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DE4228310C2 - Method and device for fastening stator packages to magnetic levitation railways by means of screw connections - Google Patents

Method and device for fastening stator packages to magnetic levitation railways by means of screw connections

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DE4228310C2
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magnetic levitation
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guide rails
stator
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Magnetbahn GmbH
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    • E01B25/30—Tracks for magnetic suspension or levitation vehicles
    • E01B25/32—Stators, guide rails or slide rails

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Linear Motors (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von Statorpaketen an Magnetschwebe­ bahnfahrwegen mittels Verschraubungen, bei dem für die lagegenauen Bohrungen und Ab­ senkungen an den Magnetschwebebahnfahrwegen eine EDC/NC-gesteuerte Vorrichtung verwendet wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for fastening stator packs to magnetic levitation railroad tracks by means of screw connections, for the precisely positioned holes and Ab an EDC / NC-controlled device on the magnetic levitation railways is used, and an apparatus for performing the method.

Die an den Stahlfahrwegträgern anzubringenden Statorpakete dienen als Teil von Langstato­ ren dem zumindest teilweise Tragen und dem Antrieb der sich längs der Fahrwege bewegen­ den Magnetschwebebahnfahrzeuge und weisen demgemäß hohe Toleranzanforderungen auf.The stator packages to be attached to the steel guideway beams serve as part of Langstato ren the at least partially carrying and the drive that move along the routes magnetic levitation vehicles and accordingly have high tolerance requirements.

Aus der DE 34 04 061 C1 ist es bekannt, zum Verschrauben von Ausrüstungsteilen an Trag­ konstruktionen von Fahrwegen die langegenauen Bohrungen und Senkungen mittels compu­ tergesteuerter Vorrichtung auszuführen und die Ausrüstungsteile dann zu verschrauben. Da­ bei werden die Vorrichtungen auf Führungsschienen beiderseits des auszurüstenden Fahrwegs geführt. Dabei müssen die Bohrköpfe mindestens vier Freiheitsgrade in der Bewegungsrich­ tung aufweisen (Verstellbarkeit nach Höhe, Tiefe, Länge und Querneigung). Nachteilig hier­ bei sind die zusätzlich erforderlichen Führungsschienen und die große Anzahl der Freiheits­ grade der Bohrköpfe, die die Bohrgenauigkeit einschränken bzw. bei gleicher Bohrgenauig­ keit die Vorrichtung und das Verfahren verteuern.From DE 34 04 061 C1 it is known for screwing equipment parts to the support construction of driveways the long-precise drilling and countersinking using compu Execute controlled device and then screw the equipment parts. There at the devices on guide rails on both sides of the track to be equipped guided. The drill heads must have at least four degrees of freedom in the direction of motion display (adjustability according to height, depth, length and bank angle). Disadvantage here are the additional required guide rails and the large number of freedom grade of the drill heads that limit the drilling accuracy or with the same drilling accuracy speed up the device and the process.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Ausrüsten von Magnet­ schwebebahnfahrwegen mit Statorpaketen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens anzugeben, bei dem auf die zusätzlichen Führungsschienen verzichtet werden kann und bei dem die Vorrichtung einfacher aufgebaut und dabei bei gleicher Genauigkeit weniger aufwendig ist.The object of the present invention is therefore a method for equipping a magnet suspension railway routes with stator packages and a device for carrying out the ver to indicate driving, in which the additional guide rails can be dispensed with and in which the device is constructed more simply and less with the same accuracy is complex.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens nach Anspruch 2 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1 and an apparatus for implementation of the method according to claim 2 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims.  

Die Vorrichtung orientiert sich erfindungsgemäß an den Oberkanten des Fahrwegs, an den Seitenführungsschienen und an einem oder mehreren bereits erstellten Borlöchern des be­ nachbarten Statorpakets oder zu Beginn der Ausrüstung an einer Zentriermarke und stellt so den geometrischen Bezug längs und quer zur Fahrtrichtung durch ihre Konstruktion her. Da­ durch wird eine exakte Lage der Bohrungen mit relativ einfachen Mitteln und ohne zusätzli­ che Führungsschienen für die Vorrichtung erreicht.According to the invention, the device is based on the upper edges of the guideway, on the Lateral guide rails and one or more boreholes of the be neighboring stator package or at the beginning of the equipment at a centering mark and so puts the geometric reference along and across the direction of travel through its construction. There is an exact location of the holes with relatively simple means and without additional che guide rails for the device reached.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren für ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below of the figures for a particularly preferred embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die Aufsicht auf eine Vorrichtung, die sich auf einem Teilausschnitt eines auszurü­ stenden Stahlfahrwegs befindet; Figure 1 is a plan view of a device which is located on a partial section of a steel track to be ausüü.

