DE3705773A1 - Verfahren zur justierung, befestigung und/oder bearbeitung von funktionsflaechen eines fahrwegs einer elektromagnetischen schnellbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur lagegenauen Justierung, Befestigung und/oder Bearbeitung von Funktionsflächen des aus balkenartigen Traggliedern aus Stahl, Stahl- oder Spannbeton bestehenden Fahrwegs einer elektromagnetischen Schnellbahn gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens und eine Einrichtung zum Betrieb der Vorrichtung.

Ein bekannter Fahrweg für eine elektromagnetische Schnellbahn besteht aus aufgeständerten, meist als Einfeldträger ausgebildeten Fahrwegträgern aus Spannbeton. An diesen Fahrwegträgern befinden sich die sogenannten Ausrüstungsteile, an denen wiederum die für das Tragen, Führen, Antreiben, Bremsen, die Datenübertragung zur Leitzentrale und die Stromübertragung ins Fahrzeug notwendigen Funktionsflächen gebildet sind (DE-Z "Bauingenieur", 1983, S. 129 bis 134). Bei diesem bekannten Fahrweg haben die Fahrwegträger einen geschlossenen, etwa trapezförmigen Querschnitt mit einer oberen Deckplatte, die an beiden Seiten über die Längsträgerstege hinaus auskragt. Im Bereich dieser Auskragungen befinden sich die Funktionsflächen, die an unterhalb der Auskragungen befestigten Statorpaketen zum Betrieb der Schnellbahn, an seitlich an den Auskragungen angeordneten Seitenführschienen zur Seitenführung der Fahrzeuge und an auf der Oberseite des Fahrwegträgers oberhalb der Statoren angeordneten Gleitflächen gebildet sind, auf die die Fahrzeuge bei Stillstand und bei einem eventuellen Ausfall des elektromagnetischen Systems aufgesetzt werden.

Die die Funktionsflächen tragenden Ausrüstungsteile müssen im Hinblick auf die hohe Geschwindigkeit dieser Fahrzeuge äußerst lagegenau positioniert werden. Dabei ist es erforderlich, die im Betonbau üblicherweise auftretenden Fertigungstoleranzen des Tragwerks auszugleichen bzw. zu überbrücken.

Zur Vermeidung der sehr zeit- und arbeitsaufwendigen Einzelmontage und -justage der Ausrüstungsteile bzw. Funktionsflächen ist eine Vorrichtung bekannt geworden, mittels deren die Ausrüstungsteile in einem Arbeitsgang montiert und justiert werden können (DE-OS 31 39 636). Wesentliches Merkmal dieser Vorrichtung, an der verschiedene Bearbeitungsgeräte vorgesehen sind, ist, daß ihr Maschinenrahmen, der auf den Fahrwegträgern verfahrbar ist, für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge gegenüber der Betonkonstruktion fixiert wird und daß die Bearbeitungsgeräte selbst zur lagegenauen Befestigung der Ausrüstungsteile mittels vermessungstechnischer Mittel gegenüber äußeren Fixpunkten justiert werden. Infolge der herstellungsbedingt unvermeidlichen Toleranzen der Betonkonstruktion und der auch unter Anwendung größter Sorgfalt nie ganz auszuschaltenden Toleranzen bei der Vermessungstechnik hat dieses bekannte Verfahren zu Unzuträglichkeiten geführt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zur Herstellung der Funktionsflächen eines Fahrwegs einer elektromagnetischen Schnellbahn aufzuzeigen, mit dem die Herstellung und die Justierung der Funktionsflächen unabhängig von der Konstruktion der Fahrwegträger und unabhängig von äußeren vermessungstechnischen Fixpunkten gelingt.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die an die engen Toleranzen des herzustellenden Fahrwegs zu stellenden Forderungen nicht dadurch bewältigt werden können, daß die einzelnen Ausrüstungsteile mehr oder weniger unabhängig voneinander jeweils gegenüber der Konstruktion der Fahrwegträger justiert werden. Ihr liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es vor allem bei Fahrwegträgern aus Beton unterschiedlicher Manipulationen zur Herstellung der Funktionsflächen bedarf. Während die für den Betrieb der Magnetbahn wesentliche Statorunterkante an den Statoren, also an an der Betonkonstruktion zu befestigenden Ausrüstungsteilen gebildet wird und auch die Seitenführschienen zu einzubauenden Ausrüstungsteilen zählen, werden die auf der Oberseite der Fahrwegträger vorzusehenden Gleitflächen durch Bearbeitung des Trägers selbst an diesem ausgebildet.

