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EP 0 410 153 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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29.04.1992 Patentblatt 1992/18 |
| (22) |
Anmeldetag: 27.06.1990 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)5: E01B 25/10 |
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Tragkonstruktion für den Fahrweg eines spurgebundenen Fahrzeugs, insbesondere einer
Magnetschwebebahn
Supporting structure for the carriage way of a track bound vehicle, in particular
of a magnetic levitation train
Cadre de support pour voie pour véhicule déplaçable sur rails, notamment pour train
à lévitation magnétique
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT CH DE FR GB IT LI SE |
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Priorität: |
25.07.1989 DE 3924557 26.08.1989 DE 3928277
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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30.01.1991 Patentblatt 1991/05 |
| (73) |
Patentinhaber: THYSSEN INDUSTRIE AG |
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45128 Essen (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Raschbichler, Hans Georg
D-8012 Ottobrunn (DE)
- Miller, Luitpold
D-8012 Ottobrunn (DE)
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| (74) |
Vertreter: Freiherr von Schorlemer, Reinfried, Dipl.-Phys. |
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Karthäuser Strasse 5A 34117 Kassel 34117 Kassel (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-A- 2 918 811 US-A- 4 698 895
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DE-C- 3 412 401
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Tragkonstruktion für den Fahrweg eines spurgebundenen
Fahrzeugs, insbesondere einer Magnetschwebebahn, mit einem Träger, wenigstens einem
Ausrüstungsteil und einer Vorrichtung zur lagegenauen Befestigung des Ausrüstungsteils
am Träger, wobei das Ausrüstungsteil mit einer entsprechend der Trasse verlaufenden
Funktionsfläche versehen ist und die Vorrichtung am Träger angebrachte Anschlußkörper
mit Bohrungen, an den Anschlußkörpern ausgebildete, entsprechend dem Verlauf der Funktionsfläche
angeordnete erste Anschlagflächen, an dem Ausrüstungsteil ausgebildete, mit den ersten
Anschlagflächen zusammenwirkende zweite Anschlagflächen und in die Bohrungen eingesetzte
Befestigungsschrauben zur Befestigung des Ausrüstungsteils an den Anschlußkörpern
aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung derartiger
Tragkonstruktionen.
[0002] Fahrwege in Beton- oder Stahlbauweise für spurgebundene Fahrzeuge bestehen aus einer
Vielzahl von längs der Trasse aufeinander folgenden Tragkonstruktionen, an denen alle
Ausrüstungsteile montiert sind, die für den Betrieb der Fahrzeuge, insbesondere das
Tragen, Führen, Antreiben, Bremsen usw. benötigt werden. Bei Magnetschwebebahnen beispielsweise
weist jede Tragkonstruktion einen biegesteifen Träger auf, an dem Funktionsflächen
aufweisende Ausrüstungsteile in Form von Seitenführschienen, Reaktionsschienen eines
Langstatormotors oder dgl. befestigt sind. Dabei werden die Träger auf in Fundamenten
verankerten Stützen gelagert, mit üblichen geodätischen Methoden vermessen und dann
fixiert, während die Ausrüstungsteile so an den Trägern befestigt werden, daß ihre
Funktionsflächen nach der Fixierung der Träger an den Stützen genau auf den durch
die Trassierung vorgeschriebenen Bahnen liegen.
[0003] Um auch bei sehr großen Fahrgeschwindigkeiten bis z. B. 500 km/h ein rüttelfreies
Fahren zu ermöglichen und vor allem ein Anschlagen der Fahrzeuge an die Funktionsflächen
zu vermeiden, dürfen die Ist- Koordinaten der einzelnen Punkte der Funktionsflächen
höchstens um wenige Millimeter von den jeweiligen Sollwerten, das heißt ihren auf
die theoretische Trasse bezogenen X-, Y- und Z-Koordinaten abweichen. Wegen der beim
Beton- und Stahlbau üblich Fertigungstoleranzen läßt sich diese Genauigkeit aber nicht
ohne weiteres erhalten. Daher wurden die Tragkonstruktionen zunächst so ausgebildet,
daß die genaue Lage der Ausrüstungsteile an den Trägern in einem besonderen Justierschritt
und nach Fixierung der Träger auf den Stützen hergestellt werden mußte (ZEV-Glas.
Ann. 105, 1981, Nr. 7/8, Seiten 205-215). Dadurch war es möglich, die üblichen Fertigungstoleranzen
zuzulassen und die daraus resultierenden Abweichungen zwischen den Soll- und Istwerten
der Funktionsflächen nachträglich durch Justierung zu beseitigen.
[0004] Da eine derartige Justierung aufwendig ist, viel Zeit erfordert, an der jeweiligen
Baustelle erfolgen muß und nicht bei jedem Wetter durchgeführt werden kann, ist bereits
eine Tragkonstruktion der eingangs bezeichneten Gattung bekannt geworden (US-PS 4
698 895), bei deren Anwendung der Justierschritt entfallen kann. Diese Tragkonstruktion
zeichnet sich dadurch aus, daß die Anschlußkörper mit Senkungen (Blindbohrungen) und
Gewindebohrungen versehen und die Ausrüstungsteile mit Hilfe von in die Senkungen
eingesetzten Distanzhülsen relativ zu den Trägern positioniert und dann mit Hilfe
von in die Gewindebohrungen eingeführten Befestigungsschrauben an den Trägern befestigt
werden. Dabei werden die Senkungen und Gewindebohrungen bei jeder einzelnen Tragkonstruktion
unter Berücksichtigung von deren Lagerpunkten auf den Stützen und der übrigen Trassierungsvorschriften
(Soll-Koordinaten der Funktionsflächen, zugeordneter Trassen abschnitt oder dgl.)
