DE2815000A1

DE2815000A1 - Funktionell aktive weiche fuer spurgebende fahrbahnen

Info

Publication number: DE2815000A1
Application number: DE19782815000
Authority: DE
Inventors: Helmut Bertelsbeck
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1978-04-07
Filing date: 1978-04-07
Publication date: 1979-10-11
Also published as: DE2815000C2

Description

Funktionell aktive Weiche für spurgebende Fahrbahnen
1)ie Irfindung betrifft eine funktionell aktive Weiche für spurgebende Fahrbahnen nach dem.Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein aus Fahrzeug und Fahrbahn bestehendes Verkehrssystem insbesondere für den öffentlichen Personennahverkehr nach dem Oberbegriff von Anspruch 9.
Unter den spurführbaren straßengängigen Fahrzeugen des öffentlichen Personennahverkehrs gibt es Konzeptionen, die von den Querffihrungsstegen Über Querflhrtingsrol 1 en mechanisch auf den lahrbahnen quergeregelt werden. I)abei sind die Querführungsrollen in fester Zuordnung zur Radebene der lenkbaren Fahrzeugräder über haltearme, die die Einschlagbewegung der lenkbaren Räder mit vollführen, gelagert. Es ist je lenkbarem Fahrzeugrad nur eine einzige Querführungsrolle, und zwar in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeugrad angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung von Querführungsrollen kommt ein Regelvorgang bei der Querführung des Fahrzeuges zustande; die Seitenkräfte des Fahrzeuges werden voll durch die Fahrzeugräder selber übernommen, die Querführungsrollen sind lediglich durch die Lenkkräfte beansprucht. Durch einseitige Verspannung des Lenkgestänges ist es möglich, das Fahrzeug auch einseitig entlang eines einzelnen Querführungssteges auf der Fahrbahn zu führen.
Diese Möglichkeit der einseitigen Querführung stellt einen gewissen Vorteil dar, und zwar insofern, als man bei Fahrbahnweichen mit sehr großen Krümmungsradien der Fahrbahnen ein pasives Weichensystem ohne bewegliche Weichenschaltelemente verwenden kann. Die Querführungsrolle folgt dann innerhalb des Weichenbereiches jeweils einseitig einem der beiden außenliegenden durchlaufenden Querführungsstege.
Erfahrungen aus dem Betrieb von spurgebundenen Verkehrssystemen deuten jedoch darauf hin, daß es betriebssicherer ist, an Weichen die 1:j.hrtricltungswa1i1 nicht dem I:ahrer zu Überlassen, sondern die erforderliche Fahrtrichtung selbsttätig von der Fahrbahnseite her dem Fahrzeug vorzugeben, so daß der Fahrer insoweit entlastet ist. Trotz der an sich gegebenen Möglichkeit, mit querführbaren Fahrzeugen der erwähnten Art ein System"passive Weichd'anwenden zu können, wird man aus Gründen der Betriebssicherheit das Systemttaktive Weichefanwenden. Abgesehen von diesen Gesichtspunkten der Betriebssicherheit ist es bei stärker gekrümmten Fahrbahnen innerhalb des Weichenbereiches aus Gründen der Fahrgeometrie erforderlich, ein System"aktive"Weiche anzuwenden, weil bei Fahrzeugen mit dem erwähnten Querführungskonzept die hintere ungelenkte Fahrzeugachse auf einem Kreisbogen mit kleinerem Radius verläuft als die vordere lenkbare Achse. Dieser zum Kurvenmittelpunkt hin gerichtete Seitenversatz der hinteren Achse bei Kurvenfahrt kann wegen eines gewissen Ohermaßes des Querabstandes der -Querführungsstege gegenüber dem Querabstand der Fahrzeugräder ohne weiteres toleriert werden. Ab einem gewissen Grenzkrümmungsradius, der größenordnungsmäßig unter Zugrundelegung bereits erprobter Abmessungen bei etw'a 200 m liegen kann, besteht die Gefahr eines Seitenkontaktes der hinteren Fahrzeugräder mit dem kurveninneren Querführungssteg.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine für Fahrzeuge der geschilderten Art geeignete' Konstruktion einer aktiven umschaltbaren Weiche anzugeben, die möglichst einfach ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 bzw. durch die von Anspruch 9 gelöst.
