacing is preferably chosen to be large enough that the expected changes in length do not lead to contact between adjacent, successive reaction rail elements or to an unacceptably large distance between adjacent reaction rail elements. It is particularly advantageous if the spacing is less than 100 mm, preferably less than 10 mm. If the spacing were too large, interruptions in the propulsion of the magnetic levitation vehicle could occur. If the spacing were too short, problems with damage due to changes in length of the reaction rail elements could arise.
  • reaction rail elements are spaced further apart than on the inner side support. This allows for the use of identical reaction rail elements throughout the curve. Different lengths of reaction rail elements are therefore unnecessary.
  • the respective reaction rail element has a length between 1 m and 6 m, preferably about 2 m.
  • the use of such reaction rail elements creates a polygon in curved track sections that is able to deviate only minimally from the curved line of the track. This also results in only a small offset between the reaction rail elements and the vehicle's stator. Consequently, the vehicle's operation is energy-efficient and passenger-friendly.
  • the length of the reaction rail elements of a side support is an even fraction of the support length. Since the length of the reaction rail elements should preferably always be the same, this allows the spacing between successive reaction rail elements of a side support to be varied such that the reaction rail elements used in a side support are flush with the side supports or, if necessary, arranged with a suitable gap that can still be traversed by the magnetic levitation vehicle.
  • reaction rail element is attached to the upper cantilever with screws. Screwing the reaction rail element to the upper cantilever of the respective side support enables quick assembly. This also allows for the quick and easy replacement of damaged reaction rail elements. Pre-drilled and standardized screw holes in the side supports further accelerate the assembly and replacement of the reaction rail elements.
  • reaction rail element is arranged at a support area of the upper cantilever.
  • the support area The reaction rail or the respective reaction rail element is designed such that it rests against a defined surface of the upper cantilever. This surface is preferably designed to allow the reaction rail to be securely attached to the cantilever.
  • the support area has a horizontal and/or a vertical contact surface for the reaction rail or reaction rail elements.
  • This contact surface allows forces that the reaction rail must absorb during vehicle propulsion to be transferred into the cantilever of the side support. This prevents the reaction rail from shifting relative to the side support.
  • the contact surface is designed as a continuous or interrupted polygon, so that the straight reaction rail elements can bear against the cantilever either fully or in sections.
  • the bearing area is machined.
  • the reaction rail can be positioned very precisely on the cantilever of the side support.
  • the horizontal and/or vertical stop surface is completely or partially machined, in particular by milling or grinding.
  • the support area is shorter than the corresponding length of the reaction rail. This reduces the contact area to be machined at the support point, and the reaction rail can still be statically determinately attached to the cantilever.
  • a sliding surface is arranged on the cantilever, particularly on the lower cantilever.
  • the magnetic levitation train can then rest on this sliding surface and glide to a standstill.
  • the sliding surface is made of a wear-resistant material, such as stainless steel. The sliding surface can still serve to allow a current collector of the vehicle to slide along it and thus tap into the current supplied by the roadway.
  • a conductor rail is combined with the sliding surface. Since the stator in a short-stator drive must be supplied with power, this can be achieved via the conductor rail on the lower projection of the side support.
  • the vehicle contacts the conductor rail with a suitable current collector and is supplied with power.
  • a sliding surface is integrated into the conductor rail. The vehicle can rest on the sliding surface when stopped or use it for braking and slide to a standstill. This may be necessary in the event of a power failure or in the case of an intended stop, for example, in a train station.
  • the sliding surface and/or the conductor rail is curved to match the curvature of the concrete beam. Since the vehicle is guided along the curved concrete beam, sliding and/or current collection at the rail can be particularly reliable if the conductor rail, like the concrete beam, is curved.
  • the conductor rail is arranged on supports, particularly on sleepers of the lower cantilever, especially with a clamping device.
  • This enables reliable and simple attachment of the conductor rail to the concrete beam or to the side beam of the concrete beam.
  • the conductor rail optionally together with the sliding surface, can be attached to the cantilever or, preferably, to the sleeper provided for this purpose, similar to a railway track.
  • the preferably clamped conductor rail on the The threshold allows for harmless longitudinal expansion of the busbar without causing damage. Furthermore, this simplifies the installation of the busbar.
  • a bearing for the concrete beam is arranged at one end of the side beam and/or at a connecting element.
  • a fixed bearing can be arranged at one end and a sliding bearing at the other end of one side beam, or a free bearing can be arranged at each end.
  • the concrete beam, in which both side beams are at least partially connected and thus form a unit, can therefore be supported in a statically determinate manner.
