WO2007085222A1

WO2007085222A1 - Biegeträger aus stahl und eine damit hergestellte weichenanordnung für magnetschwebebahnen

Info

Publication number: WO2007085222A1
Application number: PCT/DE2007/000043
Authority: WO
Inventors: Qinghua Zheng; Friedrich LÖSER; Xiufei Liu
Original assignee: Thyssenkrupp Transrapid Gmbh
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2007-01-10
Publication date: 2007-08-02
Also published as: US20080307997A1; ATE527412T1; EP1977043A1; CN101008166A; EP1977043B1; CN101008166B; DE102006003680A1; US7966942B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Biegeträger (24) aus Stahl für eine Weichenanordnung bei Magnetschwebebahnen. Der Biegeträger enthält wenigstens ein kastenförmiges, in einer Längsrichtung (x) erstrecktes Tragelement (25), an dem in Längsrichtung hintereinander angeordnete, beidseits des Tragelements erstreckte, zur Montage von Ausrüstungsteilen (10, 12) bestimmte Stützbleche (27) befestigt sind. Erfindungsgemäss sind die Stützbleche (27) als einteilige, über die Breite des Biegeträgers erstreckte Bauteile ausgebildet und in der Längsrichtung zu einer Kette miteinaner verbunden, die die Biegesteifigkeit des Tragelements (25) in der für eine Weichenstellung gewünschten Richtung (y) im wesentlichen unbeeinflusst lässt, jedoch eine hohe Steifigkeit gegenüber Torsionen um die Längsachse (x) sowie Schwingungen in vertikaler Richtung (z) aufweist.

Description

Biegeträger aus Stahl und eine damit hergestellte Weichenanordnung für Magnetschwebebahnen

Die Erfindung betrifft einen Biegeträger der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung und eine damit hergestellte Weichenanordnung für Magnetschwebebahnen.

In Weichenanordnungen für Magnetschwebebahnen werden wegen der gegenüber klassi- chen Schienenfahrzeugen anderen Spurführung anstelle der üblichen Weichen, die bewegliche Zungen und Herzstücke aufweisen, meistens sog. Biegeweichen verwendet (z. B. "Magnetbahn Transrapid - Die neue Dimension des Reisens", Hestra- Verlag Darmstadt 1989, Seiten 32 bis 35). Derartige Weichenanordnungen enthalten als wesentlichen Bestandteil einen Fahrwegabschnitt in Form eines biegbaren, z. B. 78 m und mehr langen Biegeträgers. Der Biegeträger ist an einem Ende stationär und im übrigen auf mehreren Stützen derart gelagert, dass er mit Hilfe hydraulischer, mechanischer oder elektrischer Stellantriebe elastisch verbogen und dadurch wahlweise auf einen von mehreren, von der Weiche abzweigenden Fahrwegen ausgerichtet werden kann.

Bekannte Biegeträger der eingangs bezeichneten Gattung (DE 34 20 260 Al,

DE 37 09 619 C2, DE 202 08 421 Ul) werden zu diesem Zweck durchweg aus Obergurten, Untergurten und diese verbindenden Seitenteilen zu einem stabilen Hohlkastenprofil mit seitlich angeordneten Kragarmen bzw. Stützblechen zusammengesetzt. Alle diese Teile werden aus Stahl hergestellt und durch Schweißen miteinander verbunden.

Beim praktischen Betrieb der beschriebenen Weichenanordnungen hat sich ergeben, dass der Biegeträger insbesondere bei langsamen Überfahrten mit z. B. bis zu 60 km/h zu niederfrequenten Schwingungen von z. B. 15 Hz, insbesondere zu Torsionsschwingungen um die Längs- bzw. Fahrtrichtung (= x- Achse) und zu Schwingungen in vertikaler Richtung (= z- Achse) angeregt wird. Diese Schwingungen beeinträchtigen zwar nicht die Tragsicherheit, können aber die Dauerfestigkeit und damit die Lebensdauer des Biegeträgers ungünstig beeinflussen. Abgesehen davon sind derartige, mit Amplituden von einigen Millimetern auftretende Schwingungen auch deshalb nicht erwünscht, weil durch das Mitschwingen von Ausrüstungsteilen, die an dem Biegeträger befestigt werden, das Fahrverhalten der Magnetschwebefahrzeuge verschlechert wird. Es wird vermutet, dass die notwendige Konstantregelung des das magnetische Schweben bewirkenden Tragspalts zwischen den Fahrzeugen und dem Fahrweg als eine der Ursachen für diese Schwingungen angesehen werden muss.

