DE202008010428U1

DE202008010428U1 - Fixiervorrichtung für ein Schienensystem

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Publication number: DE202008010428U1
Application number: DE200820010428
Authority: DE
Original assignee: ROSENHEIMER FOERDERANLAGE; ROFA Rosenheimer Forderanlagen GmbH
Current assignee: ROSENHEIMER FOERDERANLAGE; ROFA Rosenheimer Forderanlagen GmbH
Priority date: 2008-08-06
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2018-08-07

Abstract

Fixiervorrichtung (1), die aufweist
(a) einen drehbaren Schaft (10), der in einem ersten Lager (20) montiert ist, wobei der drehbare Schaft (10) eine Langsachse aufweist und umfasst
(i) einen Bolzenteil (101), der von einer Seite des ersten Lagers (20) herausragt,
(ii) ein Betätigungselement (102) und
(iii) eine Kupplungsseite (103), die von der gegenüberliegenden Seite des ersten Lagers (20) herausragt,
(b) einen drehbar-statischen (nicht drehbaren) Schaft (30), der mit der Längsachse des drehbaren Schafts (10) ausgerichtet ist und in einem zweiten Lager (40) montiert ist, wobei der drehbar-statische Schaft (30) eine drehbar-statische Kupplungsseite (303) aufweist, die in die Kupplungsseite (103) des drehbaren Schafts (10) eingreift, um eine Drehmoment-begrenzende Kupplung zu bilden, die mindestens zwei stabile Kupplungspositionen aufweist, die einer verriegelten (fixierten) Position und einer entriegelten Position des Bolzenteils entspricht.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Fixiervorrichtung für ein Schienensystem bereit. Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung ein selbstfixierendes Aggregat bereit, das eine Fixiervorrichtung für ein Schienensystem und eine Widerlagervorrichtung aufweist. Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung ein elektrifiziertes Schienensystem bereit, das ein selbstfixierendes Aggregat aufweist, und ebenfalls ein Verfahren zum Ausrichten und Fixieren eines Schienenabschnitts in einer Hebevorrichtung für ein elektrifiziertes Einschienensystem.
Hintergrund der Erfindung
Fixiervorrichtungen für Schienensysteme sind bekannt. Fixiervorrichtungen werden zum Fixieren bewegbarer Schienenabschnitte an statischen Schienenabschnitten eines Schienensystems verwendet, sobald die Schienenteile ausgerichtet sind, um eine Wegstrecke zu bilden, entlang der ein Fahrzeug, das gegebenenfalls Material trägt, befördert werden kann.
Konventionelle Fixiervorrichtungen für Schienensysteme sind motorbetrieben, wobei die Drehbewegung des Motors in eine lineare Bewegung zum Betreiben eines Schubriegelmechanismus übertragen wird. Typischerweise weisen Fixiervorrichtungen des Standes der Technik, wie z. B. die in 19 dargestellte, Schubriegel auf, die zwischen verriegelten und entriegelten Positionen durch motorbetriebene Kurbelwangen bewegt werden. Es können auch alternative Konfigurationen in Betracht gezogen werden, wie z. B. die in 20 dargestellte motorbetriebene Schubriegel-Fixiervorrichtung. Als Erweiterung dieses Konzepts wird eine weitere Vorrichtung des Standes der Technik in 21 gezeigt, worin die Schubriegel zwischen verriegelten und entriegelten Positionen durch die Wirkung schwenkbarer Hebel bewegt werden, die durch motorbetriebene Kurbelwangen betrieben werden. In jedem Fall wird die Position der Schubriegel durch einen Initiator festgesetzt.
Solche motorisierten Fixiervorrichtungen haben mehrere Vorteile. In Schienensystemen, die mehrere Wegstrecken aufweisen, wie z. B. Hochgeschwindigkeits-Fördersysteme, können geringe Verzögerungen in individuellen Fixierverfahren kumulativ zu beträchtlichen Zeitverlusten führen, und deshalb zu einer Verringerung der Effizienz. Da motorisierte Fixiervorrichtungen des Standes der Technik das Fixieren als von dem Ausrichtverfahren unabhängiges Verfahren durchführen, bedeutet dies, dass eine Ausrichtung der beweglichen und statischen Schienenabschnitte vor der Durchführung des motorisierten Fixierverfahrens vorhanden sein muss. Es besteht somit ein inhärenter Verzug zwischen dem Bewegen des bewegbaren Schienenabschnitts in eine Position, in der er fixiert werden kann, und der Vervollständigung des Fixierverfahrens.
Darüber hinaus sind motorbetriebene Fixiervorrichtungen in Schienensystemen, die Raum- und/oder Gewichtsbeschränkungen aufweisen, nicht brauchbar, da der Motor und damit verbundene Kabel und Steuervorrichtungen beträchtliche Raum- und Gewichtserfordernisse aufweisen. Zusätzlich zu der durch die motorisierte Fixiervorrichtung verbrauchten elektrischen Energie beim Verriegeln (Fixieren) oder Entriegeln führt das zusätzliche Gewicht des Motors, der Kabel und der Steuervorrichtungen zu einem zusätzlichen elektrischen Energieverbrauch bei der Bewegung des bewegbaren Schienenabschnitts, an dem sie angebracht sind. Darüber hinaus unterliegen motorbetriebene Fixiervorrichtungen wiederholten starken Drehbeschleunigungen und erfordern deshalb anspruchsvolle Wartungsarbeiten, um das Risiko eines Versagens der Fixiervorrichtung zu vermeiden.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer nicht motorisierten Fixiervorrichtung, die dazu fähig ist, einen bewegbaren Schienenabschnitt mit mindestens einem statischen Schienenabschnitt gleichzeitig auszurichten und zu fixieren, wobei zwischen dem Ausrichten und dem Fixieren keine Verzögerung vorhanden ist, und die zur Verwendung in Schienensystemen mit Gewichts- und/oder Raumbeschränkungen geeignet ist, und die einen niedrigen elektrischen Energiebedarf und geringe Wartungsmaßnahmen erfordert.
Diese Aufgabenstellung wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Fixiervorrichtung, die aufweist

(a) einen drehbaren Schaft, der in einem ersten Lager montiert ist, wobei der drehbare Schaft eine Längsachse aufweist und umfasst (i) einen Bolzenteil, der von einer Seite des ersten Lagers herausragt, (ii) ein Betätigungselement und (iii) eine Kupplungsseite, die von der gegenüberliegenden Seite des ersten Lagers herausragt,
(b) einen drehbar-statischen (nicht drehbaren) Schaft, der mit der Längsachse des drehbaren Schafts ausgerichtet ist und in einem zweiten Lager montiert ist, wobei der drehbar-statische Schaft eine drehbar-statische Kupplungsseite aufweist, die in die Kupplungsseite des drehbaren Schafts eingreift, um eine Drehmoment-begrenzende Kupplung zu bilden, die mindestens zwei stabile Kupplungspositionen aufweist, die einer verriegelten (fixierten) Position und einer entriegelten Position des Bolzenteils entspricht.

Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung bereit ein selbstfixierendes Aggregat, das aufweist

(1) eine Fixiervorrichtung gemäß der Erfindung, und
(2) eine Widerlagervorrichtung, die aufweist (2-1) ein Stellelement für den Eingriff in das Betätigungselement der Fixiervorrichtung, und (2-2) ein Widerlager, das eine Aussparung aufweist, um es dem Bolzenteil zu ermöglichen, das Widerlager in der entriegelten Position zu passieren, und eine Widerlagerfläche zum Stützen des Bolzenteils in der verriegelten Position.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein elektrifiziertes Schienensystem bereit, das ein selbstfixierendes Aggregat gemäß der Erfindung zum Ausrichten und Fixieren eines durch eine Hebevorrichtung angehobenen bewegbaren Schienenabschnitts aufweist. Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung bereit ein Verfahren zum Ausrichtung und Fixieren eines bewegbaren Schienenabschnitts in einer Hebevorrichtung für ein elektrifiziertes Schienensystem, das die Stufen umfasst:

(A) Heben des bewegbaren Schienenabschnitts, der eine Fixiervorrichtung nach Anspruch 1 aufweist, über einen statischen Schienenabschnitt, der eine Widerlagervorrichtung aufweist, wobei der Bolzenteil der Fixiervorrichtung in der entriegelten Position die Aussparung im Widerlager der Widerlagervorrichtung passiert und das Betätigungselement der Fixiervorrichtung das Stellelement der Widerlagervorrichtung betätigt, und
(B) Absenken des bewegbaren Schienenabschnitts, wobei das Stellelement das Betätigungselement so betätigt, dass der Bolzenteil in die verriegelte Position gedreht wird, um an die Widerlagerfläche des Widerlagers anzustoßen.

