DE102008031153A1

DE102008031153A1 - Schienensystem und Einschienenbahn-Anlage

Info

Publication number: DE102008031153A1
Application number: DE102008031153A
Authority: DE
Inventors: Günter Becker; Josef Schmidt
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2028-07-04
Also published as: ATE499262T1; DE502008002690D1; CN101765532B; WO2009015743A1; EP2183143A1; ES2358562T3; EP2183143B1; CN101765532A; DE102008031153B4

Abstract

Bei einem Schienensystem (70) werden die Schienenstöße (4) durch ein Verbindungselement (52, 64, 74, 77) überbrückt, wobei die Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) fluchtend zueinander ausgerichtet werden und in Schienenrichtung verschiebbar sind. Die Schienen (71) und das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) sind derart ausgebildet, dass in Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b, 58a, 58b) am Schienenstoß (4) keine Unterbrechung entsteht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schienensystem für ein in Schienenrichtung bewegliches, schienengebundenes Fahrzeug, wobei das Schienensystem wenigstens eine Schiene mit wenigstens einem Schienenstoß aufweist, an welchem zwei Schienenenden zusammentreffen, wobei mindestens ein Verbindungselement zur Verbindung der Schienenenden vorgesehen ist, und eine Einschienenbahn-Anlage.
Derartige Schienensysteme sind aus der Eisenbahntechnik bekannt, wobei die Schienenstöße zum Ausgleich von Längenausdehnungen der Schienen bei Erwärmung vorgesehen sind. Die Schienen, die an einem Schienenstoß aufeinander treffen, sind durch in engem Abstand entlang der Schienenrichtung angeordneten Klammern oder dergleichen an einer Auflage oder Halterung befestigt und daher im Wesentlichen nicht gegeneinander beweglich, sondern in fluchtender Ausrichtung fixiert. Diese Befestigung erfordert jedoch einen hohen Fertigungsaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einschienenbahn-Anlage weiterzubilden, wobei der Fertigungsaufwand verringert sein soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Schienensystem nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und bei der Einschienenbahn-Anlage nach den in Anspruch 27 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung eines Schienensystems sind, dass die Schienenenden relativ zueinander in Schienenrichtung beweglich sind, dass durch das Verbindungselement die zwei Schienenenden in Schienenrichtung fluchtend geführt sind und dass an den Schienenenden und/oder an dem Verbindungselement eine Lauffläche für wenigstens ein Laufrad des schienengebundenen Fahrzeugs ausgebildet ist und das Laufrad quer zur Laufrichtung eine vorbestimmte Breite aufweist, wobei die Breite und/oder die Position quer zur Schienenrichtung der Lauffläche entlang der Schienenrichtung derart variiert ist/sind, dass jeder Abschnitt der in Schienenrichtung gedanklich in Abschnitte unterteilten Lauffläche dem Laufrad wenigstens einen Auflagebereich bietet und der Auflagebereich des Laufrads bei Überrollen des Schienenstoßes über die Breite des Laufrades wandert. Durch die Führung mittels des Verbindungselements, das ein- oder mehrteilig oder auch durch separate Teile ausgebildet sein kann, ist sichergestellt, dass die Schienenenden aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, wobei die Profile der beiden Schienen miteinander in Deckung bleiben. Die Aufstellung der Schiene oder der Schienen erfordert daher wesentlich weniger Befestigungselemente, und die Schienen sind nachgiebig, insbesondere quer zur Schienenrichtung, ausführbar. Die Montage des Schienensystems ist drastisch vereinfacht. An Außenflächen der Schienen ausgebildete Laufflächen für Laufrollen oder Antriebsräder gehen also selbst bei verändertem Abstand, also bei veränderter Lückenbreite des Schienenstoßes, ohne Stufenbildung insbesondere durch Versatz quer zur Schienenrichtung, ineinander über, fluchten also.
Durch die beschriebene Ausgestaltung der Laufflächen ist zusätzlich ein Mittel ausgebildet, um den Schienenstoß zu überbrücken, sodass der Schienenstoß stoßfrei überfahren werden kann. Der Auflagebereich des abrollenden Laufrades, der je nach Position des Laufrades entlang der Schiene auch aus mehreren, getrennten, in sich zusammenhängenden Teilbereichen gebildet sein kann, verschiebt oder verändert sich beim Abrollen quer zur Schienenrichtung, wobei aber zu keiner Position des Laufrades auf der Lauffläche ein Auflagebereich fehlt, sodass das Laufrad während seiner Bewegung über die gesamte Erstreckung der Lauffläche über den Schienenstoß hinweg unterstützt ist. Somit wird der Stoßeffekt am Fahrzeug beim Überfahren des Schienenstoßes verhindert, obwohl die Schienenenden in Schienenrichtung zueinander beweglich bleiben. Die in Schienenrichtung hintereinander liegenden Auflagebereiche beschreiben dabei eine tatsächliche oder effektive Lauffläche, die Abrollfläche, an der das Laufrad beim Abrollen tatsächlich die die Lauffläche bildenden Oberfläche berührt. Der Schienenstoß ist daher bei einer Bahn-Anlage einsetzbar, bei der Wagen mit hoher Geschwindigkeit, beispielsweise mehr als 15 m/s oder sogar mehr als 22 m/s, auf dem Schienensystem verfahrbar sind. Das Schienensystem ist somit flexibel gestaltet, zusätzliche Befestigungspunkte zur Aufnahme von Kräften, die beispielsweise durch thermische Ausdehnung in den Schienen entstehen, sind verzichtbar. Das Schienensystem kann diese Kräfte einfach kompensieren, indem es die thermische Ausdehnung oder Kontraktion zulässt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Verbindungselement an einem Schienenende in einem Festlager und an dem anderen Schienenende in einem Loslager mit dem jeweiligen Schienenende verbunden ist. Ein Festlager fixiert ein Bauteil in allen drei Translationsfreiheitsgraden, während ein Loslager ein, meist aber zwei Translationsfreiheitsgrade, fixiert, Bewegung in einer Richtung, hier der Schienenrichtung, aber zulässt. Hierdurch ist die Montage noch einmal vereinfacht, weil das Verbindungselement vor Zusammenfügen der Schienenenden an einem Schienenende unverlierbar befestigt werden kann. Auch sind die Führung und die Verbindung der Schienenenden nochmals verbessert, weil sich das Verbindungselement bei Ausweitung oder Stauchung des Schienenstoßes nicht ungewollt verschieben kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei Laufflächen für wenigstens zwei Laufräder, vorzugsweise an einer Schiene, ausgebildet sind, die einen Winkel zueinander aufweisen. Die Laufflächen sind vorzugsweise voneinander abgewandt, weshalb die Mittenebenen der Laufräder dann eine V-Anordnung bilden. Somit sind Spurkränze zur seitlichen Führung der Laufräder verzichtbar, wodurch die Laufruhe weiter verbessert ist.