Zur Vermeidung derartiger Schwingungen wäre es möglich, die Fahrtgeschwindigkeit im Weichenbereich und/oder die Regelungsparameter für die Fahrzeuge zu verändern. Eine andere Möglichkeit würde darin bestehen, das Hohlkastenprofil des Biegeträgers durch größere Wanddicken od. dgl. zu verstärken. Das würde aber zugleich die gewünschte Biegesteifigkeit des Tragelements in horizontaler Richtung bzw. quer zur Fahrtrichtung (= y-Achse) vergrößern und damit Stellantriebe mit höherer Leistung erfordern. Schließlich ist bereits vorgeschlagen worden (z. B. DE 10 2004 015 495 Al), den Biegeträger mit einer Einrichtung zur Schwingungsdämpfung zu versehen. Alle genannten Maßnahmen haben sich jedoch als nicht ausreichend effektiv erwiesen und/oder sind aus unterschiedli- chen Gründen nicht erwünscht.

Ein weiterer, nicht unbeachtlicher Nachteil der bekannten Biegeträger besteht darin, dass der Innenraum der hohlkastenförmigen Tragelemente häufig mit der Versteifung dienenden, durch Schweißen befestigten, in den Verlängerungen der Stützbleche angeordneten Querwänden (Schotten) versehen ist. Diese Querwände erhöhen zwar die Biegesteifigkeit in y-Richtung erheblich, doch ist eine Inspektion der Schweißnähte dieser Querwände in nachteiliger Weise unmöglich.

Schließlich ist unerwünscht, dass die Biegesteifigkeit des Biegeträgers in Längsrichtung aufgrund der beschriebenen Konstruktion starke Schwankungen und teilweise auch sprunghafte Änderungen aufweist.

Ausgehend davon besteht das technische Problem der Erfindung darin, den Biegeträger der eingangs bezeichneten Gattung konstruktiv so auszubilden, dass Schwingungen um die x-Achse und z-Richtung wirksam reduziert werden, ohne dass gleichzeitig die Biegesteifigkeit in y-Richtung wesentlich erhöht wird.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die kennzeichnenden Merkmale des An- Spruchs 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, die zur Sicherstellung einer geringen Biegestei- figkeit in y-Richtung erforderlichen Maßnahmen von denjenigen Maßnahmen zu entkop- peln, die zur Sicherstellung einer hohen Schwingungsfestigkeit um die x- Achse und in z- Richtung erforderlich sind. Durch die Erfindung ist es möglich, einerseits das kastenförmige Tragelement im Hinblick auf die gewünschten Biegeeigenschaften in y-Richtung zu bemessen, während andererseits die aus den miteinander verbundenen Stützblechen gebildete Kette zu einer hohen Torsionssteifigkeit führt und auch Schwingungen in z- Richtung reduziert, ohne gleichzeitig die Biegesteifϊgkeit des Biegeträgers in y-Richtung wesentlich zu vergrößern.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen anhand eines Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 in je einer schematischen Seitenansicht und Draufsicht eine für Magnetschwebebahnen bestimmte Weichenanordnung mit einem Biegeträger;

Fig. 3 und 4 in je einem Querschnitt und einer Draufsicht einen Biegeträger nach dem Stand der Technik;

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende, jedoch vergrößerte Draufsicht auf einen erfindungs- gemäßen Biegeträger unter Weglassung eines oberen Deckblechs;

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5;

Fig. 7 und 8 je eine Vorderansicht und Draufsicht eines einzelnen Stützblechs des Biegeträgers nach Fig. 5 und 6;

Fig. 9 eine Draufsicht auf ein Tragelement des Biegeträgers nach Fig. 5; und - A -

Fig. 10 und 11 Schnitte längs der Linien X-X und XI-XI der Fig. 9.