Beschreibung der Figuren
1 zeigt eine orthographische Projektion einer spezifischen Ausführungsform der Fixiervorrichtung, worin zwei Fixiervorrichtungen Seite an Seite in getrennten ersten und zweiten Lager positioniert sind, die das gleiche erste Gehäuse und zweite Gehäuse gemeinsam aufweisen.
2 eine orthographische Projektion einer spezifischen Ausführungsform der in 1 dargestellten Fixiervorrichtung, worin die Fixiervorrichtungen neben einander positioniert und auf einem Schienenabschnitt montiert sind.
3 zeigt eine orthographische Projektion einer spezifischen Ausführungsform einer Widerlagervorrichtung, die gleichzeitig in die zwei in den 1 oder 2 dargestellten Fixiervorrichtungen eingreifen kann.
4 zeigt eine orthographische Projektion einer spezifischen Ausführungsform des selbstfixierenden Aggregats, worin die Bolzenteile der Fixiervorrichtungen in der entriegelten Position sind, was bedeutet, dass, obwohl die Schienenabschnitte, an die die Fixiervorrichtung und die Widerlagervorrichtung angebracht sind, ausgerichtet sind, das Fixieren noch stattfinden muss.
5 zeigt eine Rissprojektion einer spezifischen Ausführungsform des selbstfixierenden Aggregats, worin der Bolzenteil der Fixiervorrichtung in entriegelter Position ist und an die Widerlagervorrichtung anstößt.
6 zeigt eine Rissprojektion einer spezifischen Ausführungsform des selbstfixierenden Aggregats, worin der Bolzenteil der Fixiervorrichtung in verriegelter Position ist und an die Widerlagervorrichtung anstößt.
7 zeigt eine orthographische Projektion einer spezifischen Ausführungsform des elektrifizierten Schienensystems, das eine Hebevorrichtung aufweist, worin der bewegbare Schienenabschnitt über selbstfixierende Aggregate fixiert und mit den statischen Schienenabschnitten der oberen Wegstrecke einer hängenden Einschiene ausgerichtet ist.
8 zeigt eine orthographische Projektion einer spezifischen Ausführungsform einer Vorstufe (i) des Verfahrens, das die Ausrichtung und Fixierung von Schienenabschnitten eines Einschienensystems betrifft.
9 zeigt eine Rissprojektion der in 8 dargestellten spezifischen Ausführungsform.
10 zeigt eine orthographische Projektion einer spezifischen Ausführungsform von Stufe (ii) des Verfahrens, das die Ausrichtung und Fixierung von Schienenabschnitten eines Einschienensystems betrifft, worin die Betätigungselemente der Fixiervorrichtung dabei sind, in die Stellelemente der Widerlagervorrichtung einzugreifen.
11 zeigt eine orthographische Projektion einer spezifischen Ausführungsform von Stufe (iii) des Verfahrens, das die Ausrichtung und Fixierung von Schienenabschnitten eines Einschienensystems betrifft, worin die Betätigungselemente der Fixiervorrichtungen die Stellelemente betätigt haben.
12 zeigt eine Rissprojektion der in 11 dargestellten spezifischen Ausführungsform.
13 zeigt eine orthographische Projektion einer spezifischen Ausführungsform von Stufe (iv) des Verfahrens, das die Ausrichtung und Fixierung von Schienenabschnitten eines Einschienensystems betrifft, worin der Schienenabschnitt, der die Fixiervorrichtungen trägt, über den Schienenabschnitt, der die Widerlagervorrichtung trägt, verschoben ist und die Stellelemente in ihre Ruhepositionen zurückgekehrt sind.
14 zeigt eine Rissprojektion der in 13 dargestellten spezifischen Ausführungsform.
15 zeigt eine orthographische Projektion einer spezifischen Ausführungsform von Stufe (v) des Verfahrens, das die Ausrichtung und Fixierung von Schienenabschnitten eines Einschienensystems betrifft, worin die Stellelemente der Widerlagervorrichtung die Betätigungselemente der Fixiervorrichtungen so betätigt haben, dass eine teilweise Drehung der Bolzenteile aufgetreten ist.
16 zeigt eine Rissprojektion der in 15 dargestellten spezifischen Ausführungsform.
17 zeigt eine orthographische Projektion einer spezifischen Ausführungsform von Stufe (vi) des Verfahrens, das die Ausrichtung und Fixierung von Schienenteilen eines Einschienensystems betrifft, worin die Bolzenteile der Fixiervorrichtungen in verriegelter Position sind und an die Widerlagerflächen des Widerlagers der Widerlagervorrichtung anstoßen.
18 zeigt eine Rissprojektion der in 17 dargestellten spezifischen Ausführungsform.
19 zeigt einen Verriegelmechanismus des Standes der Technik.
20 zeigt einen Verriegelmechanismus des Standes der Technik.
21 20 zeigt einen Verriegelmechanismus des Standes der Technik.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fixiervorrichtung für ein Schienensystem. Das Schienensystem weist mehrere Wegstrecken entweder in der gleichen Ebene oder in mehreren Ebenen auf, entlang denen ein Fahrzeug, das gegebenenfalls Material mitführt, geführt werden kann.
Die mehreren Wegstrecken werden jeweils durch mindestens eine Schiene definiert. Jede Schiene kann aus mindestens einem statischen Schienenabschnitt, optional an mindestens einem bewegbaren Schienenabschnitt fixiert, bestehen. Ein bestimmter bewegbarer Schienenabschnitt kann an maximal zwei statischen Schienenabschnitten einer bestimmten Wegstrecke so ausgerichtet und fixiert sein, dass eine kontinuierliche Schiene gebildet wird, entlang der ein Fahrzeug, das Material mitführt, geführt werden kann. Der bewegbare Schienenabschnitt kann vom/von statischen Schienenabschnitt oder -abschnitten einer bestimmten Wegstrecke entriegelt sein und zum Fixieren an dem/den statischen Schienenabschnitt oder -abschnitten einer verschiedenen Wegstrecke so übertragen werden, dass ein unterschiedlicher kontinuierlicher Schienenabschnitt gebildet wird, entlang dem ein Fahrzeug, das Material befördert, geführt werden kann. Der bewegbare Schienenabschnitt kann in beladenem Zustand, in dem das Fahrzeug, das optionial Material führt, während des Transfers auf dem bewegbaren Schienenabschnitt montiert ist, verschoben werden, um das Fahrzeug, das optional Material fuhrt, zwischen mehreren Wegstrecken des Schienensystems wirksam zu transportieren. Alternativ kann der bewegbare Schienenabschnitt in einem unbeladenen Zustand verschoben werden.
Das Fixieren des mindestens einen bewegbaren Schienenabschnitts zusammen mit dem mindestens einen statischen Schienenabschnitt einer bestimmten Wegstrecke ist für die Beförderung des Fahrzeugs, das optional Material trägt, entlang des gebildeten kontinuierlichen Schienenabschnitts kritisch. Das Fixierverfahren fixiert nicht nur den bewegbaren Schienenabschnitt auf den maximal zwei statischen Schienenabschnitten, sondern richtet die Schienenabschnitte auch so aus, um die Führung eines Fahrzeugs, das optional Material trägt, entlang des so gebildeten kontinuierlichen Schienenabschnitts zu erleichtern. Das Fixieren wird zum Teil durch die Fixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung erreicht, die einen drehbaren Schaft und einen drehbar-statischen Schaft aufweist.
Der drehbare Schaft ist in einem ersten Lager montiert und weist eine Langsachse auf. Der drehbare Schaft weist ferner einen Bolzenteil, ein Betätigungselement und eine Kupplungsseite auf. Der Bolzenteil ragt aus einer Seite des ersten Lagers hervor, während die Kupplungsseite aus der dem Bolzenteil gegenüberliegenden Seite des ersten Lagers herausragt. Das Betätigungselement kann an einem der herausragenden Abschnitte des drehbaren Schafts an einer zur Kupplungsseite entfernten Position lokalisiert sein. Mit anderen Worten kann das Betätigungselement entweder zwischen der Kupplungsseite und dem ersten Lager oder an irgendeinem Abschnitt des drehbaren Schafts lokalisiert sein, der von der Bolzenteilseite des ersten Lagers herausragt. Es sind somit drei mögliche Kombinationen der Anordnung des Bolzenteils, Betätigungselements und der Kupplungsseite möglich. Im ersten Fall ist das Betätigungselement auf dem Abschnitt des drehbaren Schafts lokalisiert, der von einer Seite des ersten Lagers herausragt und in der Kupplungsseite endet. Alternativ ist das Betätigungselement auf dem Abschnitt des drehbaren Schafts lokalisiert, der von der gegenüberliegenden Seite des ersten Lagers zur Kupplungsseite herausragt. Hier sind zwei mögliche Anordnungen vorstellbar, bei denen das Betätigungselement zwischen dem Bolzenteil und dem ersten Lager lokalisiert ist, oder an einem Abschnitt entlang des drehbaren Schafts, der vom ersten Lager weiter entfernt ist als der Bolzenteil. Vorzugsweise ist das Betätigungselement an einer Position am drehbaren Schaft zwischen der Kupplungsseite und dem ersten Lager lokalisiert.
Der Bolzenteil, das Betätigungselement und die Kupplungsseite des drehbaren Schafts können als eine Einheit aus einem einzigen Materialblock konstruiert sein. Alternativ kann der drehbare Schaft mehrere Einheiten aus getrennten Materialblöcken umfassen, die hinter einander angeordnet sind, um den drehbaren Schaft zu bilden. Jeder der getrennten Materialblöcke kann aus dem gleichen oder einem verschiedenen Material bestehen. Der drehbare Schaft kann z. B. einen ersten Block aus Material aufweisen, der eine vom Betätigungselement und der Kupplungsseite umfasste Einheit aufweist, und einen zweiten Materialblock, der eine aus dem Bolzenteil umfasste Einheit aufweist. Vorzugsweise ist der drehbare Schaft aus einer einzigen Einheit aus einem einzigen Materialblock konstruiert.
Der drehbare Schaft kann entweder eine einzige Drehachse aufweisen, die für die Kupplungsseite, das Betätigungselement und den Bolzenteil gemeinsam ist, oder der drehbare Schaft kann für den Fall, dass er mehrere aus mehreren Materialblöcken zusammengefügte Einheiten aufweist, mehrere Drehachsen besitzen, wobei jede Komponente davon eine getrennte Drehachse aufweisen kann. In diesem Fall kann die Kupplungsseite eine Drehachse aufweisen, die nicht mit der Drehachse des Betätigungselements und/oder des Bolzenteils ausgerichtet ist. Auf ähnliche Weise kann das Betätigungselement eine Drehachse aufweisen, die nicht mit der Drehachse der Kupplungsseite und/oder dem Bolzenteil ausgerichtet ist. Außerdem kann der Bolzenteil eine Drehachse aufweisen, die nicht mit der Drehachse der Kupplungsseite und/oder dem Betätigungselement ausgerichtet ist. Vorzugsweise weist der drehbare Schaft eine einzige Drehachse auf, die entlang der Längsachse des drehbaren Schafts liegt.
Für den Fall, dass der drehbare Schaft mehrere Einheiten aufweist, ist es erforderlich, dass diese so zusammengefügt sind, dass eine gleichzeitige Drehung jeder der Einheiten auftritt, optional bei gleichen Drehgeschwindigkeiten. Die Anordnung kann erreicht werden, indem man die Einheiten direkt unter Verwendung von z. B. Press-Fitting so aneinander kuppelt, dass zwischen den Einheiten ein Oberflächenkontakt gebildet wird. Alternativ kann die Anordnung erreicht werden durch indirektes Ankuppeln der Einheiten, wobei mindestens eine Kupplungsvorrichtung zwischen den Einheiten plaziert wird. Kupplungsvorrichtungen, die für ein indirektes Ankuppeln der Einheiten geeignet sind, umfassen ein Universalgelenk, einen Getriebemechanismus, eine Klauenverbindung, ein Doppelgelenk oder eine elastische Kupplung, entweder einzeln oder in Kombination.
Für den Fall, dass ein Getriebemechanismus zum Kuppeln der Einheiten, die den drehbaren Schaft bilden, verwendet wird, können die über den Getriebemechanismus gekuppelten Einheiten so ausgestaltet sein, um mit der gleichen Drehgeschwindigkeit oder mit relativ zu einander verschiedenen Drehgeschwindigkeiten zu rotieren. Der Getriebemechanismus kann deshalb ein heraufsetzender Getriebemechanismus, ein herabsetzender Getriebemechanismus oder ein Eins-zu-Eins-Getriebemechanismus sein. Der Getriebemechanismus kann außerdem innerhalb des Drehschafts oder außerhalb des Drehschafts lokalisiert sein. Der Getriebemechanismus kann ein internes Getriebe, ein externes Getriebe, ein Stirnradgetriebe, ein Schraubenradgetriebe, ein Schneckengetriebe, ein Riemenantrieb, ein Kettenantrieb, ein Doppelschraubenradgetriebe, ein Kegelradgetriebe, ein Zahnkranz, ein Hypoidradpaar, ein Zahnstangengetriebe, ein Umlaufgetriebe, ein Nichtkreisgetriebe oder ein Planetengetriebemechanismus sein, entweder einzeln oder in Kombination. Zum Beispiel kann die Einheit des drehbaren Schafts, die den Bolzenteil aufweist, von einer Einheit des drehbaren Schafts, die die Kupplungsseite und das Betätigungselement aufweist, so heruntergeschaltet werden, dass der Bolzenteil mit der halben Drehgeschwindigkeit von der des Betätigungselements und der Kupplungsseite angetrieben wird.