Besonders günstige Fahreigenschaften ergeben sich für ein auf dem Schienensystem bewegtes Fahrzeug, wenn durch die an den Laufflächen abrollenden Laufräder das Fahrzeug bezüglich einer, insbesondere jeder, Richtung quer zur Schienenrichtung geführt ist. Vorzugsweise sind die Laufflächen so ausgerichtet, dass die Mittenebenen der Laufräder bei Beteiligung von drei Laufrädern eine Y-Anordnung oder umgekehrte Y-Anordnung und bei Beteiligung von wenigstens vier Laufrädern eine X-Anordnung bilden.
Eine besonders einfach herstellbare und verwendbare Ausführungsform kann vorsehen, dass sich die Laufflächen über die gesamte Länge der Schienen erstrecken. Die Laufräder greifen somit nicht nur im Übergangsbereich des Schienenstoßes an der vorgesehenen Laufflächen an, sondern im gesamten Verlauf der Fahrt des Fahrzeugs.
Eine vorteilhafte Fertigungsmöglichkeit für die Schienen des Schienensystems ergibt sich, wenn diese als Druckguss- oder Stranggussprofil ausgebildet sind, vorzugsweise aus Aluminium. Auch eine Fertigung in Leichtbauweise mit in Schienenrichtung erstreckten Hohlkammern, deren Trennwände eine Aussteifung der Schiene oder der Schienen bewirken, ist vorteilhaft ausführbar.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass die Schienenenden jeweils mindestens eine Hohlkammer umfassen, wobei das Verbindungselement in die Hohlkammer eines Schienenendes eingelegt ist und in die entsprechende Hohlkammer des anderen Schienenendes eingreift. Somit bilden die Schienenenden durch ihre Profilgebung unmittelbar Führungselemente aus. Es ergibt sich die Möglichkeit, das Schienensystem mit geringem Materialeinsatz zu fertigen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass das oder jedes Verbindungselement spielfrei bezüglich Beanspruchungen quer zur Schienenrichtung in einer Hohlkammer aufgenommen ist. Zusätzliche Befestigungs- und/oder Führungselemente sind somit verzichtbar, und der konstruktive Aufbau und die Montage des Schienensystems sind nochmals vereinfacht. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die spielfreie Anordnung sogar eine Klemmverbindung bildet.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass der Schienenstoß schräg zur Schienenrichtung, vorzugsweise in einem Winkel zur Schienenrichtung zwischen 40° und 60°, insbesondere 45° oder 50°, verläuft. Es hat sich herausgestellt, dass im angegebenen Winkelbereich und besonders bei den angegebenen Winkeln, wobei Abweichungen von 5° problemlos hinnehmbar sind, besonders günstige Verhältnisse für ein laufruhiges Überrollen des Schienenstoßes bestehen.
Der Schienenstoß kann durch einen trennenden Schnitt gebildet sein, der in einer mathematischen, gedachten Ebene ausgeführt ist. Diese Ebene kann schräg zur Schienenrichtung und mit Neigung zur vertikalen Richtung ausgerichtet sein. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass der Schienenstoß eine Ebene beschreibt, die vertikal ausgerichtet ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass am Schienenstoß wenigstens zwei Laufflächen ausgebildet sind und dass der Schienenstoß die mindestens zwei Laufflächen an Positionen unterbricht, die zueinander entlang der Schienenrichtung versetzt sind. Hierdurch ist ein einfach realisierbares Mittel zur Erzielung eines ruhigen Laufs für das Fahrzeug angegeben.
Für eine besonders einfache, wirkungsvolle Führung kann vorsehen sein, dass wenigstens ein Verbindungselement als ein Dorn ausgeführt ist, der in eine zylindrische Hohlkammer in beiden Schienenenden eingreift.
Für eine nochmals verbesserte Ausrichtung der Schienenenden kann eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vorsehen, dass wenigstens zwei Verbindungselemente als Dorne ausgeführt sind, die paarweise beidseitig der Schienenmitte und/oder an den quer zur Schienenrichtung äußeren Enden der Lauffläche oder der Laufflächen angeordnet sind.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass der Dorn oder die Dorne unterhalb, vorzugsweise direkt unterhalb, der Lauffläche bzw. der Laufflächen angeordnet sind. Somit ist sichergestellt, dass keine ungewollten Stufen am Übergang der Schienenenden entstehen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass wenigstens ein Verbindungselement wenigstens zwei Nutensteine aufweist, die in je eine Nut an den Schienenenden eingreifen. Die Nutensteine sind vorzugsweise mit Schrauben oder dergleichen Verbindungsmitteln an einer Führungsschiene oder Montageschiene befestigt, die an der Schiene oder den Schienen des Schienensystems anliegt und somit die Schienenenden fluchtend führt. Die Nutensteine bewirken nach Anziehen der Schrauben oder Betätigen der Verbindungsmittel ein klemmendes oder sogar formschlüssiges Halten des Verbindungselements an wenigstens einem Schienenende.
Eine günstige Laufeigenschaft und ein gleichmäßiger Kraftangriff der Laufräder ergeben sich bei einer vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Schiene oder die Schienen einen spiegelsymmetrischen Querschnitt quer zur Schienenrichtung hat/haben.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind an den Schienen zwei parallel verlaufende Befestigungsrinnen ausgebildet, deren Öffnungen aufeinander zu weisen, und an dem Verbindungselement zwei parallel verlaufende Führungskanten ausgebildet sind, wobei jede der Führungskanten des Verbindungselements in eine Befestigungsrinnen eingelegt ist und das Verbindungselement in Verlaufsrichtung der Befestigungsrinnen verschiebbar mit den Schienen verbunden ist. Die Befestigungsrinnen bilden ein vorteilhaftes Mittel zur linearen Führung. Durch die Wangen der Befestigungsrinnen wird die Beweglichkeit der Verbindung am Schienenstoß in einer Richtung beschränkt. Durch die paarweise, parallele Ausbildung von Befestigungsrinnen wird die Beweglichkeit in einer zweiten Richtung, die transversal zu der ersten liegt, eingeschränkt. Es ist nur noch ein Verschieben in Rinnenrichtung unbeschränkt möglich.