Fig. 2 die Seitenansicht der Vorrichtung und den Querschnitt des Stahlfahrwegs aus Fig. 1; FIG. 2 shows the side view of the device and the cross section of the steel guideway from FIG. 1;

Fig. 3 ein an der Fahrbahnunterseite befestigt es Statorpaket; Fig. 3 is a road on the underside it fixed stator;

Fig. 4 den gleichzeitigen Einsatz von zwei Ausrüstungsvorrichtungen. Fig. 4 shows the simultaneous use of two equipment devices.

Die Vorrichtung weist einen verformungsfreien Rahmen 1, vorzugsweise aus Stahl, in der Grundform eines gleichschenkligen Dreiecks auf und liegt mit zwei Auflagerpunkten 2 auf der Oberkante der zu bearbeitenden Fahrwegseite A und mit einem Auflagerpunkt 3 auf der Oberseite der nicht zu bearbeitenden Fahrwegseite B auf. Die Auflagerpunkte 2, 3 bestehen vorzugsweise aus Halbkugeln, sind fest mit dem Rahmen 1 verbunden und stellen eine im Grundriß angeordnete Dreiecksform dar. So wird ein Bezug zu der Oberkante der Fahrbahn im Teilbereich eines zu befestigenden Statorpakets 21 hergestellt. Ein Schlitten 4 weist zwei Doppelbohrköpfe 5 mit Senkvorrichtung auf uns ist quer zur Fahrtrichtung in y-Richtung beweglich. Laufrollen 6, 7 dienen der Seitenführung der Vorrichtung. Dabei weisen die Lauf­ rollen 6 fest mit dem Rahmen 1 verbundene Radachsen auf, während die Rolle 7 mit einer Druckvorrichtung 8, die einen elektrischen Weggeber enthält, gegen die Seitenführungsschie­ ne b der Fahrwegseite B drückt. Dadurch werden die Rollen 6 gegen die Seitenführungs­ schiene a an der Fahrwegseite A gedrückt und stellen so eine tangentiale Lage des Schlittens 4 zu dem Fahrbahnverlauf sicher. Mit dem in der Druckvorrichtung 8 enthaltenen elektrischen Weggeber wird die tatsächlich vorhandene Spurlage der Vorrichtung zwischen den Seitenfüh­ rungsschienen a, b ermittelt. Besonders sicher ist die Messung, wenn auch bei den Rollen 6 noch Weggeber 61 vorhanden sind, da dann Abnutzungen der Rollen 6 für die Messung der Spurlage unbeachtlich sind. Die Spindelvorrichtung 9 führt die Feineinstellung der Ausrü­ stungsvorrichtung in x-Richtung (Fahrtrichtung) aus durch Bezug zu einer bereits vorhande­ nen Bohrungen 91 des benachbarten Statorpakets und stellt das gewünschte x-Maß ein. Beim ersten Statorpaket einer Fahrwegseite wird eine Zentriermarke verwendet. Besonders vorteil­ haft ist es aus Überwachungsgründen, zur Kontrolle des Einstellvorgangs in x-Richtung zur Vermeidung von Unregelmäßigkeiten und systematischen Fehlern einen zusätzlichen elektro­ nischen Weggeber 10 vorzusehen, der sich an dem annähernd radial angeordneten zweiten Bohrloch 92 des benachbarten Statorpakets orientiert. Besonders vorteilhaft ist es, den Rah­ men 1 auf der dem Bohrkopf gegenüberliegenden Seite mit einer hydraulischen Presse 11 unterhalb des Auflagerpunkts 3 an den Rahmen 1 anzudrücken, um ein Abheben der Vorrich­ tung durch die Antriebskräfte der Bohrköpfe 5 und ein Verschieben in x-Richtung während des Bohrens und Senkens zu verhindern. Für die Einstellung der Statorpakete 21 senkrecht zur Fahrtrichtung (z-Richtung) weisen die Bohrköpfe 5 integrierte Weggeber in z-Richtung für Senkbohrungen auf. Diese Senkbohrungen stellen Referenzflächen 20 her, auf die Nut­ steine 22 der Statorpakete 21 durch die Verschraubung gedrückt werden. Die Vorrichtung weist vorteilhafterweise weiterhin auf der Fahrbahnoberseite ablaufende Räder 12 zum Transport der Vorrichtung auf der Fahrbahn auf. Diese