DE4142914A1 - Biegeweiche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Biegeweiche für spurgebende Fahrbahnen mit biegbaren Zungen.

Hochgeschwindigkeitsbahnen und Hängebahnen, insbesondere Magnetschwebebahnen, haben eine von den üblichen Eisenbahnschienen stark abweichende spurgebende Fahrbahn, weil die Fahrzeuge in der Regel mit horizontal und zur Kippsicherheit auch vertikal geführten, die Fahrbahn untergreifenden Laufwerken ausgerüstet sind. Magnetschwebebahnen verfügen darüber hinaus über Linearmotoren, wobei die Statoren fest in die Fahrbahn integriert sind und die Läufer sich im Fahrzeug befinden.

Eine Biegeweiche für derartige Bahnen ist aus der DE-A1-21 48 697 bekannt. Von der geradeaus führenden Fahrbahn werden an einem Abzweig, einer Weiche, die Fahrbahnteile parallel zu dem Abzweig gebogen. Die Weiche ist nur prinzipiell dargestellt; zu dem Herzstückbereich sind keine näheren Ausführungen gemacht worden. Die Schwierigkeiten, für derartige Weichen ein Übergangsstück, z. B. ein Herzstück zu finden, das es ermöglicht, das Fahrzeug sanft in den Abzweig der Weiche zu leiten, sind nicht erläutert.

Der Stand der Technik hat sich offensichtlich auf schwenkbare Weichenabschnitte konzentriert. Als Beispiel sei die DE-A1-39 35 323 genannt. Das Fahrzeug wird durch ein schwenkbares, innerhalb des Fahrwegprofils liegendes, Zungenstück in den Abzweig geleitet. Dieses Weichenmittelstück weist im wesentlichen das gleiche Profil wie die übrigen Fahrbahnen auf. Das Weichenmittelstück kann die Laufräder des Fahrzeuges nicht stetig führen, daher sind zusätzlich Seitenführungsprofile an den jeweils außenliegenden Fahrbahnteilen anzuordnen, um die Lücken der Fahrbahn im Weichenbereich zu überbrücken.

Zwei weitere Vorschläge (DE-C2-27 23 733; DE-C2-29 49 978) sehen daher vor, ein Zungenstück, das etwa im Herzstückbereich beweglich und/oder verschieblich gelagert ist, als beidseitig benutzbares Laufradführungselement auszubilden und, je nach gewünschter Laufrichtung des Fahrzeuges, einmal als Fahrbahnteil für den Geradeauslauf und einmal als Fahrbahnteil für den Abzweig zu benutzen. Es wird also nur eine Zunge verschoben, die einmal als rechte Fahrbahn und einmal als linke Fahrbahn für das Fahrzeug dient. Damit jedoch genügend Platz für das Schwenken und/oder seitliche Verschieben dieser Zunge vorhanden ist, müssen andere Fahrbahnteile zusätzlich aus ihrer Position geschwenkt werden. Diese schwenkbaren Zungen weisen eine Länge von 4 bis 20 mal Fahrwegbreite auf.

Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Biegeweiche zu schaffen, mit der das Fahrzeug mit möglichst geringem Aufwand in einem Abzweig geleitet werden kann.

Das Problem wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Die Erfindung ermöglicht es, mit einem Minimum an Aufwand für die Fahrbahn und ihren Stellmechanismus sowie an Energie- und Stellzeiten unter Verwendung eines funktionellen und einfachen Bauteiles, mit einem Linearmotor getriebene schwebende oder auf Rädern laufende, spurgeführte Fahrzeuge die Weichen durchfahren zu lassen. Insbesondere ist die Möglichkeit gegeben, die Statorpakete fast durchgehend auch im Herzstückbereich anzuordnen und nur geringe Lücken zwischen den Fahrbahnabschnitten zu lassen. Somit funktioniert der Linearmotor auch während der gesamten Weichendurchfahrt. Besondere Führungsrollen, die bei Ausfall der Schwebefunktion das Fahrzeug tragen müßten, sind nicht erforderlich. Insoweit entspricht der Querschnitt des Herzstückes im wesentlichen dem Querschnitt der Fahrbahn außerhalb des Herzstückes. Im Störfall, einem Stillstand des Fahrzeuges in der Weiche, kann es auch dort wieder mit Eigenantrieb in Fahrt gesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Herzstück kann in drei prinziellen Varianten gebaut werden.