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jede Führungskante an den Rinnengrund einer Befestigungsrinne angelegt. Durch den so hergestellten Formschluss ist ein versatzfreier Übergang von einem Schienenende auf das andere über den Schienenstoß hinweg ermöglicht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind an den Schienen mindestens zwei Laufflächen ausgebildet, die einen Winkel zueinander aufweisen. Das erfindungsgemäße Verbindungselement ermöglicht, dass bei flexibler Länge des Schienenstoßes jeder der Laufflächen versatzfrei über den Schienstoß hinweg verläuft. Denn die Schienenenden sind durch das Verbindungselement oder die Verbindungselemente relativ zueinander in allen senkrecht auf der Schienenrichtung stehenden Richtungen fixiert. Somit sind die Laufflächen zur Zentrierung des Wagens und zur Erzielung eines verbesserten Geradeauslaufs geeignet, indem entsprechende Laufrollen eingesetzt werden, deren Achsen ebenfalls in einem Winkel zueinander geneigt sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen den zwei Laufflächen ein Schwert ausgebildet. Die beschriebene Zentrierung ermöglicht, dass eine auf einem Wagen montierte, rotierende Scheibe mit magnetischen Bereichen nahe an das Schwert heranführbar ist. Somit werden in dem Schwert Wirbelströme induziert, die zum Vortrieb eines Wagens verwendbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung unterbricht der Schienenstoß die mindestens zwei Laufflächen an Positionen, die zueinander entlang der Schienenrichtung versetzt sind. Somit passieren die Laufrollen der Wagen auf den Laufflächen nicht zum gleichen Zeitpunkt den Schienenstoß. Das Gewicht der Wagen wird also zu jedem Zeitpunkt durch Laufrollen abgestützt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung verläuft der Schienenstoß schräg zur Schienenrichtung. Somit ist eine stoßfreie Passage des Schienenstoßes ermöglicht, denn die Laufrollen der Wagen sind so breit ausführbar, dass jede einzelne Laufrollen den Schienestoß stoßfrei überrollt, indem zunächst eine Seite der Laufrolle und danach die andere Seite der Laufrolle den Schienenstoß passiert.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung bildet das Verbindungselement einen Teil einer Lauffläche im Bereich des Schienenstoßes. Von Vorteil ist dabei, dass die Funktion des Führens mit der Funktion des Überrückens von einem Bauteil ausgeführt wird. Somit ist der Fertigungsaufwand für den Schienenstoß reduziert.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Schienen jeweils mindestens eine Hohlkammer, wobei das Verbindungselement in die Hohlkammern eingelegt ist. Die Hohlkammern sind zur Erhöhung der Stabilität der Schiene ausgebildet und verlaufen in Schienenrichtung. Die Wände der Hohlkammern bilden Befestigungsrinnen, an denen sich das Verbindungselement abstützen kann, und durch die es geführt wird beim Atmen des Schienenstoßes. Es sind nur wenige zusätzliche Fertigungsschritte auszuführen, um die Hohlkammern für eine Aufnahme des Verbindungselements oder der Verbindungselemente vorzubereiten.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in die Wandung der Hohlkammer an den Schienenenden jeweils eine Aussparung eingebracht, durch die das Verbindungselement zur Bildung eines Teils der Lauffläche ragt. Vorzugsweise ist die Aussparung jeweils vom Schienenende her als Ausfräsung ausgeführt und formt ein nach dem Schienenende zu offenes Langloch. Somit kann das Verbindungselement die auf der Lauffläche abrollenden Räder aufnehmen und über den Schienenstoß führen. Die Ausführung des Übernahmebereichs als Langloch ermöglicht, dass der Punkt oder der Bereich, in welchem das Verbindungselement die Laufrollen übernimmt, mit dem Atmen des Schienenstoßes, also mit dem Aufeinanderzu- und Voneinanderwegbewegen, wandern kann, ohne dass eine Stoßstelle auftritt. Vorzugsweise ist am Verbindungselement eine Kante ausgebildet, die durch die Ausfräsung ragt, und besonders vorzugsweise weist diese Kante eine konvexe Krümmung auf, durch die am Übergang von der Lauffläche zur Kante auftretende Stöße abgemildert werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Verbindungselement als eine Platte ausgeführt, wobei die parallel verlaufenden Führungskanten zueinander versetzt angeordnet sind. Durch die versetzte Ausbildung wird erreicht, dass die Führungskanten in montierter Position in verschiedenen Bereichen in Schienenrichtung in die jeweilige Befestigungsrinne greifen. Somit ist das Verbindungselement durch Drehen um eine Achse, die Senkrecht auf der Platte steht, in die Halteposition bringbar. Vorzugsweise ist jede Führungskante in dem der jeweils anderen Führungskante gegenüberliegenden Bereich zurückgenommen. Das Verbindungselement weist dadurch in einer Richtung, die schräg zu den Führungskanten verläuft, eine geringere Abmessung auf als der Geradenabstand der verlängerten Führungskanten. Letzterer ist gleich dem Abstand der Rinnengründe der Befestigungsrinnen. Durch die Rücknahmen kann das Verbindungselement seitlich ohne Verkippen zwischen die Befestigungsrippen eingebracht werden. Die Schienenenden am Schienstoß müssen also zur Montage des Verbindungselements nicht quer zur Schienenrichtung gegeneinander bewegt werden, sondern das Verbindungselement kann in schräger Orientierung flach zwischen die Befestigungsrinnen eingelegt werden und anschließend durch Drehen in Halteposition gebracht werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind in der Platte Langlöcher ausgebildet zur Befestigung und Führung an mindestens einer Schiene, wobei die Langlöcher parallel zu den Führungskanten ausgerichtet sind. Somit ist die Lückengröße des Schienenstoßes, also der Abstand zwischen den Schienenenden, veränderbar. Der Schienenstoß kann flexibel Stress und Spannungen im Schienenmaterial aufnehmen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zwei identisch ausgebildete Verbindungselemente beidseits der Schienen angeordnet und durch Schrauben miteinander verbunden. Somit ist eine feste Führung der Schienenenden ermöglicht. Durch die identische Ausbildung der Verbindungselemente ist die Teilezahl für die Montage des Schienensystems reduziert. Fehlmontagen sind vermieden. Vorzugsweise weist das Verbindungselement eine zweizählige Drehsymmetrie und/oder eine Spiegelsymmetrie und/oder eine Punktspiegelungssymmetrie auf, um die beidseitige Montage zu ermöglichen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an einer weiteren Stelle in die Befestigungsrinnen ein Adapter zur Halterung eines Kabels eingeklemmt. Somit sind die Befestigungsrinnen nutzbar für die Montage eines Primärleiters zur berührungslosen, induktiven Energieversorgung von Verbrauchern auf den Wagen der Schienenbahn-Anlage.
Wichtige Merkmale der Erfindung einer Einschienenbahn-Anlage sind, dass ein erfindungsgemäßes Schienensystem umfasst ist. Es ist somit eine Einschienenbahn-Anlage mit einem flexibel-elastischem Schienensystem ausgebildet, dass nur wenige Abstützpunkte und/oder Befestigungspunkte benötigt. Vorzugsweise ist das Schienensystem auf Stützen aufgestellt, wobei der Abstand benachbarter Stützen wenigstens 10 m beträgt. Somit sind die Montagekosten und der Materialeinsatz für die Aufstellung der Schienenbahn-Anlage reduziert.
