-
Verkehrssystem, insbesondere öffentliches Personen-Nah-
-
verkehrssystem Die Erfindung betrifft ein Verkehrssystem, insbesondere
ein öffentliches Personen-Nahverkehrssystem, mit einem aus tragender Fahrbahn und
einem Paar von vertikal zur Fahrbahn stehenden, dem Fahrbahnverlauf folgenden Führungsflächen
bestehenden Unterbau sowie mit auf dem Unterbau mechanisch zwangsweise quergeführten
Fahrzeugen, die außer beiderseits im Fahrzeug angeordneten spurkranzfreien Tragrädern
mit horizontaler Abrollfläche auch noch ebenfalls beiderseitig des Fahrzeuges angeordnete
mit den Fiihrungsflächen zusammenarbeitende Führungsrollen mit vertikaler Abrollfläche
aufweisen, wobei an dem Unterbau außerhalb der Fahrbahnbreite je ein Führungssteg
oder eine -stufe mit jeweils auf der der Fahrbahn zugekehrten Seite angeordneter
Führungsfläche vorgesehen ist und wobei im Bereich einer von einer gemeinsamen Stammspur
ausgehenden Fahrbahnverzweigung bzw.
-
in eine gemeinsame Stamm spur einmündenden Fahrbahnvereinigung (Weichen)
je ein Führungssteg je Fahrbahn ununterbrochen durchlaufend ausgebildet ist (äußerer
Führungssteg).
-
Derartige Verkehrssysteme mit selbsttätig quergeführten Fahrzeugen
und entsprechend gestaltetem Unterbau beschäftigen die Stadtplaner und Fahrzeughersteller
in neuerer Zeit wieder. Diese Verkehrssysteme vereinigen nämlich zwei Vorteile in
sich, von denen bisher nur jeweils einer an einem bestehenden Verkehrssystem anzutreffen
war.
-
lerkömmliche Omnibusse haben den Vorteil, daß isie schienen ungebunden
sind und im Außenbezirk von Städten hinsichtlich ihrer Linienführung sehr flexibel
sind und in kostengünstiger Weise bestehende Straßen als Fahrkörper verwenden können.
In Gebieten nachlassender Verdichtung ist eine verkehrsmäßige Bedienung der Fläche
mit Bussen besser möglich als mit schienen gebundenen Verkehrssystemen.
-
Andererseits ist in den Zentren von Verdichtungsräumen wegen des hohen
allgemeinen Verkehrsaufkommens ein ordnungsgemäßer Linienverkehr nur auf solchen
Fahrkörpern zu gewährleisten, die vom allgemeinen Verkehr gesondert sind, z. B.
eine eigene Fahrspur haben oder auf eine andere Verkehrsebene, beispielsweise auf
eine Hochbahn oder unterirdisch verlegt sind. In jedem Fall ist entweder aus Platz-
oder aus Kostengründen ein möglichst geringer Verkehrsraum für die Sonderfahrkörper
erwünscht.
-
Auf besonders engen Fahrkörpern sind jedoch nur spurgebundene und
selbsttätig quergeführte Fahrzeuge verkehrssicher beherrschbar.
-
Das eingangs genannte Verkehrssystem vereinigt nun die Vorteile beider
eben erwähnten Systeme unter der Voraussetzung, daß es zwischen beiden ohne weiteres
konvertibel ist. Es kann dann sowohl in den Außenbezirken in flexibler und kostengünstiger
Weise eine gute Flächenbedienung bewerkstelligen, als auch im Verdichtungszentrum
verkehrssicher auf besonders schmalen Fahrspuren fahren.
-
Problematisch bei den eingangs genannten Verkehrssystemen sind die
Gestaltungen von Fahrbahnverzweigungen bzw. -einmündungen (Weichen). Die Weichengestaltung
ist sowohl hinsichtlich der Gestaltung des Unterbaues als auch im Hinblick auf die
Gestaltung der Fahrzeuge von Bedeutung.
