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Title:
SUPPORTING STRUCTURE FOR THE RAILWAY OF A MAGNETICALLY LEVITATED VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/016854
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a supporting structure for the railway of a magnetically levitated vehicle, comprising at least one railway support (1), stacks of laminated stator metal sheets (4) which are disposed in the direction of motion of the magnetically levitated vehicle, are provided with grooves that are arranged perpendicular to the direction of motion and receive coils (5), and form a functional surface (40), at least one recess per stack of stator metal sheets (4), said recess being disposed perpendicular to the direction of motion of the magnetically levitated vehicle on the side of the stack of stator metal sheets (4), which is located opposite the functional surface (40), and means for fixing the stacks of stator metal sheets (4) to the railway support (1).

Inventors:
PFANNSCHMIDT BERND (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/002356
Publication Date:
February 26, 2004
Filing Date:
July 11, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
PFANNSCHMIDT BERND (DE)
International Classes:
E01B25/32; (IPC1-7): E01B25/30
Foreign References:
EP0410153A11991-01-30
DE19735471C11999-01-07
DE4124166A11993-01-21
DE19734703A11999-03-11
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Tragkonstruktion für einen Fahrweg eines Magnetschwebe fahrzeugs mit zumindest einem Fahrwegträger (1), in Bewegungsrichtung des Magnetschwebefahrzeugs angeordne te laminierte Statorblechpakete (4) mit quer zu dieser Be wegungsrichtung verlaufenden Nuten zur Aufnahme von Wick lungen (5), die eine Funktionsfläche (40) bilden mindestens einer Ausnehmung pro Statorblechpaket (4) quer zur Bewegungsrichtung des Magnetschwebefahrzeugs auf der der Funktionsfläche (40) abgewandten Seite des Stator blechpakets (4), Mittel zur Fixierung der Statorblechpakete (4) am Fahrweg träger (1).
2. Tragkonstruktion nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Statorblechpakete (4) am Fahrwegträger (1) mittels Aufhängungen (2) befestigt sind.
3. Tragkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zumin dest eine Wicklungskapseln (10) auf den Stirnseiten der Sta torblechpakete (4) vorhanden sind.
4. Tragkonstruktion nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Wicklungskapseln (10) am Statorblechpaket (4) und/oder an den Aufhängungen (2) be festigbar sind.
5. Tragkonstruktion nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zumindest einige Wicklungs kapseln (10) mit Lüftern und/oder Luftaustauschöffnungen ver sehen sind.
6. Tragkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Sta torblechpakete (4) durch in die Ausnehmungen platzierbare Profile, die sich über jeweiligen Stirnseiten der Stator blechpakete (4) erstrecken, an den Aufhängungen (2) befestig bar sind.
7. Tragkonstruktion nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Profile als Blattfedern (9) ausgebildet sind.
8. Tragkonstruktion nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine Notfallvorrichtung für die Statorblechpakete (4) vorhanden ist.
9. Tragkonstruktion nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Notfallvorrichtung durch Klammern (6) realisiert ist, die im Notfall das Statorblech paket (4) an der jeweiligen Aufhängung (2) halten.
10. Tragkonstruktion nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich zwischen Klammer (6) und Profil ein Federelement befindet.
11. Tragkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass Mittel vorhanden sind, die eine ungewollten Demontage der Stator blechpakete (4) verhindern.
Description:
Beschreibung Tragkonstruktion für den Fahrweg eines Magnetschwebefahrzeugs Die Erfindung betrifft eine Tragkonstruktion für den Fahrweg eines Magnetschwebefahrzeugs.

Fahrwege in Beton oder Stahlbausweise für Magnetschwebefahr- zeuge weisen eine Vielzahl von längs einer Trasse aufeinan- derfolgenden Tragkonstruktionen auf, an denen sämtliche Aus- rüstungsteile wie Funktionsflächen oder Seitenführungsschie- nen montiert sind, die für den Betrieb des Fahrzeugs insbe- sondere das Tragen, Führen, Antreiben und Bremsen notwendig sind. Dabei werden die Träger auf in Fundamenten verankerten Stützen gelagert. Zur Befestigung der Ausrüstungsteile einer Magnetschwebebahn an den Trägern werden am Rücken eines Sta- torblechpakets Schwalbenschwanznuten gefertigt, die in ein entsprechendes Gegenstück aus Stahl eingefügt werden, welches selber wieder in ein entsprechendes Gegenschwalbenschwanz- stück am Träger eingreift.

