用於在磁懸浮鐵路的導軌處固定初級導體的保持器的製作方法
2023-05-27 15:10:31
專利名稱：用於在磁懸浮鐵路的導軌處固定初級導體的保持器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1的前序部分中所述種類的保持器，並且涉及一種如權利要求17的前序部分所述的裝有所述保持器的用於磁懸浮鐵路(磁懸浮列車)的導軌。
背景技術：
磁懸浮車輛的機載能量通常藉助於直線發電機以無接觸方式產生，該直線發電機整體結合到用於支撐和/引導該磁懸浮車輛的至少一個磁體裝置的磁極中，並且例如與長定子共同作用(例如，DE 34 10119 A1)。能量的傳遞取決於的磁懸浮車輛的速度，這就是為什麼現有技術中的裝置僅在約100km/h或更高的速度下才覆蓋磁懸浮車輛的全部能量需要的原因。因此，在磁懸浮車輛的速度較小或等於零的地方(例如在鐵路車站中)，在導軌旁邊的位置處需要藉助於磁懸浮車輛機上攜帶的輔助能量源或大功率電池。
為了避免這個問題，上文指明的種類的導軌是已知的(DE 10 2004056 439 A1)，該導軌具有在導軌梁或桁架處安裝的保持器，藉助於所述保持器，初級導體被固定到導軌上。初級導體用於電能到在車輛中安裝的至少一個接收器(拾取)線圈的感應傳輸。然而，用於這種目的的保持器不能滿足依據應用目的對這樣一種保持器的所有要求。
上文指明種類的保持器必須特別容易處置，並且允許初級導體的簡單、迅速敷設。而且，保持器應該保證即使在震動的情況下(例如由風、通過的車輛或其它幹擾引起的那些震動)，初級導體也基本上保持其在桁架處的相對位置，以便避免能量感應傳輸的過分波動。最後，必須保證，不超過對於在導軌處安裝初級導體所預定的自由空間，以便避免在所有情況下車輛與初級導體和保持器的任何碰撞。此外，可能希望，在行駛方向上把保持器所要求的固定點的數量保持得儘可能小，並且/或者提供防接觸保護，以阻止與初級導體的越權接觸或意外接觸。
發明內容
因此，現在由本發明要解決的技術問題是，如此配置上文指明種類的保持器和導軌，從而至少部分地(但優選在整個範圍上)完成和滿足以上提到的要求。
根據本發明，這個問題由一種具有在權利要求1中概述的特徵化特徵的保持器、和由一種具有在權利要求17中概述的特徵化特徵的導軌解決。
通過應用至少一種承載型材和一個固定元件，發明的保持器能夠實現初級導體的簡單敷設，優選地通過夾持實現，例如通過在桁架處預安裝支撐型材和固定元件，並且僅在現場把初級導體敷設到在保持器處為此目的提供的接納或接收部分中。如果保持器以串聯和以彼此對接布置敷設，則由震動等造成的初級導體的位置下垂或變化實際上是不可能的。由於承載型材對於彎曲的阻力，所以它可以比較長，例如2米或6米長，並因此在導軌旁邊的支架和固定點的數量可急劇減少。最後，可以提供具有覆蓋初級導體的蓋的發明性保持器，以便創建和提供阻止接觸的保護，以及阻止特別是由誤用造成的意外損害的保護。
本發明的其它有利特徵由從屬權利要求可以明顯看出。
下面藉助於實施例和基於對其附加的附圖更詳細地解釋本發明，在附圖中圖1示意地表示在設有長定子的導軌的區域中通過普通磁懸浮車輛的部分截面；圖2表示根據本發明的一種保持器的優選實施例的立體和分解視圖；圖3至圖6以放大側視圖表示根據圖2的保持器的固定元件、承載型材、夾持元件及蓋；圖7表示在安裝狀態下保持器的側視圖；圖8表示根據圖7並沿導軌延伸的多個保持器的示意性前視圖；以及圖9表示在與圖7對應的視圖中根據本發明的一種保持器的第二實施例。
具體實施例方式