Demgemäß liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, die einzubauenden Ausrüstungsteile, die der Fahrweggradiente folgend anzuordnen sind, vorweg am Fahrwegträger zu befestigen und die Gleitflächen erst danach herzustellen. Dadurch besteht die Möglichkeit, die zur Herstellung der Gleitflächen erforderlichen Bearbeitungsgeräte bzw. -werkzeuge gegenüber der bereits vorhandenen Statorunterkante als Referenzebene auszurichten. So gelingt es auf besonders einfache Weise, das für den Betrieb einer solchen Schnellbahn äußerst wichtige sogenannte Zangenmaß, d. h. den Abstand zwischen Statorunterkante und Gleitflächenoberkante mit den geforderten geringen Toleranzen und Welligkeiten einzuhalten.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können nicht nur die Gleitflächen an neuen Fahrwegträgern aus Stahl- oder Spannbeton hergestellt, sondern auch die Gleitflächen an bereits auf der Strecke befindlichen Fahrwegträgern nachgearbeitet werden. Dies gilt in gleicher Weise auch für an Stahlteilen ausgebildete Gleitflächen, wenn diese etwa Teile von Stahl-Fahrwerkträgern oder als Ausrüstungsteile im Betonträger einbetoniert sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, die insbesondere eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Einrichtung zum Betrieb der Vorrichtung umfassen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schrägbildlichen Querschnitt durch einen Fahrwegträger aus Spannbeton mit den Ausrüstungsteilen bzw. Funktionsflächen, die

Fig. 1a bis c in größerem Maßstab einzelne Verfahrensschritte bei der Herstellung der Gleitflächen nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Maschinenrahmens mit den Bearbeitungsgeräten,

Fig. 3 in einer Stirnansicht des Maschinenrahmens entlang der Linie III-III in Fig. 2 dessen Abstützung auf dem Fahrwegträger,

Fig. 4 in einem Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2 die Justierung des Maschinenrahmens gegen die Statorunterkante,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2 mit der Schneideinheit,

Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 2 mit der Brecheinheit,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 2 mit der Schleifeinheit,

Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 2 mit der Poliereinheit,

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 2 mit der Querfräseinheit,

Fig. 10 eine Rückansicht des Maschinenrahmens entlang der Linie X-X in Fig. 2 mit dem Nachläufer,

Fig. 11 eine Ansicht eines der Bandfahrwerke in größerem Maßstab,

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII in Fig. 11,

Fig. 13 in einer vergrößerten Darstellung der Fig. 5 eine Ansicht einer Schneideinheit,

Fig. 14 einen Horizontalschnitt entlang der Linie XIV-XIV in Fig. 13,

Fig. 15 eine vergrößerte Darstellung der Brecheinheit gemäß Fig. 6,

Fig. 16 einen Horizontalschnitt entlang der Linie XVI-XVI in Fig. 15,

Fig. 17 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung zur Bearbeitung eines Fahrwegträgers in Arbeitsstellung,

Fig. 18 eine der Fig. 17 entsprechende Darstellung in Parkstellung,

Fig. 19 einen Querschnitt entlang der Linie XIX-XIX in Fig. 17 und

Fig. 20 einen Schnitt entlang der Linie XX-XX in Fig. 17.

In Fig. 1 sind die Lage und Zuordnung der Ausrüstungsteile und Funktionsflächen am Beispiel eines Fahrwegträgers 1 aus Spannbeton mit einem geschlossenen, etwa trapezförmigen Querschnitt dargestellt. Der Träger 1 besteht aus einem nach unten abgerundeten Bodenteil 2 und einer von schrägen Längsträgerstegen 3 getragenen oberen Deckplatte 4, die an beiden Längsseiten des Trägers 1 über die Längsstege 3 hinaus auskragt. Im Bereich dieser auskragenden Plattenstreifen 5 sind die Funktionsflächen für den Fahrweg der Magnetbahn angeordnet.

Zu den Funktionsflächen gehören zunächst die an den unterhalb der Plattenstreifen 5 angeordneten Statoren 6 gebildete Statorunterkante 7, die einen bestimmten Abstand h zu den an der Oberseite 8 des Trägers 1 an Gleitleisten 9 ausgebildeten Gleitflächen 10 besitzen muß und schließlich die an beiden Längsseiten der Plattenstreifen 5 vorgesehenen Seitenführschienen 11.

Wie die Statorwicklungen aufweisenden Statoren 6 und die Seitenführschienen 11 an der Betonkonstruktion des Fahrwegträgers 1 befestigt werden, ist nicht Gegenstand der Erfindung. Es ist möglich, die Statoren und die Seitenführschienen mit Ankerbolzen zu versehen, die nachträglich in im Betonkörper belassene Aussparungen eingeführt und mit einem erhärtenden Material vergossen werden; es ist aber auch möglich, schon bei der Herstellung des Fahrwegträgers an den Anschlußorten Anschlußkörper vorzusehen, die nachträglich unter Beachtung der Lagegenauigkeit mit Bohrungen zum Anbringen der Ausrüstungsteile versehen werden.

Das Verfahren nach der Erfindung kann anhand der Fig. 1a bis 1c erläutert werden, die vergrößerte Ausschnitte aus einem jeweils eine Gleitleiste 9 umfassenden oberen Bereich der Deckplatte 4 eines Fahrwegträgers in vergrößertem Maßstab zeigen. Fig. 1a zeigt die Gleitleiste 9, die gegenüber der strichpunktiert angedeuteten Ebene S-S der späteren Gleitfläche 10 in der Höhe mit Übermaß gefertigt wird. Dadurch kann die ursprüngliche Oberfläche 12 der Gleitleiste 9 herstellungsbedingt rauh sein und kann in Kauf genommen werden, daß der obere Bereich der Gleitleiste 9 bei der Herstellung nicht so sorgfältig verdichtet werden kann.