derart gebohrt, daß bei Anwendung gleich langer Distanzhülsen und jeweils identischer
Ausrüstungsteile unabhängig davon die richige Lage für die Funktionsflächen erhalten
wird, ob die Ausrüstungsteile vor oder nach der Montage an der Tragkonstruktion befestigt
werden. Dadurch ergeben sich vor allem die Vorteile, daß alle zur trassengerechten
Montage der Ausrüstungsteile an der Tragkonstruktion erforderlichen Arbeiten in einer
Fabrikhalle durchgeführt werden können und zur Befestigung und Lagesicherung der Ausrüstungsteile
aussschließlich preisgünstige Distanzhülsen und Befestigungsschrauben benötigt werden.
[0005] Die bekannte Tragkonstruktion macht es allerdings erforderlich, die Ausrüstungsteile
parallel zu den Achsen der Senkungen und Gewindebohrungen an die Anschlußkörper heranzuführen.
Dies ist nicht immer möglich oder zumindest mit Schwierigkeiten verbunden, insbesondere
wenn zur Schaffung eines redundanten und diversitären Befestigungssystems zusätzlich
formschlüssige Verbindungselemente vorgesehen werden, die senkrecht zu den Achsen
der Senkungen bzw. Gewindebohrungen gefügt werden (vgl. EP-A- 0411314 derselben Anmelderin
vom gleichen Tag) und ein Herabfallen der Ausrüstungsteile selbst beim Versagen der
Befestigungsschrauben verhindern sollen. Abgesehen davon stellen die Distanzhülsen
zusätzliche Montageteile dar, die die Herstellungs- und Montagekosten des gesamten
Fahrwegs vergrößern. Schließlich ist das durch die bekannte Befestigungsart erzielbare
dynamische Verhalten nicht optimal, weil die Ausrüstungsteile nur über Zwischenstücke
und nicht direkt an den Trägern befestigt werden können.
[0006] Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Tragkonstruktion der
eingangs bezeichneten Gattung dahingehend zu verbessern, daß die Ausrüstungsteile
unter Weglassung der Distanzhülsen direkt an den Anschlußkörper befestigt und während
der Montage auch quer zu den Gewindebohrungen für die Befestigungsschrauben bewegt
werden können, ohne daß dadurch auf die prinzipiellen Vorteile im Hinblick auf die
Einhaltung der Trassierungsvorschriften verzichtet werden muß. Außerdem soll ein Verfahren
zur Herstellung derartiger Tragkonstruktionen angegeben werden.
[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Tragkonstruktion dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten Anschlagflächen an in Richtung der Ausrüstungsteile vorstehenden Ansätzen
der Anschlußkörper ausgebildet sind und die zweiten Anschlagflächen an den ersten
Anschlagflächen anliegen.
[0008] Das Verfahren zur Herstellung einer derartigen Tragkonstruktion, bei dem in einer
ersten Verfahrensstufe die Träger mit den beim Stahl- und Betonbau üblichen Toleranzen
und die Ausrüstungsteile mit den durch die Trassierungsbestimmungen geforderten Toleranzen
und in einem der ersten Verfahrensstufe nachgeschalteten Arbeitsgang die Bohrungen
in den Anschlußkörpern mit den durch die Trassierungsbestimmungen geforderten Toleranzen
hergestellt werden, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Träger während
der ersten Verfahrensstufe mit die Ansätze aufweisenden Anschlußkörpern versehen wird,
wobei die Ansätze länger sind, als der größten innerhalb des Fahrwegs benötigten Länge
entspricht, und daß die ersten Anschlagflächen in dem nachgeschalteten Arbeitsgang
mit den durch die Trassierungsvorschriften geforderten Toleranzen durch spanabhebende
Bearbeitung der Ansätze ausgebildet werden.
[0009] Da die ersten Anschlagflächen an vorspringenden Ansätzen der Anschlußkörper ausgebildet
und keine zusätzlichen Distanzhülsen oder dgl. mehr vorgesehen sind, können die Ausrüstungsteile
ohne weiteres auch durch Verschiebungen quer zu den Achsen der Gewindebohrungen für
die Befestigungsschrauben positioniert werde. Dennoch bleibt der Vorteil erhalten,
daß die ersten Anschlagflächen und die Gewindebohrungen unter Anwendung eines computergesteuerten,
spanabhebenden Werkzeugs und damit unter Berücksichtigung aller Trassierungsvorschriften
hergestellt werden können und daher die Funktionsflächen nach dem Anziehen der Befestigungsschrauben
automatisch trassengerecht angeordnet sind.
[0010] Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen grob schematischen Querschnitt durch ein Magnetschwebefahrzeug und dessen
Fahrweg;
Fig. 2 eine perspektivische und teilweise auseinandergezogene Darstellung einer erfindungsgemäßen
Tragkonstruktion in Stahlbauweise;
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Tragkonstruktion nach Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3;
Fig. 5 und 6 vergrößerte Schnitte längs der Linien V-V und VI-VI der Fig. 3;
Fig. 7 - 11 den Fig. 2 bis 6 entsprechende Ansichten einer anderen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Tragkonstruktion; und
Fig. 12 und 13 je einen Quer- und Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Tragkonstruktion
in Betonbauweise.