Aufgrund der Verwendung von Weichenschaltole!nentell nur jeweils auf einer Seite der sich verzweigenden bzw. überschneidenden Fahrbahnen ist die Weiche besonders einfach. Durch die Anordnung dieses Weichenschaltelementes lediglich auf der kurvenäußeren Seite innerhalb des Weichenbereiches ist ein Querführungssteg auf der kurveninneren Seite ganz entbehrlich und es können auch sehr enge Kurvenradien ohne weiteres zugelassen werden. Aufgrund einer selbsttätigen Betätigung der Weichenschaltelemente durch das Fahrzeug selber kann die, Weiche aufschneidbar gemacht werden.
In diese Richtung zielen die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale.
Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausfflhrungsbeispiel einer Weiche nach der Erfindung, Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Weiche nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie II - II und Fig. 3 eine Draufsicht auf den in einen Querführungssteg eingelassenen fahrzeugseitig betätigbaren Entriegelungsschalter.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Weiche verzweigt sich eine zunächst noch einheitlich verlaufende Fahrbahn 1 auf zwei verschiedene einzelne Fahrbahnen 2 und 3.
Die Fahrha!Onen sind beiderseits durch Querflihrungsstege 4 bis 7 begrenzt, die ilioer die ladrollf1äche hinausragen und die jeweils eine zum Fahrbahninnern hin gerichtete Führungsfläche aufweisen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind sowohl der Fahrbahnverlauf 1/2 als auch der Fahrbahnverlauf 1/3 gekrümmt. Der auf der kurvenäußeren Seite des Fahrbahnverlaufes 1/2 verlaufende durchgehende Querführungssteg ist mit 4 bezeichnet, er hat die geringere Krfimmung im Vergleich zu dem gegenftberl iegenden Querftihrungssteg 6, der einen ahgebrochenen Verlauf hat. er dem Fahrbahnverlauf 1/3 zuzuordnende durchlaufende Querführungssteg 5 liegt radial auf der Innenseite dieser Fahrbahn und hat eine stärkere Krümmung im Vergleich zu dem gegenüberliegenden abgehrochenen Querführungssteg 7. Wegen des seitlich zum Kurveninnern hin versetzten Verlaufes der ungelenkten Hinterachse des Fahrzeuges sind die Fahrbahnen innerhalb des Bereiches einer größeren Kurvenkrümmung mit einer großen Fahrbahnbreite B ausgebildet. Beim Obergang zu kleineren Bahnkrümmungen und geradem Fahrbahnverlauf können die Querführungsstege wieder schmaler zusammengeführt werden; vgl. die geringere Fahfbahnbreite b der nahezu geradeaus verlaufenden Fahrbahn 2.
Das auf den Fahrbahnen verkehrende Fahrzeug 11 ist mit einer strichlierten umrißlinie angedeutet. Es weist eine lenkbare vordere Fahrzeugachse 12 und eine unlenkbare hintere Fahrzeugachse 13 auf. An den verschwenkbaren Achsschenkeln der Vorderachse 12 sind Haltearme 15 für Querführungsrollen 14 angeordnet, die sich in Fahrtrichtung nach vorne erstrecken. Durch diese Anordnung wird den lenkbaren Fahrzeugrädern ein dem Verlauf des Querffihrungssteges entsprechender Einschlagwinkel aufgeprägt. er sich dabei einstellende selbsttätige Lenkvorgang entspricht einer mechanischen Querregelung des Fahrzeuges auf den Fahrbahnen.
Bei engen Kurven, wie sie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Weiche gezeigt sind, kann das Fahrzeug nur entlang der kurvenäußeren Führungsfläche der Querführungsstege geführt werden, weil auf der kurveninncrcn l:ahrzeugseite das Hinterrad auf einem kleineren Kurvenradius ahrollt als die QuerfUhrungsrolle vorne. Die dem Fahrbahnverlauf 1/2 iugeordnete Führungsfläche des Querführungssteges 4 ist mit 8 bezeichnet, die dem Fahrbahnverlauf 1/3 zuzuordnende Führungsfläche mit 9. Innerhalh des durch eine strichpunktierte Kontur angedeuteten Oberschneidungsbereiches der beiden Pahrbahnverläufe 1/2 und 113 sind, um außer einer Führung des Fahrzeuges entlang dem durchlaufenden Querführungssteg 4 auch eine Führung entlang dem stärker gekrümmten Fahrbahnverlauf 1/3 zu ermöglichen, zwischen dem Querführungssteg 4, dem abgebrochen verlaufenden Querführungssteg 7 und einem im Innen des Oberschneidungs-.
bereiches angeordneten feststehenden Abschnitt 16 eines Querführungssteges noch vertikalbewegliche Stegabschnitte 17 angeordnet, die der kurvenäußeren Führungsfläche 9 des Fahrbahnverlaufes 1/3 entsprechen. Diese Weichenschaltelemente 17 sind nur einseitig und zwar auf der kurvenäußeren Seite der stärker gekrümmten Fahrbahn 1/3 angeordnet, wodurch die Weiche besonders einfach ist.