Zur Gewinnung der endgültigen Gleitfläche in der Schnittebene S-S wird zunächst in der in Fig. 1a gestrichelt angedeuteten Ebene 13 etwas oberhalb der Ebene S-S ein Schnitt 14 geführt (Fig. 1b), durch den das obere brettartige Teil 9′ der Gleitleiste 9 abgetrennt wird. Dadurch wird bereits eine grobe Annäherung an die endgültige Gleitfläche 10 geschaffen. Das abgetrennte Teil 9′ wird entfernt, wozu es zweckmäßig in kleine, brikettartige Stücke gebrochen wird.

In einem weiteren Arbeitsgang wird dann zunächst durch Schleifen der restliche Teil der Höhe zwischen dem Schnitt 14 und der Ebene S-S abgetragen und die Oberfläche der Gleitleiste 9 poliert, bis die für den Betrieb der Magnetbahn geforderte "Fensterbrett"-Qualität der Gleitfläche 10 erreicht ist (Fig. 1c). Die Höhe der Gleitfläche 10 entspricht dann exakt dem Abstand h zur Statorunterkante 7.

Die Vorrichtung, mit der nach der Erfindung die Bearbeitung der Gleitleisten in Abhängigkeit von der Statorunterkante 7 mit den entsprechenden Bearbeitungswerkzeugen durchgeführt werden kann, ist in Fig. 2 in einer schematischen Seitenansicht dargestellt. Die Fig. 3 und 4 zeigen in Querschnitten die Abstützung der Vorrichtung gegenüber dem Fahrwegträger und die Fig. 5 bis 9 in Querschnitten durch die Vorrichtung Lage und Anordnung der einzelnen Bearbeitungseinheiten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit 20 bezeichnet ist, besteht aus einem Maschinenrahmen 21, der als fachwerkartiges Gerüst aus Längsträgern 22, Querträgern 23 und seitlichen Stielen 24, 25 besteht, die mit entsprechenden Aussteifungen fachwerkartige Wände 26 bilden, die seitlich außerhalb des Fahrwegträgers 1 liegen (Fig. 3 und 4).

In der Ebene der seitlichen Fachwerkwände 26 ist der Maschinenrahmen 21 über vergleichsweise kurze Stiele 26 und hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolben-Einheiten 27 höhenverstellbar auf Fahrwerke 28 abgestützt (Fig. 3). Die bis unterhalb der Deckplatte 4 des Fahrwegträgers hinunterreichenden seitlichen Stiele 25 sind an den unteren Enden durch Längsträger 29 ausgesteift. An diesen sind Abtastvorrichtungen 30 angeordnet, die von unten her an die Statorebenen 7 anlegbar sind. Die Stiele 25 reichen bis unter die Abtastvorrichtungen 30 hinunter und bilden so Stützfüße, um die Vorrichtung oder Teile davon ohne zusätzliche Hilfsmittel auf den Boden oder auf einem Transportgerät abstellen zu können.

Die Fahrwerke 28 besitzen Radsätze aus jeweils zwei Rädern 31, die durch jeweils eine Achse 32 über eine Wippe 33 an einer Traverse 34 gelagert sind, auf deren Enden sich die Zylinder-Kolben-Einheiten 27 abstützen (Fig. 3). Die Räder 31 laufen jeweils auf den Gleitleisten 9.

Die Abtastvorrichtungen 30, die in den Fig. 11 und 12 in größerem Maßstab dargestellt sind, besitzen jeweils zwei Bandfahrwerke 35 aus jeweils einem um Rollen 36 umlaufenden Band 37, das sich unter Zwischenschaltung einer Lastverteilungsplatte 38 an der - in Fig. 11 strichpunktiert angedeuteten - Statorunterkante 7 abwälzt. Jedes der Bandfahrwerke 35 ist um eine Achse 39 schwenkbar an einer Wippe 40 gelagert, die ihrerseits wieder um eine Achse 41 am Maschinenrahmen 21 befestigt ist.

Der Seitenführung des Maschinenrahmens 21 dienen Seitenführungsrollen 45, die als Doppelrollen jeweils paarweise im Bereich der längeren seitlichen Stiele 25 angeordnet sind (Fig. 4), an denen sich auch die Abtastvorrichtungen 30 befinden. Die Seitenführungsrollen 45 rollen auf den Seitenführschienen 11 ab, gegen die sie z. B. mittels hydraulischer Pressen anstellbar sind. Diese Anstellung erfolgt gegen einstellbare Anschläge jeweils mit einem geringen seitlichen Spiel. Durch diese Anordnung wird eine exakte Seitenführung des Maschinenrahmens 21 gewährleistet.

Durch diese Art der Lagerung bzw. Abstützung ist der Maschinenrahmen 21, an dem die weiter unten noch zu erläuternden Bearbeitungsgeräte angeordnet sind, auf einem Fahrwegträger 1 in dessen Längsrichtung verfahrbar und mittels einer durch die Zylinder-Kolben-Einheiten 27 ausgeübten Hubbewegung zur Justierung gegen die Statorunterkante 7 anlegbar. Infolge der als Bandfahrwerke 35 ausgebildeten unteren Gegenlager gegen die Statorunterkante 7 ist eine fortlaufende Bewegung des Maschinenrahmens 21 unter stetiger Aufrechterhaltung des Kraftschlusses zur Statorunterkante 7 möglich. Um eine zuverlässige Justierung des Maschinenrahmens 21 gegenüber der Statorunterkante 7 ohne Überbeanspruchungen zu erreichen, sind im Bereich der Abtastvorrichtungen 30 Kraftmeßvorrichtungen vorgesehen, aufgrund deren Meßergebnisse auf die Zylinder-Kolben-Einheiten 27 zur Abstützung des Maschinenrahmens 21 gegenüber den oberen Fahrwerken 28 eingewirkt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, den Maschinenrahmen 21 mit den verschiedenen Bearbeitungsgeräten selbstfahrend kontinuierlich mit einer wähl- und regelbaren Geschwindigkeit so über einen Fahrwegträger zu führen, daß in einem Arbeitsgang die notwendigen Arbeiten zur Herstellung der Gleitflächen 10 in der geforderten Rauhigkeit ausgeführt werden können.