[0011] Die erfindungsgemäße Tragkonstruktion wird nachfolgend am Beispiel einer Magnetschwebebahn
beschrieben, die durch einen Langstatormotor angetrieben wird. Dabei versteht sich,
daß die Tragkonstruktion mit entsprechenden Modifikationen auch an andere spurgebundene
Transportsysteme angepaßt werden kann.
[0012] Bei einer Magnetschwebebahn mit synchronem Langstatormotor (Fig. 1) ist der Fahrweg
aus einer Vielzahl von Tragkonstruktionen zusammengesetzt, die in Längsrichtung der
Trasse hintereinander angeordnet sind und eine Länge von z. B. ca. 24 m aufweisen.
Jede Tragkonstruktion enthält wenigstens einen, seitlich abstehenden Träger 1 und
ist auf in Fundamenten verankerten, nicht dargestellten Stützen gelagert. Jeder Träger
1 enthält in der Regel eine Mehrzahl von Ausrüstungsteilen 2, die z. B. aus mit Nuten
versehenen Blechpaketen des Langstatormotors bestehen und z. B. eine Länge von 2 m
aufweisen. In die Nuten der Ausrüstungsteile 2 sind Wicklungen 3 eingelegt, die mit
Drehstrom variabler Amplitude und Frequenz gespeist werden. Das Erregerfeld des Langstatormotors
wird durch Tragmagnete 4 erzeugt, die mit einem längs der Trasse bewegten, in Fig.
1 nur schema tisch angedeuteten Fahrzeug 5 verbunden sind und aus je einem Magnetkern
6 und einer Erregerwicklung 7 bestehen. Neben der Funktion des magnetischen Tragens
stellen die Tragmagnete 4 gleichzeitig das Erregerfeld des Langstatormotors bereit.
In der Regel sind die Ausrüstungsteile 2 auf an beiden Seiten der Tragkonstruktion
angebrachten Trägern 1 und die Tragmagnete 4 auf beiden Seiten des Fahrzeugs 5 vorgesehen.
[0013] Die Unterseiten aller Ausrüstungsteile 2 bilden Funktionsflächen 8, zu denen die
Poloberflächen der Magnetkerne 6 bei schwebendem und fahrendem Fahrzeug 5 einen fest
vorgegebenen Abstand 9 von z. B. 10 mm aufweisen müssen. Die Einhaltung dieses Abstands
wird durch entsprechende Regelsysteme sichergestellt. Daher müssen die Funktionsflächen
8 mit geringen Toleranzen parallel zur Trasse angeordnet sein und an den Stoßstellen
zwischen den einzelnen Ausrüstungsteilen 2 mit geringem Versatz aneinandergrenzen.
[0014] Tragkonstruktionen dieser Art sind allgemein bekannt (US-PS 4 698 895) und brauchen
daher nicht näher erläutert werden.
[0015] Erfindungsgemäß sind die in Fig. 2 bis 6 gezeigten und in Stahlbauweise hergestellten
Träger 1 auf ihrer Unterseite mit in Längsrichtung der Trasse beabstandeten Anschlußkörpern
11 in Form von quer zur Trasse angeordneten Stegblechen versehen, an denen die Ausrüstungsteile
2 mit Befestigungsschrauben 12 befestigt werden. Die Anschlußkörper 11 sind mit in
Richtung der Ausrüstungsteile 2, hier also mit nach unten vorstehenden bzw. aus dem
eigentlichen Träger 1 herausragenden und senkrecht zur Trassenrichtung verlaufenden
Ansätzen 14 versehen, deren freie Endflächen erste Anschlagflächen 15 (fig. 2 und
6) bilden. Dabei weisen die Ansätze 14 und die sich anschließenden Teile der Anschlußkörper
11 jeweils eine Bohrung 16 (Fig. 5) zur Aufnahme je einer der Befestigungsschrauben
12 auf. Die Bohrung 16 ist vorzugsweise eine Gewindebohrung, in die die Befestigungsschrauben
ohne Anwendung von Muttern eingedreht werden.
[0016] Die Ausrüstungsteile 2 sind auf ihren den Anschlußkörpern 11 zugewandten Seiten,
hier auf ihren Oberseiten, mit Traversen 17 versehen, deren Oberseiten zweite Anschlagflächen
18 (Fig. 2 und 6) bilden oder aufweisen und exakt parallel zur Funktionsfläche 8 des
jeweiligen Ausrüstungsteils 2 verlaufen. Die Traversen 17 sind vorzugsweise fest mit
den Ausrüstungsteilen 2 verbunden, beispielsweise mit Hilfe von formschlüssigen Nut/Feder-Verbindungen
und zusätzlicher Klebung, und die Anschlagflächen 18 weisen vorzugsweise sämtlich
denselben Abstand von den Funktionsflächen 8 auf. Die Abstände der Traversen 17 in
Längsrichtung der Trasse entsprechen den Abständen der Anschlußkörper 11 bzw. der
Ansätze 14.
[0017] An ihren seitlichen, über die Ausrüstungsteile 2 vorstehenden Enden weisen die Traversen
17 jeweils Bohrungen 19 (Fig. 2) zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 12 auf. Vorzugsweise
ist die Anordnung so getroffen, daß jedes Ausrüstungsteil 2 entsprechend Fig. 2 zwei
Traversen 17 und jede Traverse 17 zwei Bohrungen 19 aufweist, wobei der Abstand der
Bohrungen 19 jeder Traverse 17 dem Abstand der Bohrungen 16 der Anschlußkörper 11
entspricht. Daher wird jedes Ausrüstungsteil entsprechend Fig. 2 mit Hilfe von vier
Befestigungsschrauben 12 am zugehörigen Träger 1 befestigt.