Nachteilig dabei ist, dass durch diese Konstruktion der Rü- cken des Statorblechpakets durch die offenen Schwalben- schwanznuten eine Schwächung seiner Geometrie erfährt. Es be- steht damit die Gefahr von schädlichen Resonanzen im Betrieb des Magnetschwebefahrzeugs. Des Weiteren ergeben sich bei Montage der Statorblechpakete insbesondere bei mehreren Auf- hängungen pro Statorblechpaket in axialer Richtung Probleme mit der Einhaltung entsprechender Toleranzen. Diese Probleme konnten bisher nur durch entsprechende Spiele in den Schwal- benschwanzverbindungen beseitigt werden. Dabei ist das zu- sätzliche unerwünschte Spiel durch Ausgussmasse aufgefüllt worden.

Des Weiteren konnte dabei die Montage der Statorblechpakete nur von einer Seite in den Träger stattfinden.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine leicht zu montierende Tragkonstruktion für den Fahrweg eines Magnetschwebefahrzeugs zu schaffen, die auch sämtliche Si- cherheitsvorkehrungen beinhaltet.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch eine Tragkon- struktion für einen Fahrweg eines Magnetschwebefahrzeugs mit - zumindest einem Fahrwegträger, - in Bewegungsrichtung des Schwebefahrzeugs angeordnete la- minierte Statorblechpakete mit quer zu dieser Bewegungs- richtung verlaufenden Nuten zur Aufnahme von Wicklungen, die eine Funktionsfläche bilden - mindestens einer Ausnehmung pro Blechpaket quer zur Bewe- gungsrichtung des Magnetschwebefahrzeugs auf der von der Funktionsfläche abgewandten Seite des Blechpakets, Mittel zur Fixierung der Blechpakete am Fahrwegträger.

Das nunmehr in sich stabile Statorblechpaket enthält auf sei- ner der Funktionsfläche abgewandten Seite durchgängige Öff- nungen oder Ausnehmungen, in die korrespondierende Profile eingebracht sind. Vorteilhafterweise sind diese Profile an diese Ausnehmungen bzw. Öffnungen bzgl. ihres Querschnitts angepasst. Diese Profile stehen mit einer vorgebbaren Länge über die jeweiligen Stirnseiten des Statorblechpakets über.

Vorteilhafterweise sind dies jeweils 50 mm. Diese Profile können als Blattfedern ausgebildet sein, die sowohl als reine Metallblattfedern oder als ummantelte Blattfedern in die Aus- nehmungen eingebracht werden. Als Umhüllungen für diese Blattfedern eignet sich insbesondere Kunststoff.

Über diese nunmehr überstehenden Profile auf den Seiten des Statorblechpakets wird das Statorblechpaket am Fahrwegträger an den entsprechenden Aufhängungen angeflanscht und mittels Verschraubungen befestigt. Die Aufhängungen sind am Fahrweg- träger vorteilhafterweise angeschweißt. Der Fahrwegträger be- steht aus zusammengeschweißten Stahlteilen oder aus Gusstei- len. Bei über die Länge eines Statorblechpaketes mehreren

vorgesehenen Aufhängungen übernimmt dabei eine der Aufhängun- gen die Führung des Statorblechpakets relativ zum Träger, während die anderen in Längsrichtung gesehen entsprechende Spiele aufweisen. Dadurch ist eine sehr genaue Positionierung des Pakets auch im Hinblick auf die benachbarten Statorblech- pakete möglich, so dass der Spalt zwischen einzelnen Sta- torblechpaketen auf ein Minimum reduziert werden kann.

In einer weiteren Ausführung findet die Befestigung der Sta- torblechpakete mittels Notfangklammern derart statt, dass bei Lösen einer Verschraubung, die die Statorblechpakete an den jeweiligen Aufhängungen hält, die Notfangklammer die Befesti- gung des Statorblechpakets und gleichzeitig die bereits oben beschriebene Führung in Längsrichtung übernehmen. Vorteil- hafterweise sind dabei diese Klammern so ausgebildet, dass sie sich durch diesen Notfangfall über Schrägen an ihren Ha- ken selbst verhaken und zusätzlich damit stabilisieren.