Über diese grundsätzliche Ausgestaltung des Maschinenrahmens zur Abstützung gegenüber einem Fahrwegträger 1 hinaus besteht der Maschinenrahmen 21 in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel aus drei Teilen, nämlich einem zentralen Grundrahmen 50, der mit zwei an seinen Enden angeordneten Fahrwerken 28 selbständig verfahrbar ist, einem Vorsatzrahmen 51 und einem Nachläufer 52. Der Vorsatzrahmen 51 besitzt nur einen angetriebenen Radsatz 28; er stützt sich mit seinem rückwärtigen Ende über ein Gelenk 53 auf das vordere Ende des Grundrahmens 50 ab. Der Nachläufer 52 besitzt auch nur einen allerdings nicht angetriebenen Radsatz 54; er stützt sich, ähnlich wie der Vorsatzrahmen 51, mit seinem vorderen Ende bei 55 nach Art eines Auflegers auf den rückwärtigen Radsatz 28 des Grundrahmens 50 ab.

Im Bereich des Vorsatzrahmens 51 sind jeweils symmetrisch zur Längsmittelachse des Maschinenrahmens 21 zwei Schneideinheiten 60 (Fig. 5, 13 und 14) und zwei Brecheinheiten 70 (Fig. 6, 15 und 16) vorgesehen. Im Bereich des Grundrahmens 50 befinden sich dann zunächst zwei Schleifeinheiten 80 (Fig. 7), sodann zwei Poliereinheiten 90 (Fig. 8) und schließlich zwei Querfräseinheiten 100 (Fig. 9).

Die Unterteilung des Maschinenrahmens in einen Grundrahmen 50 und einen Vorsatzrahmen 51 ist darauf zurückzuführen, daß die im Vorsatzrahmen 51 angeordneten Schneid- und Brecheinheiten 60 bzw. 70 nur dann erforderlich sind, wenn an einem neu hergestellten Fahrwegträger die Gleitleisten ausgebildet werden sollen. Auf diesen Vorsatzrahmen kann verzichtet werden, wenn nur Unterhaltungs- oder Nacharbeiten an einem bereits mit einer Gleitfläche versehenen Fahrwegträger notwendig sind, wozu die am Grundrahmen 50 angeordneten Schleif-, Polier- und Fräseinheiten 80 bzw. 90 bzw. 100 ausreichen. In dem Nachläufer 52 sind die Steuereinheiten für die verschiedenen Bearbeitungsgeräte und den Antrieb der Vorrichtung untergebracht sowie die Anlagen zur Ver- und Entsorgung mit Strom, Druckluft, Wasser usw.

Jede Schneideinheit 60 (Fig. 5, 13 und 14) besteht aus zwei Schneidgeräten 61 mit jeweils einer Schneidscheibe 62, die zu einer Einheit zusammengefaßt sind. Die gesamte Schneideinheit 60 ist über eine Spindel 63 mittels eines Stellmotors 64 höhenverstellbar und gegen einen verstellbaren Anschlag in der Höhe justierbar. Die Schneidgeräte 61 mit den über Riemenantriebe angetriebenen Schneidscheiben 62 sind bezüglich ihrer Halterung in Richtung der Pfeile 65 in Fig. 14 ausschwenkbar; zur Bestätigung sind Schwenkzylinder 66 vorgesehen. Sie können so bezüglich der zu bearbeitenden Gleitleiste 9 in bzw. außer Arbeitsposition gebracht werden. Bezüglich der Gleitleiste 9 sind die beiden Schneidgeräte 61 und 62 in Längsrichtung des Maschinenrahmens so gegeneinander versetzt und zu beiden Seiten der Gleitleiste 9 angeordnet, daß jede Schneidscheibe 62 bis über die Längsmittelachse jeder Gleitleiste 9 in diese einschneidet (Fig. 13).

Das durch die Schneidscheiben 62 abgeschnittene obere Teil 9′ der Gleitleiste 9 muß entfernt werden, um den nachfolgenden Schleifeinheiten 80 den Angriff an der Oberfläche der Gleitleiste 9 zu ermöglichen. Dies geschieht mittels einer Brecheinheit 70, deren Position in Fig. 6 angedeutet und die in den Fig. 15 und 16 in größerem Maßstab dargestellt ist. Jede Brecheinheit 70 besteht aus zwei gegeneinander wirkenden Klemmzylindern 71, die in der Lage sind, das abgeschnittene obere Teil 9′ der Gleitleiste 9 festzuklemmen sowie zwei ebenfalls gegeneinander wirkenden Gegenhaltezylindern 72 und einem Brechzylinder 73. Die Zylinder sind an einer Traverse 74 gelagert, die ihrerseits mittels seitlicher Zylinder-Kolben-Einheiten höhenverstellbar und längsverschieblich am Maschinenrahmen 21 gehalten ist. Die Längsverschieblichkeit der Brecheinheit 70 gegenüber dem Maschinenrahmen 21 ist notwendig, um durch den Brechvorgang, wozu ein vorübergehendes Festklemmen an der Gleitleiste 9 erforderlich ist, den kontinuierlichen Vorschub des Maschinenrahmens 21 nicht zu stören. Zwischen dem Maschinenrahmen und der Brecheinheit angeordnete Nachholzylinder 76 sorgen für das Nachführen der Brecheinheit 70.