Räder können vorzugsweise automa­ tisch oder auch manuell angehoben werden, so daß die Vorrichtung dann mit den Auflager­ punkten 2, 3 auf der Fahrbahnoberkante aufliegt. Der Ablauf der Bohrungen und Senkungen für ein Statorpaket sieht vorteilhafterweise folgendermaßen aus:The device has a deformation-free frame 1 , preferably made of steel, in the basic shape of an isosceles triangle and is located with two support points 2 on the upper edge of the route side A to be processed and with a support point 3 on the upper side of the route side B not to be processed. The support points 2 , 3 preferably consist of hemispheres, are firmly connected to the frame 1 and represent a triangular shape arranged in the plan. In this way, a reference is made to the upper edge of the roadway in the partial area of a stator package 21 to be fastened. A carriage 4 has two double boring heads 5 with a lowering device and is movable in the y direction transversely to the direction of travel. Rollers 6 , 7 serve to guide the device sideways. The running rollers 6 have wheel axles firmly connected to the frame 1 , while the roller 7 presses with a pressure device 8 , which contains an electrical displacement transducer, against the side guide rail ne b of the guideway side B. Characterized the rollers 6 are pressed against the side guide rail a on the route side A and thus ensure a tangential position of the carriage 4 to the course of the road. With the electrical displacement sensor contained in the printing device 8 , the actually existing track position of the device between the side guide rails a, b is determined. The measurement is particularly reliable if displacement sensors 61 are also present in the rollers 6 , since then wear on the rollers 6 is irrelevant for the measurement of the track position. The spindle device 9 carries out the fine adjustment of the equipment device in the x-direction (direction of travel) by reference to an already existing bore 91 of the adjacent stator package and sets the desired x-dimension. A centering mark is used for the first stator package on one side of the guideway. It is particularly advantageous for monitoring reasons, to control the setting process in the x-direction to avoid irregularities and systematic errors to provide an additional electronic transducer 10 , which is based on the approximately radially arranged second borehole 92 of the adjacent stator package. It is particularly advantageous to press the frame men 1 on the side opposite the drill head with a hydraulic press 11 below the support point 3 to the frame 1 in order to lift the device by the driving forces of the drill heads 5 and move it in the x direction during to prevent drilling and sinking. For the setting of the stator packs 21 perpendicular to the direction of travel (z-direction), the drill heads 5 have integrated displacement sensors in the z-direction for counterbores. These counterbores produce reference surfaces 20 , on the slot stones 22 of the stator core 21 are pressed by the screw. The device advantageously also has wheels 12 running on the top of the carriageway for transporting the device on the carriageway. These wheels can preferably be raised automatically or manually, so that the device then scores with the support 2 , 3 rests on the top edge of the road. The sequence of the bores and counterbores for a stator packet advantageously looks as follows:

Zunächst wird die Vorrichtung so bewegt, daß die Spindelvorrichtung 9 über einen konisch angeordneten Dorn 90 in die bereits vorhandene Bohrung 91 des benachbarten Statorpakets eingelegt und dann die Vorrichtung mit Hilfe der Spindelvorrichtung 9 fein eingestellt werden kann. Besonders vorteilhaft ist es zur Kontrolle der x-Einstellung mit dem Wert der Messung des zusätzlichen Weggebers 10 den Rechner die x-Positionierung überprüfen zu lassen. An­ schließend wird die Vorrichtung durch das Anheben der Laufräder 12 auf die Auflagerpunkte 2, 3 abgesenkt und vorteilhafterweise mit der hydraulischen Presse 11 gegen Lageänderungen gesichert. Vorteilhafterweise wird dann nochmals die Einstellung der x-Richtung überprüft. Der Rechner berechnet dann aus den Werten des Weggebers in der Druckvorrichtung 8 und dem Weggeber 61, den geometrischen Vorgaben der Raumkurvengeometrie und den Ergeb­ nissen der die Istwerte liefernden Abnahmemessungen die optimale y-Einstellung des Schlittens 4 und damit der Doppelbohrköpfe 5 und steuert diese y-Einstellung. Weiterhin wird eine Optimierungsberechnung für die Senktiefe in z-Richtung ausgeführt. Schließlich werden die Bohrungen und Senkbohrungen mit dem Doppelbohrkopf 5 ausgeführt und so die Referenzfläche 20 hergestellt. Danach können die Statorpakete 21 mit den in ihnen enthalte­ nen Nutsteinen 22 an die Unterseite der Fahrbahn A dermaßen mit Schrauben 23 ange­ schraubt werden, daß die Oberseiten der Nutsteine 22 die Referenzfläche 20 vollständig be­ rühren und so die Statorpakete 21 eine optimale Lage einnehmen (Fig. 3). Nach der Abarbei­ tung einer Fahrbahnseite A kann die gegenüberliegende Fahrbahnseite B entsprechend bear­ beitet werden. Sofern eine schnelle Bearbeitung gewünscht wird, kann auch gleichzeitig auf beiden Fahrbahnseiten jeweils eine Vorrichtung die Bearbeitung ausführen, wie in Fig. 4 dar­ gestellt.First, the device is moved so that the spindle device 9 is inserted via a conically arranged mandrel 90 into the already existing bore 91 of the adjacent stator pack and then the device can be finely adjusted with the aid of the spindle device 9 . To check the x-setting with the value of the measurement of the additional displacement sensor 10 , it is particularly advantageous to have the computer check the x-positioning. At closing the device is lowered by lifting the impellers 12 to the support points 2 , 3 and advantageously secured against changes in position with the hydraulic press 11 . The setting of the x-direction is then advantageously checked again. The computer then calculated from the values of the travel sensor in the printing apparatus 8 and the position sensor 61, the geometric specifications of the spatial curve geometry, and the resulting nits of the actual values supplied loss measurements, the optimum y-adjustment of the carriage 4 and thus the Doppelbohrköpfe 5 and controls y- Attitude. Furthermore, an optimization calculation for the sinking depth in the z direction is carried out. Finally, the bores and countersunk bores are carried out with the double boring head 5 and the reference surface 20 is thus produced. Thereafter, the stator packs 21 with the slot nuts 22 contained therein can be screwed to the underside of the carriageway A with screws 23 in such a way that the upper sides of the slot stones 22 completely touch the reference surface 20 and the stator packs 21 thus assume an optimal position ( FIG . 3). After processing one side of the road A, the opposite side B of the road can be processed accordingly. If rapid processing is desired, one device can also carry out the processing on both sides of the road, as shown in FIG. 4.

