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Weiche für fahrspurgebundene Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiche für fahrspurgebundene Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge,
insbesondere für vorzugsweise mit Linearantrieb versehene Schwebefahrzeuge.
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Jedes fahrspurgebundene, selbst nicht lenkbare Fahrzeugsystem muß
für Abzweigungsfahrten Weichen benutzen. Die herkömmlichen eichen des Schienenverkehrs
sind für die in der Entwicklung befindlichen Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge, die
für Geschwindigkeiten bis zu 500 km/st konzipiert werden, nicht mehr
brauchbar.
Für diese Geschwindigkeiten kommt dem Rad als Lastträger, Kraftübertragungsmittel
und Seitenführurgselement nur noch untergeordnete Bedeutung zu. Gegebenenfalls kann
es noch zum Stütz- oder Notlauf beitragen. Das Tragen und Führen wird bei den beabsichtigten
Fahrzeugsystemen von Luft- oder Magnetschwebetechniken bekannter Art übernommen.
Für den eltrischen Antrieb sind bereits verschiedene Linearmotorversionen bekanntgeworden.
Sollen die hohen Geschwindigkeiten auch in Kurven und Weichenabschnitten gefahren
werden, so können Überhohungen vorgenommen werden. Zweckmäßig wird es jedoch sein,
wie im herkömmlichen Eisenbahnwesen den Weichenbereich mit verringerter Geschwindigkeit,
dh. hier z.B. mit 200 km/st zu durchfahren. Die Überhöhungen können dann wesentlich
geringer sein und unter gewissen Voraussetzungen ganz entfallen.
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Bislang war die Ausführbarkeit der konzipierten Hochgeschwindigkeitssysteme
dadurch infrage gestellt, daß die Weichen keine beweglichen Teile enthalten sollen;
denn diese würden bei den veranschlagten Geschwindigkeiten mit Kurvenradien bis
zu 6000 Metern zu grcß werden Es gibt bisher noch keine bekannte befriedigende Losung
dieser Art.
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Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und generell
das Problem einer sicheren Weiche für Hochgeschtindigkeitsfahrzcuge zu lösen. Diese
Aufgabe wird für eine Weiche
der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, daß die einlaufende Fahrspur des Weichenbereichs in eine Reihe oder Kette
aneinandergrenzender separater Gleisbettungsabschnitte unterteilt ist; daß die Gleisbettungsabschnitte
durch zugeordnete Antriebsmittel von der Stammspur zur Abzweigspur oder umgekehrt
verschwenkbar sind, wobei die Gleisbettungsabschnitte jeweils an einer Seite spurtreu
anliegen bleiben.
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Man ging hier ben t von der Vorstellung der unbeweglichen Weiche -ab.
Es konnte festgestellt werden, daß z.B. zur Zeit veranschlagte Gleisbettungsabschnitte
mit Längen um 40 m oder auch darüber und Gewichten von vielen Tonnen in den geforderten
Bewegungsabläufen noch sicher beherrschbar sind. Hierbei ist das Fahrwegkonzept
selbst noch beliebig; es wird jedoch davon ausgegangen, daß der Streckenfahrweg-möglichst
unverändert auch in der Weiche bestehen bleibt.
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Das folgende Ausführungsbeispiel gibt eine Möglichkeit der Fahrweggestaltung
wieder. In Ausbildung der Erfindung können die Gleisbettungsabschnitte jeweils an
einer Seite an Eckpunkßen der Stoßstellen miteinander gelenkig verbunden sein. Die
/zweckmäßi Schienen der bewegbaren Gleisbettungsabschnitte sind weiterhin/ durchlaufend
und stoßlos verlegt und die Fahrspurumstellung erfolgt mit einer Biegebeanspruchung
der Schienen innerhalb ihrer Elastizitätsgrenze. Es ergibt sich dadurch von vornherein
ein
besonders ruhiger und vor allem unterbrechungsloser "Lauf" des Fahrzeugs. Wesentlich
ist insbesondere, daß die Trag- und Führungsschienen des Magnetschwebesystems nicht
oder nicht häufig unterbrochen werden. Beim Verschwenken werden die Gleisbettungsabschnitte
gegen Begrenzungsanschläge gefahren und sind selbst auf Biegung beanspruchbar.
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Aus der gewählten Technik der Fahrspurumstellung ergibt sich in der
Weichenstellung Geradeaus an der Stoßstelle zwischen der ortsfesten Gleisbettung
und der verschwenkbaren Kette von Gleisbettungsabschnitten gegenüber der Weichenstellung
"kurve" ein dreieckförmiger Zwischenraum. Dieser Zwischenraum entsteht bei der Rücknahme
des Bogens der Gleisbettungsabschnitte. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
wird dieser Zwischenraum für die Fahrtrichtung "Geradeaus" durch ein oder mehrere
einfahrbare FahrbahnzwischenstUcke ausgefüllt. Sie können zweckmäßig von unten her
über eine Anzahl von Fluiddruckzylindern eingefahren werden. Auch fluidmechanische
Verstellelemente, wie Fluidmotor mit Spindelverstellung, können zur Anwendung kommen.
Die Schienen sind in dieser kurzen Strecke von einigen Metern Länge nur zweimal
kurz hintereinander im ganzen Weichenbereich unterbrochen. Die Stromführung dagegen
wird nicht unterbrochen, da bei den üblichen Stromabnehmern auf beiden Seiten des
Fahrzeugs die Stromschienen fest verlegt werden können.