-
Das eingangs genannte Verkehrssystem ist beispielsweise durch die
DT-OS 2 230 192 bekannt. Bei diesem Verkehrssystem sind im
Weichenbereich
Weichenführungsstege in Querrichtung außerhalb des jeweils äußeren Hauptführungssteges
angeordnet und die Weichenführungsfläche ist nach außen, das heißt vom Fahrbahninnern
weg orientiert. Diese Weichengestaltung hat den Nachteil, daß am Fahrzeug fahrprofilübeuragende
Teile angeordnet sein müssen. Die Weichenführungsrollen greifen nämlich bei dem
bekannten Verkehrssystem zumindest im Weichenbereich über den vom Fahrzeug bestimmten
Querprofilraum hinaus und über die seitlichen Weichenführungsstege hinweg. Profilübergreifungen
sind aber - auch nur vorübergehend - bei einem spurgebundenen Verkehrssystem zumindest
- wie meist angewandt - bei Gegenverkehr unverträglich. Zwar ist es möglich,durch
eine geeignete Gestaltung des Fahrzeuges eine Profilübergreifung innerhalb der Grenzen
der größten Fahrzeugbreite zu halten. Das setzt aber voraus, daß im Bereich der
Tragräder und der Führungsrollen das Fahrzeug besonders schmal gemacht werden muß.
Im Bereich der Tragräder muß aber ein Fahrzeug, insbesondere dann, wenn es auch
straßengängig sein soll, besonders breit sein, um bei der erforderlichen relativ
weichen Radaufhängung eine genügende Standsicherheit, insbesondere bei Fahrt um
enge Kurven und/oder bei extrem einseitiger Beladung zu gewährleisten. Profilübergreifende
Weichenführungsrollen sind daher aus Sicherheitsgründen bei Fahrzeugbegegnungen
oder aus fahrdynamischen Gründen abzulehnen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, das eingangs genannte Verkehrssystem
im Hinblick auf die Weichengestaltung dahingehend zu verbessern, daß profilübergreifende
Teile am Fahrzeug nicht nötig sind. Diese Aufgabe wird - aufbauend auf dem eingangs
genannten Verkehrssystem - erfindungsgemäß durch die Kombination mit folgenden Merkmalen
gelöst: a) Die gemeinsame Stammspur ist auf einer wenigstens den größten Achsabstand
des längsten zu dem Verkehrssystem gehörigen Fahrzeuges entsprechenden
an
dem Beginn der Fahrbahnteilung unmittelbar anschließenden Strecke (Einfädelungsstrecke)
um wenigstens die einfache Breite der breitesten Tragräder der Fahrzeuge breiter
als der normale lichte Querabstand der Führungsflächen und anschließend mit sanftem
Übergang auf die Normalbreite reduziert; b) die unterbauseitigen Rollflächen der
tragenden Fahrbahn auf einer jeden Seite des Verkehrssystems teilen sich zu Beginn
der Einfädelungsstrecke und verlaufen innerhalb der Einfadelungsstrecke parallel
nebeneinander; c) die unterbauseitigen Rollflächen wenigstens der neben dem äußeren
Führungssteg abrollenden Tragräder sind - mit sanften Übergängen von bzw. zu deren
Normallage - im Bereich der Einfädelungsstrecke und im Weichenbereich in Richtung
auf den Fahrbahnrand hin quergeneigt; d) am Verkehrssystem sind Kittel vorgesehen,
die eine willkürliche Querverschiebung der Fahrzeuge im Übergangsbereich von der
normalbreiten gemeinsamen Stamm spur in der Einfädelungsstrecke beim Durchfahren
dieses Übergangsbereiches wahlweise nach einer der beiden Fahrbahnseiten bewirken.