Nach Fig. 1 bis 4 enthält eine übliche Weichenanordnung in Form einer Biegeweiche für Magnetschwebebahnen einen biegbaren, aus Stahl bestehenden und über die ganze Länge der Weiche erstreckten, z. B. ca. 78 m langen Biegeträger 1. Der Biegeträger 1 enthält ein in einer Längsrichtung (= x-Richtung) erstrecktes Tragelement 2, das vorzugsweise aus einem Kastenprofil, d. h. einem Hohlprofil mit rechteckigem Querschnitt besteht, wobei die Höhe größer als die Breite ist. Das Tragelement 2 ist gemäß Fig. 3 und 4 aus einem Obergurt 3, einem Untergurt 4 und zwei diese verbindenden Stegblechen bzw. Seitenteilen 5 gebildet, die im Einbauzustand im wesentlichen vertikal und senkrecht zum Obergurt 3 und zum Untergurt 4 angeordnet sind. Zwischen den Seitenteilen 5 sind der Versteifung dienende Querwände bzw. Schotten 6 vorgesehen. Außerdem sind an jedem Seitenteil 5 senkrecht von ihm abstehende Kragarme bzw. Stützbleche 7 befestigt, an deren Enden parallel zu den Seitenteilen 5 verlaufende und im Einbauzustand vertikal angeordnete Stege 8 befestigt sind. Dabei wird im allgemeinen die Fahrtrichtung der Fahrzeuge längs des Biegeträgers 1 bzw. dessen Längsrichtung als x- Achse eines gedachten Koordinatensystems bezeichnet, während die quer dazu verlaufende Richtung (Breite), in der die Stützbleche 7 erstreckt sind, als y-Achse und die zu beiden Achsen senkrechte Richtung (Höhe) als z- Achse des gedachten Koordinatensystems aufgefasst wird.

An den Stegen 8 sind parallel zu den Stützblechen 7 und vorzugsweise in deren Verlängerungen (y-Richtung) angeordnete Rippen 9 befestigt, an deren äußeren Stirnflächen Ausrüstungsteile 10 in Form von im Einbauzustand vertikal angeordneten, der Spurführung der Fahrzeuge dienenden Seitenführschienen montiert sind. Im Ausfuhrungsbeispiel ist an jeder Längsseite des Biegeträgers 1 je eine Seitenführschiene vorgesehen, wobei die Anordnung vorzugsweise spiegelsymmetrisch zur xz-Ebene des gedachten Koordinatensystems ist.

Auf der Oberseite des Obergurts 3 bzw. eines von diesem und den Stützblechen 7 abgestützten Deckblechs 11 sind, vorzugsweise ebenfalls spiegelsymmetrisch zur xz- Ebene, zwei weitere Ausrüstungsteile 12 in Form von Gleitleisten befestigt, die zum Absetzen der Fahrzeuge dienen und sich wie die Ausrüstungsteile 10 über die ganze Länge des Biegeträgers 1 erstrecken, im Gegensatz zu diesen aber im Einbauzustand im wesentli- chen horizontal angeordnet sind. Schließlich ist der Biegeträger 1 an der Unterseite der Stege 8 mit Ausrüstungsteilen 14 in Form von Statorträgern versehen, die aus quer zu den Stegen 8 und Ausrüstungsteilen 10 angeordneten Platten oder Klötzen bestehen können und z. B. zur Befestigung der Statorpakete eines Langstator-Linearmotors dienen.

Die beschriebenen Teile 1 bis 14 bestehen aus Stahl und sind unter Bildung des aus Fig. 1 bis 4 ersichtlichen Biegeträgers 1 vorzugsweise durch Schweißen unlösbar miteinander verbunden.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, wird der Biegeträger 1 zur Einstellung der Weichenanordnung von einem durchlaufenden Fahrwegabschnitt A auf einen abzweigenden Fahrwegabschnitt B kontinuierlich um maximal z. B. ca. 3,65 m verbogen. Hierzu ist der Biegeträger 1 auf z. B. sechs Stützen 16 bis 21 abgestützt, wobei er mit einer ersten Stütze, hier der Stütze 16, fest verbunden ist, während er auf den anderen Stützen 17 bis 21 quer zur Längs- richtung (= x-Richtung) und im wesentlichen horizontal hin- und herbewegt werden kann. Hierzu dient z. B. je ein im Bereich jeder Stütze 17 bis 21 an der Unterseite des Biegeträgers 1 befestigter Rahmen, der mit Hilfe von Rädern auf Schienen fahrbar montiert ist, die auf den betreffenden Stützen 17 bis 21 angeordnet und in y-Richtung gemäß Fig. 2 erstreckt sind. Zur Verschiebung dient je ein Stellantrieb, z. B. eine hydraulische Zylinder/Kolben- Anordnung, durch deren Betätigung der Biegeträger 1 relativ zu seinem stationären, auf der Stütze 16 ruhenden Ende in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise zwischen den Fahrwegabschnitten A und B hin- und hergebogen werden kann.