Unter Einschienenbahn-Anlage wird allgemeine eine Anlage zum schienengebundenen Transport verstanden, bei der Wagen auf einem Schienensystem abrollen, wobei das Schienensystem aus einem Schienenstrang oder aus mehreren Schienensträngen gebildet wird wobei im Fall mehrerer Schienenstränge diese fest miteinander verbunden und gemeinsam durch Befestigungsmittel an einer Unterlage montiert sind. Beispielsweise kann solch ein Schiensystem aus drei parallel verlaufenden Rohren gebildet sein, die im Querschnitt an den Ecken eines Dreiecks angeordnet sind, und die untereinander durch Stege verbunden sind, wobei der Abstand zweier benachbarter Stege einen Bruchteil des Abstandes zweier benachbarter Befestigungspunkte für das Schienesystem als Ganzes beträgt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Schienenstöße jeweils zwischen zwei benachbarten Stützen angeordnet. Die längenveränderlich ausgeführten Schienenstöße können somit Spannungen aufnehmen, die auf die Schienen durch Schwingungen eingebracht werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mindestens ein entlang des Schienensystems verfahrbarer Wagen vorgesehen, der eine rotierende Scheibe mit magnetischen Bereichen umfasst, die in dem Schwert des Schienensystems Wirbelströme induziert. Da das Schwert zwischen den Laufflächen angeordnet ist und die Laufflächen an den Schienenstößen durch die Verbindungselemente jeweils zu den Laufflächen des benachbarten Schienenabschnitts ausgerichtet werden, sind auch die entlang der Schienen verlaufenden Schwerter zweier benachbarter Schienenabschnitte zueinander ausgerichtet. Die rotierende Scheibe ist somit in geringem Abstand vom Schwert führbar, ohne dass am Schienenstoß Kollisionen zu befürchten sind. Durch den geringen Abstand der Scheibe vom Schwert sind in dm Schwert Wirbelströme induzierbar, die stark genug sind, um den Wagen mit der Scheibe anzutreiben.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
Es zeigt
1 eine Einschienenbahn-Anlage,
2 einen Wagen einer Einschienenbahn-Anlage,
3 einen Schnitt durch die Schiene einer Einschienenbahn-Anlage mit Antriebseinheit eines Wagens,
4 einen Schienenstoß einer Einschienenbahn-Anlage,
5 den Schienenstoß aus 4 von oben,
6a eine Prinzipskizze eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Schienenstoßes,
6b eine Prinzipskizze eines Schnitts durch eine Schiene im Bereich des Schienenstoßes aus 6a und
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schienenstoßes.
1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Einschienenbahn-Anlage. Auf einer Schiene 1 ist ein Fahrzeug 2 verfahrbar. Die Schiene 1 ist auf Stützen 3 befestigt. Der Befestigungsbereich jeder Stütze 3 erstreckt sich über eine Länge, die klein ist gegenüber dem Abstand benachbarter Stützen 3. Die Befestigung lässt jeweils eine Torsionsschwingung eines Bereichs der Schiene 1 um die Achse der Stütze 3 zu. Die Schiene 1 ist mit einem Profil ausgebildet, das eine größere Biegesteifigkeit in einer ersten, der vertikalen, Richtung als in einer zweiten, der horizontalen, Richtung aufweist. Somit liegt die bevorzugte Schwingungsrichtung der Schiene 1 zwischen zwei benachbarten Stützen 3 in einer horizontale Ebene quer zur Laufrichtung der Schiene 1.
Die Schienen 1 des Schienensystems sind als Aluminium-Stangenprofil ausgeführt.
Der Abstand zwischen zwei benachbarten Stützen beträgt in geraden Abschnitten mindestens 10 m, vorzugsweise 12 m. Die Schiene 1 ist so ausgelegt, dass bei am Einsatzort üblichen Windstärken windinduzierte Schwingungen angeregt werden, deren maximale Auslenkung am Schwingungsbauch 20 cm und mehr beträgt. Die Anregung von Schwingungen kann auch durch das Verfahren des Fahrzeugs 2 erfolgen.
Die Schiene 1 ist aus aufeinanderfolgenden Schienenabschnitten zusammengesetzt, die an Schienenstößen miteinander verbunden sind. Die Schienenstöße sind jeweils zwischen zwei benachbarten Stützen 3 angeordnet, vorzugsweise in der Mitte zwischen zwei Stützen 3.
An einer Seite der Schiene 1 ist ein Primärleiter in einem Halteprofil 25 angeordnet. Der Wagen 2 wird berührungslos induktive aus diesem Primärleiter mit Energie zum Antrieb und zum Betrieb von Elektronik auf dem Wagen versorgt.
Ebenso zeigt 2 eine Ansicht eines Wagens einer Einschienenbahn-Anlage mit einem Schienensegment. In 3 ist der Schnitt durch das Schienensegment mit der relativen Position der Antriebseinheit des Wagens gezeigt. Teilweise sind Komponenten und Bauteile weggelassen.
In 2 und 3 umfasst der Wagen den Elektromotor 30, der wiederum elektrische Anschlussvorrichtungen 31 aufweist. Der Motor treibt Scheiben 32 an, auf denen ein Magnetbelag 33 mit in Umfangsrichtung aufeinander folgenden, in axialer Richtung abwechselnd magnetisierten Magnetbereichen 33a aufgebracht ist. Der Motor wird bei hoher Drehzahl betrieben, vorzugsweise mehr als 1000 Umdrehungen pro Minute. Je höher die Drehzahl ist, desto größer ist der Wirkungsgrad des Antriebs.
Der Antrieb arbeitet nach dem Wirbelstromprinzip. In dem Schwert 34 erzeugen die rotierten Magnetbereiche 33a Wirbelströme. Diese wirken magnetisch zurück auf die Magnetbereiche 33a der Scheibe 32. Es resultiert eine Vorschubskraft durch die im Schwert 34 des Schienenprofils 35 induzierten Wirbelströme, die mit dem durch die Drehbewegung des Motors erzeugten veränderlichen Magnetfeld Wechselwirken. Die Vorschubskraft wirkt in Schienenrichtung.
Zur Erzeugung einer Bremsbeschleunigung ist die Drehrichtung des Motors zu verlangsamen oder umzukehren.
Die den Motor 30 ansteuernde Steuerungselektronik berücksichtigt die Erwärmung des Schwertes durch Modellbildung und steuert den Motor 30 derart, dass die Erwärmung unter einem kritischen Wert gehalten wird.
Das Schienenprofil 35 weist einen Aufnahmebereich 36 für Versorgungskabel auf, die den nächsten Schienenabschnitt versorgen. Die Kabel sind sozusagen durchleitbar. Im nächsten Schienenabschnitt kann die durchgeleitete Energie dann den dortigen Primärleitern zur Verfügung gestellt werden. Die Bereiche 36 sind mit einer Abdeckung 37 versehbar. Dies ist vorzugsweise auch mit einem Magnetfelder abschirmenden Material versehen.
Die Seitenflächen der Schiene sind als Funktionsflächen 47 ausgebildet, an denen sich verschiedene Adapter befestigen lassen.
Hierzu werden die Funktionsflächen 47 durch Befestigungsrinnen 46 begrenzt. Der jeweils benötigte Adapter wird schräg eingeführt und um eine Achse gedreht, bis die Enden des Adapters in jeweils eine Befestigungsrinne 46 greifen. Diese Endposition ist in 3 am Beispiel eines Einklemmblechs 38 und eines Kabelkanalhalters 44 gezeigt. Weitere Adapter, beispielsweise für Lesemarkierungen, sind vorsehbar.