[0018] Zur Montage der Ausrüstungsteile 2 werden die Anschlagflächen 15 und 18 gegeneinander
gelegt, die Bohrungen 19 auf die Bohrungen 16 ausgerichtet und dann die Befestigungsschrauben
12 ein gedreht, bis ihre Köpfe fest an den Unterseiten der Traversen 17 anliegen.
Die Annährung des Ausrüstungsteils 2 an die Ansätze 14 kann dabei praktisch von beliebiger
Seite her erfolgen.
[0019] Damit die Funktionsflächen 8 aller Ausrüstungsteile 2 irgendeiner Tragkonstruktion
nach der Montage bis auf die zulässigen Abweichungen automatisch parallel zu demjenigen
Abschnitt der Trasse liegen, dem diese Tragkonstruktion fest zugeordnet ist, werden
alle Ausrüstungsteile 2 identisch, die ersten Anschlagflächen 15 und die Bohrungen
16 dagegen trassengerecht ausgebildet. Darunter wird im Ausführungsbeispiel verstanden,
daß alle Anschlagflächen 15 irgendeiner Tragkonstruktion auf einer Fläche angeordnet
werden, die denselben Verlauf wie der dieser Tragkonstruktion zugeordnete Trassenabschnitt
hat. Daher hat nach der Befestigung aller Ausrüstungsteile 2 an dieser Tragkonstruktion
auch die von den zugehörigen Funktionsflächen 8 gebildete Fläche einen dem zugeordneten
Trassenabschnitt entsprechenden Verlauf. Schließlich ist die relative Lage der Ansätze
14 an jeder einzelnen Tragkonstruktion so gewählt, daß bei richtiger Aneinanderreihung
aller Tragkonstruktionen längs des Fahrwegs und nach der vorgegebenen Fixierung der
Träger 1 auf den Stützen die Funktionsflächen 8 aller Ausrüstungsteile 2 auf der durch
die Trassierung vorgeschriebenen Fläche liegen und an den Stoßstellen der einzelnen
Ausrüstungsteile bzw. der Tragkonstruktionen kein über die zulässigen Werte hinausgehender
Versatz der Funktionsflächen in irgendeiner Richtung eintritt. Dabei sollte der Höhenversatz
verschwindend gering sein, während der seitliche Versatz meistens einige Millimeter
betragen kann.
[0020] Tatsächlich liegen die Funktionsflächen 8 der einzelnen Ausrüstungsteile 2 und damit
auch die zugehörigen Anschlagflächen 15 und 18 vorzugsweise in Ebenen, so daß die
gesamte Funktionsfläche jeder Tragkonstruktion nach Art eines Polygonzugs aus einer
Vielzahl von ebenen Funktionsflächen 8 gebildet wird. Die dadurch entstehenden Abweichungen
der Istwerte von den Sollwerten sind jedoch angesichts der großen Krümmungsradien
der üblichen Trassen tolerierbar. Die zu irgendeinem Ausrüstungsteil 2 gehörigen Anschlagflächen
15 können im übrigen in derselben Ebene, aber auch in unterschiedlichen Ebenen liegen.
Im letzteren Fall müßten die Anschlagflächen 18 in entsprechend unterschiedlichen
Ebenen angeordnet werden.
[0021] Die Herstellung der als Referenzflächen für die Lage der Funktionsflächen wirksam
ersten Anschlagflächen 15 erfolgt vorzugsweise dadurch, daß der Träger 1 beim Fertigungsprozess
mit den Anschlußkörpern versehen wird und diese die Ansätze 14 bereits aufweisen.
Dabei wird den Ansätzen 14 eine Länge gegeben, die geringfügig größer ist, als dem
längsten innerhalb des gesamten Fahrwegs benötigten Ansatz 14 entspricht. Danach werden
die Ansätze 14 vorzugsweise analog zu bekannten Verfahren (US-PS 4 698 895) in einem
dem Fertigungsprozeß der Tragkonstruktion nachgeschaltetem Arbeitsgang mittels computergesteuerter
Werkzeuge bearbeitet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß das bekannte Verfahren
und die zu dessen Durchführung benötigten Vorrichtungen nur dahingehend modifiziert
werden brauchen, daß ein zusätzliches Werkzeug in Form eines Stirnfräsers oder dgl.
vorgesehen wird, mit dem jeder einzelne Ansatz 14 durch spanabhebende Bearbeitung
auf die für ihn benötigte Länge verkürzt und der dadurch entstehenden Anschlagfläche
15 gleichzeitig die für sie benötigte Winkelstellung bezüglich einer raumfesten Bezugsebene
gegeben werden kann. Durch Anwendung eines kombinierten Zapfensenker/Stirnfräser-Werkzeugs
oder dgl. können bei diesem Arbeitsgang gleichzeitig die Bohrungen 16 ausgebildet
werden, deren Achsen vorzugsweise senkrecht zu den Anschlagflächen 15 verlaufen und
die dann mit einem Gewindeschneider in Gewindebohrungen verwandelt werden können.
Diese Arbeitsschritte, die nacheinander oder zumindest teilweise auch gleichzeitig
erfolgen können, werden vorzugsweise in einer klimatisierten Fabrikhalle unter kontrollierten
Bedingungen und unter Einbeziehung aller für die Trassierung wichtigen Parameter durchgeführt
(US-PS 4 698 895). Die Befestigung der Ausrüstungsteile 2 kann dagegen wahlweise ebenfalls
in einer Fabrikhalle oder auch an der Baustelle, ggf. sogar nach der Montage der Träger
1 erfolgen, da eine Justierung nicht erforderlich ist.