-
Die Querführung der Fahrzeuge wird also im Weichenbereich einseitig
kraftschlüssig durch die Querneigung der Rollflächen und das Eigengewicht der Fahrzeuge
bewirkt. Es wird vor Beginn bzw. nach Auslauf aus der Weiche eine Einfädelung des
Fahrzeuges vorgenommen. Hierfür ist eine geringfügige Querverschiebung des Fahrzeuges
während der Fahrt erforderlich. Wenn auch der Raumbedarf der Weichen geringfügig
größer ist als eine normale Fahrbahnbreite, so sind, dank der Erfindung, auf jeden
Fnll Profilübergreifungen vermieden, und ein seitlich dicht angeschlossener Begegnungsverkehr
ist auch im Weichenbereich ohne weiteres möglich. Um Fliehkrafteinflüsse bei im
Weichenbereich
gekrümmten l:ahrbahnverläufen zu vermeiden - die Querführungskraft muß auf das Krümmungszentrum,
also der Fliehkraft entgegengerichtet sein -, ist es erforderlich, daß die Querneigung
der Rollflächen größer ist als die Querneigung einer Fahrbahn infolge einer Auslegung
im Hinblick auf eine querkraftfreie Durchfahrbarkeit bei einer Auslegungsgeschwindigkeit.
-
Die Mittel zum Querverschieben der Fahrzeuge können darin liegen,
daß an den Fahrzeugen seitlich ausfahrbare in flöhen und Querlage den Führungsflächen
entsprechende Querführungsrollen vorgesehen sind. Die Fahrzeuge werden dann formschlüssig
durch die Kraft der servomotorisch querbeweglichen Querführungsrollen auf eine der
beiden Seiten abgedrückt, wobei die Querführungsrollen sich an den Führungsflächen
abstützen. Eine andere Möglichkeit des Querverschiebens besteht darin, daß im Übergangsbereich
zwischen der normalbreiten gemeinsamen Stammspur und der Einfädelungsstrecke beiderseits
je eine Magnetschiene und an jedem Fahrzeug beiderseits wenigstens je ein Magnetschuh
angeordnet ist. Hierdurch wird das Fahrzeug kraftschlüssig durch ein Magnetsystem,
welches wahlweise rechts- oder linksseitig einschaltbar ist, auf die gewünschte
Seite der EinEädelungsstrecke herübergezogen.
-
DieQuerführungskraft im Weichenbereich kann dadurch erhöht und somit
die Betriebssicherheit der Weiche gesteigert werden, daß auch die den jeweils äußeren
Führungsstegen gegenüberliegenden unterbauseitigen - inneren - Rollflächen wenigstens
bereichsweise innerhalb der Einfädelungsstrecke und des Weichenbereiches wie die
zugehörigen äußeren Rollflächen quergeneigt sind. Die Querneigung beider Rollflächen
ergibt eine der Neigung und dem Fahrzeuggewicht entsprechende Querkraft, Um eine
Kantenauflage der Tragräder auf der quergeneigten unterbauseitigen Rollfläche und
somit einseitigen Reifenverschleiß zu
vermeiden, kann vorgesehen
sein, daß innerhalb des Bereiches der Querneigung der Rollflächen die innere Rollfläche
höher angeordnet ist als die zugehörige äußere Rollfläche, derart, daß beide Rollflächen
im Fahrbahnquerschnitt wenigstens angenähett auf einer einheitlichen geraden geneigten
Querlinie liegen. Die Reifen liegen dann mit ihrer vollen Breite auf der Kollfläche
auf. Um jedoch einen holperfreien Überschneidungsbereich der inneren Rollflächen
zu erhalten, ist es zweckmäßig, wenn die beiden inneren Rollflächen in ihrem Überschneidungsbereich
gleich hoch und in Querrichtung horizontal verlaufend angeordnet sind.
-
Um auch den Führungsrollen die Möglichkeit einer möglichst breiten
Auflage an den Führungsflächen zu geben und eine Kantenanlage zu vermeiden, kann
vorgesehen sein, daß die äußere Führungsfläche im Bereich der Querneigung der Rollflächen
senkrecht zu der querverlaufenden Verbindungslinie der Mittenlinien der beiden zusammengehörigen
Rollflächen angeordnet ist.