Zum Zerbrechen des abgeschnittenen Teils 9′ der Gleitleiste 9 werden zunächst die Klemmzylinder 71 und sodann die Gegenhaltezylinder 72 ausgefahren. Zumindest der dem Brechzylinder 73 gegenüberliegende Gegenhaltezylinder 72 muß in seiner Stellung verriegelt werden, damit der Brechzylinder 73 mit einem höheren Druck beaufschlagt werden kann. Mittels des Brechzylinders 73 werden so in der durch die Gegenhaltezylinder 72 bestimmten Querschnittsebene der Gleitleiste 9 handliche, brikettförmige Teile von dieser abgebrochen.

Die Brecheinheit 70 liegt in engem Abstand zur Schneidvorrichtung 60. Um durch eine Verbiegung des abgeschnittenen Teils 9′ der Gleitleiste 9 die Arbeit der Trennscheiben 62 nicht zu beeinträchtigen, weist die Brecheinheit 70 ein Trennblech 77 als Distanzhalter auf, das etwa dieselbe Dicke besitzt wie die Schneidscheiben 62 der Schneideinheit und zwischen der Gleitleiste 9 und ihrem abgeschnittenen oberen Teil 9′ mitgeführt wird. Dieses Trennblech 77, auf das das obere Teil 9′ der Gleitleiste jeweils aufgleitet, ist in seinem weiteren Verlauf durch Seitenführungen 78 zu einer Rutsche 79 ausgebildet, über die die abgebrochenen Stücke seitlich ausgeworfen werden.

Am zentralen Grundrahmen 50 der Vorrichtung 20 befinden sich dann ebenfalls wieder symmetrisch zu beiden Seiten seiner Längsmittelachse jeweils eine Schleifeinheit 80 und eine Poliereinheit 90, die in ihrer prinzipiellen Ausgestaltung in den jeweils nur eine Hälfte des Querschnitts umfassenden Querschnitten der Fig. 7 und 8 dargestellt sind.

Die Schleifeinheit 80 besteht ähnlich wie die Schneideinheit 60 aus einem Schleifgerät 81 mit einer Schleifscheibe 82. Die gesamte Einheit 80 ist wiederum an einer Spindel 83 mittels eines Stellmotors 84 höhenverstellbar und gegen einen Anschlag justierbar am Maschinenrahmen 21 gelagert. Der Parallelführung bei der Höhenverstellung dienen zwei vertikale Führungsstangen 85, an denen die Schleifeinheit 80 geführt ist. Ihr sind in üblicher Weise Vorrichtungen zum Zuführen von Wasser zu der zu schleifenden Oberfläche sowie zum Absaugen der Rückstände zugeordnet.

Die den Schleifeinheiten 80 nachgeordneten Poliereinheiten 90 bestehen ähnlich wie diese aus einem Poliergerät 91 mit vertikaler Drehachse sowie einer Polierscheibe 92. Die Poliereinheit 90 ist ähnlich wie die Schleifeinheit 80 an vertikalen Führungsstangen 93 höhenverstellbar. Sie ist jedoch gewichtsausgeglichen aufgehängt und arbeitet schwebend mit einstellbarer geringer Auflast. Sie dient lediglich zur Feinbearbeitung der Oberfläche der Gleitleiste 9, um die Gleitfläche mit definierter Rauhigkeit zu erzeugen.

Da die im Endzustand am Fahrwegträger verbleibenden Gleitleisten 9 die Abführung von Oberflächenwasser in Querrichtung des Fahrwegträgers 1 behindern würden, ist es erforderlich, die Gleitleisten 9 in gewissen Abständen voneinander durch Querschlitze zu unterbrechen. Außerdem müssen sowohl die Kanten der Gleitleisten 9 an den Enden der Fahrwegträger 1, wie auch an den Querschlitzen ausgerundet werden, vor allem um etwaige im Toleranzbereich liegende Höhenunterschiede zwischen benachbarten Fahrwegträgern zu neutralisieren. Zur Vornahme dieser Maßnahmen sind an dem zentralen Grundrahmen 50 als letztes Querfräseinheiten 100 vorgesehen (Fig. 9). Jede dieser Querfräseinheiten 100 ist in Querrichtung des Maschinenrahmens 21 verfahrbar gelagert, was z. B. durch eine horizontale Spindel 101 und einen Stellmotor 102 erreicht werden kann. Im übrigen ist auch jede Querfräseinheit 100 höhenverstellbar und in Längsrichtung des Maschinenrahmens 21 verstellbar gelagert, letzteres um eine Feineinstellung zur Ausrundung der querverlaufenden Kanten der Gleitleisten erreichen zu können. Jede Querfräseinheit 100 besitzt an dem Fräsgerät 103 mit Antriebsmotor zwei Frässcheiben 104 und 105, die an einer Wippe 106 gelagert sind und so nacheinander zum Angriff an den Gleitleisten 9 gebracht werden können. Dabei ist eine der Frässcheiben zum Erzeugen der Querschlitze und die andere zum Abrunden der Kanten an den Enden der Fahrwegträger und an den Querschlitzen bestimmt.