[0022] Bei Anwendung von je vier Befestigungsschrauben 12 für jedes Ausrüstungsteil 2 ist
die gesamte Befestigungsvorrichtung redundant. Beim Versagen irgendeiner Befestigungsschraube
12 liegt noch keine Funktionsstörung vor. Dasselbe gilt, wenn an beiden Traversen
17 je eine Befestigungsschraube 12 versagt. Versagen dagegen beide Befestigungsschrauben12
an demselben Ende einer Traverse 17, dann wird das Ausrüstungsteil 2 an dieser Stelle
aufgrund seines erheblichen Gewichts von selbst herabfallen oder aufgrund der beim
Befahren des Fahrwegs auftretenden Kräfte in der Wirkungsrichtung dieser Kräfte verschoben,
wobei die Gefahr besteht, daß die beiden anderen Befestigungsschrauben 12 brechen
oder verbiegen. Auf jeden Fall tritt im Bereich der Stoßstelle zum benachbarten Ausrüstungsteil
2 eine Funktionsstörung in Form eines unter Umständen erheblichen Höhenversatzes zwischen
den angrenzenden Funktionsflächen 8 ein.
[0023] Zur Vermeidung dieser nicht ausschließenbaren Fehlfunktion sieht eine Weiterbildung
der Erfindung nach Fig. 7 bis 11 eine Befestigungsvorrichtung vor, die redundant und
diversitär ist und zusätzlich zu der Ausführungsform nach Fig. 2 bis 6 eine Einrichtung
aufweist, die das Herabfallen der Ausrüstungsteile selbst beim Versagen aller Befestigungsschrauben
12 auf einen vorgewählten Wert begrenzt. Diese Einrichtung weist vorzugsweise formschlüssig
wirkende, beim Normalbetrieb unbelastete Befestigungselemente auf, die erst beim Versagen
der Befestigungsschrauben wirksam werden.
[0024] Die Ausführungsform nach Fig. 7 bis 11, in denen für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen
verwendet sind, entspricht hinsichtlich der Positionierung der Ausrüstungsteile 2
an den Trägern 1 der Ausführungsform nach Fig. 2 bis 6 bis auf den Unterschied, daß
die Ansätze und ersten Anschlagflächen nicht unmittelbar an die Anschlußkörper angeformt
sind. Statt dessen sind Anschlußkörper 21 mit Bohrungen 22 vorgesehen, in denen Rundstäbe
23 z. B. durch Schweißen befestigt sind. Die freien, aus den Bohrungen 22 herausragenden
Enden der Rundstäbe 23 bilden über die Anschlußkörper 21 vorstehende Ansätze 24 (Fig.
7 und 11), deren Endflächen die ersten Anschlagflächen 25 (Fig. 11) sind. Für die
Ansätze 24 und Anschlagflächen 25 gilt dasselbe wie für die Ansätze 14 und Anschlagflächen
15, so daß insoweit nur die Fertigung der Träger 1 während der ersten Verfahrensstufe
eine geringfügig andere ist. Außerdem weisen die Anschlußkörper 21 noch je zwei Ausnehmungen
26 mit parallel zu den Anschlagflächen 25 verlaufenden Achsen und Bohrungen 27 auf,
die beim Ausführungsbeispiel in den Rundstäben 23 ausgebildet sind, senkrecht zu den
Anschlagflächen 25 verlaufende Achsen aufweisen und vorzugsweise aus Gewindebohrungen
bestehen.
[0025] Die Ausrüstungsteile 2 sind mit Traversen 28 versehen, die zweite Anschlagflächen
29 aufweisen (Fig. 11) und insoweit den Traversen 17 entsprechen. Zusätzlich sind
die Traversen 28 jedoch mit angeformten oder sonstwie angebrachten Stegen 30 (Fig.
11) versehen, die senkrecht zu den Anschlagflächen 29 angeordnet sind und sich in
Richtung der Anschlußkörper 21 erstrecken. An diesen Stegen 30 sind bolzenförmige
Sicherungselemente 31 z. B. durch Schweißen befestigt, deren Achsen parallel zu den
Anschlagflächen 28 verlaufen. Der Abstand der Sicherungselemente 31 entspricht dem
Abstand der Ausnehmungen 26. Deren Lage in den Anschlußkörpern 21 ist so gewählt,
daß die Sicherungselemente 32 bei der Montage der Ausrüstungsteile 2 parallel zu den
Anschlagflächen 25, 28 in die Ausnehmungen 26 eingeführt, danach die Anschlagflächen
25, 28 zur Anlage gebracht und abschließend die Befestigungsschrauben 12 in die Bohrungen
27 eingesetzt und festgezogen werden können.