  • the first side beam for example, has a fixed bearing and a sliding bearing
  • the second side beam of the concrete beam has two free bearings. This allows for expansion of the concrete beam without causing stress on its supports.
  • one side beam it is also possible for one side beam to have a fixed bearing and a free bearing, while the other side beam has a sliding bearing and a free bearing.
  • the bearings of the concrete beam are arranged at an angle to allow for camber in curved sections. This makes it possible for the columns or foundations on which the concrete beam rests to be manufactured in a largely standardized manner at the contact points with the concrete beam.
  • the concrete beam is preferably designed according to the preceding description, whereby the mentioned features may be present individually or in any combination.
  • Figure 1 shows an end view of an example of a concrete beam 1 according to the invention.
  • a side beam 2 manufactured as a precast concrete element, is arranged at each of the two lateral edges of the concrete beam 1.
  • Each of the side beams 2 is C-shaped with an upper cantilever 3 and a lower Cantilever 4 is formed. The two open ends of the cantilevers 3 and 4 point towards each other.
  • the side beams 2 are spaced apart from each other and connected section by section with a connecting element 5.
  • the connecting element 5 is preferably made of concrete and fixes the two side beams 2 in the desired position relative to each other.
  • a cavity 6 is created between the two side girders 2 by their arrangement.
  • a reaction rail 8 is arranged on the underside of the upper cantilever 3 of each side support 2. It is fastened to the upper cantilever 3 by screws 9.
  • the reaction rail 8 is part of a linear motor that lifts, supports, and drives the magnetic levitation vehicle 7.
  • the reaction rail 8 interacts with a short stator (not shown) located in the magnetic levitation vehicle 7.
  • a conductor rail 10 is arranged on the upper surface of the lower cantilever 4 of each side support 2.
  • the conductor rail 10 is attached to a sleeper 12 by means of a clamping device 11.
  • a plurality of such sleepers 12 are attached along the upper surface of the lower cantilever 4 or preferably integrated into the lower cantilever 4.
  • the magnetic levitation vehicle 7 draws the current required for propulsion from the conductor rail 10 in a manner not shown.
  • the conductor rail 10 also has a sliding surface 13 on which the magnetic levitation vehicle 7 can brake and/or come to rest. The sliding surface 13 can be integrated into the conductor rail or attached to the conductor rail 10 as a separate component.
  • Two bearings are arranged on the underside of the lower cantilever 4 of each side beam 2.
  • a fixed bearing 14, with no degrees of freedom, is arranged below the side beam 2 shown on the left.
  • the concrete beam 1 is defined by this fixed bearing 14, for example, by being attached to a base or a column on the substrate.
  • a free bearing 15 is arranged below the side beam 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 prestressing.
  • the fixed bearing 14 and the free bearing 15 are each arranged on an inclined bracket 16.
  • the bracket 16 allows the concrete beam 1 to be placed on a counter bearing, for example, one that is horizontally oriented.
  • a corresponding base or support can thus always be of the same design at the interface with the concrete beam 1. Only the individually manufactured concrete beam 1 therefore precisely follows the alignment of the track in both the horizontal and vertical directions.
  • Figure 1 shows an end view of the upper cantilever 3 of one of the side supports 2.
  • the reaction rail element 8.1 which is an element of the reaction rail 8 from Figure 1, is attached to the underside of the upper cantilever 3 with screws 9.
  • the screws 9 protrude through the upper cantilever 3, allowing the reaction rail element 8.1 to be mounted and inspected from above.
  • the reaction rail element 8.1 rests against a horizontal stop surface 17 of a support area. This support area is preferably machined at the stop surface 17, in particular milled or ground, thus forming 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 for the propulsion of the magnetic levitation vehicle 7 with minimal loss.
  • the reaction rail element 8.1 also rests laterally against a vertical stop surface 18 of the upper cantilever 3. Particularly when the magnetic levitation vehicle 7 is cornering, this ensures that the reaction rail element 8.1 maintains its position against the upper cantilever 3 and that the resulting forces can be transferred into the concrete beam 1.
  • the illustration clearly shows that the bearing area of the reaction rail element 8.1 at the stop surfaces 17 and 18 is shorter than the corresponding length of the reaction rail element 8.1. This reduces the area to be machined and saves machining costs and time.
  • Figure 2b shows an end view of the lower cantilever 4 of one of the side girders 2 of the concrete girder 1.
  • a plurality of identical sills 12 arranged along the upper surface of the lower cantilever 4 are shown.
  • the sill 12 can either be attached to the lower cantilever 4 as a separate component or it can be formed as an integral element of the lower cantilever 4.