Das erste Herzstück ist so gestaltet, daß mit einer einzigen kurzen Drehbewegung die Weiche gestellt werden kann. Es ist horizontal um eine zentrale vertikale Drehachse schwenkbar gelagert. Die den Zungen zugewandte Herzstückseite ist plan, die gegenüberliegende Seite als Kreisbogenabschnitt ausgebildet.

In einer alternativen Ausführungsform des ersten Herzstückes, z. B. für spurgeführte Fahrzeuge, die keinen Schwebeantrieb haben, sondern auf horizontal unterstützten Rädern laufen, kann vorgesehen sein, die aneinanderstoßenden Fahrbahnabschnitte, also die Köpfe der Zungen und die diesen gegenüberliegenden feststehenden Fahrbahnteile sowie die den Zungen zugewandten Teile des Herzstückes, schräg zu gestalten, damit die Laufräder oder Führungsrollen des Fahrzeuges stoßfrei auf der Fahrbahn rollen können. In diesem Fall weist das Herzstück eine zu den Zungenköpfen komplementäre Form auf. Dies bedingt, daß während der Weichenstellung das auf einer vertikalen Drehachse angeordnete Herzstück zweimal hin und her bewegt werden oder einmal rotieren muß, um die Zungen am Herzstück vorbeischwenken zu können.

Die zweite Ausführungsform des Herzstückes weist eine horizontale Drehachse auf, die unterhalb der Oberfläche der Fahrbahn gelagert ist. An der Drehachse sind zwei Fahrbahnabschnitte - einmal für Geradeausfahrt und einmal für Fahrt in den Abzweig der Weiche - befestigt, die wechselweise nach oben in die Ebene der Fahrbahn geschwenkt werden.

Die dritte Ausführungsform des Herzstückes besteht aus zwei wechselweise versenkbaren Fahrbahnabschnitten, die je nach Weichenstellung - geradeaus oder abzweigend - in die Fahrbahnebene gehievt werden oder unterhalb des Fahrbahnniveaus in Ruheposition liegen. Als Hubmechanismus können Hebeltriebe oder andere übliche Mechanismen wie Hydraulikzylinder verwendet werden.

Alle Herzstücke werden in ihrer jeweiligen Sollposition als Fahrbahnabschnitte durch Verriegelungen gehalten. Dasselbe gilt für die Köpfe der Zungen. Die Verriegelungen sind als Festpunkte ausgelegt, damit die Lücke zwischen dem Herzstück und der Zunge bzw. der Zunge und dem festen Fahrbahnabschnitt kostant bleibt. Bei dem ersten Herzstück ist die vertikale Drehachse als Festpunkt ausgelegt. Die theoretisch mögliche thermisch bedingte Dehnung des Herzstückes beträgt max. 1 mm je Richtung und liegt damit etwa im Bereich der Fertigungstoleranzen.

Die Erfindung soll anhand von zwei Prinzipskizzen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Biegeweiche,

Fig. 2a, b Draufsichten auf eine zweite Ausführungsform der Biegeweiche.