Am Einklemmblech 38 ist eine Halterung 39 für Koaxialleiter ausgebildet. Der Wagen umfasst bei Einsatz eines Koaxialleiters auch eine Antenne, die am Koaxialleiter entlang geführt wird zum Datenaustausch. Alternativ oder zusätzlich ist auch ein Barcode am Aufnahmebereich 45 an der Halterung 39 anbringbar. Es sind auch statt Barcode andere Lesemarken anbringbar. Für den Barcode oder die anderen Lesemarken ist am Wagen optional ein entsprechendes Lesegerät vorsehbar, das zum Ablesen der Informationen geeignet ist und somit eine Positionserfassung ausführbar macht. Die Informationen werden von dem elektronischen Gerät des Wagens verarbeitet und über die Mittel zur Datenübertragung, wie Koaxialleiter und/oder Funkwellen, einer zentralen Steuerungseinheit gemeldet.
Der Wagen wird mit am Gestänge 41 des Wagens vorgesehenen Führungsrollen 40 geführt, die an Laufflächen (42, 43) abrollen können. Dabei dienen die Laufflächen 43 der seitlichen horizontalen Stabilisierung, also gegen ein Verkippen des Wagens um eine Achse, die parallel zur Schienenverlaufsrichtung ist. Die konkav gekrümmten Laufflächen 42 dienen der Stabilisierung des Wagens 30 in Gravitationsrichtung, also einer Zentrierung des Wagens in Bezug auf die Schienenmitte. Die Krümmung der Laufflächen 42 führt zusammen mit der zum Gravitationsrichtung schräg angeordneten Führungsrollen zu einer Selbststabilisierung, die insbesondere im Bereich von Kurven wichtig ist. Bei geraden Schienenstrecken wird eine Stabilisierung und Verminderung von Schwingungen um die Ruhelage bewirkt.
An dem an einer Funktionsfläche 47 angebrachten Kabelkanalhalters 44 ist ein Halteprofil 25 eingeklipst. An diesem Halteprofil 25 ist wiederum ein Primärleiter in Form mehrerer Hinleiter kraft- und formschlüssig eingelegt und gehalten. Die zweifach ausgeführten Rückleiter des Primärleitersystems sind in weiteren Halteprofilen 45 eingelegt, welche ebenfalls am Kabelkanalhalters 44 befestigt sind.
In 2 sind durch die Darstellung in Schrägansicht die einzelnen in Umfangsrichtung jeweils nebeneinander angeordneten Magnetbereiche 33a sichtbar, die eine abwechselnde Magnetisierungsorientierung in axialer Richtung des Elektromotors 30 aufweisen.
In 2 und 3 ist das elektronische Gerät nicht gezeigt. Es ist ebenfalls vom Wagen umfasst. In 3 ist das Gestänge des Wagens ebenfalls nicht gezeigt. Der Motor 30 und der U-förmige Übertragerkopf 27 sind bei dem Wagen nach 3 über ein Gestänge verbunden. Der Übertragerkopf 27 umfasst teilweise den in das Halteprofil 25 eingelegten Primärleiter in einem Bereich. Im Übertragerkopf 27 ist eine pickup-Spule angeordnet, die induktiv an den Primärleiter gekoppelt ist. An die pickup-Spule ist ein Schwingkreis angeschlossen, über den der Elektromotor 30 mit Energie aus dem Primärleiter versorgt wird.
4 zeigte einen Abschnitt des Schienensystems im Bereich eines Schienenstoßes 4.
Durch das Schienenprofil wird eine erste Hohlkammer 51a und eine zweite Hohlkammer 51b gebildet, an deren Außenwänden eine erste Lauffläche 42a und eine zweite Lauffläche 42b ausgebildet sind.
Die Laufflächen 42a, 42b sind konkav gekrümmt ausgebildet und nehmen über Laufrollen das Gewicht eines Wagens auf, der entlang der Schiene verfahrbar ist. Die Laufflächen 42a und 42b sind zueinander in einem Winkel angeordnet. Die entsprechenden Laufrollen am Wagen sind ebenfalls in einem passenden Winkel zueinander angeordnet. Durch die Anordnung der Laufflächen wird erreicht, dass die energetisch günstigste Position des Wagens quer zur Schienenrichtung die zentrierte Position ist.
An der Schiene ist ein Schwert 34 ausgebildet, in dem zum Vortrieb des Wagens ein Wirbelstrom induziert wird. Durch die Ausrichtung des Wagens quer zur Schienenrichtung auf eine zentrierte Position wird die Einhaltung eines definierten Abstands zwischen Induktionsmitteln auf dem Wagen und dem Schwert erreicht.
Durch das Schienenprofil wird weiter eine dritte Hohlkammer 50a und eine vierte Hohlkammer 50b gebildet, an deren Außenwänden weitere Laufflächen 43a, 43b ausgebildet sind. Auf diesen weiteren Laufflächen 43a, 43b rollen Stützräder der Wagen ab und nehmen Kippkräfte auf, die auf die Wagen wirken.
An der Unterseite der Hohlkammern 51a, 51b und an der Oberseite der Hohlkammern 50a, 50b sind Befestigungsrinnen 46 ausgebildet. Die Befestigungsrinnen 46 sind dabei so angeordnet, dass die Öffnungen aufeinander zeigen. Somit können, wie in 3 gezeigt, Haltebleche 38 und Kabelkanalhalter 44 in die Befestigungsrinnen 46 eingeklemmt werden. Das Halteblech 38 und der Kabelkanalhalter 44 sind hierzu in ihren Endbereichen federnd ausgestaltet. Halteblech 38 und Kabelkanalhalter 44 werden befestigt, indem sie schräg in Bezug auf die senkrechte Richtung auf die Funktionsfläche 47 aufgesetzt werden und anschließend um eine Achse, die auf der Funktionsfläche 47 senkrecht steht, gedreht werden, bis die federnd ausgebildeten Endbereiche in die Befestigungsrinnen 46 einrasten.
Die Schienen in 4 sind durch eine Verbindungsplatte 52 verbunden. In der Verbindungsplatte 52 sind Langlöcher 54 ausgebildet, durch die Schrauben 53 gesteckt sind. Die Schrauben 53 sind durch eine zur Verbindungsplatte 52 identisch ausgeformte weitere Verbindungsplatte 52 gesteckt und mit Muttern gesichert. Somit sind beidseits der Schienen im Bereich des Schienestoßes 4 Verbindungsplatten 52 angeordnet, die die Schienenenden in horizontaler Richtung fluchtend ausrichtend.
An der Verbindungsplatte 52 ist eine geradlinige Führungskante 55a ausgebildet, die in eine Befestigungsrinne 46 eingreift und die an dem Rinnengrund der Befestigungsrinne 46 angelegt ist.
An der Verbindungsplatte 52 ist eine weitere geradlinige Führungskante 55b ausgebildet, die parallel zur Führungskante 55a verläuft. Die Führungskante 55b greift in die untere Befestigungsrinne 56 ein und liegt an deren Rinnengrund an. Hierdurch ist ein relatives Versetzen der Schienen 5a, 5b am Schienenstoß 4 in vertikaler Richtung verhindert.