  • the conductor rail 10, and consequently also the sliding surface 13, is attached to the sill 12 by means of the clamping device 11. Clamping the conductor rail 10 to the sill 12 compensates for changes in length caused by heating of the conductor rail 10 or the concrete beam 1 or side beam 2. If the clamping force is overcome by these changes in length, the conductor rail 10 moves along the lower cantilever 4 without being damaged.
  • the power rail 10 serves, on the one hand, to tap into the current required to drive the magnetic levitation vehicle 7.
  • the The conductor rail 10 also supports the sliding surface 13, on which the magnetic levitation vehicle 7 can rest.
  • the conductor rail 10 which is made of a material with particularly good electrical conductivity, such as aluminum, is therefore preferably equipped with a friction-resistant material, such as steel, on the sliding surface 13.
  • FIG 3 is a section III of the concrete beam 1 from Figure 1
  • the figure shows a view from below of the upper cantilevers 3 of the concrete beam 1.
  • the concrete beam 1 is curved in the horizontal direction.
  • a plurality of reaction rail elements 8.1 of the reaction rail 8 are attached to each side beam 2.
  • Each reaction rail element 8.1 is screwed to the upper cantilever 3 with four screws 9. It rests against the bearing area 17 and the stop surface 18 of the respective upper cantilever 3.
  • the concrete beam 1 and the side beams 2 are curved.
  • the inner side beam 3, for example, has a length L.
  • the reaction rail elements 8.1 are straight and thus form a polygon that approximates the curved concrete beam 1.
  • the individual reaction rail elements 8.1 each have the same length I.
  • the side beam 2 located in the inner part of the curve is shorter than the side beam 2 located in the outer part of the curve.
  • the illustration in Figure 3 However, it is not to scale. The differences in real side supports 3 are far less pronounced.
  • the reaction rail elements 8.1 of both the inner side support 2 and the outer side support 2 each have the same length I.
  • the distance a between two successive reaction rail elements 8.1 on the inner side support 2 is Therefore, the length I of the reaction rail elements 8.1 is less than the distance A between two consecutive reaction rail elements 8.1 on the outer side support 2.
  • 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, to ensure trouble-free operation 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 fraction of the support length L.
  • the reaction rail elements 8.1 are flush with the side supports 2. No reaction rail elements 8.1 overlap at the joint of two consecutive side supports 2.
  • Figure 4 shows section IV of concrete beam 1 from Figure 1
  • one of the two side beams 2, manufactured as a precast concrete element is shown here.
  • side beam 2 has a curvature in the vertical direction.
  • This curvature can, if required, also be combined with the horizontal curvature according to...
  • the horizontal or vertical curvature can be present in side support 2.
  • the horizontal or vertical curvature can, of course, also be provided in side support 2 alone, if required. Twisting of the side support 3 in its longitudinal direction is also possible, either alone or additionally.
  • the specific shape of the side support 3 depends in particular on the alignment of the track.
  • reaction rail elements 8.1 are attached to the upper cantilever 3 with screws 9. They are spaced apart from each other at a distance A. This ensures that thermal expansion does not cause damage to the reaction rail elements 8.1.
  • a plurality of sleepers 12 are arranged on the lower cantilever 4.
  • the conductor rail 10 is connected to each of the sleepers 12 by the clamping device. 11.
  • the sleepers 12 can also be simply machined attachment points on the side beam, which are largely flush with the lower projection.
  • the conductor rail 12 and, if applicable, the guide rail 13 arranged on it, is bent in a horizontal and/or vertical and/or twisted direction according to the curvature of the side beam 2.
  • the side beam 2 is connected to its adjacent side beam 2 (not shown) by the connecting element 5.
  • the connecting element 5 is arranged at both ends of the side beam 2.
  • several of these connecting elements 5 can also be provided along the side beam 2 to create a stable connection between the two side beams 2.
  • the concrete beam or roadway beam is preferably constructed in multiple sections.
  • the connecting elements 5 can be individually manufactured components that are connected to the side beams 2. In particular, more than two side beams 2 are also possible, with several of the side beams 2 being connected to each other longitudinally.
  • a bearing is arranged on brackets 16.
  • the fixed bearing 14 is located at the left end of side support 2.
  • Figure 1 With this fixed bearing 14, the side beam 2, and thus the entire concrete beam 1, is fixed to the substrate, a column, or a base without any degree of freedom.
  • a sliding bearing 19 At the right end of the side beam 2 is a sliding bearing 19, which preferably has only one degree of freedom. This allows longitudinal expansion of the side beam 2, and thus of the concrete beam 1, without prestressing. Through its interaction with the two free bearings 15 of the adjacent side beam 2 (see Figure 1 ) expansion of the concrete beam 1 in all directions is possible without causing tension or damage.