[0026] Die Querschnitte der Ausnehmungen 26 sind vorzugsweise etwas größer als die Außenquerschnitte
der Sicherungselemente 31. Dies vereinfacht einerseits die Montage der Ausrüstungsteile
2 und ermöglicht andererseits beim Bruch beider Befestigungsschrauben 12 einer Traverse
28 ein Absenken bzw. einen Versatz des zugehörigen Ausrüstungsteils 2 um einen definierten
Wert von z. B. maximal 2 mm bis 3 mm. Dadurch tritt im Bereich der Stoßstelle zum
benachbarten Ausrüstungsteil ein entsprechender Höhenversatz zwischen den angrenzenden
Funktionsflächen 8 auf, der von außen her sichtbar ist. Daher können doppelte Schraubenbrüche
durch Abfahren des Fahrwegs mittels eines Meßzuges oder dgl. festgestellt und sofort
repariert werden. Alternativ ist es möglich, jedes Fahrzeug mit einem Abstandsensor
oder dgl. auszurüsten, der auf einen Höhenversatz an den Stoßstellen benachbarter
Ausrüstungsteile 2 anspricht, so daß jedes Fahrzeug den Fahrweg automatisch auf etwaige
Fehler überprüfen kann.
[0027] Die Herstellung der Sicherungselemente 31 erfolgt zweckmäßig derart, daß sie bei
allen Ausrüstungsteilen 2 an identischen Orten liegen und dieselbe Form und Größe
haben. Dagegen werden die Ausnehmungen 26 mittels eines computergesteuerten Werkzeugs,
z. B. eines Bohrwerkzeugs, während der Herstellung der Bohrungen 27 und der Anschlagflächen
25 trassengerecht angebracht. Das bedeutet, daß die Achsen der Ausnehmungen 26 parallel
und mit solchen Abständen zu den ersten Anschlagflächen 25 ausgebildet werden, wie
den Abständen der Achsen der Sicherungselemente 31 von den zweiten Anschlagflächen
29 entspricht. Dies kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß die an sich bekannte
Vorrichtung (US-PS 4 698 895) mit einem weiteren Werkzeug versehen wird und bei der
Herstellung der Ausnehmungen 26 irgendeines Anschlußkörpers 21 während des nachgeschalteten
Arbeitsgangs die zur Steuerung des Werkzeugs benötigten Koordinaten auf die Anschlagflächen
25 desselben Anschlußkörpers 21 bezogen werden.
[0028] In Betonbauweise hergestellte, eine schlaffe Bewehrung 34 aufweisende Träger 35 können
auf ihrer Unterseite, wie Fig. 12 und 13 zeigen, ebenfalls mit in Längsrichtung der
Trasse beabstandeten, vorzugsweise aus Stahl bestehenden Anschlußkörpern 36 in Form
von quer zur Trasse angeord neten Stegblechen versehen werden. Die Anschlußkörper
36 weisen an den einen Enden von Mittelabschnitten 37 vorzugsweise flanschartige Montageplatten
38 und an den anderen Enden der Mittelabschnitte 37 den Ansätzen 14 und 24 entsprechende,
die ersten Anschlagflächen bildende Ansätze 39 auf, an denen die Ausrüstungsteile
2 mittels der Schrauben 12 befestigt werden. Im Unterschied zu den Stahlkonstruktionen
nach Fig. 1 bis 11 werden die Montageplatten 38 bei der Herstellung der Träger 35
in den Beton eingegossen und, wie das Bezugszeichen 40 in Fig. 12 und 13 andeutet,
vorzugsweise fest mit der Bewehrung 34 verbunden. Im übrigen kann die Anordnung entsprechend
Fig. 1 bis 11 getroffen sein.
[0029] Wie insbesondere aus Fig. 12 erkennbar ist, werden die Montageplatten 38 vorzugsweise
so in den Beton eingegossen, daß ihre Unterseiten mit der Unterseite des Trägers 35
bündig abschließen. In diesem Fall können die Mittelabschnitte 37 sehr kurz gehalten
werden bzw. völlig fehlen und die Ansätze 39 direkt an die Montageplatten 38 angeformt
sein. Dadurch ergibt sich eine mechanisch sehr stabile und kompakte Bauweise. Im Bedarfsfall
kann der Träger 35 im Bereich der Ansätze 39 mit Aussparungen versehen sein, die das
Ansetzen der zum Bearbeiten der Ansätze 39 benötigten Werkzeuge erleichtern.
[0030] Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die
sich auf vielfache Weise abwandeln lassen. Beispielsweise ist es nicht erforderlich,
die Bohrungen 16, 27 für die Befestigungsschrauben 12 in den Ansätzen 14 bzw. Rundstäben
23 auszubilden. Möglich wäre vielmehr auch, sie an anderen, außerhalb der Anschlagflächen
15, 25 liegenden Bereichen der Anschlußkörper 11, 21 und Ausrüstungsteile 2 anzubringen.
Weiter ist es möglich, mehr oder weniger als vier Befestigungsschrauben 12 oder mehr
als zwei Traversen 17, 28 zur Befestigung eines Ausrüstungsteils 2 vorzusehen. Auch
die Zahl der pro Träger vorgesehenen Ausrüstungsteile 2 ist grundsätzlich frei wählbar.
Außerdem könnten außer den dargestellten Ausrüstungsteilen 2 auch andere Ausrüstungsteile,
z. B. aus Fig. 3 und 8 ersichtliche Seitenführschienen 32 mittels der beschriebenen
Befestigungsvorrichtung montiert werden, in welchem Fall der Formschluß der formschlüssig
wirkenden Befestigungselemente vorzugsweise wiederum in denjenigen Richtungen wirksam
ist, in denen die beim Normalbetrieb auftretenden Kräfte wirken. Weiterhin sind die
Form und die Lage der Anschlagflächen 15, 18 bzw. 25, 29 weitgehend frei wählbar,
sofern sichergestellt ist, daß sie und nicht andere Teile die endgültige Position
der Ausrüstungsteile 2 an den Trägern 1, 36 bestimmen.