Der drehbare Schaft muss dazu fähig sein, den mit der Drehung des Betätigungselements verbundenen Torsionskräften, den mit dem Reibungswiderstand gegenüber der durch die Kupplungsseite geschaffenen Drehung und den mit der zwischen den Bolzenteilen gestützten Masse verbundenen Kräfte zu widerstehen. Der drehbare Schaft muss somit aus einem Material konstruiert sein, das fest und abriebbeständig ist.
Für die Konstruktion des drehbaren Schafts und des ersten Gehäuses, in dem ein Abschnitt des drehbaren Schafts montiert ist, geeignetes Material umfasst Legierungen und Metalle, einzeln oder in Kombination verwendet. Der drehbare Schaft kann irgendeine der Legierungen, ausgewählt aus Stahl, rostfreiem Stahl, Einsatzstahl, Stahl mit geringem Gehalt an Metalloxid und Sulfid, und Messing, einzeln oder in Kombination, umfassen. Der drehbare Schaft kann außerdem irgendeines der Metalle umfassen, die ausgewählt sind aus Eisen, Zink, Kupfer, Nickel, Kobalt, Zinn, Blei, Chrom, Aluminium, Vanadium, Niobium, Wolfram, Tantal, Titan, Zirkonium und Molybdän, einzeln oder in Kombination. Optional kann der drehbare Schaft ein Polymer aufweisen, wie z. B. Teflon, Nylon oder Polystyrol, und/oder einen amorphen Feststoff, wie z. B. Glas, Glasfasern, Siliciumdioxid oder Kohlenstoff, und/oder einen kristallinen Feststoff, wie z. B. Keramik, Siliciumdioxid, Kohlenstoff oder Kohlefasern, einzeln oder in Kombination. Besondere Kombinationen dieser Materialien als Verbundkörper, Laminate oder beschichtete Materialien können verwendet werden, um einen drehbar-statischen Schaft mit spezifischen Eigenschaften bereitzustellen. Der drehbare Schaft kann z. B. ein Hybridmaterial aufweisen, wie z. B. Stahl, das mit Teflon beschichtet oder laminiert ist, um Reibung und Abrieb zu verringern. Alternativ kann der drehbare Schaft einen Stahl aufweisen, der durch Einsatzhärten in einem Kohlenstoff enthaltenden Medium oberflächengehärtet wurde. Außerdem kann der drehbare Schaft einen Stahl aufweisen, der einer Nitridierung, Boronisierung oder Inchromierung unterworfen wurde, um die Oberfläche des drehbaren Schafts zu härten.
Die charakteristischen Merkmale des Bolzenteils, des Betätigungselements und der Kupplungsseite des drehbaren Schafts können aus mindestens einem Materialblock gebildet sein. Der mindestens eine Materialblock kann durch metallverarbeitende Techniken, wie z. B. Gießen, plastische Verformung, Schmieden, Walzen-Extrudieren, Metalldrücken, Prägen oder Sintern, entweder einzeln oder in Kombination, geformt werden. Es können weitere mechanische Verfahren nötig werden, um den mindestens einen Materialblock mechanisch zur Bestimmung zu verarbeiten, wie z. B. eine spanabhebende Bearbeitung, eine Drehbearbeitung, Fräsen, Bohren, Schleifen, Feilen, Schweißen oder Hartlöten, entweder einzeln oder in Kombination. Zusätzlich kann eine nachmaschinelle Behandlung durchgeführt werden, die, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Wärmebehandlung, ein Tempern, ein Oberflächenhärten, ein Einsatzhärten, ein Entspannungsglühen, ein Härten, ein kontrolliertes Abkühlen, Austenitisieren, Anlassen, Plattieren, Schweißen, Laminieren und Beschichten, entweder einzeln oder in Kombination, umfasst.
Ein Abschnitt des drehbaren Schafts wird innerhalb des inneren Laufrings des ersten Lagers durch einen Presssitz befestigt, wobei das Press-Fitting durch Wärmeschrumpfen des inneren Laufrings um den drehbaren Schaft erzielt wird. Abhängig von der Anordnung des Bolzenteils, des Betätigungselements und der Kupplungsseite kann der drehbare Schaft innerhalb des ersten Lagers, oder dem inneren Laufring davon vor dem Zusammenfügen oder nach dem Zusammenfügen befestigt werden.
Der drehbar-statische Schaft weist eine drehbar-statische Kupplungsseite auf, die in das Kupplungsende des drehbaren Schafts zur Bildung einer Drehmoment-begrenzende Kupplung, die mindestens zwei stabile Kupplungspositionen aufweist, die einer verriegelten Position und einer entriegelten Position des Bolzenteils entsprechen, eingreift. Die Längsachse der drehbar-statischen Kupplungsseite des drehbar-statischen Schafts wird mit der Drehachse der Kupplungsseite des drehbaren Schafts ausgerichtet. Der drehbar-statische Schaft ist in einem zweiten Lager montiert.
Der drehbar-statische Schaft muss dazu fähig sein, den Widerstandskräften, die mit der Drehung des drehbaren Schafts verbunden sind, zu Widerstehen. Der drehbar-statische Schaft muss deshalb aus einem Material konstruiert sein, das stark und abriebbeständig ist. Bevorzugt ist es, dass die Kupplungsseiten des drehbaren Schafts und des drehbar-statischen Schafts das gleiche Material aufweisen oder zumindest Materialien aufweisen, die innerhalb von 1 bis 2 HRC (Rockwell-Härte) liegen, um den Abrieb an den zusammenpassenden Oberflächen der Kupplungsseiten zu minimieren.
Für die Konstruktion des drehbar-statischen Schafts und des zweiten Gehäuses, in dem ein Abschnitt des drehbaren Schafts montiert ist, geeignetes Material umfasst Legierungen und Metalle, einzeln oder in Kombination. Der drehbar-statische Schaft kann irgendeine der Legierungen aufweisen, die ausgewählt sind aus Stahl, rostfreiem Stahl, Einsatzstahl mit einem geringen Gehalt an Metalloxid und Sulfid, und Messing, entweder einzeln oder in Kombination. Außerdem kann der drehbar-statische Schaft irgendeines der Metalle aufweisen, die ausgewählt sind aus Eisen, Zink, Kupfer, Nickel, Kobalt, Zinn, Blei, Chrom, Aluminium, Vanadium, Niobium, Wolfram, Tantal, Titan, Zirkonium und Molybdän, entweder einzeln oder in Kombination. Optional kann der drehbar-statische Schaft ein Polymer, wie z. B. Teflon, Nylon oder Polystyrol, und/oder einen amorphen Feststoff, wie z. B. ein Glas, Glasfasern, Siliciumdioxid oder Kohlenstoff, und/oder einen kristallinen Feststoff, wie z. B. Keramik, Siliciumdioxid, Kohlenstoff oder Kohlefasern, einzeln oder in Kombination, aufweisen. Bestimmte Kombinationen dieser Materialien als Verbundstoffe, Laminate, Imprägnate oder beschichtete Materialien können verwendet werden, um den drehbar-statischen Schaft mit spezifischen Eigenschaften auszustatten. Der drehbar-statische Schaft kann z. B. ein Hybridmaterial aufweisen, wie z. B. Stahl, der mit Teflon beschichtet oder laminiert ist, um so die Reibung und den Abrieb zu verringern. Alternativ kann der drehbar-statische Schaft einen Stahl aufweisen, der durch Einsatzhärten in einem Kohlenstoff-enthaltenden Medium oberflächengehärtet wurde. Außerdem kann der drehbar-statische Schaft einen Stahl aufweisen, der einer Nitridierung, Boronisierung oder einem Inchromieren unterworfen wurde, um die Oberfläche des drehbar-statischen Schafts zu härten.
Der drehbar-statische Schaft kann als Einzeleinheit aus einem einzelnen Materialblock konstruiert sein, oder kann alternativ mehrere Einheiten aus getrennten Materialblöcken aufweisen, die zur Ausbildung des drehbar-statischen Schafts hinter einander angeordnet sind. Jeder der getrennten Materialblöcke kann aus dem gleichen oder einem unterschiedlichen Material bestehen. Der drehbar-statische Schaft kann z. B. einen ersten Stahlblock aufweisen, der die Kupplungsseite umfasst, und einen zweiten Block aus rostfreiem Stahl, der den von der Kupplungsseite entfernten Abschnitt des Schafts umfasst. Vorzugsweise ist der drehbare Schaft als Einzeleinheit aus einem einzigen Materialblock aufgebaut.
Der drehbar-statische Schaft wird innerhalb des inneren Laufrings des zweiten Lagers durch einen Presssitz befestigt, wobei Press-Fitting durch Wärmeschrumpfen des inneren Laufrings um den drehbar-statischen Schaft erzielt wird. Der drehbar-statische Schaft kann innerhalb des ersten Lagers, oder dem inneren Laufring davon, vor dem Zusammenbau oder nach dem Zusammenbau befestigt werden.
Der Bolzenteil des drehbaren Schafts ragt aus einer Seite des ersten Lagers heraus und weist eine Drehachse auf, die mit der Drehachse von mindestens einem Abschnitt des drehbaren Schafts angleichbar ist. Bei der Rotation um seine Drehachse kann der Bolzenteil eine von mindestens zwei stabilen Positionen annehmen, die einer verriegelten Position und einer entriegelten Position entsprechen. In der entriegelten Position ist der Bolzenteil so positioniert, dass seine größte Dimension, gemessen in der Ebene senkrecht zur Drehachse, senkrecht zur Ebene der Wegstrecke ist. Entriegelt ermöglicht der Bolzenteil es dem bewegbaren Schienenabschnitt, optional das optional materialführende Fahrzeug tragend, verschoben zu werden. In der verriegelten Position ist der Bolzenteil im Gegensatz dazu so positioniert, dass seine größte Dimension, gemessen in der Ebene senkrecht zur Drehachse, parallel zur Ebene der Wegstrecke ist. Der Bolzenteil kann, wenn er in der verriegelten Position ist, entweder direkt oder indirekt den bewegbaren Schienenabschnitt, der optional das Fahrzeug trägt, das optional Material befördert, so stützen und/oder fixieren, dass er an den statischen Schienenabschnitt anstößt.
In der verriegelten Position stützt und fixiert der Bolzenteil den bewegbaren Schienenabschnitt, indem er eine Fläche bereitstellt, die den statischen Schienenabschnitt oder eine darauf angebrachte Vorrichtung, wie z. B. eine Widerlagervorrichtung, kontaktiert. Um eine direkte Stütze und Fixierung zu bewirken, kann der Bolzenteil deshalb irgendeine prismatische Form aufweisen, die mindestens eine n-fache Rotationsachse aufweist, worin n der Reihe ganzer natürlicher Zahlen (n = 2, 4, 6, ...), einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, eines rechteckigen Prismas, eines quadratischen Prismas, eines hexagonalen Prismas, eines dreieckig-hexagonalen Prismas, eines stumpfen dreieckig-hexagonalen Prismas und eines elliptischen Prismas entspricht. Vorzugsweise weist der Bolzenteil ein rechteckiges Prisma mit einer zweifachen Rotationsachse auf, worin n = 2, und worin die größte Dimension, gemessen in der Ebene senkrecht zur Drehachse, den Durchmesser des drehbaren Schafts nicht übersteigt.
Der Bolzenteil kann andererseits den bewegbaren Schienenabschnitt indirekt so stützen und/oder fixieren, dass er an den statischen Schienenabschnitt anstößt. In einer solchen Situation dient der Bolzenteil dazu, ein Fixiersystem und/oder Stützsystem anzutreiben. Das Fixiersystem und/oder Stützsystem kann in Form eines Verriegelungsmechanismus, eines Hebelverschlussmechanismus, eines magnetischen Verschlussmechanismus, eines Zuhaltemechanismus oder eines elektronischen Verschlussmechanismus, ähnlich zum Stand der Technik, einzeln oder in Kombination verwendet, vorliegen.