Während die übrigen Bearbeitungswerkzeuge während der Vorwärtsbewegung der Vorrichtung 20 über einen Fahrwegträger 1 arbeiten, werden die Querfräseinheiten 100 beim Rücklauf der Vorrichtung 20 betätigt, da die erzeugten Querschlitze sonst das Abrollen der Räder 31 auf den Oberflächen der Gleitleisten 9 beeinträchtigen würden. Ein Längenmeßrad 107 (Fig. 2) rollt während des Vor- und Rücklaufs der Vorrichtung 20 auf der Gleitfläche ab und gibt die Impulse für die Herstellung der Querschlitze.

Der Nachläufer 52 wird im Maschinenrahmen 21 lediglich antriebslos mitgeführt. Er besitzt neben einer Kabine 56 mit einem Steuerstand Kabel- und Schlauchtrommeln 57, 58 für die Ver- und Entsorgung der Bearbeitungsgeräte. Auch läuft zu ihm eine Rohrleitung 59 zur Absaugung von Abfall, wie z. B. Staub, Feuchtigkeit an den einzelnen Bearbeitungsstationen.

Die Vorrichtung 20 nach der Erfindung ist in erster Linie zur Bearbeitung der Gleitleisten 9 zur Herstellung von Gleitflächen 10 als Teil der Funktionsflächen eines neuen Fahrwegträgers 1 bestimmt. Diese Bearbeitung soll nach Herstellung des Fahrwegträgers und Einbau der die übrigen Funktionsflächen bildenden Ausrüstungsteile erfolgen, bevor der Fahrwegträger an seine endgültige Position im Fahrweg auf Stützen versetzt wird. Es ist aber in gleicher Weise möglich, die Einrichtung 20 zur Bearbeitung oder Nacharbeitung der Gleitflächen von bereits verlegten Fahrwegträgern einzusetzen; in diesem Fall wird lediglich der Vorsatzrahmen 51 abgenommen, da sich die Gleitflächen 10 bereits in der erforderlichen Höhe befinden. Im übrigen wird der Maschinenrahmen 21 in diesem Fall durch seitlich angesetzte Arbeitsbühnen ergänzt.

Eine Anlage, in der jeweils ein Fahrwegträger 1 mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bearbeitet werden kann, ist in den Fig. 17 bis 20 dargestellt.

Fig. 17 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in Arbeitsstellung. Der zu bearbeitende Fahrwegträger 1 liegt dabei in einer Betonierhalle 110 auf entsprechenden Lagern auf. In einer benachbarten Werkhalle 111 befindet sich die Vorrichtung 20 auf einem Parkträger 112. Der Parkträger 112 weist an seiner Oberseite Fahrschienen 113 für die Fahrwerke der Vorrichtung 20 auf und besitzt an seiner Unterseite die Statorunterkanten des zu bearbeitenden Fahrwegträgers 1 fortsetzende Statorersatzebenen, um die Bearbeitungswerkzeuge von Anfang an in der richtigen Höhe angreifen lassen zu können.

Der Parkträger 112 befindet sich in der in Fig. 17 gezeigten Stellung in einer Position, die ein Ausfahren der Vorrichtung aus der Werkhalle 111 und den Beginn der Bearbeitung der Gleitleisten des Fahrwegträgers 1 erlaubt. Die Vorrichtung 20 arbeitet in Richtung des Pfeils 114 über den Fahrwegträger 1 hinweg und befindet sich nach Beendigung des ersten Arbeitsganges, der Schneiden, Brechen, Schleifen und Polieren umfaßt, in der in Fig. 17 rechts angedeuteten Stellung oberhalb eines Referenzträgers 115. Dieser Referenzträger 115 muß den Fahrweg des Fahrwegträgers 1 so weit fortsetzen, bis die letzten Bearbeitungswerkzeuge den Fahrwegträger 1 verlassen haben. Die Vorrichtung 20 arbeitet dann in einem zweiten Arbeitsgang, der die Herstellung der Querschlitze und die Ausrundung der Kanten umfaßt, in der Gegenrichtung (Pfeil 116 in Fig. 18), bis sie wieder den Parkträger 112 erreicht hat.

Der Parkträger 112 ist an seiner Unterseite längsverschieblich gelagert, so daß er mit der darauf abgestellten Vorrichtung 20 vom Fahrwegträger 1 getrennt und vollständig in die Halle 111 eingefahren werden kann. In ähnlicher Weise ist auch der Referenzträger 115 längsverschieblich gelagert, nämlich um seine Lage unterschiedlichen Längen des Fahrwegträgers 1 anpassen zu können.

Über die Betonierhalle 110 mit der Position des Fahrwegträgers 1 spannt sich ein Portalkran 117 mit Kranhaken 118, mittels dessen der Fahrwegträger 1 herausgehoben und zum Transport verladen werden kann.