Führungskante 55a und Führungskante 55b sind zueinander versetzt angeordnet und gehen über eine Rücknahem 59a, 59b in eine weitere Kante 56a, 56b über. Somit ist der Abstand der Führungskanten 55a und 55b voneinander größer als der Abstand jeder Führungskante 55a, 55b von der jeweils gegenüberliegenden, zurückgenommenen Kante 56a, 56b. Die Rücknahmen 59a, 59b sind dabei so groß gewählt, dass ein flaches Einsetzen der Verbindungsplatte 52 in den Raum zwischen den Befestigungsrinnen 46 in leicht verdrehter Position ermöglicht ist, während nach dem Einsetzen die Führungskanten 55a, 55b durch Drehung um eine Achse, die senkrecht auf der Fläche zwischen den Befestigungsrinnen steht, in die Befestigungsrinnen 46 eingeführt werden.
Die Schienenenden 5a, 5b sind durch die beidseits angebrachten Verbindungselemente 52 in horizontaler und vertikaler Richtung relativ zueinander fixiert, wobei die Schienenprofile fluchtend ineinander über gehen. In Schienenrichtung ist dagegen eine relative Abstandsänderung, beispielsweise durch Temperaturschwankungen oder Schwingungen des Schienensystems, möglich, zumindest im Rahmen der Längsausdehnung der Langlöcher 54.
5a zeigt den Schienenstoß nach 4 von oben. Der Schienstoß ist als schräg verlaufende Lücke 57 zwischen den Schienenenden 5a und 5b ausgebildet, wie sie durch einen Gehrungsschnitt entsteht.
Auf den Laufflächen 42a und 42b rollen die oberen Laufräder 40 der Wagen aus 2 ab. Diese Laufräder sind so breit ausgeführt, dass sie eine Spur auf den Laufflächen 42a und 42b zeichnen, deren Breite mindestens die Hälfte der Breite der Laufflächen 42a beziehungsweise 42b beträgt.
In 5a sind mit 58a und 58b die Abrollbereiche der Laufräder eingezeichnet. Es ist ersichtlich, dass die Räder eines Laufradpaares 40 zu unterschiedlichen Zeiten die Lücke 57 passieren, da die Übergänge in der Lauffläche 42a und in der Lauffläche 42b zueinander in Schienenrichtung versetzt sind. Außerdem wird, bedingt durch die Breite der Laufräder und die Schrägung der Lücke 57, jedes Laufrad für sich die Lücke 57 nicht spüren, da zu jedem Zeitpunkt ein Teilbereich des Laufrads auf einer Lauffläche 42a beziehungsweise 42b aufliegt.
6a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schienestoßes. Dargestellt ist eine Prinzipskizze, die auf die 2 bis 5 anwendbar ist. In ein erstes Schienenende 60b ist eine Aussparung 68 eingearbeitet, durch den eine Abrollkante 63 eines Verbindungsteils 62 ragt. Die Aussparung 68 ist in eine Lauffläche derart eingebracht, dass sie in der Abrollfläche 61 einer Laufrolle angeordnet ist. Somit bildet die Abrollkante 63 einen Teil der Abrollfläche 61, und die Laufrolle rollt über diese Abrollkante über den Schienestoß hinweg, ohne eine Unebenheit zu spüren.
6b stellt eine Schnittansicht durch das Schienenende 60b dar. Das Verbindungsteil 62 ist in eine Hohlkammer 67 eingeführt. Bei einer Schiene nach 2 bis 5 ist die Hohlkammer 51a und/oder 51b verwendbar. Das Verbindungsteil 62 ist als Profilteil ausgeformt und bildet Führungsflächen 64, die die Wandung der Hohlkammer 67 flächig berühren. An den Schenkeln des Profilteils ist jeweils eine Führungskante 65 ausgeformt, die in eine Rinne der Hohlkammer 67 eingreift und am Rinnengrund 66 anliegt. Somit ist eine lineare Führung der Schiene entlang der Längsrichtung des Verbindungsteils 62 ermöglicht.
Das Verbindungsteil 62 ist, wie in 6a gezeigt, in eine am anderen Schienenende 60a ausgebildete Hohlkammer eingesteckt. Somit werden die Schienenenden 60a und 60b relativ zueinander linear geführt. Die Abrollkante 63 ragt durch eine Aussparung in dem Schienenende 60a hindurch, wobei die Aussparung genauso wie die Aussparung 68 ausgebildet ist.
Das Verbindungsteil 62 ist kürzer ausgeführt als die gesamte von den Hohlkammern 67 umschlossene Bereich. Somit sind die Schienenenden 60a und 60b zueinander verschiebbar.
Die Lauffläche der Schiene, die die Abrollfläche 61 umfasst, mündet in einen Spitze 69, die in ein nicht dargestelltes Schwert ausläuft, das wie das Schwert 34 aus 3 geformt ist.
Bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel hat ein allgemein mit 70 bezeichnetes Schienensystem, das für ein in Schienenrichtung bewegliches, schienengebundenes Fahrzeug vorgesehen ist, eine Schiene 71, die einen Schienenstoß 4 aufweist, an welchem zwei Schienenenden 72, 73 zusammentreffen.
Die Schienenteile der Schienen 71 sind aus Aluminium als Stranggussprofil gefertigt. Durch das Profil sind Hohlkammern 76 gebildet, durch die eine Leichtbau-Ausführung der Schiene 71 erreicht ist, wobei die Trennwände der Hohlkammern 76 die Schiene 71 aussteifen. Die Schiene 71 weist einen längs zur Schienenrichtung gleichbleibenden Querschnitt und ein gleichbleibendes Profil auf.
Durch den Schienenstoß 4 ist ein Schnitt in der Schiene 71 ausgebildet und die Schiene 71 im Verlauf der Schienenrichtung unterbrochen, wobei der Schnitt in einer Ebene verläuft, die vertikal ausgerichtet ist und schräg zur Schienenrichtung verläuft. Der Schnitt ist als 50° Schrägschnitt ausgeführt.
Das Schienensystem 70 hat weiter zwei Verbindungselemente in Form von je einem Dorn 74. Diese Dorne 74 sind in zylinderförmige, in Schienenrichtung ausgerichtete Hohlkammern 75 angeordnet, wobei der Innendurchmesser der Hohlkammern 75 so auf den Durchmesser der Dorne 74 abgestimmt ist, dass die Dorne 74 spielfrei in den Hohlkammern 75 gehalten sind. Zur Verbindung des Schienenendes 72 mit dem Schienenende 73 werden die an den freien Spitzen oder Enden konisch verjüngend abgeschrägten Dorn 49 in den Hohlkammern des anderen Schienenendes 73 eingesteckt, wobei die Hohlkammern gleichartig zu den Hohlkammern 72 des einen Schienenendes 72 ausgestaltet sind.
Durch diese Streckverbindung bleiben die Schienenenden 72, 73 relativ zueinander in Schienenrichtung beweglich, und durch die Dorne 74 werden die zwei Schienenenden in Schienenrichtung fluchtend geführt.
Die Dorne 74 sind in dem einen Schienende 72 unbeweglich befestigt und bilden ein somit Festlager, während sie in die Hohlkammern des anderen Schienenendes 73 lediglich eingesteckt werden und weiterhin beweglich bleiben, also ein Loslager bilden.
Die Dorne 75 sind aus Stahl gefertigt und stellen einen elektrischen Kontakt zwischen den Schienenenden 72, 73 her.
Das Schienensystem 70 weist weiter eine Montageschiene 77 auf, die mit einer Ausnehmung 78 an der Unterseite der Schiene 71 eine Keilführung bildet.