1) Tragkonstruktion für den Fahrweg eines spurgebundenen Fahrzeugs, insbesondere einer
Magnetschwebebahn, mit wenigstens einem Träger, wenigstens einem Ausrüstungsteil und
einer Vorrichtung zur lagegenauen Befestigung des Ausrüstungsteils am Träger, wobei
das Ausrüstungsteil mit einer entsprechend der Trasse verlaufenden Funktionsfläche
versehen ist und die Vorrichtung am Träger angebrachte Anschlußkörper mit Bohrungen,
an den Anschlußkörpern ausgebildete, entsprechend dem Verlauf der Funktionsfläche
angeordnete erste Anschlagflächen, am Ausrüstungsteil ausgebildete, mit den ersten
Anschlagflächen zusammenwirkende zweite Anschlagflächen und in die Bohrungen eingesetzte
Befestigungsschrauben zur Befestigung des Ausrüstungsteils an den Anschlußkörpern
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Anschlagflächen (15, 25) an in Richtung
zu den Ausrüstungsteilen (2) hin vorstehenden Ansätzen (14, 24, 39) der Anschlußkörper
(11, 21, 36) ausgebildet sind und die zweiten Anschlagflächen (18, 29) an den ersten
Anschlagflächen (15, 25) anliegen.
2) Tragkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Anschlagflächen
(18,29) an fest mit den Ausrüstungsteilen (2) verbundenen Traversen (17, 28) ausgebildet
sind.
3) Tragkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkörper
(11, 21, 36) aus am Träger (1, 35) befestigten Stegblechen bestehen.
4) Tragkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkörper
(36) bei Trägern (35) aus Beton mit deren Bewehrung (34) verbunden und in den Träger
(35) eingegossen sind.
5) Tragkonstruktion nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze
(24) durch an den Anschlußkörpern (21) befestigte Rundstäbe (23) gebildet sind.
6) Tragkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung zusätzlich formschlüssig wirkende Befestigungselemente (26, 31) aufweist.
7) Tragkonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssig
wirkenden Befestigungselemente an jedem Anschlußkörper (21) wenigstens je eine entsprechend
dem Verlauf der Funktionsfläche (8) angeordnete Ausnehmung (26) und ein zugeordnetes,
am Ausrüstungsteil (2) angebrachtes Sicherungselement (31) aufweisen.
8) Tragkonstruktion nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement
(31) an der Traverse (28) angebracht ist.
9) Verfahren zur Herstellung einer Tragkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis
8, bei dem in einer ersten Verfahrensstufe die Träger (1, 35) mit den beim Stahl-
und Betonbau üblichen Toleranzen und die Ausrüstungsteile (2) mit den durch die Trassierungsbestimmungen
geforderten Toleranzen und in einem der ersten Verfahrensstufe nachgeschalteten Arbeitsgang
die Bohrungen (16) in den Anschlußkörpern (11, 21, 36) mit den durch die Trassierungsbestimmungen
geforderten Toleranzen hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger
(1) während der ersten Verfahrensstufe mit die Ansätze (14, 24, 39) aufweisenden Anschlußkörpern
(11, 21, 36) versehen wird, wobei die Ansätze (14, 24, 39) länger sind, als der größten
innerhalb des Fahrwegs benötigten Länge entspricht, und daß die ersten Anschlagflächen
(15, 25) in dem nachgeschalteten Arbeitsgang mit den durch die Trassierungsvorschriften
geforderten Toleranzen durch spanabhebende Bearbeitung der Ansätze (14, 24, 39) ausgebildet
werden.
10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Anschlagflächen
(15, 25) durch Fräsen hergestellt werden.
11) Verfahren nach Anspruch 9 oder 10 zur Herstellung einer Tragkonstruktion nach
einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auch die an den Anschlußkörpern
(21) vorgesehenen Ausnehmungen (26) in dem nachgeschalteten Arbeitsgang mit den durch
die Trassierungsvorschriften geforderten Toleranzen durch spanabhebende Bearbeitung
ausgebildet werden.
12) Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (26)
durch Bohren hergestellt werden.
1. Support construction for the track of a track-bound vehicle, especially a magnetically
levitated train, with at least one support, at least one equipment part and a device
for positionally precise fixing of the equipment part on the support, wherein the
equipment part is provided with an operating surface running in accordance with the
track path and the device on the support comprises attachment bodies with bores, first
abutment surfaces formed on the attachment bodies and arranged in accordance with
the course of the operating surface, second abutment surfaces formed on the equipment
part, cooperating with the first abutment surfaces, and fixing screws fitted in the
bores for fixing the equipment part on the attachment bodies, characterized in that
the first abutment surfaces (15, 25) are formed on projections (14, 24, 39) of the
attachment bodies (11, 21, 36) projecting in the direction of the equipment parts
(2) and the second abutment surfaces (18, 29) bear on the first abutment surfaces
(15, 25).
2. Support construction according to claim 1, characterized in that the second abutment
surfaces (18, 29) are formed on cross-members (17, 28) fixedly attached to the equipment
parts (2).
3. Support construction according to claim 1 or 2, characterized in that the attachment
bodies (11, 21, 36) consist of sheet metal webs fixed on the support (1, 35).
4. Support construction according to claim 1 or 2, characterized in that, with concrete
supports (35), the attachment bodies (36) are attached to the reinforcement (34) thereof
and are cast into the support (35).
5. Support construction according to claim 3 or 4, characterized in that the projections
(24) are formed by round rods (23) fixed to the attachment bodies (21 ).
