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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Weichenmechanismus
im Fahrzeug für
ein geführtes
Fahrzeug.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Herkömmliche
seitlich geführte
Fahrzeuge verlassen sich auf seitliche Führungsbahnen um sich zu stabilisieren
und sie entlang der Führungsbahn
zu leiten. Ein Schaltmechanismus wird benutzt, um einen von zwei
Wegen zu wählen,
wenn ein Fahrzeug sich einem Zusammentreffen zweier Schienenwege nähert. US-Patent
Nr. 4 671 185 zeigt einen Schaltmechanismus zur Benutzung in einem
Beförderungssystem,
das Fahrzeuge, die in einer Führungsbahn fahren,
verwendet, wobei der Schaltmechanismus vorwärts und rückwärts Schaltungsunteranordnungen
aufweist, von denen jede obere und unter Schaltarme und einen Stabilisierungsmechanismus
hat. US-Patent Nr. 3 831 527 zeigt eine Schalteinrichtung, wodurch
das Fahrgastfahrzeug seitlich bewegt wird durch Eingriff des am
Wagen angebrachten Gleiserfassungsgerätes.
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Typischerweise
hat die Führungsbahn
selbst keine beweglichen Teile und das Umschalten des Fahrzeugs
an divergierenden und konvergierenden Weichenzungen der Führungsbahn
wird dadurch erzielt, indem man das Fahrzeug zwingt, an einer Seite der
Führungsbahn
zu haften, während
man sich einer Weichenzunge der Divergenz mit dem System nähert. Ein
Problem mit solchen Mechanismen ist es, daß, wenn das Fahrzeug in ein
Zusammentreffen zweier Schienenwege eintritt, die zweiseitige Führung verloren
wird, und so das Fahrzeug dazu neigt, weniger stabil zu sein und
von Seite zu Seite springen kann, was Kopf-Hin- und Herschleudern
und andere Unbequemlichkeiten für
die Fahrgäste
verursacht.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist daher ein Gegenstand dieser Erfindung einen verbesserten Weichenmechanismus
im Fahrzeug und ein fahrzeugeigenes Umschaltsystem zu schaffen,
das solch einen Weichenmechanismus verwendet.
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Es
ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, einen solchen verbesserten
Weichenmechanismus im Fahrzeug zu schaffen, der eine Vorbelastung
zwischen den Schalträdern
und der Führungsschiene
entwickelt, um ein stabiles Fahren ohne Springen, Kopf-Hin- und
Herschleudern und andere Unbequemlichkeiten für die Fahrgäste zu schaffen.
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Es
ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, solch einen verbesserten
Weichenmechanismus im Fahrzeug zu schaffen, der die Stellung der Schalträder und
auch deren Abnutzung und deren Vorhandensein überwacht.
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Es
ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, einen solchen verbesserten
Weichenmechanismus im Fahrzeug zu schaffen, der eine Anpassung der
Vorbelastung ermöglicht,
um eine richtige Belastung für
sicheren und bequemen Eingriff sogar bei Abnutzung aufrechtzuerhalten.
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Es
ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, solch einen verbesserten
Weichenmechanismus im Fahrzeug zu schaffen, in dem die Schalträder, sobald
sie einmal mit der Führungsschiene
in Eingriff gelangt sind, an ihrem Ort mechanisch verriegelt bleiben.
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Es
ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, solch einen verbesserten
Weichenmechanismus im Fahrzeug zu schaffen, in dem die Schalträder, sobald
sie einmal mit der Führungsschiene
in Eingriff gelangt sind, richtig ausgerichtet gehalten werden.
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Es
ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, solch einen verbesserten
Weichenmechanismus im Fahrzeug zu schaffen, in dem die Schalträder in die
Lage versetzt sind, einen vollflächigen
Kontakt mit den Führungsschienen
aufrechtzuerhalten.