Fig. 1 zeigt in der strichlinierten Variante die Weiche in Ausgangsstellung für Geradeausfahrt. Der feste Fahrbahnabschnitt 1 wird dabei erreicht, indem die Zungenstücke 31 und 32 der Fahrbahn 3 in strichlinierter Stellung überfahren werden. In analoger Weise ist der feste Fahrbahnabschnitt 2, die Abzweigung, für ein Fahrzeug zu erreichen, nachdem das Herzstück 4 um die Drehachse 9, gleichzeitig mit oder zwischen dem Schwenken der beiden Zungenstücken 31, 32, nach rechts gedreht wurde. Dabei wandert zunächst der Punkt B1 auf der Zunge 32 in die Position B2 und dann der Punkt A1 auf der Zunge 31 zum Punkt A2. Das Herzstück 4 mit den auf dem Radius R um die Drehachse 9 liegenden Ecken C1, D1, E1, F1 wird rechts herum geschwenkt, bis die Ecken in die Lagen C2, D2, E2, F2 gelangen. In ihren Endlagen werden sowohl die Zungen 31, 32 als auch das Herzstück 4 arretiert. Wegen des möglichst engen Abstandes zwischen dem Herzstück 4 und den Zungen 31 bzw. 32 kann die Drehbewegung des Herzstückes 4 erst eingeleitet werden, sobald die Zunge 32 keine Überdeckung mehr mit dem Herzstück 4 hat. Die Lage der Stoßfugen zwischen den festen Abschnitten der Fahrbahnen 1, 2 ergibt sich aus der dem Herzstück 4 angepaßten Länge der Zungen 31, 32 und deren Schwenkradius.

Fig. 2a zeigt die Situation analog Fig. 1 an einer Biegeweiche bei denen die Stöße zwischen der festen Fahrbahnen 7, 8 und der Fahrbahn 6 mit den Zungenteilen 61, 62 schräg ausgeführt sind, damit die Laufrollen eines Fahrzeuges diese Lücken stoßfrei überfahren können. Bedingt durch die anzupassende Form des Herzstückes 5 im Bereich zwischen den Ecken C7 bis D7 ist bei einem Spurwechsel mit dem Verbiegen der Zungenstücke 61, 62 das Herzstück 5 um die Drehachse 10 zweimal in entgegengesetzter Richtung oder in einem Vollkreis rechtsherum zu drehen, damit die Köpfe der Zungen 61, 62 an dem Herzstück 5 vorbeigeleitet werden können und dabei die Zungenspitzen von A7 nach A8 bzw. von B7 nach B8 gelangen.

Um eine Weichendurchfahrt der Fahrzeuge in die abzweigende Fahrbahn 8 zu ermöglichen, wird die Weiche wie folgt gestellt:

In Fig. 2a ist das um den Drehzapfen 10 schwenkbare Herzstück 5 für die Geradeausfahrt gestrichelt dargestellt; es hat die Eckpunkte C7, D7, E7, F7 und den maximalen Drehradius R.

Zuerst wird das Herzstück 5 von Stellung VI in die Stellung III nach links verdreht und der Weg zum Verschwenken der rechten Zunge 62 ist freigegeben. Der Eckpunkt B7 der Zunge 62 wandert nach B8.

Gemäß Fig. 2b schwenkt das Herzstück 5 weiter nach Stellung IX. Hierdurch ist der Weg zum Einschwenken der linken Zunge 61 nach rechts freigegeben; sie wird in Position A8 geschwenkt. Das Herzstück 5 wird dann weiter nach Stellung VII geschwenkt, so daß der Abzweig eine geschlossene Fahrbahn 6, 8 hat, wobei die Eckpunkte des Herzstückes 5 die Position C8, D8, E8, F8 erreichen.

Zum Stellen der Weiche in Geradeausrichtung wird der vorstehend beschriebene Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt.

Claims (6)

1. Biegeweiche für spurgebundene Fahrbahnen mit biegbaren Zungen, gekennzeichnet durch wechselweise einzelnen Fahrbahnabschnitten (1, 2, 7, 8) zuzuordnende Abschnitte von Herzstücken (4, 5).

2. Biegeweiche nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein vieleckiges Herzstück (4, 5), das um eine Drehachse (9, 10) schwenkbar gelagert ist.

3. Biegeweiche nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine unterhalb der Fahrbahn horizontal angeordnete Drehachse.

4. Biegeweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen mit der Fahrbahn (1, 2, 3, 6, 7, 8) außerhalb des Herzstückes (4, 5) im wesentlichen identischen Querschnitt.

5. Biegeweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch im Herzstück (4, 5) angeordnete Statorpakete.

6. Biegeweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch schräg zur Fahrbahn (6, 7, 8) ausgebildete Köpfe der Zungen (61, 62).