Die aus Fig. 3 und 4 ersichtlichen Ausrüstungsteile 10, 12 und 14 werden beim Betätigen der Weichenanordnung nicht mit dem Tragelement 2 mitgebogen. Sie bestehen vielmehr aus z. B. nur 1 m oder 2 m langen Abschnitten, die im eingebauten Zustand durch schmale Schlitze voneinander getrennt sind, damit sie sich beim Verbiegen des Tragelements 2 automatisch längs eines Polygonzugs anordnen. Auch das Deckblech 11 ist zweckmäßig mit parallel zur y-Achse verlaufenden Schlitzen versehen, um die Verbiegung des Tragelements 2 zu erleichtern.

Weichenanordnungen mit Biegeträgern 1 der beschriebenen Art sind dem Fachmann aus den eingangs genannten Dokumenten allgemein bekannt, die zur Vermeidung von Wiederholungen durch Referenz auf sie hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht werden.

Bei den bekannten Biegeträgern 1 dienen die Stützbleche 7 im wesentlichen nur der Montage der Ausrüstungsteile 10, 12 und 14, während das kastenförmige Tragelement 2 maßgeblich für die Biegesteifigkeit in y-Richtung und das Schwingungsverhalten um die x- Achse und in Richtung der z-Achse ist.

Demgegenüber ist ein erfindungsgemäßer Biegeträger 24 gemäß Fig. 5 bis 8 so aufgebaut, dass wenigstens ein hohlkastenförmiges Tragelement 25 und/oder 26 im wesentlichen die Biegefähigkeit bzw. eine verhältnismäßig geringe Biegesteifigkeit des Biegeträgers 24 festlegt, während Stützbleche 27 in ihrer Gesamtheit für eine hohe Festigkeit des Biegeträgers 24 gegenüber Torsionen um die x- Achse bzw. Schwingungen in Richtung der z- Achse sorgen. Hierzu ist der Aufbau des Biegeträgers 24 erfindungsgemäß wie folgt.

Gemäß Fig. 5 und 6 enthält der Biegeträger 24 je ein oberes Tragelement 25 und unteres Tragelement 26, die beide entsprechend den Anforderungen dimensioniert und ausgebildet sind, die an einen Biegeträger 24 mit guter Biegbarkeit beim Stellen einer Weiche im Sinne der Fig. 2 gestellt werden. Im Ausführungsbeispiel sind beide Tragelemente 25, 26 rechteckförmig, wobei die langen Rechteckseiten parallel zur y-Richtung und die kurzen Rechteckseiten parallel zur z-Richtung angeordnet sind. Beide Tragelemente 25, 26 liegen übereinander, haben dieselbe Symmetrie- bzw. Mittelebene 28, die parallel zur xz-Ebene des gedachten Koordinatensystems angeordnet ist, und sind in einer zur x- Achse parallelen Längsrichtung erstreckt.

Quer zu den Tragelementen 25, 26 erstreckt sich eine Mehrzahl der Stützbleche 27, die in der Vorderansicht (Fig. 7) vorzugsweise im wesentlichen T-förmig ausgebildet sind. Jedes Stützblech 27 hat gemäß Fig. 7 einen mittleren, ersten Befestigungsabschnitt 29, der an einer Oberseite eine nach oben offene Aussparung 30 für das obere Tragelement 25 und an einer Unterseite eine nach unten offene Aussparung 31 für das untere Tragelement 26 aufweist, wobei beide Aussparungen 30, 31 vorzugsweise eine der Außenkontur der zugeordneten Tragelemente 25, 26 angepasste Innenkontur 32, 33 besitzen. Seitlich sind die ersten Befestigungsabschnitte 29 durch in Fig. 6 und 7 gestrichelt angedeutete Biege- bzw. Knicklinien 34 begrenzt, die parallel zueinander und im montierten Zustand des Biegeträgers 24 im wesentlichen vertikal angeordnet sind.