圖1示意地表示通過裝有磁體裝置的磁懸浮車輛1的部分1的橫截面。車輛1按照常規方式可運動地安裝到在路線的縱向方向上延伸的導軌上，所述導軌包括由鋼和/或混凝土製成的梁或桁架2以及安裝在其上的導軌板3。磁懸浮車輛1的推力例如由長定子電機實現，該長定子電機包括附加到所述導軌板3下面的、並且沿它們的縱向方向連續布置的定子包4。定子包4包括齒和槽(這裡未表示)，它們以交替接續布置；和插入其中的繞組，所述繞組供有可變幅值和頻率的三相電流。長定子電機的實際激勵場由至少一個第一磁體裝置產生，該第一磁體裝置起承載磁體5的作用，該承載磁體5以這裡未表示的至少一個橫向支撐支架附加到所述磁懸浮車輛1上，並且具有面向定子包4的向下敞開槽的磁極，如圖1中所示。承載磁體5不僅提供激勵場，而且當磁懸浮車輛操作時，也通過在所述承載磁體5與所述定子包4之間保持預定間隙而實現承載和懸浮功能。
為了磁懸浮車輛的正確引導，導軌板3包括由導向磁體面對的橫嚮導軌6，該導向磁體也安裝到支撐支架上，並且用來當車輛操作時在其本身與導軌6之間保持導向間隙。
如另外在圖1上表示的那樣，配置成發射機或傳送器線圈的初級導體7設置在導軌的預選擇點處，並且優選地包括線段7a、7b，該線段7a、7b布置在行駛方向上、前後伸展並便利地跨過所述導軌2、3的整個長度延伸。兩個線段7a、7b例如藉助於包括絕緣體的保持器8固定到桁架2上。而且初級導體7與例如300V的優選高頻電壓源9相連接，該電壓源9僅示意地表示。
接收機(拾取)線圈10安裝在磁懸浮車輛的部分1上。優選地它配置成不圍繞初級導體7，而是相對於初級導體7以小距離保持。由此有可能把接收機線圈10容納在磁體裝置的磁體支撐箱11中，並且用包括電絕緣材料的包層12覆蓋它或把它集成在其中。
這種類型的磁懸浮車輛和其磁體裝置對於專家是熟知的，例如由印刷公報DE 10 2004 056 439 A1知道，該公報為了簡單起見通過對其參考形成本公開的部分。
圖2至圖6示意地表示整體用附圖標記14指示的、與根據圖1的兩個示意指示線段7a和7b相連的發明保持器的各個部分。保持器14的主要部分是承載型材15，該承載型材15抗彎曲，並且具有優選地與其整體製成的至少一個接納或接收部分。在該實施例中，提供用於線段7a的上接納部16a和用於線段7b的下接納部16b。接納部16a和16b在安裝時，都具有對於彼此的豎直距離，該豎直距離與在導軌的安裝狀態下在圖1中表示的兩個線段7a和7b的豎直距離相對應。
在縱向軸線17的方向上測量的承載型材15的長度優選地比較大，例如近似2米或6米。這同樣適用於接納部16a和16b，該接納部16a和16b在縱向軸線17的方向上跨過承載型材15的整個長度延伸，並且與縱向軸線17相平行地布置。如圖2中所示，接納部16a和16b優選地具有適應線段7a、7b的橫截面形狀的形狀。由於線段7a、7b具有圓形橫截面，所以在該實施例中的接納部16a和16b具有半圓柱形外形，並且向頂部敞開，從而當已經安裝保持器14時，線段7a、7b可從頂部敷設在接納部16a、16b中。
如圖4上所示，具體地，實現承載型材15的增加的彎曲剛度，這是因為它設有連續矩形的橫截面(如箱型外形)，並且優選地具有至少一個對角壁18，該對角壁18把箱型外形的兩個角部牢固地彼此連接。保持器14的長矩形側在安裝時，優選地大體豎直地布置。而且，兩個接納部16a、16b一個布置在另一個上方，分別在位於前面處的長矩形側的角部中(圖4)。
在主平面矩形側和/或避開兩個接納部16a、16b的後壁19處並且在兩個其餘角部中，承載型材15具有上部和/或下部夾持條20a和/或20b，所述夾持條與承載型材15整體地形成，並且跨過承載型材15的整個長度並與縱向軸線17相平行地延伸。
為了承載型材15在導軌處容易安裝，提供簡稱為支架的至少一個固定元件21(圖2和圖3)、和分配給它的至少一個夾持元件22(圖2和圖5)。在其中心區域中，支架21具有主平面壁23，當已經安裝保持器14時，該主平面壁23鄰接承載型材15的、設有夾持條20a、20b的後壁19。而且，在壁23的上部端處，每個支架21設有向前突出的夾持鼻部24，該夾持鼻部24具有適應承載型材15的上部夾持條20a的橫截面，並且適當地成形以保證，當承載型材15敷設到壁23上時，夾持條20a基本上以形配合以這樣一種方式引入到夾持鼻部24中，從而它在支架21處在與壁23橫交地伸展的雙箭頭v(圖3)的方向上保持不動。