Claims (8)

1. Verfahren zum Befestigen von Statorpaketen (21) an Magnetschwebebahnfahrwegen mittels Verschraubungen, bei dem für die lagegenauen Bohrungen und Absenkungen an den Magnetschwebebahnfahrwegen eine EDV/NC-gesteuerte Vorrichtung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung jeweils die Bohrungen und Senkungen für ein Statorpaket ausführt, auf dem auszurüstenden Fahrweg fortbewegt wird und daß die Vorrichtung sich bei den Bohrungen und Senkungen in ihrer Einstellung
  • - in Richtung des Fahrwegs (x-Richtung) an den bereits vorhandenen Bohrlöchern (91, 92) des Nachbarstatorpakets orientiert
  • - quer zum Fahrweg (y-Richtung) an den Seitenführungsschienen (a, b) orientiert
  • - senkrecht zum Fahrweg (z-Richtung) an den Oberkanten (A, B) des Fahrwegs orien­ tiert,
1. A method for attaching stator packs ( 21 ) to magnetic levitation guideways by means of screw connections, in which an EDP / NC-controlled device is used for the precisely positioned bores and depressions on the magnetic levitation guideways, characterized in that the device in each case the holes and counterbores for a stator packet executes, is moved on the track to be equipped and that the device with the holes and recesses in their setting
  • - Oriented in the direction of the travel path (x direction) to the already existing drill holes ( 91 , 92 ) of the neighboring stator package
  • - Oriented transversely to the travel path (y direction) on the side guide rails (a, b)
  • - oriented perpendicular to the route (z direction) at the upper edges (A, B) of the route,
wobei zuvor das erste Bohrloch die y-Lage einer oder beider Seitenführungsschienen, die Spurlage der Vorrichtung in Bezug auf die Seitenführungsschiene/-schienen und die z-Lage der Oberkanten (A, B) des Fahrwegs durch Vermessung ermittelt worden sind und die Abweichungen in Bezug auf die aus der vorgegebenen Raumkurve ermittelbare Soll-Lage bei der Durchführung der Bohrungen und Senkungen kompensiert werden.the first borehole being the y position of one or both side guide rails, the tracking of the device with respect to the side guide rail / rails and the z-position of the upper edges (A, B) of the route have been determined by measurement and the deviations in relation to that which can be determined from the predetermined space curve Target position when drilling and counterbores are compensated. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung einen Rahmen (1) in der Grundform eines gleichschenkligen Drei­ ecks aufweist, der mit zwei Auflagerpunkten (2) zur Auflage auf der Oberseite der zu bearbeitenden Fahrbahnseite (A) und einem Auflagerpunkt (3) zur Auflage auf der Ober­ seite der nicht zu bearbeitenden Fahrbahnseite (B) ausgerüstet ist,
daß zur Seitenführung zwei Laufrollen (6) zur Anlage an den Seitenführungsschienen (a) der Fahrbahnseite (A) vorhanden sind, deren Achsen fest mit dem Rahmen verbunden sind und ein Rad (7) mittels einer Druckvorrichtung (8) so auf die Seitenführungsschiene (b) der Fahrbahnseite (B) gedrückt wird, daß alle drei Räder (6, 7) auf den Seitenführungs­ schienen (a, b) anliegen,
daß die Druckvorrichtung (8) mit einem Weggeber zur Ermittlung der Spurlage der Vorrichtung (y-Richtung) ausgerüstet ist,
daß zur Feineinstellung der Vorrichtungsposition in Fahrtrichtung (x-Richtung) eine elektronisch steuerbare Spindelvorrichtung (9) vorhanden ist, und daß Bohrköpfe (5) auf einem Schlitten (4) angeordnet sind, der quer zur Fahrtrichtung (y-Richtung) unterhalb der Fahrbahn beweglich ist und rechnergesteuert derart eingestellt wird, daß die Bohrköpfe (5) in die erforderliche Position gelangen.2. Device for performing the method according to claim 1, characterized in that
that the device has a frame ( 1 ) in the basic shape of an isosceles triangle, which with two support points ( 2 ) for resting on the top of the roadway side to be processed (A) and a support point ( 3 ) for resting on the upper side of the equipped for the roadway side to be machined (B),
that two side rollers ( 6 ) for bearing against the side guide rails (a) of the carriageway side (A) are available, the axes of which are firmly connected to the frame and a wheel ( 7 ) by means of a pressure device ( 8 ) on the side guide rail (b ) the side of the road (B) is pressed so that all three wheels ( 6 , 7 ) are on the side guide rails (a, b),
that the printing device ( 8 ) is equipped with a displacement sensor for determining the track position of the device (y direction),
that there is an electronically controllable spindle device ( 9 ) for fine adjustment of the device position in the direction of travel (x-direction), and that drill heads ( 5 ) are arranged on a carriage ( 4 ) which is movable transversely to the direction of travel (y-direction) below the carriageway is set and computer-controlled so that the drill heads ( 5 ) reach the required position. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine hydraulische Presse (11) zum Festklemmen auf der Fahrbahnseite (B) auf­ weist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that it has a hydraulic press ( 11 ) for clamping on the carriageway side (B). 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei zusätzliche Weggeber (61) bei den Laufrollen (6) auf Fahrbahnseite (A) zur Überprüfung der Spurlage aufweist.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that it has two additional displacement sensors ( 61 ) for the rollers ( 6 ) on the carriageway side (A) for checking the lane position. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zusätzlichen Weggeber (10) zur Überprüfung der x-Richtung aufweist.5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that it has an additional displacement sensor ( 10 ) for checking the x-direction. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Transport auf der Fahrbahn (A, B) Räder (12) aufweist, die während des Bohrvorgangs angehoben sind.6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that it has wheels ( 12 ) for transport on the roadway (A, B), which are raised during the drilling process. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Vorrichtungen gleichzeitig zur Bearbeitung der linken und rechten Fahr­ bahnseite des zu bearbeitenden Magnetschwebebahnfährweges eingesetzt werden.7. The method according to claim 1, characterized, that two devices simultaneously for processing the left and right driving rail side of the magnetic levitation railway path to be processed.
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