Das Stützblech 27 ist außerdem gemäß Fig. 7 und 8 mit zwei äußeren oder zweiten Befestigungsabschnitten 35, 36 versehen. Dabei liegt der mittlere Befestigungsabschnitt 29 vorzugsweise in einer ersten Montageebene 37, während die beiden äußeren Befestigungsabschnitte 35, 36 symmetrisch zu beiden Seiten der Mittelebene 28 angeordnet sind und in einer zweiten Montageebene 38 liegen, wie in Fig. 8 schematisch angedeutet ist. Die Montageebenen 37, 38 sind mit vorgewählten Abständen und vorzugsweise parallel zueinander und parallel zur yz-Ebene angeordnet. Nach innen zu sind die zweiten

Befestigungsabschnitte 35, 36 durch zweite, in Fig. 7 gestrichelt angedeutete Biege- bzw. Knicklinien 39 begrenzt, die vorzugsweise parallel zu den ersten Biegelinien 34 verlaufen.

Wie insbesondere Fig. 8 zeigt, sind die längs der Biegelinien 39 verlaufenden Ränder der äußeren Befestigungsabschnitte 35, 36 und die äußeren, längs der Biegelinien 34 verlaufenden Ränder des mittleren Befestigungsabschnitts 29 durch Verbindungsabschnitte 40, 41 miteinander verbunden. Diese Verbindungsabschnitte 40, 41 sind schräg zur Mittelebene 28 angeordnet, beispielsweise unter einem Winkel von ca. 45°. Daher sind die Mittelabschnitte 30 und die Verbindungsabschnitte 40, 41 nach Art eines gleichschenkligen Trapezes angeordnet. Die Formgebung kann durch beim Stahlbau übliche Biegeprozesse erfolgen.

Nach Fig. 5 werden die Stützbleche 27 in der Längs- bzw. x-Richtung der Tragelemente 25, 26 so angeordnet, dass aufeinander folgende Stützbleche (z. B. 27a und 27b in Fig. 5) jeweils in einer um 180° um die z- Achse gedrehten Stellung angeordnet und die Verbindungsabschnitte 40, 41 daher abwechselnd in der einen oder anderen Richtung schräg bzw. diagonal angeordnet sind. Außerdem werden die Stützbleche 27 auf den Tragelementen 25, 26 so in x-Richtung gegeneinander geschoben, dass sich die mittleren Befestigungsabschnitte 29 der beispielhaft dargestellten Stützbleche 27a, 27b gegenein- ander legen. Daher liegen bei den in Längsrichtung jeweils unmittelbar auf die Stützbleche 27a, 27b folgenden Stützblechen (z. B. 27c bzw. 27d in Fig. 5) die äußeren Befestigungsabschnitte (z. B. 35a, 36a) des einen Stützblechs (z. B. 27a) an den äußeren Befestigungsabschnitten (z. B. 36c, 35c) des jeweils angrenzenden Stützblechs (z. B. 27c) an. Mit anderen Worten liegen die äußeren Befestigungsabschnitte 35a bzw. 36a eines Stützblechs 27a, dessen Mittelabschnitt 29 am Mittelabschnitt 29 eines in Längsrichtung unmittelbar folgenden Stützblechs 27b anliegt, an den äußeren Befestigungsabschnitten 36c bzw. 35c eines in Längsrichtung unmittelbar voraus gehenden Stützblechs 27c an und umgekehrt. 5 Dadurch bilden die Stützbleche 27 im montierten Zustand eine aus Fig. 5 klar ersichtliche, wabenartige Struktur.

Die in der beschriebenen Weise aneinander liegenden Befestigungsabschnitte 29 bzw. 35, 36 werden durch Nieten, Schweißen oder sonstwie fest miteinander verbunden. Nach

10 einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt dieses Verbinden mit Hilfe von Schrauben 42 und auf diese aufgedrehten Muttern 43, wie insbesondere Fig. 5 zeigt. Hierdurch lassen sich schädliche Schwingungen in alle Richtungen weiter reduzieren. Die Befestigungsabschnitte 35 und 36 sind hierzu entsprechend Fig. 7 mit einer zweckmäßigen Anzahl von Schraublöchern 44 versehen.