Claims (46)

1. Verfahren zur lagegenauen Justierung, Befestigung und/oder Bearbeitung von Funktionsflächen eines aus balkenartigen Traggliedern aus Stahl, Stahl- oder Spannbeton bestehenden Fahrwegs einer elektromagnetischen Schnellbahn, nämlich von jeweils

• - unterhalb einer seitlich aus den Fahrwegträgern auskragenden Leiste angeordneten Statoren, von
• - an der Oberfläche der Fahrwegträger an Gleitleisten ausgebildeten, mit der Statorunterkante korrespondierenden Gleitflächen sowie gegebenenfalls von
• - seitlich an der Leiste angeordneten Seitenführschienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitflächen (10) nach der Justierung und Befestigung der Statoren (6) durch materialabhebende Bearbeitung der in der Höhe ein übermaß aufweisenden Gleitleisten (9) hergestellt werden, wobei die Statorunterkante (7) als Referenzebene für die Führung der Bearbeitungswerkzeuge dient.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenführschienen (11) vor Herstellung der Gleitflächen (10) angebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gleitleisten an den aus Stahl- oder Spannbeton bestehenden Fahrwegträgern ausgebildet sind, gekennzeichnet durch folgende Bearbeitungsschritte:

• - Führen eines zur Statorunterkante (7) parallelen Schnittes (13) durch jede Gleitleiste (9) zur Grobeinstellung der Höhenlage der Gleitfläche (10) mit Plustoleranz, Abschleifen der durch Schneiden erzeugten Oberfläche der Gleitleiste (9) zur Feineinstellung der Höhenlage der Gleitfläche (10),
• - Polieren der geschliffenen Oberfläche der Gleitleiste (9) zur Erzeugung der geforderten Rauhigkeit.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Fertigstellung der Gleitflächen (10) in den Gleitleisten (9) querverlaufende Schlitze zur Entwässerung der Oberfläche des Fahrwegträgers (1) erzeugt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze durch Fräsen erzeugt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach Fertigstellung der Gleitflächen (10) die querverlaufenden Kanten an den Enden der Fahrwegträger und an den Schlitzen z.B durch Fräsen mit einem Formfräser ausgerundet werden.

7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, insbesondere zum Herstellen der an der Oberseite eines Fahrwegträgers für eine elektromagnetische Schnellbahn auszubildenden Gleitflächen, gekennzeichnet durch einen auf der Oberfläche des Fahrwegträgers (1) verfahrbar und höhenverstellbar abgestützten Maschinenrahmen (21), an dem die Werkzeuge zur Bearbeitung der Gleitleiste (9) angeordnet sind und der den Fahrwegträger (1) seitlich bis in den Bereich unterhalb der Statoren (6) umgreifend zur Einstellung einer Bezugsebene für die Bearbeitungswerkzeuge mittels einer Hubbewegung gegenüber der Fahrwegoberfläche (8) gegen die Statorunterkante (7) als Referenzebene anlegbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbewegung in Abhängigkeit von der Anpreßkraft an der Statorunterkante (7) steuerbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenrahmen (21) mit Fahrwerken (28) versehen und gegenüber diesen mittels Zylinder-Kolben-Einheiten (27) abgestützt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenrahmen (21) aus einem fachwerkartigen Gerüst aus Längsträgern (22), Querträgern (23), vertikalen Stielen (24, 25) und Aussteifungen besteht, wobei die Abstützung des Maschinenrahmens (21) gegenüber den Fahrwerken (28) und der Statorunterkante (7) im Bereich jeweils einer seitlich des Fahrwegträgers (1) liegenden Fachwerkwand (26) erfolgt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrwerke (28) aus Radsätzen bestehen, deren Räder (31) auf den Gleitleisten (9) geführt sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (31) jeweils eines Radsatzes als Wippe (33) gelagert und von einer Traverse (34) überspannt sind, an deren Enden die den Maschinenrahmen (21) tragenden Zylinder-Kolben-Einheiten (27) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich der seitlichen Fachwerkwände (26) des Maschinenrahmens (21) zur Anlage an der Statorunterkante (7) bestimmte Abtastvorrichtungen (30) vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regulierung des Anpreßdruckes gegen die Statorunterkante an den Abtastvorrichtungen (30) Kraftmeßeinrichtungen vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtungen Fahrwerke zur Längsbewegung entlang der Statorunterkante unter Aufrechterhaltung des durch die den Maschinenrahmen tragenden Zylinder-Kolben-Einheiten erzeugten Kraftschlusses aufweisen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrwerke als Band- oder Raupenfahrwerke (35) mit jeweils einem um Führungsrollen (36) umlaufenden Band (37) bzw. einer Raupe ausgebildet sind, das bzw. die sich an der Statorunterkante (7) abwälzt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fahrwerk zwei als Wippe gelagerte Einzelfahrwerke aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Lagerbolzen der Wippe ein Kraftmeßbolzen als Kraftmeßeinrichtung vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Oberfläche des Fahrwegträgers (1) abgestützten Fahrwerke (28) und die an der Statorunterkante (7) anliegenden Fahrwerke (35) in einander möglichst eng benachbarten Querschnittsebenen des Maschinenrahmens (21) angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß an den seitlichen Fachwerkwänden (26) des Maschinenrahmens (21) zur Anlage an den Seitenführschienen (11) des Fahrwerkträgers (1) bestimmte Seitenführungsrollen (45) vorgesehen sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenführungsrollen (45) jeweils paarweise angeordnet und gegen die Seitenführschienen (11) anstellbar sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenführungsrollen (45) auf zumindest einer Längsseite der Vorrichtung gegen Anschläge einstellbar sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Maschinenrahmen (21) jeweils in den durch die Gleitleisten (9) bestimmten vertikalen Ebenen in der durch die Arbeitsrichtung vorgegebenen Reihenfolge folgende Bearbeitungsgeräte angeordnet sind:

• - Schneidgeräte (61) zum Führen eines zur Statorunterkante (7) parallelen Schnittes durch die Gleitleiste (9),
• - Schleifgeräte (81) zum Abschleifen der Gleitleiste (9),
• - Poliergeräte (91) zum Polieren der Gleitfläche (10).