In einer weiteren Ausführungsform ist eine Vorrichtung vorge- sehen die eine ungewollte Demontage der Statorblechpakete verhindert. Dabei befindet sich beispielsweise ein Stift zwi- schen einem Profil und der Notfallklammer, der bei der Monta- ge Profil und Notfallklammer unlösbar verbindet, da mittels einem oder mehreren Stiften bewirkt wird, dass diese Stifte nach Montage aufgrund ihrer Schwerkraft oder unterstützt durch zusätzliche Kräfte insbesondere Federn eine Verbindung zwischen den Notfangklammer und den Profilen herstellen. Die- se Verbindung kann auch zwischen Notfallklammer und Aufhän- gung hergestellt werden. Diese Stifte können von außen nur zurückgesetzt werden, in dem vorteilhafterweise mittels einer Schablone einsprechende Bohrungen z. B. in den Notfallklammern durchgeführt werden über die der Stift dann zurückgeschoben werden kann. Die Stifte können dabei vorteilhafterweise in den Aufhängungen unterschiedliche Positionen einnehmen, die nur mittels eines Planes wieder gefunden werden können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Wi- ckelköpfe der Wicklungen durch Wicklungskapseln überdeckt, so dass sich die Wickelköpfe in einem eigens durchgehenden Raum befinden. Die Wicklungskapsel besteht dabei insbesondere aus einem oder mehreren Teilen aus Kunststoff oder anderen leicht zu handhabenden Materialien. Diese Wicklungskapseln sind zu- mindest am Blechpaket und/oder an der Aufhängung befestigt insbesondere angeschraubt. Vorteilhafterweise kann bei beson- ders thermischer Beanspruchung der Raum zwischen Wicklungs- kapsel und Wickelköpfen als Kühlkanal ausgebildet sein. Dabei sind einige Wicklungskapseln mit dementsprechenden Luftöff- nungen oder Lüftern versehen, die einen Luftstrom in dem Ka- nal erzeugen.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Tragkonstruktion wird ein stabiles Blechpaket geschaffen, das schädliche Resonanzen des Statorblechpakets verhindert. Des Weiteren lässt sich da- mit eine einfache und kostengünstige Vorfertigung der Aufhän- gung als Einzelteile realisieren, wobei ein Anschweißen die- ser Einzelteile an einen Fahrwegträger gegebenenfalls Ab- gleich der Toleranzen durch Feinbearbeitung nur der Anlage- flächen nach den Anschweißen zu erfolgen hat. Es wird außer- dem eine einfache und damit kostengünstige Montage der Sta- torblechpakete geschaffen, da nur noch eine Bewegung in der Vertikalen notwendig ist. Insbesondere können dabei die Blechpakete über Klammern einfach vorfixiert, d. h. aufgehängt werden, so dass die Befestigungsschrauben dann frei ohne wei- tere Unterstützung durch Hebevorrichtungen gesetzt werden können. Des Weiteren ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Tragkonstruktion eine eindeutige Fixierung und Längsrichtung, so dass keine Spiele durch Vergussmassen bzw. durch Einstellarbeiten ausgeglichen werden müssen.

Vorteilhafterweise befindet sich zwischen Klammer und Profil ein Federelement, das insbesondere als Tellerfeder ausgebil- det ist.

Des Weiteren verhindert die nicht sichtbare und nicht ohne erheblichen Aufwand zu lösende Vandalismussperre in der Auf- hängung Funktionsbeeinträchtigungen.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im fol- genden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbei- spielen näher dargestellt. Dabei zeigen : FIG 1 ein Schnitt einer Tragkonstruktion, FIG 2 die Seitenansicht einer derartigen Tragkonstruktion, FIG 3 einen Querschnitt einer derartigen Tragkonstruktion.

FIG 4,5 Detailansichten FIG 1 zeigt einen Fahrwegträger 1, an dem mehrere Aufhängun- gen 2 befestigt, insbesondere durch eine Schweißnaht 3. Über diese Aufhängungen 2 sind über jeweils eine Schraube 7 die Statorblechpakete 4 mit dem Fahrwegträger 1 verbunden. Dabei dient eine Klammer 6 sowohl als Unterlagscheibe der Schraube 7 als auch als Notfallvorrichtung bei ungewolltem Lösen der Schraube 7. Die Schraube 7 durchdringt die Profile, die hier vorteilhafterweise als Blattfedern 9 ausgebildet sind. Die Blattfedern 9 sind in Öffnungen oder Ausnehmungen auf den der Funktionsfläche abgewandten Teil der Nuten des Statorblechpa- kets 4 angeordnet und durchdringen das gesamte Statorblechpa- ket 4 quer zur Bewegungsrichtung eines nicht näher darge- stellten Magnetschwebefahrzeugs. Die Blattfedern 9 ragen ca.