Zwischen dem Bolzenteil, dem Betätigungselement und der Kupplungsseite des drehbaren Schafts und des drehbar-statischen Schafts muss Übereinstimmung herrschen, damit das Verriegeln und Entriegeln durchgeführt werden kann. Der Bolzenteil nimmt entweder eine verrie gelte oder eine entriegelte Position aufgrund einer Kraft an, die an das Betätigungselement ausgeübt und über die Drehmoment-begrenzende Kupplung reguliert wird. Die an das Betätigungselement ausgeübte Kraft überträgt auf eine Bewegung des Betätigungselement, wobei der Grad der Drehung des Betätigungselements abhängig ist von der linearen Distanz, über die das Betätigungselement bewegt wird. Die Drehung des Betätigungselements ihrerseits treibt die Kupplungsseite des drehbaren Schafts an, optional über einen Getriebemechanismus, wodurch der Grad der Drehung der Kupplungsseite des drehbaren Schafts abhängig ist vom Grad der Drehung des Betätigungselements und optional des Getriebeverhältnisses, sowie der Rotationssymmetrie der Kupplungsseite. Die Drehung des Betätigungselements treibt zusätzlich den Bolzenteil des drehbaren Schafts an, optional entweder über (i) das Kupplungselement und optional entweder einem oder zwei Getriebemechanismen oder (ii) einem Getriebemechanismus. Der Grad, mit dem die Drehung des Bolzenteils auftritt, wird jedoch nicht nur durch die vorstehend genannten Faktoren, die den Drehungsgrad der Kupplungsseiten steuern, reguliert, sondern auch durch das Getriebeverhältnis des Getriebemechanismus, der optional verwendet werden kann.
Für den Fall, dass der drehbare Schaft so konstruiert ist, dass eine einzige Drehung des Betätigungselements einer einzigen Drehung der Kupplungsseite und einer einzigen Drehung des Bolzenteils entspricht, muss der Bolzenteil eine Rotationssymmetrie aufweisen, die der Hälfte der Rotationssymmetrie des Betätigungselements und der Kupplungsseiten entspricht. In einer solchen Situation kann ein Bolzenteil mit n-facher Rotationssymmetrie, wobei n der Reihe der ganzen natürlichen Zahlen entspricht, nur in Verbindung mit einem Betätigungselement und Kupplungsseiten, die eine 2n-fache Rotationssymmetrie zeigen, verwendet werden. Für den Fall, dass der Bolzenteil dual n-fache und 2n-fache Rotationssymmetrie zeigt, muss ein Betatigungselement und Kupplungsseiten verwendet werden, die eine 4n-fache Symmetrie aufweisen, um die Fixiervorrichtung zu verriegeln und zu entriegeln. In einer solchen Situation würde die Verwendung eines Betätigungselements und von Kupplungsseiten mit 2n-facher Rotationssymmetrie es dem Bolzenteil nicht ermöglichen, eine von mindestens zwei stabilen Positionen anzunehmen, die einer verriegelten Position und einer entriegelten Position entsprechen. Ein quadratischer prismatischer Bolzenteil mit 2-facher und 4-facher Rotationssymmetrie (worin n = 2 und 2n = 4) erfordert z. B., dass das Betätigungselement und die Kupplungsseiten eine 8-fache Rotationssymmetrie (worin 4n = 8) aufweisen, um die Fixiervorrichtung zu verriegeln und zu entriegeln. Ein hexagonaler prismatischer Bolzenteil mit n = 2 und n = 6 kann andererseits ein Betätigungselement und Kupplungsseiten mit entweder 2n = 4 und/oder 2n = 12 verwenden. Vorzugsweise ist der Bolzenteil ein rechtwinkliges Prisma mit einer Rotationssymmetrie von n = 2, was erfordert, dass das Betätigungselement und die Kupplungsseiten eine Rotationssymmetrie von 2n = 4 aufweisen. Ein solcher Bolzenteil kann zwei stabile Positionen einnehmen, die einer verriegelten Position entsprechen, und zwei stabile Positionen, die einer entriegelten Position entsprechen.
Die verriegelten und entriegelten Positionen, die der Bolzenteil einnimmt, sind ferner teilweise von der Wechselwirkung der Kupplungsseite des drehbaren Schafts und der Kupplungsseite des drehbar-statischen Schafts abhängig.
Der erfindungsgemäße drehbar-statische Schaft kann sich nicht drehen. Der drehbar-statische Schaft kann jedoch eine lineare Bewegung entlang der Längsachse des drehbaren Schafts ausführen. In einer bevorzugten Ausführungsform ermöglicht das zweite Lager eine lineare Bewegung des drehbar-statischen Schafts entlang der Längsachse des drehbaren Schafts. Dadurch kann die drehbar-statische Kupplungsseite des drehbar-statischen Schafts gegen die Kupplungsseite des drehbaren Schafts gedrückt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die drehbar-statische Kupplungsseite des drehbar-statischen Schafts gegen die Kupplungsseite des drehbaren Schafts mittels einer Feder gedrückt. Dies führt dazu, dass die drehbar-statische Kupplungsseite in die Kupplungsseite des drehbaren Schafts so eingreift, dass sie eine Drehmoment-begrenzende Kupplung bildet.
Die Funktion der Drehmoment-begrenzenden Kupplung ist es, die Reibung zwischen den Kupplungsseiten jedes Schafts zu erhöhen, um die Drehung des drehbaren Schafts zu kontrollieren. Die Drehmoment-begrenzende Kupplung weist Kupplungsseiten mit zusammenpassenden Oberflächen auf, die in einer Reihe von Erhöhungen und Vertiefungen geriffelt sind, die so angeordnet sind, um eine Rotationssymmetrie zu ergeben.
Für den Fall, dass der drehbare Schaft so konstruiert ist, dass eine einzige Drehung des Betätigungselements einer einzigen Drehung der Kupplungsseite und einer einzigen Drehung des Bolzenteils entspricht, weist die Drehmoment-begrenzende Kupplung Kupplungsseiten mit passenden Oberflächen auf, die eine 4-fache Rotationssymmetrie aufweisen, die dem Zweifachen des Werts der des Bolzenteils entspricht. Für den Fall, dass der Bolzenteil z. B. eine Rotationssymmetrie aufweist, worin n = 2, sind die Erhöhungen der abgestimmten Oberfläche mit einer Rotationssymmetrie von 2n = 4 angeordnet. Ähnlich müssen auch die Vertiefungen der geriffelten passenden Oberfläche eine 4-fache Rotationssymmetrie aufweisen. Die Vertiefungen müssen nicht zwischen den Erhöhungen zentriert sein, sondern können versetzt sein, um die zwischen den auf einander abgestimmten Oberflächen der Kupplungsseiten erzeugte Reibung zu erhöhen oder zu verringern. Auf ähnliche Weise kann die Amplitude der Erhöhungen und Vertiefungen erhöht oder verringert sein, um die zwischen den auf einander abgestimmten Oberflächen der Kupplungsseiten ausgebildete Reibung zu erhöhen oder zu verringern. Die Anordnung der geriffelten Oberflächen ergibt somit eine ausreichende Reibung, um den drehbaren Schaft daran zu hindern, frei zu drehen.
Die Drehung des drehbaren Schafts kann jedoch auf stufenweise Weise erzielt werden, indem man eine ausreichende Kraft an das Betätigungselement appliziert, damit jede Erhöhung der Kupplungsseite des drehbaren Schafts drehbar über eine Erhöhung auf der entsprechenden Oberfläche des drehbar-statischen Schafts gleitet, indem er sich von einer Vertiefung auf der Kupplungsseite des drehbar-statischen Schafts zu der nächsten bewegt. Das Eingriffsverhältnis der Kupplungsseiten nach jeder Stufe der Drehung markiert eine stabile Kupplungsposition. Die Drehung des drehbaren Schafts ist somit als stufenweiser Vorgang charakterisiert, der eine auf einander folgende Bewegung der Kupplungsseite des drehbaren Schafts von einer stabilen Kupplungsposition zur nächsten aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Drehmoment-begrenzende Kupplung auf einander abgestimmte Oberflächen der Kupplungsseite des drehbaren Schafts und der drehbar-statischen Kupplungsseite auf, die n' stabile Kupplungspositionen, entsprechend 360°/n'-Drehungen des drehbaren Schafts, ergibt, worin n' mindestens 2 ist. Für den Fall, dass der drehbare Schaft wie in 1 so konstruiert ist, dass eine einzige Drehung des Betätigungselements einer einzigen Drehung der Kupplungsseite und einer einzigen Drehung des Bolzenteils entspricht, ergibt die Drehmoment-begrenzende Kupplung n' stabile Kupplungspositionen, die einer 360°/n'-Drehung des drehbaren Schafts entspricht, worin n' ein Vielfaches von 4 ist.
Die Drehung der Kupplungsseite des drehbaren Schafts ergibt eine auf einander folgende Bewegung der Kupplungsseite des drehbaren Schafts von einer stabilen Kupplungsposition zur nächsten. Der drehbare Schaft kann nicht mehrere stabile Kupplungspositionen während einer Drehungsstufe überspringen, da die Drehung nicht nur durch die Drehmoment-begrenzende Kupplung, sondern auch durch das Betätigungselement und optional irgendeinen dazwischen befindlichen Getriebemechanismus eingeschränkt ist.
Das Betätigungselement dient dazu, um die Kupplungsseite des drehbaren Schafts über eine 360°/n'-Drehung, entsprechend der 360°/n'-Drehung zwischen stabilen Kupplungspositionen, während jedes Verriegelungs- oder Entriegelungsprozesses anzutreiben. Dies wird bewirkt, wenn das Betätigungselement über ein Stellelement geschoben wird. Abhängig von der Richtung dieser Verschiebung relativ zum Stellelement steht das Betätigungselement in Eingriff mit dem Stellelement, was dazu führt, dass der drehbare Schaft um 360°/n'' um seine Drehachse gedreht wird, worin n'' mindestens 2 ist. Für den Fall, dass der drehbare Schaft ohne Getriebemechanismus konstruiert ist, der zwischen der Einheit des drehbaren Schafts, die das Betätigungselement aufweist, und der Einheit des drehbaren Schafts, die die Kupplungsseite aufweist, vorhanden ist, ist die 360°/n''-Drehung des Betätigungselements gleich der 360°/n'-Drehung der Kupplungsseite des drehbaren Schafts.
Das Betätigungselement des drehbaren Schafts weist somit eine Reihe von Armen auf, die die gleiche Länge aufweisen, und die von der Drehachse des drehbaren Schafts mit einem Ab stand von 360°/n'' zwischen auf einander folgenden Armen strahlenförmig abstehen. Das Betätigungselement kann wie ein Propeller, ein Kreuz, ein Stern oder ein Speichenrad geformt sein, wenn es in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des drehbaren Schafts betrachtet wird. Für den Fall, dass der drehbare Schaft so konstruiert ist, dass eine einzige Drehung des Betätigungselements einer einzigen Drehung der Kupplungsseite und einer einzigen Drehung des Bolzenteils entspricht, weist das Betätigungselement notwendigerweise die 4-fache Rotationssymmetrie auf, was dem 2-fachen der des Bolzenteils entspricht. Vorzugsweise liegt das Betatigungselement in Form eines Kreuzes mit vier Armen, 90° zu einander versetzt, und mit gleicher Länge, auf, wenn es in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des drehbaren Schafts betrachtet wird.
Damit eine Drehung des Betätigungselements auftritt, muss die darauf ausgeübte Kraft größer sein als der durch die Drehmoment-begrenzende Kupplung gezeigte Widerstand. Mit anderen Worten muss die an das Betätigungselement bei der Bewegung über das Stellelement applizierte Kraft größer sein als die beim Gleiten der geriffelten auf einander abgestimmten Oberflächen der Kupplungsseiten des drehbaren Schafts und des drehbar-statischen Schafts über einander von einer Kupplungsposition zur nächsten vorhandene Reibung. Der durch die Drehmoment-begrenzende Kupplung bereitgestellte Widerstand verhindert eine Drehung des drehbaren Schafts nach Entfernung der Drehkraft. Für den Fall, dass das Betätigungselement, optional mit dem Getriebemechanismus kombiniert, deshalb so angeordnet ist, um die Kupplungsseite des drehbaren Schafts über eine maximale Drehung von 360°/n' zu drehen, ist es deshalb für die Kupplungsseite nicht möglich, während eines Verriegelungs- oder Entriegelungsprozesses mehr (oder weniger) als 360°/n' gedreht zu werden.
Die Feder reguliert diesen Prozess zusätzlich. Eine starke Feder, die den Reibungskoeffizient zwischen den Kupplungsseiten erhöhen wird, erhöht somit den Grad, mit dem eine Drehmomentbegrenzung auftreten kann, so dass in einem Extremfall keine Drehung auftritt. Eine schwache Feder kann es im Gegensatz dazu der Kupplungsseite des drehbaren Schafts ermöglichen, um mehr als 360°/n' während eines bestimmten Verriegelungs- oder Entriegelungsprozess gedreht zu werden. Die Feder muss deshalb eine solche Festigkeit aufweisen, dass sie eine Drehung der Kupplungsseie des drehbaren Schafts von einer stabilen Kupplungsposition zur nächsten ermöglicht, es aber dem drehbaren Schaft nicht erlaubt, während eines Verriegelungs- oder Entriegelungsprozesses sich um mehr als 360°/n' zu drehen.