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß den Schneidgeräten (61) eine Vorrichtung (70) zum Brechen des abgetrennten oberen Teils (9′) der Gleitleiste (9) nachgeordnet ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß den Poliergeräten (91) eine Vorrichtung (100) zum Erzeugen querverlaufender Schlitze in der Gleitleiste (9), z. B. durch Fräsen, nachgeordnet ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (100) zum Erzeugen querverlaufender Schlitze Mittel zum Abrunden der querverlaufenden Kanten der Gleitleiste an den Enden des Fahrwegträgers und an den Schlitzen z.B. durch Fräsen umfaßt.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenrahmen (21) aus einem selbständig verfahrbaren Grundrahmen (50), an dem Schleif-, Polier- und gegebenenfalls Fräsgeräte angeordnet sind und aus einem mit diesem lösbar verbundenen Vorsatzrahmen (51) besteht, an dem die Schneid- und gegebenenfalls Brechgeräte angeordnet sind.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsatzrahmen (51) mit seinem rückwärtigen Ende auf dem vorderen Ende des Grundrahmens (50) abgestützt ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß am rückwärtigen Ende des Maschinenrahmens (21) eine Einheit (52) zur Steuerung der Arbeitsvorgänge sowie zur Ver- und Entsorgung der Bearbeitungsgeräte vorgesehen ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (52) als Nachläufer mit ihrem vorderen Ende auf dem rückwärtigen Ende des Grundrahmens (50) abgestützt ist.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bearbeitungsgeräte höhenverstellbar und justierbar am Maschinenrahmen (21) gelagert sind.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß je Gleitleiste (9) zwei mit jeweils einer Schneidscheibe (62) ausgestattete Schneidgeräte (61) mit vertikaler Antriebswelle vorgesehen sind, die in Längsrichtung gegeneinander versetzt von einander gegenüberliegenden Seiten an der Gleitleiste (9) angreifen.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidgeräte (61) bezüglich ihrer Halterung am Maschinenrahmen (21) seitlich ausschwenkbar sind.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (70) zum Brechen längsverschieblich am Maschinenrahmen (21) gelagert ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (70) zum Brechen mit dem Maschinenrahmen (21) durch ein Stellelement, z. B. eine Zylinder-Kolben- Einheit (75), verbunden ist.

36. Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (70) zum Brechen mindestens ein Paar von seitlich auf die Gleitleiste (9) wirkenden Klemmzylindern (71) und einen seitlich gegen die Gleitleiste wirkenden Brechzylinder (73) aufweist.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Vorrichtung (70) zum Brechen in der Schnittfuge der Gleitleiste ein flächiger Distanzhalter vorgesehen ist, dessen Dicke etwa der Dicke der Schneidscheiben (62) entspricht.

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß als Distanzhalter ein Trennblech (77) vorgesehen ist, das in eine Rutsche (79) zur seitlichen Abführung der jeweils abgetrennten Teile der Gleitleiste übergeht.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenrahmen (21) selbstfahrend ausgebildet und mit einer Geschwindigkeit antreibbar ist, die dem Arbeitsfortschritt der Bearbeitungsgeräte entspricht.

40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Fahrwerke (28) des Maschinenrahmens mindestens ein Antriebsaggregat zugeordnet ist.

41. Einrichtung zum Betrieb der Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 40 in einer stationären Anlage, z. B. einer Halle, gekennzeichnet durch Mittel zum Transport und zur Auflagerung des zu bearbeitenden Fahrwegträgers sowie durch mit diesem fluchtend, die Fahr- und Referenzebenen für den Maschinenrahmen fortsetzende, vor und hinter dem Fahrwegträger angeordnete Hilfsträger, nämlich einen Parkträger (112), zur Aufnahme des Maschinenrahmens (21) in der Ruhelage und einen Referenzträger (115) zur Aufnahme zumindest der die Bearbeitungsgeräte umfassenden Teile des Maschinenrahmens nach einem Bearbeitungsgang.

42. Einrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsträger in Längs- und Querrichtung und in der Höhe justierbar gelagert sind.

43. Einrichtung nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsträger ein bereits bearbeiteter Fahrwegträger vorgesehen ist.

44. Einrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Parkträger (112) in horizontaler Richtung gegenüber der Position des Fahrwegträgers (1) verschiebbar ist.

45. Einrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzträger (115) zur Anpassung an unterschiedliche Längen des Fahrwegträgers (1) in horizontaler Richtung gegenüber der Position des Fahrwegträgers (1) verschiebbar ist.

46. Einrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 45, dadurch gekennzeichnet, daß für den Transport des Fahrwegträgers (1) ein dessen Position überspannender Portalkran (117) vorgesehen ist.