為了在導軌處適當地固定支架21(圖1)，它適應導軌和/或桁架2的輪廓，特別是在支架21的後側處。為此目的，固定魚尾板25、26在上、下端以及後側處被模壓到壁23上，例如，魚尾板25、26設有由虛線指示的螺釘孔，並且魚尾板25、26的後側便利地位於平面中。下部固定魚尾板26被模壓到保持腹板27的自由端上，該保持腹板27模壓到壁23的下端上，並且向後彎曲近似90°的角度，所述保持腹板27也設有由虛線指示的螺釘孔。
除此之外，在行駛方向上和/或在承載型材15的縱向軸線18的方向上在安裝狀態下測量的根據圖2的支架21的長度，優選地顯著比承載型材15的長度短。
在圖2和圖5中表示的實施例的夾持元件22包括板形元件，該板形元件具有至少一個螺釘孔和在前端處的夾持鼻部28。在夾持鼻部28的安裝狀態下，其用作相對於承載型材15的夾持條20b從前側以形配合布置放置的目的，此時承載型材15的另一個夾持條20a接收在夾持鼻部24中，從而承載型材15也在下部區域中在箭頭v的方向上保持不動(圖3)。除此之外，在安裝期間，夾持元件22從底側運動到保持腹板27，並且然後通過穿過相關螺釘孔突出的至少一個固定螺釘固定到腹板27上。為了保證精確的位置，保持腹板27和夾持元件22可以設有共同作用的定位銷29和/或凹坑30(圖3和圖5)。
描述的保持器14的組裝例如以由圖7和圖8成為顯然的方式執行。
首先，底板32附加在相關桁架2處，特別是如果後者由混凝土製成，並且在其中保持器14要安裝的每個地方處，使所述底板由例如不鏽鋼製成並且設有用來固定螺釘33的雙頭螺栓或孔，隔片34滑到該固定螺釘33上。厚度可能不同的隔片34主要用來補償導軌的構造公差。由於例如在預製混凝土桁架2的情況下，在釐米範圍內的公差是可能的，所以藉助於適當適應的隔片34仍然能保證初級導體7的精確敷設。
然後，按照圖7，例如，兩個支架21分別藉助於兩個雙頭螺栓或固定螺釘33並藉助於魚尾板25、26緊固，使所述支架的壁23優選地以大體豎直布置安置。隨後，通過把承載型材15以其夾持條20a壓到夾持鼻部24中並且把它以其後壁19貼著壁23敷設，從而把承載型材15插入到兩個支架21中。最後，以由圖7成為顯然的方式，通過首先使夾持元件22的夾持鼻部28貼著承載型材15的下部夾持條20b的前側安置，然後通過藉助於至少一個固定螺釘35把夾持元件22固定到相關支架21上，從而將夾持元件22緊固到每個支架21的每個保持腹板27上。因而，承載型材15牢固地固定到桁架2上。
上文所描述的承載型材15對於桁架2的安裝可優選地在工廠處已經執行，即在磁懸浮鐵路的路線處安裝桁架2之前。然後在桁架2的安裝時，只需要把線段7a、7b從頂部壓入到接納部16a、16b中，該接納部16a、16b的圓周壁便利地延伸稍大於180°，從而線段7a、7b可壓入它們中並且由它們保持，例如像卡合連接。
如在圖2和圖6上具體表示的那樣，可能便利的是，另外藉助於在接納部16a、16b中的蓋或蓋子36固定線段7a、7b。在上部和下部縱向邊緣處，這種類型的蓋36每個具有半圓形的、向後延伸的頸部37a、37b，使上部頸部37a對於底部敞開並且下部頸部37b對於頂部敞開。蓋36的尺寸優選地如此選擇，從而它們以在圖7中概述的方式可放置到承載型材15和/或它們的接納部16a、16b的前側上，並且像卡合連接那樣緊固到它們上。卡合連接例如由插入的柔性線段7a、7b並部分地由蓋36的頸部37a、37b部分地形成，該頸部37a、37b由塑料材料構成，並因此具有足夠的柔性。可選擇地，蓋作為整體可以為柔性構造。