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Es
ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, solch einen verbesserten
Weichenmechanismus im Fahrzeug zu schaffen, der selbstausrichtend ist,
wenn er in Eingriff mit der Führungsschiene
gelangt ist und der Eingriff aufrechterhalten wird, sogar unter
der Bedingung großer
Abnutzung oder wenn das Schaltrad fehlt.
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Es
ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, solch einen verbesserten
Weichenmechanismus im Fahrzeug zu schaffen, der den Eingriff des Schaltrades
und der Führungsschiene
bestätigt.
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Die
Erfindung ergibt sich aus der Erkenntnis, daß ein wahrhaft sicheres und
stabiles geführtes Fahrzeug
für ein
System geführter
Fahrzeuge, das den Führungsweg
sicher ergreift selbst wenn das Fahrzeug sich einer Divergenz in
den Führungsbahn nähert, erreicht
werden kann, indem man einen Weichenmechanismus im Fahrzeug, der
eine Vorspanneinrichtung, um das Schaltrad zu drängen, eine Vorbelastungskraft
gegen die Führungsschiene
in Bereichen der Divergenz auszuüben,
aufweist, verwendet.
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Diese
Erfindung beinhaltet einen Weichenmechanismus im Fahrzeug zum Führen eines
Fahrzeugs entlang eines Führungsweges
an konvergierenden und divergierenden Weichenzungen der Führungsschienen
in einem geführten
Fahrzeugsystem. Es gibt einen Tragrahmen, eine Schwenkanordnung und
eine Schaltarmanordnung, schwenkbar angebracht an ihrem nahen Ende
an der Schwenkanordnung. Ein Schaltrad ist drehbar an der Schaltarmanordnung
an ihrem entfernten Ende angebracht. Ein Betätiger bewegt den Schaltarm
zwischen einer ausgefahrenen Stellung, in der das Schaltrad mit
der Führungsschiene
in Eingriff gelangt, und einer verstauten Stellung, in der das Schaltrad
frei von der Führungsschiene
ist. Eine Vorspanneinrichtung, die zwischen den Tragrahmen und die
Schwenkanordnung zwischenverbunden ist, belastet das Schaltrad gegen
die Führungsschiene
vor, wenn das Schaltrad ausgefahren ist während das Fahrzeug sich einer
Divergenz-Weichenzunge nähert.
Ein vorgespanntes seitliches Führungsrad
ist drehbar an dem Tragrahmen angebracht, um einem Schaltrad entgegenzuwirken,
wenn das Schaltrad ausgefahren ist, sobald sich das Fahrzeug einem
Verteilpunkt nähert.
Ein vorgespanntes seitliches Führungsrad
ist drehbar an dem Tragrahmen angebracht um einem Schaltrad entgegenzuwirken,
wenn das Schaltrad ausgefahren ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Schwenkanordnung erste und zweite beabstandete Schwenkeinheiten
aufweisen. Die Schwenkanordnung kann erste und zweite Schwenkarme
aufweisen, wobei das nahegelegene Ende jedes Schwenkarmes mit einer
der Schwenkeinheiten verbunden ist, das entfernte Ende des Schwenkarmes dabei
mit einem Wellengehäuse
verbunden ist. Das Wellengehäuse
kann eine Welle aufweisen um das Schaltrad drehbar zu tragen. Die
Vorspanneinrichtung kann ein Federglied aufweisen und sie kann ein Federglied,
das jeder der Schwenkeinheiten zugeordnet ist, aufweisen. Der Betätiger kann
mit der Schwenkanordnung angebracht sein. Die Vorspanneinrichtung
kann ein Einstellglied um die durch die Vorspanneinrichtung angelegte
Kraft zu verändern, aufweisen.