50 mm links und rechts über die jeweiligen Stirnseiten des Statorblechpakets 4 hinaus und werden dort über die Schrauben 7 an der jeweiligen Aufhängung 2 befestigt. Zwischen den obe- ren Teil der Klammer 6 und dem oberen Teil der Blattfedern 9 ist ein Notfangspalt 8 gemäß FIG 4, der sobald die Verbindung Schraube 7 mit Aufhängung 2 in der Aufhängung nicht mehr hal- ten sollte, durch das Absinken des Statorblechpakets 4 ge- schlossen wird und somit das Statorblechpaket 4 weiter an den Blattfedern 9 hält.

Des Weiteren zeigt FIG 1 die Anordnung der Wicklungen 5 in den Nuten des Statorblechpakets 4. Die einhüllende der Nuten bildet dabei eine Funktionsfläche 40 dar.

FIG 2 zeigt in Seitenansicht den Fahrwegträger 1 mit fixier- tem Statorblechpaket 4 an den Aufhängungen 2 und eingelegten Wicklungen 5 in den Nuten. Des Weiteren wird eine Wicklungs- kapsel 10 mit ihren Befestigungspunkten 11 gezeigt. Diese Wicklungskapsel 10 dient zum einen dem Schutz der Wicklungen 5 und den Wicklungsköpfen, als auch der Bildung eines Kühlka- nals parallel zum Statorblechpaket 4.

Vorteilhafterweise sind zumindest einige Wicklungskapseln 10 mit Öffnungen d. h. Ein-und Auslässen versehen, um eine aus- reichende Frischluftzufuhr zu gewährleisten. In diese Öffnun- gen sind zu weiteren Steigerung der Kühlleistung Lüfter ein- zubauen.

FIG 3 zeigt im Querschnitt einen Fahrwegträger 1, an den die Aufhängungen 2 durch eine Schweißnaht 3 verbunden sind. An diese Aufhängungen 2 ist über die Blattfeder 9, die sich in Ausnehmungen bzw. Öffnungen 20 im Statorblechpaket 4 befinden die Befestigung der Statorblechpakete 4 realisiert. Das Sta- torblechpaket 4 ist an den Aufhängung 2 über Schrauben 7 be- festigt. Die Wicklungskapsel 10 ist über Befestigungspunkte 11 am Statorblechpaket 4 bzw. an der Aufhängung 2 befestigt.

Diese Befestigungspunkte 11 sind vorteilhafterweise Schraub- verbindungen oder Schnappverbindungen.

Der Fahrwegträger 1 besteht aus zusammengeschweißten Stahl- teilen oder aus Guss, die wiederum an Betonträgern 30, der nur schematisch dargestellt ist, befestigt sind. Im Betrieb greift C-Bügelartig das Magnetschwebefahrzeug entlang der Seitenführung 31 unter die Funktionsfläche 40 des Stator- blechpakets 4.

FIG 4 zeigt in einer Detaildarstellung einen Teil der Klammer 6 und den Blattfedern 9. Dazwischen befindet sich der Not- fangspalt 8 der ca. 2 mm beträgt. Bei Lösen der Befestigungs- schraube 7 fällt die Klammer 6 auf die Blattfedern 9 und hält somit das Statorblechpaket 4 in der Aufhängung 2 und somit einer Lage, die zumindest einen Notbetrieb des Magnetschwe- befahrzeugs gewährleistet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn Sensoren z. B. Lichtschranken das Absacken des Statorblechpa- kets 4 erfassen und eine Meldung absetzen.

FIG 5 zeigt im Detail eine Vandalismussperre, die derart aus- geführt ist, dass zwischen der unteren auf der Klammer 6 lie- genden Blattfeder 9 und der Klammer 6 eine axial fluchtende Bohrung 32 vorhanden ist, in die ein Stift 33 einsetzbar ist der entweder aufgrund der normalen Schwerkraft oder durch Fe- derkraft bei Montage, Blattfeder 9 und Klammer 6 unlösbar miteinander verankert, so dass eine Demontage ohne großen zerstörerischen Aufwand nicht möglich ist.

Um dennoch eine Demontage zu ermöglichen, ist der Ausbau des Stifts 33 über ein Loch unterhalb der Bohrung 32, das mit vorgegebenen Schablonen zu bohren ist, möglich. Die Schablo- nen kennzeichnen den Ort der jeweiligen Stifte. Pro Stator- blechpaket 4 oder einem anderen Bauabschnitt sind verschiede- nen Schablonen einsetzbar.