6. Support construction according to any of claims 1 to 5, characterized in that the
device additionally comprises interlocking fixing elements (26, 31).
7. Support construction according to claim 6, characterized in that the interlocking
fixing elements on each attachment body (21) comprise at least one recess each arranged
in correspondence with the course of the operating surface (8) and an associated securing
element (31) fitted to the equipment part (2).
8. Support construction according to claim 7, characterized in that the securing element
(31) is fitted to the cross-member (28).
9. Method of making a support construction according to any of claims 1 to 8, in which,
in a first method stage the support (1, 35) is made with the tolerances customary
in steel and concrete construction and the equipment parts (2) are made with the tolerances
imposed by the tracking requirements, and in a working step following the first method
stage, the bores (16) in the attachment bodies (11, 21, 36) are made with the tolerances
imposed by the tracking requirements, characterized in that the support (1) is provided
in the first method stage with the attachment bodies (11, 21, 36) having the projections
(14, 24, 39), wherein the projections (14, 24, 39) are longer than the greatest length
needed within the track, and in that the first abutment surfaces (15, 25) are formed
in the following working step with the tolerances imposed by the tracking specification
by machining off the projections (14, 24, 39).
10. Method according to claim 9, characterized in that the first abutment surfaces
(15, 25) are made by milling.
11. Method according to claim 9 or 10 for making a support construction according
to any of claims 6 to 8, characterized in that the recesses (26) provided on the attachment
bodies (21) are formed in the following working step by machining with the tolerances
imposed by the tracking specification.
12. Method according to claim 11, characterized in that the recesses (26) are formed
by bores.
1. Structure porteuse pour le chemin de circulation d'un véhicule lié à une voie,
en particulier un chemin de fer magnétique suspendu, comportant au moins une poutre,
au moins un module d'équipement et un dispositif pour fixer le module d'équipement
de façon correctement positionnée à la poutre, le module d'équipement étant muni d'une
surface de fonctionnement s'étendant conformément au tracé de la voie et le dispositif
comportant des éléments de liaison fixés à la poutre et percés de trous, un ensemble
de premières surfaces de butée réalisées sur les éléments de liaison et disposées
conformément au tracé de la surface de fonctionnement, un ensemble de secondes surfaces
de butée réalisées sur le module d'équipement et coopérant avec les premières surfaces
de butée ainsi que des vis de fixation introduites dans les trous pour la fixation
du module d'équipement aux éléments de liaison, caractérisée en ce que les premières
surfaces de butée (15, 25) sont réalisées sur des éléments annexes (14, 24, 39) solidaires
des éléments de liaison (11, 21, 36) et faisant saillie en direction des modules d'équipement
(2) et les secondes surfaces de butée (18, 29) prennent appui sur les premières surfaces
de butée (15, 25).
2. Structure porteuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les secondes
surfaces de butée (18, 29) sont réalisées sur des traverses (17, 28) reliées de manière
fixe aux modules d'équipement (2).
3. Structure porteuse selon la revendication 1ou 2, caractérisée en ce que les éléments
de liaison (11, 21, 36) sont constitués par des tôles formant nervures fixées à la
poutre (1, 35).
4. Structure porteuse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que dans le
cas de poutres (35) en béton les éléments de liaison (36) sont reliés aux armatures
(34) de ces dernières et sont noyés dans la poutre (35).
5. Structure porteuse selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les éléments
annexes (24) sont formés de barres rondes (23) fixées aux éléments de liaison (21).
6. Structure porteuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée
en ce que le dispositif présente en outre des moyens de fixation (26, 31) agissant
en liaison de forme.
7. Structure porteuse selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens
de fixation agissant en liaison de forme présentent au niveau de chaque élément de
liaison (21) au moins un évidement (26) disposé en fonction du tracé de la surface
de fonctionnement et un organe d'assujettissement (31) associé fixé au module d'équipement
(2).
8. Structure porteuse selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'organe d'assujettissement
(31) est fixé à la traverse (28).
9. Procédé pour la fabrication d'une structure porteuse selon l'une quelconque des
revendications précédentes, dans lequel lors d'une première phase opératoire les poutres
(1, 35) sont fabriquées avec les tolérances usuelles dans la construction métallique
ou en béton et les modules d'équipement (2) avec les tolérances imposées par les prescriptions
de traçage et, dans une phase opératoire faisant suite à la première phase, les trous
(16) sont exécutés dans les éléments de liaison (11, 21, 36) avec les tolérances imposées
par les prescriptions de traçage, caractérisé en ce que lors de la première phase
opératoire la poutre (1) est munie d'éléments de liaison (11, 21, 36) présentant les
éléments annexes (14, 24, 39), ces éléments annexes (14, 24, 39) présentant une longueur
supérieure à celle correspondant à la longueur maximale d'élément annexe requise à
l'intérieur du chemin de circulation, et en ce que les premières surfaces de butée
(15, 25) sont réalisées dans la phase opératoire subséquente, avec les tolérances
imposées par les prescriptions de traçage, par usinage avec enlèvement de copeaux
des éléments annexes (14, 24, 39).
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les premières surfaces
de butée (15, 25) sont réalisées par fraisage.
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10 pour la fabrication d'une structure porteuse
selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les évidements
(26) prévus dans les éléments de liaison (21) sont eux aussi exécutés dans la phase
opératoire subséquente, avec les tolérances imposées par les prescriptions de traçage,
par usinage avec enlèvement de copeaux.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les évidements (26) sont
réalisés par perçage.