Die Schwenkachse der Schwenkanordnung kann im Allgemeinen mit dem
Schaltrad ausgerichtet sein. Der Betätiger kann elastisch zwischen der
Schwenkanordnung und der Schaltarmanordnung verbunden sein. Der
Betätiger
kann elastisch an der Schwenkanordnung angebracht sein. Es kann eine
Stabilisator-Einrichtung geben um die Ausrichtung zwischen dem Schaltrad
und der Führungsschiene
aufrechtzuerhalten. Die Vorspanneinrichtung kann ein Begrenzungsglied
um die Bewegung des Schaltrades relativ zu, und zum Aufrechterhalten
einer mechanischen Fest-Verrieglung mit, der Führungsschiene aufrechtzuerhalten,
aufweisen. Die Schwenkanordnung kann einen Fühler zum Fühlen der Stellung der Schaltarmanordnung
aufweisen. Die Vorspanneinrichtung kann einen Fühler zum Fühlen des Eingriffes der Schaltrades
und der Führungsschiene
aufweisen.
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Die
Erfindung schließt
auch ein Weichensystem im Fahrzeug zum Führen eines Fahrzeuges längs eines
Führungsweges
an konvergierenden und divergierenden Weichenzungen der Führungsschienen
in einem geführten
Fahrzeugsystem ein. Das Umschaltsystem im Fahrzeug weist erste und
zweite Schaltmechanismen gemäß Anspruch
16 auf.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann es eine Begrenzungsverbindung, die zwischen den Schwenkanordnungen
verbunden ist, zum Festlegen eines Schaltrades, das verstaut werden
soll während das
andere ausgefahren ist, geben. Die Vorspannungseinrichtung kann
ein Begrenzungsglied zum Begrenzen der Bewegung des Schaltrads relativ
zu, und Aufrechterhalten einer Fest-Verrieglung mit, der Führungsschiene aufweisen.
Es kann ein seitliches Aufhängungssystem,
das erste und zweite seitliche Führungsräder zum
Eingriff mit den Führungsschienen,
wobei ein Führungsrad
drehbar mit jedem der Tragrahmen angebracht ist, und ein Vorspannsystem,
das den Tragrahmen zum Vorspannen des seitlichen Führungsrades
gegen die Führungsschienen aufweist,
in Gegenwirkung zu den Schalträderung, wenn
sie mit den Führungsschienen
in Eingriff sind, aufweisen.
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OFFENBARUNG
EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Andere
Gegenstände,
Merkmale und Vorteile werden dem Fachmann aus der folgenden Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
und den begleitenden Zeichnungen ersichtlich werden, in denen:
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1 eine
schematische Endansicht eines geführten Fahrzeuges und des Führungsweges
eines geführten
Fahrzeugsystems, das die Weichenmechanismen im Fahrzeug gemäß dieser
Erfindung benutzt, ist;
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2 eine
Ansicht ähnlich
der 1 ist, wobei Teile der Klarheit wegen entfernt
sind, und ein seitliches Aufhängungssystem,
das mit zwei Weichenmechanismen im Fahrzeug verbunden ist, einer verstaut
und einer ausgefahren, auf einem Abschnitt des Führungsweges entlang Linie 2-2
der 3 zeigt;
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3 eine
Aufsicht auf den Führungsweg der 2 ist;
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4 eine
dreidimensionale Ansicht zweier Weichenmechanismen im Fahrzeug gemäß dieser Erfindung,
eines seitlichen Aufhängungssystems
und eines Fahrzeugfahrgestellrahmens ist;
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5 eine
schematische Vorderansicht des seitlichen Aufhängungssystems und des Weichenmechanismus
im Fahrzeug der 4 ist;
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6 eine
Aufsicht ähnlich
der 5 ist;
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7 eine
vergrößerte schematische Schnittansicht
einer Vorspanneinrichtung und Schwenkanordnung eines Weichenmechanismus
im Fahrzeug in 4 – 6 ist;
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8 eine
schematische Vorderansicht der Schaltarmanordnung, die die Festverriegelung
in der ausgefahrenen Stellung erläutert, ist;
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9 eine
schematische Aufsicht des Wellengehäuses und Welle, die ein Schaltrad
drehbar tragen, ist; und
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10 und 11 schematisch äquivalente Diagramme
sind, die die entgegenwirkenden Fahrzeugstabilisierungskräfte zeigen,
die auf die Führungsschiene
durch die seitlichen Führungsräder und die
Weiche angewendet werden.