Damit die Weiche aufschneidbar ist, d. h. von einem Fahrzeug ohne weiteres aus Richtung der Fahrbahn 2 befahrbar ist, ist die Weiche als Klappenweiche ausgebildet, bei der die vertikalheweglichen Stegahschllitte 17 jeweils mit einer von den fahrzeugrädern uberrollbaren Klappe 18 verbunden, die über eine Klappenschwenkachse 19 schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkachse verläuft etwa parallel zu dem vertikalbeweglichen Stegabschnitt 17 und sie verläuft ferner etwa parallel zur Oberfläche der Fahrbahn und liegt etwa auf Fahrbahnniveau. I)ic Klappe 18 erstreckt sich von der Führungsfläche des beweglichen Stegabschnittes 17 weg in Richtung zur der Fahrbahn 2 hin.
I)urcll eine unterhalb des beweg Ii chen Stegahschnittes 17 angeordneten t Spannfeder 20 werden diese in Richtung nach oben vorgespannt, so daß an der Weiche der Fahrbahnverlauf 1/3 selbsttätig eingeschaltet ist. Wegen der Aufschneidbarkeit der Weiche ist auch eine Befahrbarkeit der Weiche aus Richtung der Fahrbahn 2 ohne weiteres mög-lich. Dahei fährt das Fahrzeug auf die Klappen 18 auf und drückt dadurch die beweglichen Stegabschnitte 17 entgegen der Kraft der Feder 20 nach unten, wodurch der durchlaufende Querführungssteg 4 wirksam wird.
Soll auch eine Befahrbarkeit auf diesem Fahrbahnverlauf 1/2 aus Richtung der Fahrbahn 1 möglich sein, so muß die Weiche mit einem Verstellantrieh sowie mit einer entsprechenden Ansteuerung des Antriebes versehen sein, das jedoch beides nicht dargestellt ist.
selbsttätig Soll trotz der den Fahrbahnverlauf 1/3/einschaltenden beweglichen Stegabschnitte 17 der Fahrbahnverlauf 1/2 in beiden Fahrtrichtungen bevorzugt werden, und gleichwohl eine möglichst einfache Weichenkonstruktion angewandt werden so bietet sich dafür die in Fig. 2 angedeutete Konstruktion an. Dabei ist auf der Unterseite der beweglichen Stegabschnitte 17 jeweils ein Verriegelungszapfen 28 angeordnet, in den eine durch eine Sperrfeder 22 vorgespannte Sperrklinke g1 einrasten kann. Dadurch wen die Umschaltklappen 17/18, nachdem die Weicheeinmal aus Richtung der Fahrbahn 2 befahren worden ist, in der unteren Stellung festgehalten, wodurch die Weiche in beiden l:ahrtrichtungen für den Fahrbahnverlauf 1/2 freigegeben ist. Die Bevorzugung dieses Fahrbahnverlaufes hat den Vorteil, daß die dafür maßgebende Führungsfläche 8 unterbrechungsfrei ist, was höhere Durchfahrgeschwindigkeiten zuläßt, einen höheren Querkomfort ermöglicht und außerdem die Weichensclialtelemente schont. Soll die Weiche einmal entlang des anderen Fahrbahnverlaufes 1/3 befahren werden, so mußte durch eine Fahrzeugbeeinflussung vor Einfahrt des Fahrzeuges in den Weichenbereich die Sperrklinke 21 entriegelt werden.
Hierfür ist die Sperrklinke mit einem Entriegelungszugseii 23 versehen, das zu einem Entriegelungsschalter 24 geführt ist. Im dargestellten Ausführungsbei'spiel ist dieser auf der kurvenäußeren Seite der Fahrbahn 3 innerhalb des Querführungssteges 7 angeordnet. Dieser besteht aus zwei um vertikalstehende Achsen schwenkbare Klappen 25, deren freie aufeinander zu gerichtete Enden über ein Gestänge 26 zwangsläufig miteinander gekoppelt sind. Die Klappen lassen sich durch die Querführungsrolle des vorheifahrenden Fahrzeuges bündig zur Führungsfläche des Querführungssteges bis auf den Anschlag 27 flachdrücken. Bei überrollen des Entriegelungsschalters durch eine Querfühungsrolle-wird der Seilzug 23 van dem Koppelgestänge 26 gespannt und die Sperrklinke 21 aus dem Verriegelungsiapfen 28 herausgezogen. -Dadurch werden die beweglichen Schaltelemcnte 17 durch die Federn 20 angehoben, so daß rechtzeitig beim Einfahren des Fahrzeuges in den Oberschneidungsbereich 10 der Weiche der Fahrbahnverlauf 1/3 eingeschaltet ist. Zum Umschalten der Weiche auf den Fahrbahnverlauf 1/3 muß zunächst die Weiche aus Richtung der Fahrbahn 2 von einem Fahrzeug befahren werden sofern kein motorj scher ImischaltÜntrieb vorhanden ist.
Leers'e'-ite

