CH677374A5 - - Google Patents

Description

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CH 677 374 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Bahnweiche gemäss Patentanspruch 1, deren geometrische Ausbildung eine solche Bewegung der Eisenbahnfahrzeuge ermöglicht, bei welcher auf die Fahrzeuge keine seitwärts gerichtete stossartige Kraft einwirkt.

Es ist bekannt, dass die geometrische Ausbildung der Bahnweichen im allgemeinen aus Kreisbogen/Kreisbögen und Gerade/Geraden erfolgt. Bei derart ausgebildeten Bahnweichen wird auf das in Ausweichrichtung fahrende Fahrzeug am Anfang der Weiche, wo die Bewegungsbahn des Fahrzeugs von der geradlinigen in eine gekrümmte übergeht, infolge der sprunghaften Krümmungsänderung - insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten - eine stossartige Kraft in Seitenrichtung ausgeübt, die sowohl auf das Fahrzeug und dessen Ladegut, als auch auf die Bahnstrecke/Bahnweiche bzw. deren Konstruktionselemente nachträglich einwirkt und zu einer schnellen Abnutzung der am Anfang der Weiche befindlichen Zungenschienen führt.

Mit dem Ansteigen der Geschwindigkeit der Zugförderung erwies sich die Anwendung der Bahnweichen mit Kreisbogenkrümmung als immer weniger haltbar und anstelle dieser wurden andere geometrische Ausbildungen entwickelt, die bestrebt waren, die Nachteile der Bahnweichen mit Kreisbogenkrümmung zu beseitigen. Derartige Bahnweichen sind z.B. die Weichen mit der Form einer mit einer Geraden kombinierten Klothoide oder Parabel dritter Ordnung oder Weichen, deren Form einer Cosinuskurve entspricht.

Bei der Ausbildung der Bahnweichen in Form einer Klothoide oder Parabel sind die in die Weiche einfahrenden Fahrzeuge zwar keiner sprunghaften Beanspruchung ausgesetzt, die Krümmung ist jedoch im Anfangs- und Endpunkt des Übergangsbogens gebrochen, so dass die Einfahrgeschwin-digkeit in die Weiche entsprechend niedriger festgelegt werden muss. Die Ausbildung der Weiche in Form einer Klothoide oder Parabel erfordert eine Verlängerung der üblichen Bahnweichen mit kreisbogenförmiger Krümmung, da bei gleicher Konstruktionslänge die maximale Seitenkraft grösser wird.

Die Bahnweichen mit cosinusbogenförmiger Krümmung können bei neu verlegten Bahnstrecken als optimal betrachtet werden, wobei jedoch ihre Konstruktionslänge das Zweifache der mit kreisbogenförmiger Krümmung versehenen Bahnweichen beträgt, so dass sie zur Ablösung dieser nicht geeignet sind.

Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabe besteht darin, eine solche geometrische Ausbildung für Bahnweichen zu schaffen, bei welcher neben einer der Konstruktionslänge der mit kreisbogenförmiger Krümmung ausgebildeten Bahnweichen entsprechenden Konstruktionslänge und gleichem Ablenkungswinkel im Verhältnis zu den Kreisbogengeometrien wesentlich geringere Seitenkräfte-maxima entstehen und somit bei gebundenen Abmessungen diese zur Ablösung der kreisbogengekrümmten Bahnweichen geeignet sind.

Die gestellte Aufgabe wurde gemäss der Erfindung mit einer solchen Bahnweiche gelöst, welche nach Anspruch 1 ausgebildet ist.

Es ist ferner zweckmässig, wenn der zykloide Bogen für den äusseren Bogenstrang bemessen ist und die geometrische Form des inneren Bogenstran-ges unter Beachtung der gemeinsamen Länge der Spurweite und der Spurerweiterung von dieser abgeleitet ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Achsenbild einer Bahnweiche; und

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine gemäss der Erfindung ausgebildete Bahnweiche mit zykloider Bogenkrümmung.