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In 1 ist
ein geführtes
Fahrzeugsystem 10 gezeigt, das ein Fahrzeug 12,
das sich auf einem Führungsweg 14 bewegt,
aufweist. Der Führungsweg 14 weist
einen Tragaufbau, der Hauptlaufflächen 18 und 20 und
einen Laufweg oder Gitter 22 aufweist, auf. Das geführte Fahrzeug 12 weist
einen Fahrgastraum 24 auf, der auf einen Fahrgestell 26 angebracht
ist, das auf vier Haupttragrädern,
von denen nur zwei, 29 und 30, gezeigt sind, rollt,
getragen auf den Laufflächen 18 und 20.
Auf diesem Fahrgestell 26 ist eine seitliche Aufhängeanordnung 31 und
ein fahrzeugeigenes Schalt- oder Weichensystem 32 angebracht,
das zwei Schalt- bzw. Weichenmechanismen 34 und 36 im
Fahrzeug aufweist, die sehr einfach schematisch gezeigt sind. Das
seitliche Aufhängungssystem 31 und
die fahrzeugeigenen Schaltmechanismen 36, 34 sind
ungefähr
mit dem Schwerpunkt des Fahrzeugs ausgerichtet gezeigt, zum Zwecke
der Stabilität
und zum Vermindern nachteiliger Kräften, wie hiernach verstanden
werden wird. Ein seitliches Aufhängungssystem
ist gezeigt in der gleichanhängigen
Anmeldung, die am gleichen Datum mit dieser angemeldet wurde, „Lateral
Suspension Assembly for a Guided Vehicle System" von David C. Collins, Albert E. Lewis
und Gerald A. Gameau, Jr.. Diese Anmeldung wurde der Raytheon Company überschrieben
und wird hierein in ihrer Gesamtheit durch Inbezugnahme aufgenommen.
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Das
seitliche Aufhängungssystem 31 weist seitliche
Führungsräder 38 und 40,
die um Achsen 39 und 41 drehbar sind, auf, verbunden
durch eine seitliche Begrenzungsverbindung 42. Das seitliche
Auswandern der Führungsräder 38 und 40 wird
durch die seitliche Begrenzungsverbindung 42 begrenzt.
Beide Führungsräder 38 und 40 werden
durch Federvorspanneinrichtungen nach außen gedrängt, wie hiernach erklärt werden
wird und in größeren Einzelheiten
in den oben genannten Anmeldungen gezeigt ist. Das seitliche Führungsrad 38 teilt
den Tragrahmen 44 mit der Umschaltarm- oder Weichenanordnung 46 des
fahrzeugeigenen Umschaltmechanismus 34. Die Umschaltarmanordnung 46 ist
um die Schwenkachse 48 drehbar und weist ein Wellengehäuse 50 auf, das
das Umschaltrad 52 drehbar um Achse 54 trägt. In gleicher
Weise teilt das Führungsrad 40 den
Tragrahmen 46 mit dem fahrzeugeigenen Umschaltmechanismus 36.
Die Umschaltarmanordnung 48 ist um die Drehachse 60 an
ihrem nahen Ende drehbar und weist an ihrem entfernten Ende ein
Wellengehäuse 62 auf, das
das Schaltrad 64 drehbar trägt, das sich um die Achse 66 dreht.
Der Umschaltmechanismus 34 ist mit der Umschaltarmanordnung 46 in
der ausgefahrenen Stellung gezeigt, derart, daß das Umschaltrad 52 mit
der Außenseite
oder Außen-
oder Umschaltfläche 70 der
Führungsschiene 72 in
Eingriff gelangt, während
die Innen- oder Führungsoberfläche 74 der
Führungsschiene 72 sich
in Eingriff mit dem seitlichen Führungsrad 38 befindet.