Claims

Ansprüche 1. Funktionell aktive Weiche für spurgebende Fahrbahnen mit horizontaler Radlauffläche und mit vertikaler seitlich an den Radlaufflächen angeordneten über sie hervorragenden Querführungsstegen, -stufen od. dgl., an welcher Weiche sich zwei verschiedene Fahrbahnen, von denen wenigstens eine, vorzugsweise beide der Fahrbahnen im Weichenbereich gekrümmt sind, nach I)tirchlafen eines Clberschneidungsbereiches zu einer gemeinsamen dritten Fahrbahn vereinigen, wobei innerhalb des Überschneidungsbereiches wenigstens ein beweglicher Abschnitt eines Querführungssteges - Weichenschaltelement - zum Umschalten der Führungsrichtung der Weiche vorgesehen ist, d.a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das oder die Weichenschaltelement(e) (17, 18) lediglich auf einer einzigen und zwar auf der kurvenäußeren Seite (7)/ber beiden Fahrbahnen (2 ist bzw.

und 3) angeordnet/sind.
2. Weiche nach Anspruch 1, d a d ii r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Weichenschaltelemente (17, 18) vertikalbeweglich angeordnet sind und durch in der Radlauffläche (2) und/oder den Querführungsstegen (4, 6) angeordneten überfahrbaren mechanischen Klappen (18) betätighar sind.
+) der gekrümmten bzw. starker gekrümmten Fahrbahn 3. Weiche nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Weichenschaltelement (17) fest mit überfahrbaren Klappen (18) verbunden und gemeinsam mit ihnen vertikal um eine horizontalliegende Schwenkachse (19) verschwenkbar sind.
4. Weiche nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß sich die Klappe (18) von der Führungsfläche (17) des Weichenschaltelementes weg in Richtung der weniger stark gekrümmten abzweigenden Fahrbahn (2) erstreckt und dort entlang einer die Radlaufflächen kreuzenden nahe der Oberfläche gelegenen Schwenkachse (19) scliwcnkt,ar am Hoden ci iige 1 enk t 1 St
5. Weiche nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Schwenkachse (19) der Klappe (18) etwa parallel zu der Führungsfläche (17) des Weichenschaltelementes verläuft.
6. Weiche nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Weichenschaltelenient (17, 18) durch einen Kraftspcicher (20) in Richtung auf die obere Schaltstellung gespannt ist.
7. Weiche nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Weichenschaltelement (17, 18) durch eine selbsttätig einrastende Verriegelung (21, 22, 28) in der unteren Schaltstellung arretierbar ist und daß außerhalb des Oberschneidungsbereiches in der Fahrspur der stärker gekrümmten Fahrbahn (3) vorzugsweise an dem abzweiwenden Fahrbahnteil ein vom Fahrzeug beeinflußbarer Entriegelungsmechanismus (24) vorgesehen ist.
8. Weiche nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -in die Radlauffläche oder ein Paar von/in die Oberfläche des kurvenäußeren Querführungssteges (7) eingelassenea elastisch vorstehenden und izonta en zw.

bündig flachdrückbaren/vertikalen Klappen (25) enthält, die mechanisch zwangsläufig miteinander gekoppelt (26) und mit ihren beweglichen Enden aufeinander zu gerichtet sind.
9. Aus Fahrzeug und Fahrbahn bestehendes Verkehrssystem, insbesondere Üir den öffentlichen T'ersonennahverkehr, welche Fahrbahnen horizontale Radlauffächen und vertikale seitliche über die Radlaufflächen vorstehende Querführungsstege od. dgl. aufweisen und welche Fahrzeuge auf den Fahrbahn nen mechanisch quergeregelt fahren und dazu im Bereich einer lenkbaren Fahrzeugachse beiderseits je eine spurbestimmende die Querführungsstege abtastende und die Einschlagstellung der lenkbaren Fahrzeugräder beeinflussende Querführungsrolle aufweisen, ferner mit Weichen für das Verkehrssystem, bei dem sich zwei verschiedene Fahrbahnen, von denen wenigstens eine Fahrbahn im Weichenbereich gekrümmt ist, nach Durchlaufen eines Oberschneidungsbereiches zu einer gemeinsamen dritten Fahrbahn vereinigen, d a -d ti r c 1l g e k e n n z c i c ii n e t , daß innerhalb des Überschneidungsbereiches (lol lediglich auf einer einzigen, und zwar auf der kurvenäußeren Seite (7) der gekrümmten bzw. der stärker gekrümmten Fahrbahnen (3/1) wenigstens ein beweglicher Abschnitt (17) eines Çuerführungssteges zum Umschalten der Führungsrichtung der Weiche vorgesehen ist.