15

Auch die Befestigung der Stützbleche 27 an den Tragelementen 25, 26 erfolgt vorzugsweise mit Hilfe der Schrauben 42 und Muttern 43. Zu diesem Zweck werden die Tragelemente 25 und 26, wie in Fig. 9 bis 11 für das Tragelement 25 gezeigt ist, in Abständen, die den in Längsrichtung sich ergebenden Abständen der mittleren Befestigungs-

20 abschnitte 29 im montierten Zustand entsprechen, mit U-förmig umlaufenden Montageflanschen 45 (Fig. 9 und 10) versehen, die von den Außenwandungen der Tragelemente 25, 26 radial nach außen ragen und Schraublöcher 46 für die Befestigungsschrauben 42 aufweisen. In entsprechender Weise sind die Befestigungsabschnitte 29 mit U-förmigen, die Aussparungen 30, 31 umgebenden, weitere Schraublöcher 47 aufweisenden Randzonen

25 48 versehen (Fig. 7). Nach dem Einlegen der Tragelemente 25, 26 in die Aussparungen 30, 31 und nach dem Zusammenschieben der Stützbleche 27 in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise liegen die Randzonen 48 von zwei einander zugeordneten Befestigungsabschnitten 29 nicht nur aneinander, sondern auch an den betreffenden Montageflanschen 45 an, so dass die Befestigungsschrauben 42 sowohl die Schraublöcher 47 als auch die

30 Schraublöcher 46 der Montageflansche 45 durchragen. Dies geht insbesondere aus Fig. 5 hervor.

Nach dem Festziehen der Befestigungsschrauben 42 nehmen die Stützbleche 27 die insbesondere aus Fig. 5 ersichtlichen Lagen relativ zueinander und zu den Tragelementen 25, 26 ein. Da in diesem Zustand ihre Befestigungsabschnitte 29 und 35, 36 fest miteinander verbunden sind, bilden die Stützbleche 27 eine in Längsrichtung verlaufende Kette. Diese Kette beeinflusst Biegungen der Tragelemente 25, 26 parallel zur y-Richtung im Sinne der Fig. 2 nicht oder nur wenig. Gegenüber Torsionen um die x- Achse und 5 Schwingungen in Richtung der z- Achse bildet die Kette dagegen eine äußerst torsions- bzw. biegesteife Konstruktion. Es ist daher möglich, die Tragelemente 25, 26 mit verhältnismäßig schmalen Querschnitten zu versehen und so zu bemessen und zu formen, wie es für die gewünschten Verbiegungen mit Stellantrieben geringer Leistung gemäß Fig. 2 zweckmäßig ist. Gleichzeitig können die Formen und Dimensionen der Stützbleche 27

10 innerhalb der Kette im Hinblick auf die Vermeidung störender Schwingungen optimiert werden, indem insbesondere die schräg bzw. diagonal verlaufenden Verbindungsabschnitte 40, 41 entsprechend bemessen werden. Für das Design des Biegeträgers 24 insgesamt ergeben sich daher ganz neue, mit dem Design nach Fig. 3 und 4 nicht realisierbare Möglichkeiten zur Erhöhung der Genauigkeit des Fahrwegs unter Berücksichtigung der

15 statischen und dynamischen Lasten, die durch den Fahrweg befahrende Fahrzeuge hervorgerufen werden. Vorteilhaft ist auch, dass durch die beschriebene Konstruktion die Biegesteifigkeit des Biegeträgers 24 in Längsrichtung vergleichsweise geringen Schwankungen unterworfen ist, wodurch die lokalen Spannungen deutlich kleiner als bei den bekannten Konstruktionen sind, was die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Biegeträgers

20 24 deutlich vergrößert.

Die Tragelemente 25, 26 sind vorzugsweise in Längsrichtung durchgehend hohl ausgebildet. Dadurch ist nicht nur ihr Innenraum, sondern auch der die Tragelemente 25, 26 umgebende Raum weitgehend frei und begehbar, so dass notwendige Inspektionen leicht 25 durchführbar sind. Außerdem können die Tragelemente 25, 26 mit an dem Außenumfang und an den Montageflanschen 45 angeschweißten Versteifungsrippen 49 versehen sein, die senkrecht zu den Montageflanschen 45 stehen und diese in x- bzw. y-Richtung abstützen.

Im übrigen sind die Biegeträger 24 analog zu den Biegeträgern 1 ausgebildet, d. h. gemäß 30 Fig. 5 und 6 zusätzlich mit den Ausrüstungsteilen 10, 12 und 14 versehen, wobei allerdings in Fig. 5 das obere Deckblech 11 weggelassen wurde, um den Blick auf die Stützbleche 27 freizugeben. Die Ausrüstungsteile 10, 12 und 14 besitzen eine Länge von z. B. 1 m oder 2 m, so dass zwischen ihnen zur Verbiegung der Tragelemente 25, 26 erforderliche Schlitze 50 (Fig. 5) verbleiben. Der Abstand der mittleren Befestigungs- abschnitte 29 voneinander im eingebauten Zustand beträgt dabei z. B. ca. 50 cm.