An der oberen Kante der mit V-Profil ausgebildeten Montageschiene 77 sind Nutensteine 79, 80 mit der Montageschiene 77 verbunden. Diese Nutensteine 79, 80 werden in eine längs zur Schienenrichtung verlaufende Nut 81 an der Unterseite der Schienen 71 eingeführt. Ein Nutenstein 79 wird in die Nut 81 des einen Schienenendes 72, der andere Nutenstein 80 in die Nut 81 des anderen Schienenendes 73 eingeführt.
Die Nutensteine 79, 80 sind durch eine Schraubverbindung an der Montageschiene gehalten, die von unten betätigbar ist. Die Schraubverbindung wird durch von unten eingeführte und in die Nutensteine 79, 80 eingeschraubte Schrauben bewirkt. Die Schrauben des Nutensteins 79 werden nach Einführen des Nutensteins 79 in die Nut 81 des einen Schienenendes 72 angezogen, wodurch ein Festlager gebildet ist. Die Schrauben des anderen Nutensteins 80 werden dagegen nach Einführen des Nutensteins 80 in das andere Schienenende 73 nicht angezogen, wodurch die Montageschiene 77 bezüglich dieses Schienenendes 73 in Schienenrichtung verschiebbar bleibt und also ein Loslager bildet. Die Schrauben des Nutensteines 80 werden jedoch nicht soweit gelöst, dass ein Bewegungsspiel quer zur Schienenrichtung entsteht.
An jedem Schienenende 72, 73 sind weiter zwei Laufflächen 42, 42a für zwei Laufräder des schienengebundenen Fahrzeugs ausgebildet. Die Laufflächen 42, 42a eines Schienenendes 72, 73 sind gegeneinander geneigt, so dass die abrollenden Laufräder V-förmig zueinander stehende Mitteneben haben.
Die beim Betrieb vorgesehenen Laufräder haben quer zur Laufrichtung eine vorbestimmte Breite, die wenigstens die Hälfte der Breite der Laufflächen 42, 42a ausnutzt. Dadurch, dass der Schienenstoß 4 als schräger Schnitt ausgeführt ist, variiert die Breite und die Position quer zur Schienenrichtung der Lauffläche entlang der Schienenrichtung. Dadurch, dass die Laufräder eine Mindestbreite aufweisen, ist jedoch sichergestellt, dass jeder Abschnitt der in Schienenrichtung gedanklich in Abschnitte unterteilten Lauffläche dem Laufrad wenigstens einen Auflagebereich bietet und der Auflagebereich des Laufrads bei Überrollen des Schienenstoßes über die Breite des Laufrades wandert. Die Unterteilung des Bereichs des Schienenstoßes in Abschnitte kann hierbei beliebig verfeinert werden, ohne dass sich Abschnitte mit fehlendem Auflagebereich ergeben.
Die Dorne 79 sind an den quer zur Schienenrichtung äußeren Enden der Laufflächen 42, 42a und direkt unterhalb dieser Laufflächen 42, 42a angeordnet.
Das Schienensystem 1 weist zwei weitere Laufflächen 43, 43a auf, die im unteren Bereich der Schienen 71 ausgebildet sind und derart gegeneinander und gegen die Laufflächen 42, 42a geneigt sind, dass die Mittenebenen von vier je auf einer Lauffläche 42, 42a, 43, 43a abrollenden Laufräder eine X-Anordnung bilden.
Während die Laufflächen 42, 42a für die das Gewicht tragenden Laufräder bestimmt sind, greifen an den Laufflächen 43, 43a Stützräder an, die das Fahrzeug führen und an der Schiene 71 halten.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen sind drei Laufräder vorgesehen, deren Mittenebenen eine Y-Anordnung oder eine umgekehrte Y-Anordnung bilden, und die Laufflächen sind entsprechend ausgebildet. Bei der Y-Anordnung tragen zwei gegeneinander geneigte, oberhalb der Schiene positionierte Laufräder das Gewicht des Fahrzeugs, während das dritte Laufrad unterhalb der Schiene angeordnet ist und das Fahrzeug auf der Schiene hält. Die umgekehrte Y-Anordnung ergibt sich durch Umkehrung der beschriebenen Y-Anordnung, bei welcher das einzelne, dritte Rad vertikal über der Schiene angeordnet ist und das Gewicht des Fahrzeugs trägt. Weitere Anordnungen sind in weiteren Ausführungsbeispielen realisiert.
Bei dem Schienensystem werden die Schienenstöße durch ein Verbindungselement überbrückt, wobei die Schienenenden fluchtend zueinander ausgerichtet werden und in Schienenrichtung verschiebbar sind. Die Schienen und das Verbindungselement sind derart ausgebildet, dass in Laufflächen am Schienenstoß keine Unterbrechung entsteht.

1: Stütze
2: Wagen
3: Stütze
4: Schienenstoß
5a, 5b: Schienenende
20: Rad
21: Platte
22: Antrieb
23: Antenne
24: Koaxialleiter
25: Halteprofil
26: Grundhalteprofil
27: U-förmiger Übertragerkopf, Pick-Up
28: elektronisches Gerät mit Leistungselektronik
29: Führungsrollen
30: Elektromotor
31: elektrische Anschlussvorrichtungen
32: Scheibe
33: Magnetbelag
33a: Magnete mit abwechselnder Magnetisierungsorientierung
34: Schwert
35: Schienenprofil
36: Aufnahmebereich für Versorgungskabel
37: Abdeckung
38: Einklemmblech
39: Halterung für Koaxialleiter
40: Führungsrollen
41: Gestänge
42, 42a, 42b: gekrümmte Lauffläche
43, 43a, 43b: Lauffläche
44: Kabelkanalhalter
45: Aufnahmebereich für Barcode oder Lesemarken
46: Befestigungsrinne
47: Funktionsfläche
50a, 50b: Hohlkammer
51a, 51b: Hohlkammer
52: Verbindungsplatte
53: Schraube
54: Langloch
55a, 55b: Führungskante
56a, 56b: zurückgenommene Kante
57: Gehrungsschnitt
58a, 58b: Abrollbereich
59a, 59b: Rücknahme
60a, 60b: Schienenende
61: Abrollfläche
62: Verbindungsteil
63: Abrollkante
64: Führungsfläche
65: Führungskante
66: Wandung
67: Hohlkammer
68: Aussparung
69: Spitze
70: Schienensystem
71: Schiene
72, 73: Schienenende
74: Dorn
75, 76: Hohlkammer
77: Montageschiene
78: Ausnehmung
79, 80: Nutenstein
81: Nut

Claims

Schienensystem für ein in Schienenrichtung bewegliches, schienengebundenes Fahrzeug (2), wobei das Schienensystem (70) wenigstens eine Schiene (71) mit wenigstens einem Schienenstoß (4) aufweist, an welchem zwei Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) zusammentreffen, wobei mindestens ein Verbindungselement (52, 64, 74, 77) zur Verbindung der Schienenenden (72, 73) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenenden (72, 73) relativ zueinander in Schienenrichtung beweglich sind, dass durch das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) die zwei Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) in Schienenrichtung fluchtend geführt sind und dass an den Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) und/oder an dem Verbindungselement (52, 64, 74, 77) eine Lauffläche (42, 42a, 42b) für wenigstens ein Laufrad (40) des schienengebundenen Fahrzeugs (2) ausgebildet ist und das Laufrad (40) quer zur Laufrichtung eine vorbestimmte Breite aufweist, wobei die Breite und/oder die Position quer zur Schienenrichtung der Lauffläche (42, 42a) entlang der Schienenrichtung derart variiert ist/sind, dass jeder Abschnitt der in Schienenrichtung gedanklich in Abschnitte unterteilten Lauffläche (42, 42a) dem Laufrad (40) wenigstens einen Auflagebereich (58a, 58b) bietet und der Auflagebereich (58a, 58b) des Laufrads (40) bei Überrollen des Schienenstoßes (4) über die Breite des Laufrades (40) wandert.