Für den Fall, in dem der drehbare Schaft ohne Getriebemechanismus angeordnet ist, ist es bevorzugt, dass das Betätigungselement und die Kupplungsseiten Rotationssymmetrien aufweisen, die von einander um die Drehachse des drehbaren Schafts versetzt sind. Die versetzten Rotationssymmetrien sollten so angeordnet sein, um es den Erhöhungen auf den Oberflächen der Kupplungsseiten zu ermöglichen, mit ausreichender Kraft über einander so getrieben zu werden, dass die Kupplungsseiten weder in die stabile Kupplungsposition, aus der sie versetzt wurden (< 360°/n'-Drehung) zurück gleiten, noch mehrere Kupplungspositionen (> 360°/n'-Drehung) überspringend gleiten. Sobald die Erhöhungen auf den Oberflächen der Kupplungsseiten über einander getrieben wurden, ermöglicht es entweder das Drehmoment oder die verbleibende auf das Betätigungselement ausgeübte Kraft es den Erhöhungen, danach in die Vertiefungen der nächsten stabilen Kupplungsposition zu gleiten.
Eine spezifische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fixiervorrichtung ist in 1 dargestellt, worin n = 2, n' = 4 und n'' = 4. In dieser orthogonalen Darstellung sind zwei Fixiervorrichtungen vorhanden, worin jede Fixiervorrichtung 1 in einem ersten Lager 20 und einem zweiten Lager 40 montiert ist. Die ersten Lager 20 und die zweiten Lager 40 der Fixiervorrichtungen 1 sind wieder in einem geteilten ersten Gehäuse 60 und einem geteilten zweiten Gehäuse 80 montiert. Jede Fixiervorrichtung weist einen drehbaren Schaft 10 und einen drehbar-statischen Schaft 30 auf. Der drehbare Schaft 10 und der drehbar-statische Schaft 30 jeder Fixiervorrichtung 1 weisen Kupplungsseiten 103 mit auf einander abgestimmten Oberflächen auf, die eine 4-fache Rotationssymmetrie (n' = 4) um ihre Längsachsen zeigen. Die Kupplungsseiten 103 und 303 jeder Fixiervorrichtung sind nicht in Kontakt mit einander. Zusätzlich zu der Kupplungsseite 103 weist jeder drehbare Schaft 10 ferner einen Bolzenteil 101 und ein Betätigungselement 102 auf, die sich zusammen mit der Kupplungsseite 103 die gleichen Drehachsen wie der drehbare Schaft 10 als Ganzes und das erste Lager 20 teilen. Das Betätigungselement 102 jeder Fixiervorrichtung 1 weist ehre 4-fache Rotationssymmetrie (n'' = 4) auf. Die Arme des Betätigungselements 102 sind jedoch um die Drehachse jedes drehbaren Schafts 10 relativ zu den Erhöhungen und Vertiefungen der daran angebrachten Kupplungsseite 103 versetzt. Der Bolzenteil 101 jeder Fixiervorrichtung 1 ist herausragend vom gegenüberliegenden Ende des ersten Lagers 20, das dem Betätigungselement 102 benachbart ist, dargestellt.
Eine weitere spezifische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fixiervorrichtung ist in 2 dargestellt, worin n = 2, n' = 4 und n'' = 4. In dieser orthographischen Darstellung sind zwei Fixiervorrichtungen 1 Seite an Seite, wie in 1, auf einem Schienenabschnitt 90 montiert. Die Fixiervorrichtungen 1 sind außerdem mit einer Feder 302 ausgestattet, die zwischen der vorspringenden Kupplungsseite 303 des drehbar-statischen Schafts 30 und dem zweiten Lager 40, aus dem der drehbar-statische Schaft 30 herausragt, lokalisiert. Die auf einander abgestimmten Oberflächen der Kupplungsseiten 103 und 303 des drehbaren Schafts 10 und des drehbar-statischen Schafts 30 jeder Fixiervorrichtung 1 sind somit in Kontakt mit einander und umfassen zusammen eine Drehmoment-begrenzende Kupplungs.
Das erste Lager dient dazu, die zwischen dem drehbaren Schaft und dem ersten Gehäuse, in dem das erste Lager lokalisiert ist, erzeugte Reibung bei der Drehung des drehbaren Schafts um seine längliche Drehachse zu verringern. Das erste Lager dient deshalb dazu, eine beschränkte relative Drehbewegung zwischen dem drehbaren Schaft und dem ersten Gehäuse zu ermöglichen und stützt die mit dem Gewicht und der Bewegung des drehbaren Schafts verbundene applizierte Belastung. Das erste Lager ist, wenn es stationär ist, außerdem dazu fähig, die applizierte Belastung oder die Reaktionskräfte, die mit dem kombinierten Gewicht eines oder aller Abschnitte der Fixiervorrichtung des Schienensystems des Fahrzeugs, von Material, das das Fahrzeug tragen könnte, und dem Gewicht zusätzlicher mit dem Schienensystem verbundener Komponente assoziiert sind, zu tragen. Darüber hinaus ist das erste Lager, wenn es stationär ist, auch dazu fähig, die mit Schwingungen und wiederholten Beschleunigungen/Verlangsamungen verbundene Belastung, insbesondere bei einer kontinuierlichen Verwendung bei niederen und/oder hohen Temperaturen, zu tragen.
Das erste Lager ist deshalb ein Drehlager, das entweder die Form eines Walzenlagers oder eines Gleitlagers (Buchse) oder von beiden annehmen kann. Vorzugsweise weist das erste Lager ein Walzenlager auf, ausgewählt aus einem Kugellager, Zylinderrollenlager, Nadellager, Kegelrollenlager, Pendelrollenlager und Axiallager. Das erste Lager kann einen äußeren Lagerring aufweisen, der an das erste Gehäuse angebracht ist, in dem sich das erste Lager befindet, und einen inneren Laufring, durch den der drehbare Schaft so eingeführt wird, dass die Achsen des ersten Lagers und der durchgeführte Abschnitt des drehbaren Schafts ausgerichtet sind, und eine Reihe von Walzenelementen, die in innigem Kontakt mit sowohl dem inneren als auch dem äußeren Laufring stehen. Die Walzenelemente können auswählt sein aus der Liste, die, ohne darauf beschränkt zu sein, Kugeln, zylindrische Walzen, Kegelwalzen, Pendelrollen und Nadeln, einzeln oder in Kombination, umfasst. Vorzugsweise sind die Walzenelemente Kugellager. Das erste Lager kann ein Kugellager aufweisen, das zwischen dem inneren und äußeren Laufring vorhanden ist, die in Vier-Punkt-Kontaktanordnung, in Spaltlaufringanordnung, in einer Doppelreihe oder einreihig oder in einem Käfig angeordnet sind. Vorzugsweise ist das Lager ein Rillenlager, worin die Laufringdimensionen ähnlich zu den Dimensionen der Walzenlager sind.
Das erste Lager kann aus einer Anzahl von Materialien aufgebaut sein. Vorzugsweise sind alle Komponenten des ersten Lagers aus dem gleichen Material aufgebaut. Für den Fall, dass dies nicht möglich ist, sollte jede Komponente des ersten Lagers aus einem Material konstruiert sein, dass eine ähnliche Härte und einen ähnlichen Reibungskoeffizient aufweist, wie die ersten Lagerkomponenten, die es während der Verwendung kontaktieren. Vorzugsweise bestehen alle Komponenten des ersten Lagers aus Materialien, die innerhalb von 1 bis 2 HRC (Rockwell-Härte) liegen.
Das zweite Lager dient dazu, die zwischen dem drehbar-statischen Schaft und dem zweiten Gehäuse, in dem sich das zweite Lager befindet, bei der Bewegung des drehbar-statischen Schafts entlang seiner Längsachse auf lineare Weise erzeugte Reibung zu verringern. Das zweite Lager dient deshalb dazu, eine eingeschränkte relative Bewegung zwischen dem drehbar-statischen Schaft und dem zweiten Gehäuse zu ermöglichen. Außerdem stützt das zweite Lager die mit dem Gewicht und der Bewegung des drehbar-statischen Schafts verbundene applizierte Belastung. Darüber hinaus ist das zweite Lager, wenn es stationär ist, auch dazu fähig, die mit Schwingungen und wiederholter Beschleunigung/Verlangsamung verbundene Belastung entlang seiner Längsachse, insbesondere bei einer kontinuierlichen Verwendung bei niedrigen und/oder hohen Temperaturen, zu tragen.
Das zweite Lager kann deshalb die Form eines linearen Bewegungslagers annehmen, das entweder ein Walzenelementlager oder ein Gleitlager (Buchse) oder beide umfasst. Vorzugsweise umfasst das zweite Lager ein Rollenlager, ausgewählt aus einem Kugellager, einem Zylinderlager, Kegellager, Pendelrollenlager und Axiallager. Das zweite Lager kann einen äußeren Laufring, der an dem zweiten Gehäuse befestigt ist, in dem sich das zweite Lager befindet, einen inneren Laufring, der an dem drehbar-statischen Schaft so angebracht ist, dass die Achsen des zweiten Lagers und des drehbar-statischen Schafts ausgerichtet sind und eine Reihe von Walzenelementen aufweisen, die in innigem Kontakt mit dem inneren und äußeren Laufring stehen. Die Rollenelemente können ausgewählt sein aus der Liste, die, ohne darauf beschränkt zu sein, Kugeln, zylindrische Walzen, kegelförmige Walzen, Pendelrollen und Nadeln, einzeln oder in Kombination, umfasst. Vorzugsweise sind die Rollenlager Kugellager. Das zweite Lager kann Kugellager aufweisen, die zwischen dem inneren und äußeren Laufring in Vier-Punkt-Kontaktanordnung, in Spaltlaufringanordnung, in Doppelreihen- oder Einzelreihenanordnung oder in einem Käfig angeordnet sind. Vorzugsweise ist das zweite Lager ein Rillenlager, worin die Laufringdimensionen ähnlich zu den Dimensionen der Rollenelemente sind.
Das zweite Lager kann aus einer Vielzahl von Materialien aufgebaut sein. Vorzugsweise bestehen alle Komponenten des zweiten Lagers aus dem gleichen Material. Für den Fall, dass dies nicht möglich ist, sollte jede Komponente des zweiten Lagers aus einem Material konstruiert sein, dass eine ähnliche Härte und einen ähnlichen Reibungskoeffizient wie die Komponenten des zweiten Lagers, die es während der Verwendung kontaktiert, aufweisen. Vorzugsweise bestehen alle Komponenten des zweiten Lagers aus Materialien, die innerhalb von 1 bis 2 HRC (Rockwell-Härte) liegen.
Die für die Konstruktion des ersten Lagers und/oder zweiten Lagers geeigneten Materialien umfassen Legierungen, Metalle, Polymere und Keramiken, einzeln oder in Kombination verwendet. Das erste Lager und/oder das zweite Lager kann eine der Legierungen aufweisen, die ausgewählt sind aus Stahl, rostfreiem Stahl, Einsatzstahl, Stahl mit einem niedrigen Gehalt an Metalloxid und Sulfid, Chromstahl, mit Chrom und Wolfram legierte Materialien auf Kobalt basis, Blei-Zinn-Legierungen, Kupferlegierungen, Messung und Bronze. Zusätzlich kann das erste Lager und/oder zweite Lager ein Metall aufweisen, ausgewählt aus Eisen, Zink, Kupfer, Nickel, Kobalt, Zinn, Blei, Chrom, Aluminium, Vanadium, Niobium, Wolfram, Tantal, Titan, Zirkonium und Molybdän, entweder einzeln oder in Kombination, insbesondere in gesinterter Form. Darüber hinaus kann das erste Lager und/oder das zweite Lager ein Polymer aufweisen, ausgewählt aus Poly(tetrafluorethylen), Pol(oxymethylen), Poly(vinylidenfluorid), Polystyrol hoher Dichte und Poly(ethylen) hoher Dichte, entweder einzeln oder in Kombination. Diese Polymere können auch als Basis für Verbundkörper dienen, die mit Füllstoffen, wie z. B. Glasfasern, Graphit und Molybdänsulfid, Metall, wie z. B. Blei, oder Legierungen, wie z. B. Bronze, imprägnierte Kunststoffe aufweisen. Außerdem kann das erste Lager und/oder das zweite Lager eine Keramik aufweisen, ausgewählt aus Siliciumnitrid, Wolframcarbid und Cermets, wie z. B. Titancarbidcermet, worin Nickel als metallischer Binder dient. Es können besondere Kombinationen dieser Materialien als Verbundkörper, Laminate, Imprägnate, Hybride oder beschichtete Materialien verwendet werden, um das erste Lager und/oder das zweite Lager mit spezifischen Eigenschaften zu versehen. Das erste Lager und/oder das zweite Lager kann z. B. ein Hybridmaterial aufweisen, wie z. B. Stahl, der mit Teflon beschichtet oder laminiert ist, um so die Reibung und den Abrieb zu verringern. Alternativ kann das erste Lager und/oder das zweite Lager Stahl aufweisen, der durch Einsatzhärten in einem Kohlenstoff-enthaltenden Medium oberflächengehärtet wurde. Außerdem kann das erste Lager und/oder das zweite Lager eine Keramik aufweisen, die einer Nitridierung, Boronisierung oder Inchromierung unterworfen wurde, um die Reibung zu verringern. Außerdem kann das erste Lager und/oder das zweite Lager ein mit Chrom und Wolfram legiertes Material auf Kobaltbasis aufweisen, wie z. B. Stellite 3 oder Stellite 100, um den Abrieb zu verringern.
Das erste Lager und das zweite Lager können mit einem Schmiermittel geschmiert werden, ausgewählt aus belastbarem Schmiermittel, Graphit, Molybdändisulfid, Bronzeteilchen, Bleiteilchen und Poly(tetrafluorethylen), entweder einzeln oder in Kombination.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein selbstfixierendes Aggregat bereit. Das selbstfixierende Aggregat weist auf