Im Gegensatz ist die Umschaltarmanordnung 58 in der verstauten
Stellung, so daß das
Umschaltrad 64 sich außer Berührung mit
der Umschaltoberfläche 76 der
Führungsschiene 78 befindet,
während
das seitliche Führungsrad 40 mit
Führungsoberfläche 80 der
Führungsschiene 78 in
Eingriff ist. Ein Begrenzungsglied 82 ist zwischen der
Anbringung 84 des Umschaltmechanismus 34 und der
Anbringung 86 des Umschaltmechanismus 36 verbunden.
Das Begrenzungsglied 82 stellt sicher, daß eine und
nur eine der Umschaltarmanordnungen 46 und 58 sich
in der ausgefahrenen Stellung befinden kann, wenn das seitliche Begrenzungsglied
ausgedehnt ist. In der nachfolgenden Erörterung der Zeichnungen wurden
gleichen Teilen gleiche Nummern gegeben und ähnlichen Teilen gleiche Nummern,
die durch einen Kleinbuchstaben oder eine Indexzahl begleitet sind.
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Wenn
ein Wagen sich einem Zusammenführungs-/Auseinanderführungsabschnitt
im Führungsweg,
wo die Führungsschienen
von ihrem normalen Parallelismus abweichen, nähert, wird einer der verfügbaren Wege
für das
Fahrzeug gewählt.
Wie in 2 gezeigt, wobei sich das Fahrzeug 12 in
das Papier bewegt und sich einem auseinandergehenden Abschnitt nähert, wurde
der Weg nach rechts gewählt,
somit wurde die Umschaltarmanordnung 58 ausgefahren während die
Umschaltarmanordnung 46 verstaut ist. An diesem Punkt vergrößern sich
die Führungsschienen 72a und 78a an
Breite so, um das Umschaltrad 64 der ausgefahrenen Umschaltarmanordnung
weiter weg vom Traggehäuse
zu bewegen und eine Vorbelastung des Umschaltrades 64 gegen die
Umschaltfläche 76a zu
erzeugen. Zum Beispiel wurde in 2 die Umschaltanordnung 48 ausgefahren
und die vergrößerte Breite
oder Dicke der Führungsschiene 78a bewegt
die Umschaltoberfläche 76a und
bewegt somit das Umschaltrad 64 nach außen in Bezug auf das Traggehäuse 56, so daß eine Vorbelastungskraft
durch das Umschaltrad 64 gegen die Umschaltoberfläche 76a angelegt
wird. Das Umschaltrad 52 der Umschaltanordnung 46 ist
nicht in Berührung
mit der Umschaltoberfläche 70a.
Die seitlichen Führungsräder 38 und 40 sind
in Berührung mit
den führenden
Oberflächen 74a und 80a.
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Die
Umschaltoberflächen 70a und 76a beginnen
mit einer Nocken-Oberfläche 90, 92, 3, die
nach und nach das ausgefahrene Umschaltrad von seinem Tragrahmen
wegbewegt und es gegen die Umschaltschiene belastet. Solche Nocken-Oberflächen werden
an beiden Enden, wie gezeigt, verwendet, wie zum Beispiel durch
die Nockenoberflächen 94 und 96.
Fahrzeug 12 in 3 wird als den rechten Weg 100 gewählt habend
gezeigt im Gegensatz zum linken Weg 102, so daß das Umschaltrad 64 des
Umschaltmechanismus 36 ausgefahren ist und mit Umschaltoberfläche 76a unter
einer Vorbelastungskraft in Eingriff ist, während das Umschaltrad, nicht
gezeigt, des Umschaltmechanismus 34 nicht mit der Umschaltoberfläche 70a in
Eingriff gelangt, während
die Umschaltarmanordnung in der verstauten Stellung ist. Das seitliche
Führungsrad 38 ist
ebenfalls außer
Berührung
mit der Führungsschiene 72a,
während
das seitliche Führungsrad 40 in
Berührung
mit der Führungsschiene 78a ist.