Zur Vereinfachung der Montage und der gegenseitigen Ausrichtung zueinander sind die 5 mittleren und äußeren Befestigungsabschnitte 29 und 35, 36 vorzugsweise eben ausgebildet und mit Positionierungsmitteln in Form von Positionierungslöchern 51 (Fig. 7) versehen, in die am jeweils zugeordneten Befestigungsabschnitt vorgesehene Positionierungsstifte eingesetzt werden. Entsprechende Positionierungsmittel an den Montageflanschen 45 und den Randzonen 48 können die Lage der Stützbleche 27 relativ zu den Tragelementen 25,

10 26 festlegen. Dadurch ergibt sich der zusätzliche Vorteil, dass die Tragelemente 25, 26 und die Stützbleche 27 im demontierten Zustand und unabhängig voneinander an die Baustelle transportiert und an dieser auf einfache Weise ohne zusätzliche Justierarbeiten zusammengefügt werden können. Entsprechend vereinfacht ist auch eine etwaige Reparatur des Biegeträgers 24.

15

Möglich ist es auch, die Tragelemente 25, 26 aus mehreren, in Längsrichtung miteinander verbindbaren Teilen zusammenzusetzen, die an ihren an die Stoßstellen grenzenden Enden zusätzliche, vorzugsweise mit weiteren Positionierungsmitteln versehene und in Umfangs- richtung umlaufende Montageflansche 52 (Fig. 5) aufweisen. Ein derartiger Montage-

20 flansch 52 ist in Fig. 11 beispielhaft für das Tragelement 25 einzeln dargestellt.

Im Hinblick auf die Tragelemente 25, 26 ist klar, dass diese nur anhand eines derzeit für am besten gehaltenen, in Fig. 5 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben wurden. Tatsächlich ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht nur möglich, den

25 Tragelementen 25, 26 andere Querschnittsformen zu geben, sondern anstelle von zwei Tragelementen 25, 26 nur ein einziges Tragelement im Sinne der Fig. 3 vorzusehen. Auch in diesem Fall können einteilige, über die Breite des Biegeträgers 24 erstreckte und zu einer torsionssteifen Kette verbundene Stützbleche mit Aussparungen vorgesehen werden, in die das Tragelement zumindest teilweise einlegbar ist.

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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das auf vielfache Weise abgewandelt werden kann. Das gilt insbesondere für die Form und die Winkel, unter denen die Verbindungselemente 40, 41 - ausgehend von einem ursprünglich im wesentlichen ebenen Blechkörper - relativ zu den Befestigungsabschnitten 29 bzw. 35, 36 abgewinkelt bzw. abgebogen sind. Anstatt scharfer Knicke sind dabei auch weiche, mit vergleichsweise großen Radien erfolgende Biegungen im Bereich der Biegelinien 34, 39 möglich. Beim Vorhandensein von zwei Tragelementen 25, 26 können diese identische, aber auch unterschiedliche Querschnittsformen und/oder Wandstärken aufweisen, wobei auch die Lage des Schwerpunkts des Biegeträgers 24 durch entsprechende Bemessung der Tragelemente 25, 26 an eine gewünschte Stelle gelegt werden kann. Hierdurch kann der bevorzugte Angriffspunkt für den jeweiligen Stellantrieb in vertikaler Richtung eingestellt werden. Außerdem können die Tragelemente andere, z.B. runde (rohrförmige) anstatt kastenförmige Querschnitte aufweisen. Weiterhin kann durch Variation insbesondere der Parameter Höhe, Breite, Abstand und Wandstärke der Tragelemente 25, 26 die Steifigkeit des Biegeträgers 24 in allen Richtungen optimiert werden. Außerdem versteht sich, dass die verschiedenen Merkmale auch in anderen als den beschriebenen und dargestellten Kombinationen angewendet werden können.