如圖8中所示，保持器14直接在桁架2的縱向方向上和/或在行駛的方向上彼此相鄰地連續敷設，從而只有窄的膨脹間隙38保持在它們之間。如果受到太陽輻射的影響，線段7a、7b等變熱，這使得熱膨脹可能大於桁架2的熱膨脹，這是因為所述夾持連接允許承載型材15在縱向方向上相對於支架21的熱膨脹，而這不引起任何約束。而且，圖8表示蓋36跨過相關承載型材15的整個長度延伸，並因此也只留下窄的膨脹間隙38敞開，從而對於線段7a、7b保證最佳接觸保護。最後，由圖8變得顯然的是，儘管近似6米的承載型材15的長度這裡認為是理所當然的，但每個保持器14隻要求在縱向方向上比較窄的非常少的支架21，例如以2米和更大的距離布置。它給出在桁架2處和/或在底板32處只要求少量固定點的優點。
為了保證承載型材15的足夠彎曲剛度，承載型材15和蓋36優選地由擠壓塑料元件製成，該擠壓塑料元件例如由玻璃纖維的大部分增強。支架21和夾持板22例如可以包括由注射模壓製成的塑料部分。而且由塑料材料生產這些元件部分保證了，整個保持器14電氣和磁性中性地足夠隔離。
根據圖9的實施例與按照圖2至圖8的例子僅在用來把承載型材15固定到桁架2上的裝置方面不同。夾持鉤和/或夾持爪提供在這裡作為固定元件41，該固定元件41與承載型材15的夾持條20a、20b共同作用。例如，夾持鉤41包括平臺42以敷設到桁架2上，所述臺在分配給承載型材15的端部處具有以z形彎曲的凸耳43。在承載型材15的安裝時，這些凸耳43敷設在夾持條20a、20b上方，並且它們如此配置，從而當夾持鉤41藉助於雙頭螺栓或固定螺釘44已經固定到桁架2上時，夾持條20a、20b牢固地約束在凸耳43與桁架2之間，並因而通過夾持安置保持到位。代之以支架21，一個上部和一個下部夾持鉤41因此在這裡提供在每個固定點處。其餘布置與在圖2至圖8中表示的相同。
本發明不局限於能以多種方式多樣化的描述實施例。具體地說，這適用於固定元件21和41、夾持元件22及蓋36的形狀和固定。例如，如果不要求接觸保護則可以省去蓋36，並且可能由用來把線段7a、7b固定在接納部16a、16b中的其它裝置代替。此外，桁架2可在製造階段已經設有接收固定螺釘33的螺紋孔。甚至承載型材15的橫截面形狀也可以不同，只要保證足夠的彎曲剛度，特別地，有可能用其它裝置替換對角壁18。如果承載型材15的形狀和/或材料單獨不能保證足夠的彎曲剛度，則這可例如通過增加按承載型材15使用的固定元件21和41的數量而改進。此外，如果只有一個線段7a、7b，或者如果對於每個線段7a、7b希望或要求分離的保持器14，則有可能為每個承載型材15隻提供一個接納部16a、16b。如有必要或希望，則也可能為每個承載型材15提供多於兩個的接納部。最後不言自明的是，除上文描述和概述的那些之外，也可組合地應用不同特徵。
權利要求
1.一種用於固定初級導體(7)的至少一個線段(7a、7b)的保持器，所述初級導體(7)在磁懸浮鐵路的導軌(2、3)處用於能量的感應傳遞，所述保持器的特徵在於包括承載型材(15)，所述承載型材(15)抗彎曲、沿導軌(2、3)的縱向延伸並具有至少一個接納部(16a、16b)和至少一個固定元件(21、41)，所述接納部(16a、16b)在其用於線段(7a、7b)的縱向方向上伸展，所述固定元件(21、41)用於把承載型材(15)固定到導軌(2、3)上。
2.根據權利要求1所述的保持器，其特徵在於，所述承載型材(15)被構造成具有矩形橫截面的箱型外形。
3.根據權利要求2所述的保持器，其特徵在於，所述箱型外形設有對角壁(18)。
4.根據權利要求1所述的保持器，其特徵在於，它包括被構造為支架(21)的固定元件以及分配給所述支架(21)的用來把承載型材(15)固定到支架(21)上的夾持元件(22)。