-
Um bei einer unterschiedlich hohlen Anordnung der quergeneigten Rollflächen
rechts und links den Fahrgästen das Gefühl einer starken Fahrzeugneigung mit all
seinen Nebenerscheinungen zu ersparen, kann vorgesehen sein, daß die Fahrzeuge mit
einem Querneigungsausgleich ausgestattet sind, der den Fahrzeugaufbau in Richtung
der resultierenden Kraft stellt.
-
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen
im folgenden näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Weiche für
ein zwangsweise quergeführtes Verkehrssystem,
Fig. 2-8 verschiedene
Querschnitte durch die Weiche an den den Figurennummern entsprechenden mit römischen
Ziffern bezeichneten Stellen und Fig. 9 einen Querschnitt durch die Einfädelungsstrecke
eines anderen Ausführungsbeispieles einer Weiche.
-
Für das Verkehrssystem, auf das sich die Erfindung bezieht, ist eine
glatte, fest auf dem Erdboden verlegte Fahrbahn 1 vorgesehen, die die Aufgabe hat,
eine glatte Abrollfläche zu geben und das Gewicht des Fahrzeuges von den Rädern
auf eine größere Bodenfläche zu verteilen. Rechts und links an den Rändern der Fahrbahn
sind außerhalb der Fahrbreite B des Fahrzeuges dem lahrbahnverlauf dpurgetreu folgende
spurbestimmende Stege 9 p 3, 4 und 5 für die Führung der Fahrzeuge in Querrichtung
vorgesehen (Führungsstege). Die Führungsstege weisen je eine der Fahrbahn zugekehrte
vertikalJstehende Führungsfläche 6, 7, 8, bzw. 9 auf. Fahrbahn und Hauptführungsstege
bilden zusammen im wesentlichen den Unterbau des Verkehrssystems.
-
Die auf dem Unterbau verkehrenden Fahrzeuge des Verkehrssystems sind
im dargestellten Ausführungsbeispiel herkömmlichen Omnibussen äußerlich sehr ähnlich.
Sie haben Tragräder 10 mit horizontaler auf der Fahrbahn 1 abrollender Abrollfläche.
Ein Teil der Tragräder ist angetrieben; auch die Bremskräfte werden über die Tragräder
in die Fahrbahn geleitet. Die Tragräder haben eine gewisse Breite b. Die Aufhängung
der Tragräder am Rahmen des Fahrzeuges ist mit Rücksicht auf die Straßengängigkeit
der Fahrzeuge relativ weich. Der Querabstand B der Tragräder ist daher möglichst
groß, um dem Fahrzeug eine gute Standsicherheit zu geben.
-
In Bodennähe sind abweichend von üblichen Omnibussen an jeder Fahrzeugseite
wenigstens zwei Führungsrollen 11 und 12 angeordnet.
-
weitgehend Sie sind in Querrichtung/unnachgiebig am Fahrzeug gelagert
und haben eine vertikale Abrollfläche; sie arbeiten mit den Führungsflächen 6-9
zusammen. Die Führungsrollen überragen seitlich geringfügig die Fahrbreite der Tragräder,
damit diese nicht seitlich an den Führungsflächen scheuern. Durch die Führungsrollen
werden die Fahrzeuge in Querrichtung zwangsweise auf dem Unterbau geführt. Die Fahrzeuge
können dadurch - ähnlich wie schienengebundene Fahrzeuge - auf relativ engem Verkehrsraum
verkehrs- und betriebssicher fahren und sind doch straßengängig. Es kann z. B. in
sehr geringem Seitenabstand das Fahrprofil einer Gegenspur oder eine Tunnelwand
vorgesehen sein.