Claims

Ansprüche

1. Biegeträger aus Stahl für eine Weichenanordnung bei Magnetschwebebahnen, mit wenigstens einem in einer Längsrichtung (x) erstreckten Tragelement (25, 26), an dem in Längsrichtung hintereinander angeordnete, beidseits des Tragelements (25, 26) erstreckte, zur Montage von Ausrüstungsteilen (10, 12, 14) bestimmte Stützbleche (27) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützbleche (27) als einteilige, über die Breite des Biegeträgers (1) erstreckte Bauteile ausgebildet und in der Längsrichtung (x) zu einer Kette miteinander verbunden sind, die in Richtung der gewünschten Verbiegung des Tragelements (25, 26) eine geringe Biegesteifigkeit, senkrecht dazu jedoch eine hohe Biegesteifigkeit und eine hohe Torsionssteifigkeit besitzt.

2. Biegeträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (25, 26) entsprechend einer vorgewählten Biegefähigkeit dimensioniert ist, während die Stützbleche (27) eine Kette mit einer vorgewählten Schwingungsfestigkeit und Torsionssteifigkeit bilden.

3. Biegeträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützbleche (27) mittlere Befestigungsabschnitte (29) mit Aussparungen (30, 31) zur zumindest teilweisen Aufnahme des Tragelements (25, 26) aufweisen.

4. Biegeträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützbleche (27) je einen mittleren Befestigungsabschnitt (29), zwei äußere Befestigungsabschnitte (35, 36) und zwei schräg zur Längsrichtung (x) verlaufende Verbindungsabschnitte (40, 41) aufweisen, die die mittleren und die äußeren Befestigungsabschnitte (29; 35, 36) miteinander verbinden.

5. Biegeträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbmdungsabschnitte (40, 41) bei in der Längsrichtung (x) aufeinander folgenden Stützblechen (27) abwechselnd entgegengesetzt schräg angeordnet sind und dass bei einem Stützblech (z. B. 27a), dessen mittlerer Befestigungsabschnitt (29) mit dem mittleren Befestigungsabschnitt (29) eines in der Längsrichtung (x) folgenden Stützblechs (z. B. 27b) verbunden ist, die äußeren Befestigungsabschnitte (z. B. 35a, 36a) mit den entsprechenden äußeren Befestigungsabschnitten (z. B. 36c, 35c) eines in der Längsrichtung (x) vorhergehenden Stützblechs (z. B. 27c) fest verbunden sind.

6. Biegeträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (25, 26) mit in der Längsrichtung (x) beabstandeten, nach außen ragenden Montageflanschen (45) versehen ist, an denen die mittleren Befestigungsabschnitte (29) der Stützbleche (27) befestigt sind.

7. Biegeträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (25, 26) durchgehend hohl ausgebildet ist.

8. Biegeträger nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Stützblech (27) der mittlere Befestigungsabschnitt (29) in einer ersten Montageebene (37) liegt und die äußeren Befestigungsabschnitte (35, 36) in einer zu der ersten Montageebene (37) parallelen, aber von ihr beabstandeten, zweiten Montageebene (38) angeordnet sind.

9. Biegeträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (40, 41) im wesentlichen eben ausgebildet und längs Biege- bzw. Knicklinien (34, 39) mit den Befestigungsabschnitten (29; 35, 36) verbunden sind.

10. Biegeträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei in der Längsrichtung (x) durchgehende, parallel zueinander angeordnete, kastenförmige Tragelemente (25, 26) aufweist und die Stützbleche (27) mit je einer oberen und unteren, zur zumindest teilweisen Aufnahme eines der Tragelemente (25, 26) bestimmten Aussparung (30, 31) versehen sind.

11. Biegeträger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mittleren Befestigungsabschnitte (29) sowohl mit dem Tragelement (25, 26) als auch miteinander durch Schrauben (42) verbunden sind.

12. Biegeträger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Befestigungsabschnitte (35, 36) durch Schrauben (42) miteinander verbunden sind.

13. Biegeträger nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mittleren und äußeren Befestigungsabschnitte (29; 35, 36) mit Positioniermitteln (51) versehen sind.

14. Biegeträger nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (25, 26) aus einer Mehrzahl von in der Längsrichtung (x) hintereinander angeordneten Teilen besteht, die der gegenseitigen Verbindung durch Befestigungsschrauben bestimmte Montageflansche (52) aufweisen.

15. Weichenanordnung für Magnetschwebebahnen, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Biegeträger (24) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14 aufweist.