(1) eine Fixiervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung und
(2) eine Widerlagervorrichtung.

Die Widerlagervorrichtung umfasst ihrerseits

(2-1) ein Stellelement zum Eingreifen in das Betätigungselement der Fixiervorrichtung und
(2-2) ein Widerlager, das eine Aussparung aufweist, um es dem Bolzenteil zu ermöglichen, das Widerlager in der entriegelten Position zu passieren, und eine Widerlagerfläche zum Stützen des Bolzenteils in der verriegelten Position.

Die Widerlagervorrichtung und die Fixiervorrichtung der vorliegenden Erfindung ergänzen einander insofern, als die Wechselwirkung dieser Vorrichtungen dazu dient, ein selbstfixierendes Aggregat bereitzustellen, worin die Fixiervorrichtung an die Widerlagervorrichtung fixiert oder von der Widerlagervorrichtung entriegelt ist. Jede der Komponenten der Widerlagervorrichtung sind deshalb geeignet so angeordnet, dass sie eine Wechselwirkung mit den relevanten Komponenten der Fixiervorrichtung ermöglichen. Das Stellelement ist so positioniert und geformt, um in das Betätigungselement einzugreifen. Ähnlich weist das Widerlager der Widerlagervorrichtung eine Aussparung und eine Widerlagerfläche auf, die so positioniert und geformt sind, um es dem Widerlager zu ermöglichen, an den Bolzenteil des drehbaren Schafts anzustoßen.
Das Stellelement ist ein Hebel, der um eine Drehachse oder eine Hebestütze an der Widerlagervorrichtung des selbstfixierenden Aggregats schwenkbar ist. Das Stellelement dient dazu, um in das Betätigungselement der Fixiervorrichtung einzugreifen, wenn die Fixiervorrichtung darüber geführt wird. Die Anwendung einer Kraft auf das Stellelement durch das Betätigungselement kann dazu führen, dass das Stellelement oder das Betätigungselement um ihre entsprechenden Drehachsen, abhängig von der Position des Stellelements und der Richtung der Kraft, gedreht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform greift das Stellelement der Fixiervorrichtung so ein, dass, wenn die Fixiervorrichtung senkrecht zur Längsachse der Fixiervorrichtung in einer Richtung bewegt wird, das Stellelement das Betätigungselement betätigt und in der entgegengesetzten Richtung das Betätigungselement das Stellelement betätigt. Mit anderen Worten wird das Betätigungselement, vorausgesetzt, dass die Richtung der Verschiebung des Betätigungselements relativ zum Stellelement eine solche ist, dass sich das Stellelement frei drehen kann, das Stellelement effektiv aus seinem Weg schieben. Wenn die Richtung der Verschiebung des Betätigungselements relativ zum Stellelement jedoch eine solche ist, dass das Stellelement nicht frei rotieren kann, wird das Betätigungselement statt dessen in einer Bewegung von 360°/n'' um seine Drehachse in Eingriff mit dem Stellelement gedreht. Beim Fehlen einer durch das Stellelement applizierten Kraft kann die Schwerkraft oder ein Federmechanismus verwendet werden, um das Stellelement in eine Position zu bringen, in der nur eine Bewegung in einer Richtung möglich ist. Vorzugsweise wird beim Fehlen einer durch das Betätigungselement applizierten Kraft die Schwerkraft verwendet, um das Stellelement in eine Position zu bringen, in der nur eine Bewegung in einer Richtung gegen die Schwerkraft möglich ist.
Das Stellelement ragt aus der Widerlagervorrichtung in einer Weise hervor, die ausreicht, dass es in das Stellelement eingreift. Unter der Voraussetzung, dass das Stellelement wie ein Propeller, Kreuz, Stern oder ein Speichenrad in einer Ebene senkrecht zu seiner Drehachse betrachtet geformt ist, muss das Stellelement so geformt sein, um einen Eingriff damit zu ermöglichen. Das Stellelement ist vorzugsweise ein rechtwinkliges Prisma mit einer abge schrägten oder ausgekehlten Spitze an der Seite, in die das Betätigungselement eingreift, wenn das Stellelement gedreht wird. Das gegenüberliegende Ende des Stellelements, das von dem abgeschrägten oder ausgekehlten Ende entfernt ist, weist ein Loch für einen einfachen Schwenkmechanismus auf. Der Schwenkmechanismus befestigt das Stellelement an die Widerlagervorrichtung und ermöglicht es dem Stellelement, um die Schwenkachse zu rotieren. Der Schwenkmechanismus kann einen Lastösebolzen oder ein Kronenmutter- und Bolzensystem aufweisen, das durch das Loch des Stellelements und durch das entsprechende Loch oder die Löcher in der Widerlagervorrichtung geführt wird, und wird durch Mutter und Splint, Keil oder Federkeil an der Stelle gehalten.
Das Widerlager ist eine Komponente der Widerlagervorrichtung, die eine Aussparung aufweist, durch die der Bolzenteil der Fixiervorrichtung in einer entriegelten Position hindurch laufen kann, sowie eine Widerlagerfläche, die in einer Verriegelposition an den Bolzenteil der Fixiervorrichtung anstößt und diesen stützt.
Die Aussparung ist deshalb ausreichend groß, um ein Objekt mit einem Querschnitt, der äquivalent ist dem Querschnitt des Bolzenteils in einer nicht fixierten Position, gemessen in der Ebene der Wegstrecke, aufzunehmen. Die Aussparung ist ferner ausreichend klein, um zu verhindern, dass der Bolzenteil hindurch geht, wenn der Bolzenteil in einer fixierten Position ist. Mit anderen Worten kann die Aussparung ein Objekt mit einem Querschnitt, der gleich oder größer ist als der Bolzenteil in einer fixierten Position, gemessen in der Ebene der Wegstrecke, nicht aufnehmen.
Die Widerlagerfläche weist eine Oberfläche des Widerlagers auf, die den Bolzenteil in einer fixierten Position stützt oder an diesen anstößt. Vorzugsweise ist die Oberfläche des Widerlagers und des Bolzenteils gepaart, wenn sie in einer fixierten Position ist, und sie kann abgeschrägt, ausgekehlt oder konturiert sein, damit das Widerlager nicht nur stützt, sondern den Bolzenteil in einer fixierten Position auch teilweise umschließt. Optional kann das Widerlager einen Wulst oder einen Vorsprung aufweisen, der sich von seiner Oberfläche erstreckt, um den Bolzenteil in einer fixierten auf das Widerlager anstoßenden Position zu umschließen. Der Wulst oder Vorsprung kann mit der Widerlagerfläche des Widerlagers integriert oder daran befestigt sein.
Die Widerlagervorrichtung weist ferner einen Ausrichtungsabschnitt oder Ausrichtungsabschnitte auf, die davon hervorstehen. Der Ausrichtungsabstand oder die Ausrichtungsabstände positionieren das erste Gehäuse und/oder zweite Gehäuse der Fixiervorrichtung, damit der Bolzenteil mit der Aussparung oder der Widerlagerfläche in der entriegelten bzw. fixierten Position ausgerichtet ist, und damit das Betätigungselement mit dem Stellelement ausgerichtet ist. Die Oberfläche jedes Ausrichtungsabschnittes ist parallel zum Weg, in dem die Fixiervor richtung während des Fixierens und Entriegelns bewegt wird. Die Ränder der Fläche des Ausrichtungsabschnitts und die Ränder der Fläche des ersten und/oder zweiten Gehäuses, die ausgerichtet sind, können ausgekehlt oder abgerundet sein. Vorzugsweise weisen der Ausrichtungsabschnitt oder die Ausrichtungsabschnitte und das erste Gehäuse und/oder zweite Gehäuse das gleiche Material auf, oder weisen zumindest Materialien auf, die innerhalb von 1 bis 2 HRC (Rockwell-Härte) liegen, um den Abrieb der Oberflächen davon zu minimieren. Jede der Komponenten der Widerlagervorrichtung und insbesondere des Stellelements des Widerlagers und des Ausrichtungsabschnitts oder der Ausrichtungsabschnitte muss dazu fähig sein, den auf sie durch die Komponenten der Fixiervorrichtung ausgeübten Kräften zu widerstehen. Jede der Komponenten der Widerlagervorrichtung muss deshalb aus einem Material konstruiert sein, das fest und abriebbeständig ist. Für die Konstruktion der Komponenten der Widerlagervorrichtung geeignete Materialien umfassen Legierungen und Metalle, einzeln oder in Kombination verwendet. Jede der Komponenten der Widerlagervorrichtung kann eine Legierung aufweisen, ausgewählt aus Stahl, rostfreiem Stahl, Einsatzstahl, Stahl mit einem niedrigen Gehalt an Metalloxid und Sulfid, und Messing, entweder einzeln oder in Kombination. Außerdem kann jede der Komponenten der Widerlagervorrichtung ein Metall aufweisen, ausgewählt aus Eisen, Zink, Kupfer, Nickel, Kobalt, Zinn, Blei, Chrom, Aluminium, Vanadium, Niobium, Wolfram, Tantal, Titan, Zirkonium und Molybdän, entweder einzeln oder in Kombination. Optional kann jede der Komponenten der Widerlagervorrichtung ein Polymer aufweisen, wie z. B. Teflon, Nylon oder Polystyrol, und/oder einen amorphen Feststoff z. B. Glas, Glasfasern, Siliciumdioxid oder Kohlenstoff, und/oder einen kristallinen Feststoff, wie z. B. Keramik, Siliciumdioxid, Kohlenstoff oder Kohlenstofffasern, entweder einzeln oder in Kombination. Bestimmte Kombinationen dieser Materialien können als Verbundkörper, Hybride, Laminate, Imprägnate oder beschichtete Materialien verwendet werden, um jede der Komponenten der Widerlagervorrichtung mit spezifischen Eigenschaften zu versehen. Jede der Komponenten der Widerlagervorrichtung kann z. B. ein Hybridmaterial aufweisen, wie z. B. Stahl, der mit Teflon beschichtet oder laminiert ist, um Reibung und Abrieb zu verringern. Alternativ kann jede der Komponenten der Widerlagervorrichtung einen Stahl aufweisen, der durch Einsatzhärten in einem Kohlenstoff-enthaltenden Medium oberflächengehärtet wurde, oder der einer Nitridierung, Boronisierung oder Inchromierung unterworfen wurde, um die Oberflächen davon zu härten.
Die Merkmale des Stellelements, der Ausrichtungsabschnitte, des Widerlagers, der Aussparung und der Widerlagerfläche der Widerlagervorrichtung können aus mindestens einem Materialblock ausgebildet sein. Der mindestens eine Materialblock kann durch metallbearbeitende Techniken, wie z. B. Gießen, plastische Verformung, Schmieden, Walzen, Extrudieren, Metalldrücken, Prägen oder Sintern, entweder einzeln oder in Kombination, ausgebildet wer den. Um den mindestens einen Materialblock zu formen, können weitere mechanische Verfahren benötigt werden, wie z. B. spanabhebende Bearbeitung, Fräsen, Bohren, Schleifen, Feilen, Schweißen oder Hartlöten, entweder einzeln oder in Kombination. Zusätzlich kann nach der mechanischen Behandlung eine weitere Behandlung durchgeführt werden, die, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Wärmbehandlung, Tempern, Oberflächenhärtung, Einsatzhärtung, Entspannungsglühen, Härten, kontrolliertes Abkühlen, Austenitisieren, Anlassen, Plattieren, Schweißen, Laminieren und Beschichten, entweder einzeln oder in Kombination, umfasst.
Eine spezifische Ausführungsform der Widerlagervorrichtung 2 ist in 3 dargestellt. In dieser orthographischen Darstellung ist die Widerlagervorrichtung 2 so konfiguriert, damit sie bis zu zwei erfindungsgemäße Fixiervorrichtungen 1 aufnehmen kann. Die Widerlagervorrichtung 2 weist zwei gegenüberliegende Stellelemente 202 auf und ein Widerlager 203, das zwei Aussparungen 220 aufweist, die durch Widerlagerflächen 230 umgeben sind. Zusätzlich weist die Widerlagervorrichtung 2 zwei gegenüberliegende Ausrichtungsabschnitte 204 auf. Jede der vorstehend genannten Komponenten des Stellelements 202, des Widerlagers 203 und der Ausrichtungsabschnitte 204 sind auf einer Platte montiert, die wieder auf einem Schienenabschnitt 90 so montiert ist, dass das Ende des Schienenabschnitts 90 mit dem Ende eines Schienenabschnitts ausgerichtet und daran befestigt ist, an den eine erfindungsgemäße Fixiervorrichtung montiert ist.
Um das Fixieren eines bewegbaren Schienenabschnitts mit einem statischen Schienenabschnitt zu erzielen, ist die Fixiervorrichtung an einen Schienenabschnitt und die Widerlagervorrichtung auf einen anderen montiert. Jedes erste Gehäuse und zweite Gehäuse der Fixiervorrichtung kann an eine Basisplatte befestigt sein, die ihrerseits entfernbar, vorzugsweise über eine Gleitmontage, an den Schienenabschnitt lösbar angebracht ist. Jede Komponente der Widerlagervorrichtung kann auf ähnliche Weise auf einer Basisplatte montiert sein, die ihrerseits wieder, vorzugsweise über eine Gleitmontage, an einem unterschiedlichen Schienenabschnitt lösbar angebracht ist.
Das selbstfixierende Aggregat kann deshalb verschiedene Anordnungen an der Vereinigung der zwei Schienenabschnitte einnehmen. Vorzugsweise ist das selbstfixierende Aggregat an der oberen Oberfläche der Schienenabschnitte lokalisiert, wie dies in einem Einschienensystem Anwendung finden kann. Alternativ kann das selbstfixierende Aggregat auf der Unterseite der Schienen lokalisiert sein, wie dies in einem konventionellen Schienensystem Anwendung finden könnte. Zusätzlich ist die Fixiervorrichtung vorzugsweise am bewegbaren Schienenabschnitt lokalisiert, während die Widerlagervorrichtung auf dem entsprechenden Ende des statischen Schienenabschnitts lokalisiert ist. Alternativ werden die Fixiervorrichtung und die Widerlagervorrichtung so ausgetauscht, dass die Fixiervorrichtung am statischen Schienenabschnitt lokalisiert ist, und die Widerlagervorrichtung am bewegbaren Schienenab schnitt lokalisiert ist. Alternative Kombinationen der obigen Anordnung können ebenfalls in Betracht gezogen werden, optional mit Modifikationen im Hinblick auf die Orientierung entsprechender Komponenten der Widerlagervorrichtung.