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Description

  • 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.
  • Die CN 108 330 753 A offenbart ein Magnetschwebefahrweg-System, das einen Pfeiler, eine Magnetschiene, eine Aluminiuminduktionsplatte und einen Trogträger umfasst. Der Trogträger wird durch zwei U-Träger-Einheiten seitlich durch das untere Flügelende des U-Trägers geleitet. Auf dem unteren Flügel des U-Trägers ist eine Stromschiene montiert, die der Magnetschiene entspricht.
  • Die DE 43 22 074 A1 offenbart eine Ausgestaltung für gerade Fahrbahnelemente, bei denen zwei Doppel-T-Träger mit längeren inneren oberen Schenkeln mit Profilen verbunden sind. Die Druckschrift offenbart Statoren für gekrümmte Fahrbahnelemente, die an Befestigungspunkten angeordnet sind, um mit Bohrungen von Haltevorrichtungen zu korrespondieren.
  • Die EP 1 070 786 A2 offenbart einen Träger aus Stahl oder Beton. Dieser Träger ist für den Bau eines Fahrbahn-Systems für eine Magnetschwebebahn konzipiert. Er weist mindestens zwei parallele Statoren für einen Langstator-Linearantrieb auf. Ferner werden für die mittleren Statorpakete zwischen den inneren und äußeren Statorabschnitten drei Typen vorgeschlagen: "erste", "zweite" und "dritte" Statorpakete. Dabei entspricht die Länge der "ersten" Statorpakete dem Standardmaß, während die "zweiten" länger und die "dritten" kürzer sind als die "ersten".
  • 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 Seitenträgern 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 Seitenträgern 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 Seitenträgern 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 jeweils 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.
  • Benachbarte, aufeinanderfolgende Reaktionsschienenelemente weisen in Längsrichtung des Seitenträgers einen Abstand voneinander auf. 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 Unterbrechungen beim Antrieb des Magnetschwebefahrzeuges erfolgen. Bei einem zu kurzen Abstand könnte es Probleme mit Beschädigungen durch Längenänderungen der Reaktionsschienenelemente geben.
  • Am kurvenäußeren Seitenträger sind 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 Seitenträgern 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 Seitenträgern 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 werden dabei die horizontale und/oder die vertikale Anschlagsfläche komplett oder 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 Seitenträgern 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 Seitenträgern 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 Stromleitfähigkeit 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 Seitenträgern 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 Seitenträgern 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 beabstandet. 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 Seitenträgern 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.
    • Bezugszeichenliste
    • 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 (15)

  1. 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,
    - wobei der Betonträger (1) für Kurvenabschnitte zumindest um seine Hoch- und/oder Querachse gekrümmt und/oder um seine Längsachse verwunden 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 die einzelnen Reaktionsschienenelemente (8.1) jeweils dieselbe Länge (I) aufweisen,
    und
    - dass die Reaktionsschiene (8) an dem gekrümmten Betonträger (1) in Hoch- und/oder Querrichtung ein Polygon aus den einzelnen Reaktionsschienenelementen (8.1) bildet,
    - dass benachbarte Reaktionsschienenelemente (8.1) in Längsrichtung des Seitenträgers (2) einen Abstand (a, A) voneinander aufweisen und
    - dass am kurvenäußeren Seitenträger (2) größere Abstände (A) zwischen den Reaktionsschienenelementen (8.1) vorgesehen sind als an dem kurveninneren Seitenträger (2).
  2. Betonträger nach dem vorherigen Anspruch, 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.
  3. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a, A) weniger als 100mm, vorzugsweise weniger als 10mm ist.
  4. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsschienenelement (8.1) eine Länge (I) zwischen 1m bis 6m, vorzugsweise von etwa 2m aufweist.
  5. 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.
  6. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsschienenelement (8.1) an einem Auflagerbereich der Auskragung (3) angeordnet ist.
  7. 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.
  8. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagerbereich mechanisch bearbeitet ist.
  9. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagerbereich kürzer als die korrespondierende Länge der Reaktionsschiene (8) ist.
  10. 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.
  11. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Gleitfläche (13) eine Stromschiene (10) kombiniert ist.
  12. 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.
  13. 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.
  14. Betonträger nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betonträger (1) mehrteilig, insbesondere mit mehr als zwei Seitenträgern (2) und mehreren Verbindungselementen (5) für die Seitenträger (2) ausgebildet ist.
  15. 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.
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