-
Ein gewisses Problem stellen die Weichen solcher Verkehrssysteme dar,
womit sich die vorliegende Erfindung befaßt. Es sollen, um die Vorteile des geringen
Verkehrsraumes in Querrichtung auch im Weichenbereich voll ausnützen zu können,
keine profilübergreifenden Teile am Fahrzeug vorgesehen sein.
-
Bei einer Fahrbahnverzweigung oder -einmündung, kurz Weiche genannt,
sind zunächst folgende Teile zu unterscheiden: An jeder Weiche gibt es zwei ununterbrochen
durchlaufende Führungsstege bzw. Führungsflächen, die auf der Außenseite der Weichen
liegen: Äußere Führungsstege 2 und 5 bzw. äußere Führungsflächen 6 und 9. Ihnen
gegenüber sind die inneren Führungsstege 3 und 4 bzw. die inneren Führungsflächen
7 und 8 angeordnet.
-
Die Fahrbahn, in die - bei einer Fahrbahneinmündung - sich die beiden
zusammenlaufenden Fahrbahnen vereinigen oder die Fahrbahnen, von der aus - bei einer
Fahrbahnverzweigung - sich die trennenden Fahrbahnen teilen, sei Stammspur S genannt.
Der Bereich der Fahrbahnüberschneidung ist durch begrenzende strichpunktierte Linien
angedeutet und mit W bezeichnet.
-
Zwischen der Fahrbahnüberschneidung W und der normalprofilierten Strecke
der Stammspur ist eine etwas verbreiterte (Breite B1)
Einfädelungsstrecke
E vorgesehen, die ebenfalls durch strichpunktierte Linien begrenzt ist. Die Einfädelungsstrecke
ist etwas länger als der Achsabstand der längsten zu dem Verkehrssystem gehörigen
Fahrzeuge. Die Einfädelungsstrecke ist um etwas mehr als die Abrollbreite b der
Tragräder, nämlich um die Breite bl einer Abrollfläche breiter als die normalbreite
Stammspur. Entlang einer mit U bezeichneten Übergangsstrecke verbreitert sich die
Stammspur von ihrer Normalbreite Bo allmählich auf die Breite B1 der Einfädelungsstrecke.
-
Im gesamten Weichenbereich einschließlich der Einfädelungsstrecke
sind erfindungsgemäß die unterbauseitigen Abrollflächen für jede Fahrtrichtung getrennt
von denen der anderen Fahrtrichtung (Abrollflächen t3, 14, 15 und 16) und in Richtung
auf den zugehörigen äußeren Führungssteg quergeneigt. Auch hier sind wieder überschneidungsfreie
ununterbrochen durchlaufende äußere Abrollflächen, und zwar die Flächen 13 und 16,
und sich kreuzende Abrollflächen 15 und 14 unterscheidbar. Ausgehend von der flachen
einzeln verlaufenden und normalbreiten Stammspur S (Fig. 2) sind in der Obergangsstrecke
U im randnahen Bereich in Längsrichtung verlaufende Wülste mit zunehmender Höhe
und Breite vorgesehen (Fig. 3). In der Einfädelungsstrecke laufen die entgegengesetzt
zueinander quergeneigten Abrollflächen 13 und 14 bzw. 15 und 16 dachförmig nebeneinander
her (Fig. 4). Sie trennen sich beim Eintritt in den Oberschneidungsbereich W. Die
Querneigung der beiden inneren Abrollflächen nimmt in Richtung auf deren Oberschneidungsstelle
(Schnittlinie VI-VI) ab (Fig. 5), bis sie an der Überschneidungsstelle selber völlig
horizontal und auf gleicher Höhenlage angeordnet sind (Fig. 6). Nach der Oberschneidungsstelle
der inneren Abrollflächen 14 und 15 nehmen diese wieder ihre Querneigung ein (Fig.
7). Erst beim Verlassen des Fahrzeuges aus dem Weichenbereich ist die Querneigung
der Abrollflächen weggelassen, so daß sich auf der einzeln weiterverlaufenden
Fahrbahn
eine ebene und glatte Abrollfläche über die ganze Breite ergibt (Fig. 8 oder Fig.