5.根據權利要求4所述的保持器，其特徵在於，所述支架(21)和夾持元件(22)的每個具有突出的夾持鼻部(24、28)，並且承載型材(15)具有分配給所述夾持鼻部(24、28)並且與它們共同作用的兩個夾持條(20a、20b)。
6.根據權利要求4或5所述的保持器，其特徵在於，所述夾持元件(22)通過至少一個固定螺釘(35)可連接到所述支架(21)上。
7.根據權利要求1所述的保持器，其特徵在於，設置兩個夾持鉤以用作固定元件(41)，所述夾持鉤具有與承載型材(15)共同作用的凸耳(43)。
8.根據權利要求1所述的保持器，其特徵在於，所述接納部(16a、16b)具有適應線段(7a、7b)的橫截面的形狀。
9.根據權利要求8所述的保持器，其特徵在於，所述接納部(16a、16b)大體具有半圓形橫截面。
10.根據權利要求1、4或7之一所述的保持器，其特徵在於，它具有蓋(36)，所述蓋(36)用來覆蓋線段(7a、7b)、跨過承載型材(15)的整個長度延伸並可連接到承載型材(15)。
11.根據權利要求10所述的保持器，其特徵在於，所述承載型材(15)和蓋(36)設有設計成形成卡合連接的裝置(16a、16b、和/或37a、37b)。
12.根據權利要求1、4或7之一所述的保持器，其特徵在於，所述承載型材(15)和/或支架(21)和/或夾持元件(22)和/或夾持鉤(41)和/或蓋(36)由塑料材料製成，該塑料材料用纖維增強。
13.根據權利要求1、4或7之一所述的保持器，其特徵在於，所述承載型材(15)設有至少兩個接納部(16a、16b)，所述兩個接納部(16a、16b)一個布置在另一個上方，用於所述初級導體(7)的向前或向後伸展的線段(7a、7b)。
14.根據權利要求13所述的保持器，其特徵在於，所述接納部(16a、16b)對於頂部是敞開的。
15.根據權利要求10所述的保持器，其特徵在於，所述承載型材(15)和蓋(36)具有至少兩米的長度，優選地甚至高達六米。
16.根據權利要求1、4或7之一所述的保持器，其特徵在於，對於所述保持器分配不同厚度的隔片(34)，以補償在導軌(2、3)中的製造公差。
17.一種用於磁懸浮車輛的導軌，具有在行駛方向上彼此前後布置的多個桁架(2)和在行駛方向上鋪設的初級導體(7)，所述初級導體(7)具有用於將電能感應傳輸到安裝在車輛上的接收機線圈(10)的至少一個線段(7a、7b)，並且所述導軌具有把線段(7a、7b)固定到桁架(2)上的保持器(14)，所述導軌的特徵在於，所述保持器(14)按照前面權利要求1至16的至少一項構造。
18.根據權利要求17所述的導軌，其特徵在於，所述保持器(14)的承載型材(15)在行駛方向上緊接連續地布置，但保持空出要求的膨脹間隙(38)。
19.根據權利要求17或18所述的導軌，其特徵在於，在行駛方向上測量的固定元件(21、41)的距離至少共計2米。
20.根據權利要求17或18所述的導軌，其特徵在於，通過補償導軌(2、3)的製造公差的隔片(34)的應用，緊固所述保持器(14)。
全文摘要
一種用來固定初級導體(7)的至少一個線段(7a、7b)的保持器，該初級導體(7)在磁懸浮鐵路的導軌(2)處用於能量的感應傳遞。根據本發明，保持器包括承載型材(15)，該承載型材(15)抗彎曲、在導軌(2)的縱向上延伸、具有至少一個接納部(16a、16b)和至少一個固定元件(21)，該接納部(16a、16b)在其用於線段(7a、7b)的縱向方向上伸展，該固定元件(21)用於把承載型材(15)固定到導軌(2、3)上。
文檔編號E01B25/32GK1970334SQ20061013566
公開日2007年5月30日 申請日期2006年10月20日 優先權日2005年10月20日
發明者M·鮑爾, F·迪格納特 申請人:蒂森克魯伯快速運輸有限公司