Schienensystem nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) an einem Schienenende (5a, 5b, 72, 73) in einem Festlager und an dem anderen Schienenende (5a, 5b, 72, 73) in einem Loslager mit dem jeweiligen Schienenende (5a, 5b, 72, 73) verbunden ist.
Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) für wenigstens zwei Laufräder (40), vorzugsweise an einer Schiene (71), ausgebildet sind, die einen Winkel zueinander aufweisen, und/oder durch die an den Laufflächen (42, 42a, 42a, 43, 43a, 43b) abrollenden Laufräder (40) das Fahrzeug (2) bezüglich einer, insbesondere jeder, Richtung quer zur Schienenrichtung geführt ist und/oder sich die Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) über die gesamte Länge der Schienen (71) erstrecken.
Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (71) des Schienensystems (70) als Druckguss- oder Stranggussprofil ausgebildet sind, vorzugsweise aus Aluminium.
Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) jeweils mindestens eine Hohlkammer (50a, 50b, 51a, 51b, 67, 75, 76) umfassen, wobei das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) in die Hohlkammer (50a, 50b, 51a, 51b, 67, 75, 76) eines Schienenendes (5a, 5b, 72, 73) eingelegt ist und in die entsprechende Hohlkammer (50a, 50b, 51a, 51b, 67, 75, 76) des anderen Schienenendes (5a, 5b, 72, 73) eingreift.
Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Verbindungselement (52, 64, 74, 77) spielfrei bezüglich Beanspruchungen quer zur Schienenrichtung in einer Hohlkammer (50a, 50b, 51a, 51b, 67, 75, 76) aufgenommen ist.
Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schienenstoß (4) schräg zur Schienenrichtung, vorzugsweise in einem Winkel zur Schienenrichtung zwischen 40° und 60°, insbesondere 45° oder 50°, verläuft und/oder der Schienenstoß (4) eine Ebene beschreibt, die vertikal ausgericht ist.
Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Schienenstoß (4) wenigstens zwei Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) ausgebildet sind und dass der Schienenstoß (4) die mindestens zwei Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) an Positionen unterbricht, die zueinander entlang der Schienenrichtung versetzt sind.
Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verbindungselement (52, 64, 74, 77) als ein Dorn (74) ausgeführt ist, der in eine zylindrische Hohlkammer (75) in beiden Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) eingreift, und/oder wenigstens zwei Verbindungselemente (52, 64, 74, 77) als Dorne (74) ausgeführt sind, die paarweise beidseitig der Schienenmitte und/oder an den quer zur Schienenrichtung äußeren Enden der Lauffläche oder der Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) angeordnet sind, und/oder der Dorn oder die Dorne (74) unterhalb, vorzugsweise direkt unterhalb, der Lauffläche bzw. der Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) angeordnet ist/sind und/oder wenigstens ein Verbindungselement (52, 64, 74, 77) wenigstens zwei Nutensteine (79, 80) aufweist, die in je eine Nut (81) an den Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) eingreifen.
Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene oder die Schienen (71) einen spiegelsymmetrischen Querschnitt quer zur Schienenrichtung hat/haben.
Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Schiene (71) zwei parallel verlaufende Befestigungsrinnen (46, 66) ausgebildet sind, deren Öffnungen aufeinander zu weisen, und an dem Verbindungselement (52, 64, 74, 77) zwei parallel verlaufende Führungskanten (55a, 55b, 65) ausgebildet sind, wobei jede der Führungskanten (55a, 55b, 65) des Verbindungselements (52, 64, 74, 77) in eine Befestigungsrinne (46, 66) eingelegt ist und das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) in Verlaufsrichtung der Befestigungsrinnen (46, 66) verschiebbar mit wenigstens einem Schienenende (5a, 5b, 72, 73) verbunden ist, insbesondere wobei jede Führungskante (55a, 55b, 65) an den Grund einer Befestigungsrinne (46, 66) angelegt ist.
Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zwei Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) ein Schwert (34) ausgebildet ist.
Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) einen Teil einer Lauffläche (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) im Bereich des Schienenstoßes (4) bildet und/oder in die Wandung der Hohlkammer (50a, 50b, 51a, 51b, 67, 75, 76) an den Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) jeweils eine Aussparung (68) eingebracht ist, durch die das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) zur Bildung eines Teils der Lauffläche (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) ragt, insbesondere wobei die Aussparung (68) jeweils vom Schienenende (5a, 5b, 72, 73) her als Ausfräsung ausgeführt ist.
Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) als eine Platte (52) ausgeführt ist, wobei die parallel verlaufenden Führungskanten (55a, 55b) zueinander versetzt angeordnet sind, und/oder jede Führungskante (55a, 55b, 65) in dem der jeweils anderen Führungskante (55a, 55b, 65) gegenüberliegenden Bereich zurückgenommen ist und/oder in der Platte (52) Langlöcher (54) ausgebildet sind zur Befestigung und Führung an mindestens einer Schiene (71), wobei die Langlöcher (54) parallel zu den Führungskanten (55a, 55b, 65) ausgerichtet sind. und/oder zwei identisch ausgebildete Verbindungselemente (52, 64, 74, 77) beidseits der Schiene (71) angeordnet und durch Schrauben (53) miteinander verbunden sind und/oder an einer weiteren Stelle in die Befestigungsrinnen (55a, 55b, 65) ein Adapter (44) zur Halterung eines Kabels eingeklemmt ist.
Einschienenbahn-Anlage, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schienensystem (70) nach einem der vorangegangenen Ansprüche umfasst ist, insbesondere wobei das Schienensystem (70) auf Stützen (3) aufgestellt ist, wobei der Abstand benachbarter Stützen (3) wenigstens 10 m beträgt, und/oder die Schienenstöße (4) jeweils zwischen zwei benachbarten Stützen (3), vorzugsweise in einem mittleren Bereich oder an der Mitte des Schienensystemabschnitts zwischen zwei benachbarten Stützen (3), angeordnet sind, und/oder mindestens ein entlang des Schienensystems (70) verfahrbares Fahrzeug (2) vorgesehen ist, das eine rotierende Scheibe (32) mit magnetischen Bereichen (33) umfasst, wobei die rotierende Scheibe (32) in dem Schwert (34) des Schienensystems (70) Wirbelströme induziert.