Obwohl es möglich ist, einen bewegbaren Schienenabschnitt und einen statischen Schienenabschnitt unter Verwendung eines einzigen selbstfixierenden Aggregats an einander zu schließen, ergibt die Anwendung von zwei solchen selbstfixierenden Aggregaten an der Vereinigung der Schienenabschnitte eine Wegstrecke mit größerer Stabilität. Ein beweglicher Schienenabschnitt, der an jedem Ende durch ein selbstfixierendes Aggregat befestigt ist, weist eine noch höhere Stabilität auf als ein Schienenabschnitt, der nur an einem Ende mit nur einem einzigen selbstfixierenden Aggregat befestigt ist.
Eine spezifische Ausführungsform des erfindungsgemäßen selbstfixierenden Aggregats wird in 4 gezeigt, worin n = 2, n' = 4 und n'' = 4. In dieser orthographischen Darstellung weist das selbstfixierende Aggregat zwei Fixiervorrichtungen 1 auf, die am Ende eines Schienenabschnitts 90, wie in 2 gezeigt, montiert sind, und eine Widerlagervorrichtung 2 ist am Ende eines getrennten Schienenabschnitts 90, wie in 3 dargestellt, montiert. Die Schienenabschnitte 90 sind Abschnitte, die für ein hängendes Einschienensystem geeignet sind. Die Längsachsen der Schienenabschnitte 90 sind auf einander so ausgerichtet, dass die Enden der Schienenabschnitte 90, an die die Fixiervorrichtung 1 und die Widerlagervorrichtung 2 montiert sind, sich direkt gegenüber liegen. Teilweise wird eine Ausrichtung durch die Ausrichtungsabschnitte 204, die das erste Gehäuse 60 dazwischen orientieren, erzielt. Die Schienenabschnitte 90 sind jedoch nicht fixiert, da die Bolzenteile 101 in einer von zwei möglichen nicht verriegelten Positionen sind. Das Betätigungselement 102 und das Stellelement 202 sind außerdem nicht in Kontakt mit einander. Eine Rissprojektion des in 4 dargestellten selbstfixierenden Aggregats ist in 5 gezeigt. Damit ein Fixieren auftritt, muss der Schienenabschnitt, der die Fixiervorrichtungen trägt, relativ zum Schienenabschnitt, der die Widerlagervorrichtung trägt, so bewegt werden, dass die Betätigungselemente 102 über die Stellelemente 202 bewegt werden. Die Schienenabschnitte müssen dann entlang des gleichen Wegs der Bewegung so zusammen gebracht werden, dass die Stellelemente 202 die Betätigungselemente 102 betätigen und in Verbindung mit den Drehmoment-begrenzenden Kupplungen die Bolzenteile 101 in die fixierte Position drehen.
Eine Rissprojektion einer weiteren spezifischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen selbstfixierenden Aggregats ist in 6 dargestellt, worin die Bolzenteile 101 des selbstfixierenden Aggregats der 4 und 5 in der fixierten Position konfiguriert sind.
Die vorliegende Erfindung stellt zusätzlich ein elektrifiziertes Schienensystem bereit, das ein selbstfixierendes Aggregat zum Ausrichten und Fixieren eines durch eine Hebevorrichtung gehobenen bewegbaren Schienenabschnitts aufweist.
Das elektrifizierte Schienensystem weist mehrere Wegstrecken auf, die im Fall eines Einschienensystems durch eine einzige Schiene definiert sind, oder durch mehrere parallele Schienen. Parallele Schienen sind Schienen, die von einander im gleichen Abstand sind (wobei der minimale Abstand zwischen den Schienen in jeder Position entlang der Länge dieser Schienen genau gleich ist). In einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektrifizierte Schienensystem der vorliegenden Erfindung ein Einschienensystem.
Die Schienen des Schienensystems weisen bewegbare Schienenabschnitte sowie statische Schienenabschnitte auf. Eine selektive Ausrichtung und Fixierung der bewegbaren Schienenabschnitte mit den statischen Schienenabschnitten zur Definition einer Wegstrecke ergibt ein Schienensystem, das ein Mittel zum Transport und zur Führung des Fahrzeugs auf einer davon ausgewählten Wegstrecke aufweist. Die Schienen können zusätzlich mindestens einen Teil des Mittels zum Antrieb des Fahrzeugs aufweisen, wie z. B. die Zahnstange eines Zahnstangengetriebes. Die Schienen können außerdem ein Mittel zum Leiten von Elektrizität, wie z. B. eine elektrisch leitfähige "dritte Schiene", zur Elektrifizierung des Schienensystems aufweisen.
Jeder Schienenabschnitt weist ein Profil auf, das im Querschnitt eine bestimmte Form aufweist. Der Querschnitt kann eine I- (oder H-)Form, eine T-Form, eine L-Form, eine U-Form, eine C-Form oder eine rechtwinklige Form aufweisen. Variationen dieser Profile, wie z. B. ein asymmetrisches I-Balken-, Flachboden-, Doppelkopf-, Einzelparallel-, Parallel-, Rillenschienen-, Breitfußschienen- oder Hohlschienenprofil kann verwendet werden, entweder einzeln oder in Kombination. Vorzugsweise weist der Schienenabschnitt einen asymmetrischen I-Balken auf, der im Querschnitt geflanscht und gerillt ist, wie dies für ein hängendes Einschienensystem geeignet ist.
Für die Konstruktion der Schienenabschnitte geeignete Materialien umfassen Metalle, Legierungen und Polymere, einzeln oder in Kombination verwendet. Die Schienenabschnitte können ein Metall aufweisen, ausgewählt aus Eisen, Zink, Kupfer, Nickel, Kobalt, Zinn, Blei, Chrom, Aluminium, Vanadium, Niobium, Wolfram, Tantal, Titan, Zirkonium und Molybdän, entweder einzeln oder in Kombination. In einer weiteren Ausführungsform können die Schienenabschnitte eine Legierung aufweisen, ausgewählt aus Stahl, rostfreiem Stahl, Einsatzstahl, Stahl mit einem niedrigen Gehalt an Metalloxid und Sulfid, Messing, Bronze, Hastelloy, Electrum, Cupronickel und Duralumin. Optional können die Schienenabschnitte ein Polymer aufweisen, wie z. B. Polystyrol, Nylon und Teflon, entweder einzeln oder in Kombination. Bestimmte Kombinationen dieser Materialien als Verbundkörper, Laminate, Imprägnate oder beschichtete Materialien können verwendet werden, um Schienenabschnitte mit spezifischen Eigenschaften bereitzustellen. Die Schienenabschnitte können z. B. ein Hybridmaterial aufweisen, wie z. B. mit Aluminium laminierten Stahl, das nicht nur den beim Transportieren und Führen eines Fahrzeugs, das optional Material transportiert, entlang alternativer Wegstrecken auftretenden Belastungen widerstehen kann, sondern auch hoch leitfähig ist. Alternativ können die Schienenabschnitte Eisen oder Stahl aufweisen, die mit Teflon laminiert sind, um die Reibung und den Abrieb zu verringern. Alternativ können die Schienenabschnitte ein elektrisch leitfähiges Material, wie z. B. Messing oder ein metallbeschichtetes Polymer aufweisen, um so selbst ein elektrisches Kabel entlang der Wegstrecke zu bilden, das verwendet werden kann, um Information zu liefern, oder um Energie zum Antrieb des Fahrzeugs bereitzustellen. Außerdem kann jede der Schienen der mindestens zwei Wegstrecken ein elektrisches Kabel aufweisen. Das elektrische Kabel ist ein Kabel, das elektrischen Strom leiten kann. Der elektrische Strom kann zur Lieferung von Information oder zur Bereitstellung von Energie zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet werden.
Das elektrische Kabel weist deshalb einen elektrischen leitfähigen Draht auf, entweder in Form eines festen Drahts oder eines gewebten Stranges. Der elektrisch leitfähige Draht weist ein Metall auf, das ausgewählt ist aus der Liste bestehend aus Kupfer, Aluminium, Gold und Silber, entweder einzeln oder in Kombination. Der Draht kann mit einem elektrisch isolierenden Material, wie z. B. Polyethylen oder Polyvinylchlorid, ummantelt sein. Ein weitere Ummantelung mit einer Mineralisolierung, Glasfasern, einem gewundenen Stahlband, Aluminiummantel, Bleimantel, Bronzedrahtgeflecht oder Stahldrahtgeflecht kann verwendet werden, um das Kabel zu schützen. Alternativ können mehrere Drähte, jeder gegebenenfalls isoliert, in dem elektrischen Isoliermantel untergebracht sein.
Das Schienensystem ist somit ein elektrifiziertes Schienensystem, in dem das Fahrzeug durch elektrische Energie angetrieben wird. Ein Elektromotor oder -motoren überführen den Wechselstrom oder Gleichstrom in Bewegung des Fahrzeugs, das optional Material trägt, in einer bestimmten Richtung entlang einer ausgewählten Wegstrecke. Der Motor kann an dem Fahrzeug angebracht sein, wobei alle oder eine Auswahl der Räder des Fahrzeugs durch den Motor angetrieben werden. In dem Fall, in dem das Fördersystem ein Schienensystem mit an den Schienen befestigten Rädern (Walzen) aufweist, können die Motoren statt dessen an dem Schienensystem angebracht sein und alle oder einen Teil der Räder der Schienen antreiben. Die Räder dienen dazu, um das Fahrzeug entlang der Wegstrecke mit verringertem Reibungswiderstand zu transportieren. Die Räder können an das Fahrzeug mittels eines Rädergestells oder Lagersystems und/oder an die Schienenabschnitte so angebracht sein, dass sie als Rollen oder Kufen dienen. Die Räder dienen zusätzlich dazu, um das Fahrzeug entlang der Schienen zu führen und/oder um einen Transport des zu transportierenden Materials zu bewirken.
Um einen bewegbaren Schienenabschnitt, der optional ein Fahrzeug, das optional Material führt, zwischen Wegstrecken zu übertragen, ist es erforderlich, den beweglichen Schienenabschnitt mittels einer Hebevorrichtung anzuheben. Die Hebevorrichtung weist eine Bühne auf, die durch mechanische Mittel gezogen und/oder geschoben wird, um den bewegbaren Schienenabschnitt von einer Position zu einer anderen vertikal zu überführen. Die Hebevorrichtung kann eine mechanische Zughebevorrichtung, eine hydraulische Hebevorrichtung oder eine automatische Hebevorrichtung sein. Vorzugsweise ist die Hebevorrichtung eine Zughebevorrichtung, in der die Bühne der Hebevorrichtung durch Zug angetrieben wird. In einer solchen Hebevorrichtung, ist die den bewegbaren Schienenabschnitt tragende Bühne an einem Ende eines Riemens befestigt, der an einer an einem Getriebe- oder getriebelosen Motor befestigten Antriebsscheibe aufgehängt ist. Das andere Ende des Riemens ist vorzugsweise mit einem Gewicht ausbalanciert. Durch Betreiben des Motors und damit der Antriebsscheibe und des Riemens in einer bestimmten Richtung hebt oder senkt sich die den bewegbaren Schienenabschnitt tragende Bühne. Die Bühne und das Ausgleichsgewicht werden vorzugsweise in ihren entsprechenden Aufstiegs- und Abstiegswegen durch Gleiten entlang des Rahmens der Hebevorrichtung geführt.
Die Hebevorrichtung dient prinzipiell dazu, den bewegbaren Schienenabschnitt zwischen Höhenniveaus des Schienensystems zu heben und zu senken. Zusätzlich dient die Hebevorrichtung in Verbindung mit den Ausrichtungsabschnitten der Widerlagervorrichtung dazu, den mindestens einen bewegbaren Schienenabschnitt mit dem mindestens einen statischen Schienenabschnitt auszurichten. Außerdem dient die Hebevorrichtung dazu, das Betätigungselement der Fixiervorrichtung über das Stellelement der Widerlagervorrichtung zu bewegen, und dadurch das Fixieren und Aneinanderführen des mindestens einen bewegbaren Schienenabschnitts mit dem mindestens einen statischen Schienenabschnitt zu bewirken. Alternativ dient die Hebevorrichtung dazu, das Betätigungselement der Fixiervorrichtung über das Stellelement der Widerlagervorrichtung zu bewegen und dadurch ein Entriegeln der Schienenabschnitte zu bewirken.
Darüber hinaus kann ein bewegbarer Schienenabschnitt zwischen Wegstrecken, die innerhalb der gleichen Höhenebene lokalisiert sind, unter Verwendung einer Vorrichtung überführt werden, die zusätzlich zu einer horizontalen Bewegung des bewegbaren Schienenabschnitts auch die erforderliche vertikale Bewegung, die für Fixier- und Entriegelungsprozesse erforderlich ist, bereitstellt. Das elektrifizierte Schienensystem der vorliegenden Erfindung ist somit eine Form eines Schienenwegweichen- oder Punktesystems, das dazu fähig ist, einen beweglichen Schienenabschnitt mit einem statischen Schienenabschnitt zur Ausbildung einer Wegstrecke auszurichten und zu fixieren.
Eine spezifische Ausführungsform des elektrifizierten Schienensystems der vorliegenden Erfindung ist in 7 dargestellt. In dieser orthographischen Darstellung weist das elektrifizierte Schienensystem obere und untere Wegstrecken für eine hängende Einschiene auf. Jede Wegstrecke weist zwei statische Schienenabschnitte 91 auf, zwischen denen ein bewegbarer Schienenabschnitt 92 ausgerichtet und fixiert werden kann. In der dargestellten Konfiguration ist der bewegbare Schienenabschnitt 92 zwischen den statischen Schienenabschnitten 91 der oberen Wegstrecke ausgerichtet und fixiert. Ein selbstfixierendes Aggregat, wie in 6 konfiguriert, ist an jeder der zwei Verbindungen zwischen dem bewegbaren Schienenabschnitt 92 und jedem der statischen Schienenabschnitte 91 der oberen Wegstrecke positioniert. Beim Entriegeln kann der bewegbare Schienenabschnitt 92 durch die Hebevorrichtung 50 so bewegt werden, dass er zwischen den statischen Schienenabschnitten 91 der unteren Wegstrecke ausgerichtet wird. Die Hebevorrichtung weist eine bewegbare Bühne 501, einen Riemen 502, ein Antriebsrad 503 und ein Gegengewicht 504 auf.
Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Ausrichten und Fixieren eines bewegbaren Schienenabschnitts in einer Hebevorrichtung für ein elektrifiziertes Schienensystem bereit. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schienensystem ein Einschienensystem. Das Verfahren umfasst die Stufen von