Die gleiche Anordnung tritt beim Fahrzeugumschaltungssystem 32' an der Vorderseite
des Fahrzeuges 12 auf, wo die fahrzeugeigenen Umschaltmechanismen 34' und 36' entsprechend
angeordnet sind.
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Das
seitliche Aufhängungssystem 31 und das
fahrzeugeigene Umschaltsystem 32 sind näher in 4, 5 und 6 gezeigt,
zusammengenommen in der nachfolgenden Erörterung. Das seitliche Aufhängungssystem 31 weist
seitliche Führungsräder 38 und 40,
die in Tragrahmen 44 und 56 zur Drehung um ihre
jeweiligen Achsen 39 bzw. 41 angebracht sind,
auf. Die Tragrahmen 44 und 56 sind jeweils schwenkbar
durch Bolzeneinrichtungen 110, 112 getragen, wo
sie mit dem seitlichen Begrenzungsverbinder 42 verbunden
sind. Die Bolzen 110, 112 werden ihrerseits durch
Trageinrichtungen 114 und 116 getragen, die schwenkbar
am Fahrgestell 26 an nicht gezeigten Punkten angebracht
sind. Eine Vorspanneinrichtung so wie eine Feder 118 ist
an einem Ende durch Bolzeneinrichtungen 120 an den Querbalken 122 des
Fahrgestells 26 angebracht. An ihrem anderen Ende ist die
Feder 118 an der Bolzeneinrichtung 123 angebracht,
die an dem Arm 116 befestigt ist. Auf diese Weise schafft
die Feder 118 eine dauernde Kraft, die das seitliche Führungsrad 40 nach
außen
drängt
um mit einer Führungsschiene
in Eingriff zu gelangen. Die Feder 118 kann einen Stoßdämpfer 124 zum
Dämpfen
der Wirkung der Feder 118 und Aufrechterhalten einer weichen
dauernden Berührung
des Rades 40 mit seiner zugeordnete Führungsschiene aufweisen. Eine
zweite Feder 126 ist an der Bolzeneinrichtung 128 angebracht,
die an der Unterseite des Querträgers 122 befestigt
ist. Das andere Ende der Feder 126 ist an der Bolzeneinrichtung 130 angebracht,
die an dem Träger 114 befestigt ist.
Sie kann auch einen Stoßdämpfer 132 (gestrichelt
gezeigt) aufweisen, so daß die
Feder 126 eine dauernde Kraft liefert, um das Rad 36 gegen
seine zugehörige
Führungsschiene
zu halten. Die seitliche Begrenzungsverbindung 42 stellt
sicher, daß sogar unter
dem Drängen
der Feder 118 und 126 die seitlichen Führungsräder 38 und 40 nicht über eine
vorbestimmte sichere Grenze gehen werden, selbst dann, wenn die
Führungsschienen
auseinander gehen.
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Beide
fahrzeugeigenen Umschaltmechanismen 34 und 36 des
fahrzeugeigenen Umschaltsystems 32 sind in 4, 5 und 6 gezeigt.
In jeder dieser Zeichnungen ist die Umschaltanordnung 58 ausgefahren
gezeigt, während
die Umschalteinrichtung 46 verstaut gezeigt ist. Eine Beschreibung des
fahrzeugeigenen Umschaltmechanismus 36 wird ausreichen,
um die Arbeitsweise des übereinstimmenden
Fahrzeugumschaltmechanismus 34 zu erklären. Die Umschaltarmanordnung 58 weist
tatsächlich
ein Paar von Armen 140, 142, die den Wellenkasten 62 tragen,
auf. Jeder Arm ist an Schwenkstellen 144, 146 verbunden.