2).
-
Die Querneigung der Abrollfläche ist wesentlich größer als die Querneigung
einer überhöhten Kurvenfahrbahn für eine bestimmte vergleichbare Auslegungsgeschwindigkeit.
Durch die Querneigung der Abrollflächen soll auf die auf ihnen abrollenden Tragräder
des Fahrzeuges eine eindeutige der Fliehkraft entgegengerichtete Querkraft in Richtung
auf die zugehörige äußere Führungsfläche erzeugt werden. Diese Querkraft übernimmt
einseitig kraftschlüssig die Querführung des Fahrzeuges im Bereich der einseitig
fehlenden Führungsfläche Das Fahrzeug wird durch die Querneigung der Abrollfläche
einseitig ganz in Richtung auf die äußere Führungsfläche angedrückt. Die entsprechenden
unter Vorspannung anliegenden Führungsrollen der einen Fahrzeugseite können dann
das Fahrzeug alleine durch die Weiche führen.
-
An dem Fahrzeug sind durch Servcmotoren (Arbeitszylinder 17) willkürlich
querbewegliche Querführungsfollen 18 bzw. 19 angeordnet, die der Höhenlage nach
den normalen Führungsrollen entsprechen. Die Querführungsrollen der gegenüberliegenden
Seiten sind zwangsläufig zueinander gekoppelt, derart, daß Querführungsrollen stets
nur jeweils nach einer Fahrzeugseite querbeweglich sind. Die Querführungsrollen
können um etwas mehr als die Breite b1 der Abrollflächen seitlich über die Außenkontur
des Fahrzeuges hinausgedrückt werden.
-
Durch Vorspannen des Arbeitszylinders 17 und somit der Querführungsrollen
18 bzw. 19 in der einen oder anderen Richtung schon vor der Einfahrt in eine Weiche
kann in der Übergangs strecke U und in der Einfädelungsstrecke während des Fahrens
das Fahrzeug seitlich auf eine der beiden Seiten der Einfädelungsstrecke abgedrängt
werden. Dadurch gelangt es auf die für jede Fahrtrichtung bereits gesonderten quergeneigten
Abrollflächen, die runmehr im Bereich der Fahrbahntrennung die Querführung übernehmen
können.
-
In dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 8 sind die unterbauseitigen
Abrollflächen der einen und der anderen Seite annähernd auf gleicher IIöhe angeordnet.
Hierdurch ergeben sich gleiche Höhenlagen der Tragräder des Fahrzeuges, jedoch eine
Kantenauflage der Tragräder (Fig. 4).
-
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 - auf entsprechende Teile ist
darin mit gleichen mit hochgestelltem Strich versehenen Bezugszahlen verwiesen -
vermeidet diese Kantenauflage der Tragräder dadurch, daß die Abrollflächen rechts
und links auf unterschiedliche höhe gelegt werden, derart, daß sie - im Querschnitt
gesehen - auf einer gemeinsamen geraden Querlinie 20 liegen. In beiden Fällen sind
die zu einem paar von Abrollflächen zugehörigen Führungsflächen rechtwinklig zu
einer geraden Querlinie gestellt, die die Längsmittenlin2en der beiden Abrollflächen
verbindet. Im Fall des Ausführungsbeispieles nach Fig. 9 bedeutet dies, daß die
Führungsflächen rechtwinklig zu der zugehörigen Querlinie 20 angeordnet sind.
-
Um die Querneigung der Fahrzeugachsen beim Durchfahren der Weichen
nicht auf den Fahrzeugaufbau zu übertragen, sind im Falle des Ausführungsbeispieles
nach Fig. 9 die Fahrzeuge mit einem Querneigungsausgleich versehen, der den Fahrzeugaufbau
in Richtung der Resultierenden aus Schwerkraft und Fliehkraft stellt.