(A) Heben des bewegbaren Schienenabschnitts, der eine erfindungsgemäße Fixiervorrichtung aufweist, und
(B) Absenken des bewegbaren Schienenabschnitts.

Die Verfahrensstufe (A) umfasst das Anheben des bewegbaren Schienenabschnitts, der eine Fixiervorrichtung aufweist, über einen statischen Schienenabschnitt, der eine Widerlagervorrichtung aufweist, wobei der Bolzenteil der Fixiervorrichtung in der entriegelten Position durch die Aussparung in dem Widerlager der Widerlagervorrichtung hindurchgeht und das Betätigungselement der Fixiervorrichtung das Stellelement der Widerlagervorrichtung betätigt. Verfahrensstufe (A) ist in einer spezifischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch die in den 8 bis 12 dargestellten Stufen (i) bis (iii) dargestellt. Bei der Vollendung dieser Verfahrensstufe (A) erreicht der bewegbare Schienenabschnitt, der die Fixiervorrichtung trägt, seine maximale vertikale Verschiebung und das Stellelement der Widerlagervorrichtung kehrt in seine normale Position zurück. Diese Stufe (iv) des Verriegelungsverfahrens wird in einer spezifischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch die 13 und 14 dargestellt. Die Verfahrensstufe (B) umfasst das Absenken des bewegbaren Schienenabschnitts, wodurch das Stellelement das Betätigungselement so betätigt, dass der Bolzenteil in die fixierte Position zum Anstoßen an die Widerlagefläche des Widerlagers gedreht wird. Verfahrensstufe (B) wird in einer spezifischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch die in den 15 bis 18 dargestellten Stufen (v) bis (vi) dargestellt.
Das Verfahren zum Fixieren und Ausrichten des bewegbaren Schienenabschnitts mit einem statischen Schienenabschnitt wird durch das Verfahren des Entriegelns dieser Schienenabschnitte spiegelbildlich wiedergegeben. Das Entriegelungsverfahren umfasst die Stufen

(A') Heben des bewegbaren Schienenabschnitts und
(B') Absenken des bewegbaren Schienenabschnitts.

Die Verfahrensstufe (A') umfasst das Anheben des bewegbaren Schienenabschnitts, der eine Fixiervorrichtung aufweist, über einen statischen Schienenabschnitt, der eine Widerlagervorrichtung aufweist, wobei der Bolzenteil der Fixiervorrichtung in der fixierten Position positioniert ist, und das Betätigungselement der Fixiervorrichtung betätigt das Stellelement der Widerlagervorrichtung. Die Verfahrensstufe (B') umfasst das Absenken des bewegbaren Schienenabschnitts, wodurch das Stellelement das Betätigungselement so betätigt, dass der Bolzenteil zum Hindurchtreten durch die Aussparung des Widerlagers der Widerlagervorrichtung in die entriegelte Position gedreht wird.
Nach Entriegeln der Schienenabschnitte kann der bewegbare Schienenabschnitt danach zu einem statischen Schienenabschnitt überführt werden, der an einer anderen ausgewählten Wegstrecke lokalisiert ist. Dies erfordert, dass der bewegbare Schienenabschnitt nachfolgend entweder absinkt oder aufsteigt. Für den Fall, dass ein Aufsteigen erforderlich ist, hebt die Hebevorrichtung den bewegbaren Schienenabschnitt gemäß der Verfahrensstufe (A). Wenn erforderlich, kann der bewegbare Schienenabschnitt über mehrere alternative Wegstrecken, die eine über der anderen positioniert sind, gehoben werden, um die gewählte Wegstrecke zu erreichen. Eine Ausrichtung und Fixierung des bewegbaren Schienenabschnitts mit dem statischen Schienenabschnitt der gewählten Wegstrecke tritt in der Verfahrensstufe (B) auf. Für den Fall, dass ein Absenken erforderlich ist, wird die Hebevorrichtung den bewegbaren Schienenabschnitt gemäß der Verfahrensstufe (B) so senken, dass ein Fixieren und Ausrichten stattfindet. Wenn es erforderlich ist, den beweglichen Schienenabschnitt über mehrere alternative Wegstrecken, die eine über der anderen positioniert sind, zu senken, um die gewählte Wegstrecke zu erreichen, müssen die Entriegelungsstufen (A') und (B') nach dem Passieren jeder nicht ausgewählten Wegstrecke durchgeführt werden, bevor das Absenken auf die ausgewählte Wegstrecke fortgesetzt wird.
Die Steuerung des Schienensystems kann manuell oder automatisch erreicht werden. In dem Fall, in dem das Schienensystem automatisch gesteuert wird, kann eine programmierbare logistische Regeleinrichtung (PLC) verwendet werden. Die PLC regelt elektronisch, wie die individuellen Abschnitte des Schienensystems mit dem Fahrzeug in Wechselwirkung treten, und damit wie das Material befördert wird. Insbesondere steuert die PLC das Positionieren des bewegbaren Schienenabschnitts in Bezug auf das Fahrzeug. Darüber hinaus steuert die PLC die Bewegung und das Positionieren des Fahrzeugs in Bezug auf das Schienensystem. Die PLC ist dazu fähig, ein Fahrzeug über mehrere Wegstrecken zu führen. Darüber hinaus ist die PLC auch dazu fähig, mehrere Fahrzeuge über ein individuelles Schienensystem oder über mehrere Schienensystem der Erfindung zu führen.
Eine elektronische Steuerung der Wechselwirkung individueller Abschnitte des Schienensystems mit denn Fahrzeug kann durch Verwendung von Schienenabschnitten erzielt werden, die elektrischen Strom führen können. Die Bewegung des Fahrzeugs kann auch einen elektrischen Strom induzieren. Der elektrische Strom kann entlang der Schiene geführt werden und liefert dadurch Information betreffend die Stellung des Fahrzeugs auf der Wegstrecke. Alternativ kann die Schiene Strom zum Antreiben der Hebevorrichtung und/oder zum Antreiben des Fahrzeugs führen.

Claims

Fixiervorrichtung (1), die aufweist (a) einen drehbaren Schaft (10), der in einem ersten Lager (20) montiert ist, wobei der drehbare Schaft (10) eine Langsachse aufweist und umfasst (i) einen Bolzenteil (101), der von einer Seite des ersten Lagers (20) herausragt, (ii) ein Betätigungselement (102) und (iii) eine Kupplungsseite (103), die von der gegenüberliegenden Seite des ersten Lagers (20) herausragt, (b) einen drehbar-statischen (nicht drehbaren) Schaft (30), der mit der Längsachse des drehbaren Schafts (10) ausgerichtet ist und in einem zweiten Lager (40) montiert ist, wobei der drehbar-statische Schaft (30) eine drehbar-statische Kupplungsseite (303) aufweist, die in die Kupplungsseite (103) des drehbaren Schafts (10) eingreift, um eine Drehmoment-begrenzende Kupplung zu bilden, die mindestens zwei stabile Kupplungspositionen aufweist, die einer verriegelten (fixierten) Position und einer entriegelten Position des Bolzenteils entspricht.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 1, worin das zweite Lager (40) eine lineare Bewegung des rotierbar-statischen Schafts (30) entlang der Längsachse des rotierbaren Schafts (10) ermöglicht.
Fixiervorrichtung nach Anspruch 2, worin die drehbar-statische Kupplungsseite (303) des drehbar-statischen Schafts (30) gegen die Kupplungsseite (103) des drehbaren Schafts (10) durch eine Feder (302) gedrückt wird.
Fixiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Drehmoment-begrenzende Kupplung auf einander abgestimmte Oberflächen der Kupplungsseite (103) des drehbaren Schafts (10) und der drehbar-statischen Kupplungsseite (303) aufweist, die n' stabile Kupplungspositionen ergibt, die einer 360°/n'-Drehung des drehbaren Schafts entspricht, wobei n' mindestens 2 ist.
Selbstfixierendes Aggregat, das aufweist (1) eine Fixiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, (2) eine Widerlagervorrichtung (2), die aufweist (2-1) ein Stellelement (202) für den Eingriff in das Betätigungselement (102) der Fixiervorrichtung (1), und (2-2) ein Widerlager (203), das eine Aussparung (220) aufweist, um es dem Bolzenteil (101) zu ermöglichen, das Widerlager (203) in der entriegelten Position zu passieren, und eine Widerlagerfläche (230) zum Stützen des Bolzenteils (101) in der verriegelten Position.
Selbstfixierendes Aggregat nach Anspruch 5, worin das Stellelement (202) der Widerlagervorrichtung (2) in das Betätigungselement (102) der Fixiervorrichtung (1) so eingreift, dass, wenn die Fixiervorrichtung (1) senkrecht zur Längsachse der Fixiervorrichtung (1) in einer Richtung bewegt wird, das Stellelement (202) das Betätigungselement (102) betätigt, und das Betätigungselement (102) in der entgegengesetzten Richtung das Stellelement (202) betätigt.
Elektrifiziertes Schienensystem, das ein selbstfixierendes Aggregat nach Anspruch 5 zur Ausrichtung und Fixierung eines durch eine Hebevorrichtung gehobenen bewegbaren Schienenabschnitts aufweist.
Elektrifiziertes Schienensystem nach Anspruch 7, worin das Schienensystem ein Einschienensystem ist.