Die Schwenkstellen 144, 146 sind auf der Schwenkanordnung,
die zwei Schwenkeinheiten 148 und 150 aufweist.
Die Schwenkeinheiten 148 und 150 sind mit dem
Tragrahmen durch Vorspanneinrichtungen verbunden, in diesem Falle zwei
Federn 152 und 154, die eine Kraft schaffen, die die
Schwenkanordnung und somit die Arme 140 und 142 und
das Umschaltrad 64 nach Innen treibt, so daß es ergreift
und in Eingriff gelangt mit der Umschaltoberfläche seiner zugeordneten Führungsschiene.
Bei anderen Aufbauten können
die Federn eine Kraft liefern, die die Arme und das Umschaltrad nach
außen
treibt. Ein Betätiger,
typischerweise ein elektrisch oder hydraulisch angetriebenes Solenoid 156,
das in der Klammer 158, die an der Schwenkeinheit 148 befestigt
ist, angebracht ist, treibt die Arme 140 und 142 zwischen
der ausgefahrenen und verstauten Stellung vermittels des Kolben 160 mit
der Verbindung 162. Eine Stabilisatorstange 164 ist
zwischen den Schwenkeinheiten 148 und 150 verbunden,
um die Arme 140 und 142 der Umschaltarmanordnung 58 daran
zu hindern, unerwünscht
zu kippen oder sich zu drehen in der Richtung des Pfeiles 166.
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Wie
in 5 klarer gesehen werden kann, weist die Verbindung 162 einen
Arm 188, der einen Magneten 170 trägt, auf.
Direkt unterhalb des Magneten 170 auf der Schwenkeinheit 148 befindet
sich ein dreifach redundanter Halleffekt-Fühler 172, der fühlt, wenn
der Magnet 170 ihm gegenüber liegt, um eine Anzeige
zu geben, daß das
Schaltrad 64 sich in einer ausgefahrenen Stellung befindet.
Wenn durch die Betätigung
des Betätigers 156 der
Arm 140 in der verstauten Stellung ist, dann wird der Kolben 160 in der ausgestreckten
Stellung sein und der Arm 168 nach unten gedreht werden,
so daß der
Magnet 170 sich über
einem zweiten dreifach redundanten Halleffektfühler 154 befindet,
was anzeigt, daß sich
das Schaltrad 64 in der verstauten Stellung befindet. Dies ist
die in Bezug auf die Schaltungsanordnung 46 gezeigte Lage.
Man bemerke, daß die
Schwenkeinrichtung 144 sich im Wesentlichen auf der Achse
der Mittellinie 180 des Umschaltrades 64 befindet.
Dies wird gemacht, um jegliche Momente wirksam auf Null zu verringern,
die dazu neigen, das Rad 64 weg von seinem Eingriff mit
seiner zugehörigen
Führungsschiene
zu drängen.
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Ein
Einstellrad 184 wird verwendet, um die Feder 152 einzustellen
und das Einstellrad 186 wird benutzt um die Feder 154 einzustellen,
um die richtige Einwärtskraft
auf Rad 64 zu liefern. Das Einstellrad 186 ist
in 6 sichtbar. Ebenfalls sichtbar ist in 6 der
Betätiger 156,
der mit der Klammer 158 vermittels einer Gummianbringung 182, 183 verbunden
ist um kleinere Fehlausrichtungen, so wie sie durch die Bogenbewegung
des Arms 162 verursacht werden, aufzunehmen.