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Es soll noch erwähnt werden, daß die Gleisbettung sowohl ebenerdig
als auch aufgeständert (Hochbahn) erfolgen kann.
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Überhöhungen können Berücksichtigung finden. Dabei ist es von besonderem
Vorteil, wenn der Schwenkbereich der Kette oder Reihe von Gleisbettungsabschnitten
bis hinter die Spitze des Weichenherzes der ortsfesten Gleisbettung, vorzugsweise
bis in den Freibereich der Weiche verlegt ist.
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Anhand eines. schematisch zu wertenden Ausführungsbeispiels wird die
Erfindung im folgenden näher erläutert.
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Es zeigen: Figuren 1 und 2 eine gerade Linksweiche in den verschiedenen
Fahrstellungen, Figur 3 einen Gleisbettungsabschnitt im Querschnitt.
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In den Figuren sind mit 1 gleich lange Gleisbettungsabschnitte bezeichnet.
Sie sind im vorliegenden Beispiel an Eckpunkten 2 gelenkig miteinander verbunden.
Die Gleisbettungsabschnitte gleiten auf Bahnen 3 und sind gegebenenfalls durch Luft-
oder Magnetkissen entlastet. Doppelt wirkende Hydraulikzylinder 4 dienen als Weichenantrieb.
Die Hydraulikzylinder werden proportional gleichmäßig z.B. durch Lageregelung verstellt,
die die benötigten, zeitlich aufeinanderfolgenden Kurvenbilder bei der Bewegung
der Gliederkette 1 gewährleistet.
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Ortsfeste Anschläge 5 begrenzen die Bewegung der Kette der Gleisbettungsabschnitte
1 in der Abzweigstellung. Sie nehmen dann die in Fig. 1 gezeigte Stellung ein, in
der ein Fahrzeug z.B. in die ortsfeste Kurvengleisbettung A der Weiche einfährt.
Mit 6 sind die ortsfesten Gegenanschläge für die Weichenstellung "Geradeaus" angedeutet.
Die Gleisbettungsabschnitte 1 sind als trog- oder kastenförmige Tragkörper ausgebildet.
Der Querschnitt ist in Fig. 3 sichtbar und wird dort später näher erläutert. Auf
oder im Boden der Tragkörper sind konventionelle Radfahrschienen 7 angeordnet. Die
paramagnetischen Schienen des elektrodynamischen Schwebesystems und eines Linearantriebs
-sind in den Seitenwangen 8 des Tragkörpers untergebracht. Mit 9 sind dabei die
Reaktionsschiene des Linearmotors, mit 10 die Seitenführungsschiene des Magnetschwebesystems
und mit 11 dessen Tragschiene bezeichnet.
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Die Schienen sind, wie ersichtlich, durchgehend aäbbldt und in dieser
Weichenstellung innerhalb der Elastizitätsgrenze gebogen. Es erfolgt dabei teils
für die kurveninneren Schienen eine Streckung, die sich im Rahmen der üblichen Temperaturgleisänderung
hält, teils können sich die kurvenaußeren Schienen in ihren Aufnahmen verschieben,
wenn die Weichen-Fi . 1/ stellung/von Fig. 2 eingenommen wird. Die Spaltetzwischen
den Gleisbettungsabschnitten sind in der gezeigten Weichenstellung geöffnet. Mit
18 sind strichpunktiert eingezeichnet die
durchgehenden, neben der
Weiche befindlichen Stromschienen beider Fahrspuren bezeichnet.
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Fig. 2 zeigt die Weichenstellung "Geradeaus". Die Gleisbettungsabschnitte
1 sind jetzt zurückgezogen und korrespondieren mit der ortsfesten Gleisbettung B.
Die in den Tragkörpern einliegenden durchgehenden Schienen 7,9,10 sind zurückgebogen.
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Der sich in dieser Weichenstellung einstellende Zwischenraum zwischen
dem letzten beweglichen Gleisbettungsabschnitt und der ortsfesten Gleisbettung B
wird durch ein Fahrbahnzwischenstück 12 ausgefülit. Gegebenenfalls können auch mehrere
Fahrbahnzwischenstücke Verwendung finden. Die Fahrbahnzwischenstücke werden durch
hydraulische Zylinder von unten her eingeschoben und sind mit Teilstrecken der Schienen
7,9,10,11 versehen.
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Fig. 3 zeigt den Querschnitt des trog- oder kastenförmigen Tragkörpers.
Die U-Form ist durch einen Boden 13 und die Seitenwangen 8 gebildet. Im Boden 13
sind die konventionellen Radschienen 7 eingebettet. Die Seitenwangen 8 haben die
Form.
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eines auf einem Hals 14 sitzenden Kopfes 15 mit jeweils einer nach
oben gerichteten Verdickung 16 und einer nach innen gerichteten
Verdickung
17. Im Innern der Verdickung 1E sind jeweils in einer Vertikalebene die Seitenführungsschiene
10 des Magnetschwebesystems und darüber außerhalb der Verdickung 16 die Reaktionsschiene
9 des Linearantriebs angeordnet. In die nach innen gerichtete Verdickung 17 ist
in horizontaler Ebene jeweils die Tragschiene 11 des Magnetschwebesystems eingebracht.
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8 Seiten Beschreibung 16 Patentansprüche 2 Blatt Zeichnungen