In Fig. 1 ist ein schematisches Achsenbild einer Bahnweiche veranschaulicht, die einen aus Abschnitten mit einer Länge von a und b bestehenden geraden Hauptzweig 1 und einen von diesem unter einem Ablenkungswinkel a abgelenkten Ausweichzweig 2 mit einer Länge von bi aufweist. Es soll nun die Ablösung einer herkömmlichen kreisbogengekrümmten Bahnweiche unter Beibehaltung der Werte der oben angegebenen Parameter realisiert werden. Dazu ist gemäss der Erkenntnis, auf welcher die Erfindung beruht, die in Fig. 2 veranschaulichte Bahnweiche mit zykloider Geometrie geeignet, welche bei gleichen Konstruktionslängen von a, b und bi und gleichem Ablenkungswinkel a bei der Bewegung in Ausweichrichtung das Auftreten wesentlich geringere Seitenkräftemaxima bewirkt.

Wie allgemein bekannt ist, stellt eine Zykloide eine durch jeweils einen Punkt eines abgerollten Kreises umschriebene Kurve dar, die sowohl theoretisch als auch praktisch eindeutig festgelegt ist.

Unter Kenntnis des Ablenkungswinkeis « ist der entsprechende zykloide Bogenabschnitt eindeutig berechenbar. Ein aus dem Anfangspunkt A durch Inflexion ausgehender, den Ausweichzweig 2 bildender zykloider Bogen genügt den Bedingungen, wenn im Ausgangspunkt seine Tangente mit der Richtung des nicht-abgelenkten geraden Hauptzweigs 1 übereinstimmt. Gemäss Fig. 2 entspricht die Geometrie des äusseren Bogenstranges 3 des Ausweichzweigs 2 einem zykloiden Bogen. Unter Berücksichtigung der gemeinsamen Länge bi, der Spurweite c und einer Spurerweiterung kann für den inneren Bogenstrang 4 ein zykloider Bogen festgelegt werden. Unter Spurerweiterung ist der zusätzliche Schienenabstand zu verstehen, welcher bei Kurven mit kleinem Radius notwendig ist, damit die Radpaare der Schienenfahrzeuge in der Kurve nicht klemmen. Aus Fig. 2 geht weiterhin hervor, dass der Anfangspunkt A, A' des zykloiden Bogens sowohl auf dem äusseren Bogenstrang 3 als auch auf dem inneren Bogenstrang 4 vor dem Anfangspunkt B, B' der Zungenschienen 5 des Ausweichzweigs 2 liegt.

Die gemäss der Erfindung mit einer zykloiden Bogenkrümmung ausgebildete Bahnweiche löst die gestellte Aufgabe und ermöglicht weitaus bessere Fahreigenschaften und eine grössere Durchfahrt-

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geschwindigkeit als die mit Kreisbogenkrümmung ausgebildeten Bahnweichen, wobei eine weitaus geringere Abnutzung zu verzeichnen Ist.

Claims (2)

Patentansprüche

1. Bahnweiche zum geradlinigen oder abgelenkten Führen von Schienenfahrzeugen, deren schematisches Achsenbild aus einem geradlinigen Hauptzweig (1) und aus einem von diesem unter einem vorgegebenen Ablenkungswinkel (a) abgelenkten Ausweichzweig (2) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen des Ausweichzweigs (2) jeweils mindestens teilweise nach einer einen zykloiden Bogen umschreibenden Kurve verlaufen, wobei der Anfangspunkt (A, A') des zykloiden Bogens sowohl auf dem äusseren Bogenstrang (3) als auch auf dem inneren Bogenstrang (4) des Schienenpaares des Ausweichzweigs (2) vor dem Anfangspunkt (B, B') der Zungenschienen (5) der Bahnweiche liegen.

2. Bahnweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Bogenstrang (3) des Schienenpaares der zykloiden Kurve entsprechend verläuft, während der innere Bogenstrang (4) aus dem Verlauf des äusseren Bogenstranges (3) unter Berücksichtigung der gemeinsamen Länge (bi) der Spurweite (c) und der Spurerweiterung abgeleitet ist.

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