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Ein
Aufbau der Vorspannungseinrichtung wird mit Bezug auf 7 gezeigt,
wo die Feder 152' zwischen
dem Einstellrad 184' und
der Gleitanbringung 200 angebracht ist, die integral mit
der Schwenkeinheit 148' ausgebildet
ist. Angeschlossen zwischen der Feder 152' und der Gleitanbringung 200 ist der
Flansch 201 des Anschlags 202'. Das andere Ende 203 des
Anschlages 202' gelangt
in Eingriff mit dem Anpasser 184' um die Bewegung der Gleitanbringung 200 zu
begrenzen. Dies begrenzt die Entfernung, die das Umschaltrad 52 (nicht
gezeigt) sich bewegen kann, um es daran zu hindern, aus seiner Festverrieglungsstellung
zu entkommen, wie in Bezugnahme auf 8 erklärt werden
wird. Die Welle 204 ist am Gehäuse 44 befestigt.
Der Gummistoßdämpfer 208 dämpft die
Energie, wenn die Gleitanbringung 200 entlastet wird. Ein
Fühlerpaar
ist vorgesehen, das, zum Beispiel, ein magnetisches Glied 212,
das an der Welle 204 befestigt ist, und einen Hall-Effekt-Fühler 214,
der an der Gleitanbringung 200 angebracht ist, aufweist.
Wenn das Schaltrad 52 an dem Ende der Arme 140' und 142' ausgefahren ist,
und die Feder 152' teilweise
zusammengedrückt ist,
sind somit das Glied 212 und der Hall-Effekt-Fühler 214 aufeinander
ausgerichtet sind, was anzeigt, daß das Umschaltrad 52 ausgefahren
ist und zwangsweise mit der Umschaltoberfläche der Führungsschiene in Eingriff ist.
Wenn die zwei nicht aufeinander ausgerichtet sind, wenn der Hall-Effekt-Fühler 172' anzeigt, daß das Umschaltrad 52 tatsächlich ausgefahren
ist, dann kann das System bestimmen, daß entweder das Umschaltrad 52 gebrochen,
fehlend oder abgenutzt ist. Ein Aufzeichnerrad 220, das
mit dem seitlichen Führungsrad 38 drehbar ist
und ein Aufzeichnungsfühler 222 können benutzt werden,
um fortlaufend die Stellung und die Bewegung des Führungsrades 38 und
somit die Stellung und die Bewegung des gesamten Fahrzeugs zu fühlen.
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Die
Festverriegelung, die verhindert, daß ein Umschaltrad in einer
ausgefahrenen und in Eingriff befindlichen Stellung in die verstaute
Stellung oder in eine dazwischenliegende, gleicherweise problematische
Stellung herunterfällt,
ist in 8 gezeigt, wo es gesehen werden kann, das die
Umschaltoberfläche 76 der
Führungsschiene 78 einen
erweiterten Bereich 230 hat, der sich unter dem Bogen 232 erstreckt,
durch den das innere Ende des Umschaltrades 64 hindurch
gehen muß,
um nach unten zu schwingen und die Führungsschiene 78 freizugeben um
sich von der ausgefahrenen in Eingriff befindlichen Stellung, die
in durchgezogener Linie gezeigt ist, zu der verstauten Stellung,
die in gestrichelten Linien gezeigt ist, zu bewegen.
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Die
Umschaltmechanismen 34 und 36 sind so aufgebaut,
daß selbst
wenn ein Umschaltrad, zum Beispiel Umschaltrad 64, abgenutzt,
gebrochen oder völlig
fehlend ist und ein Alarm durch die Fühler 212 und 214 ausgesandt
wird, das System immer noch sicher arbeiten wird, bis das Fahrzeug
für Reparaturen aus
seinem Kurs herausgenommen werden kann. Dies ist in 9 gezeigt,
wo ersehen werden kann, daß das
Wellenbehältnis 62 so
geformt ist, das es einen abgerundeten Bereich 234 hat,
der geeignet ist, die Umschaltoberfläche 76 der Führungsschiene 78 zu
berühren
und an ihr entlang zu gleiten, selbst wenn das Rad völlig fehlt
und nur die Welle 236 verbleibt.
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Ein
Weichensystem im Fahrzeug bzw. ein fahrzeugeigenes Umschaltsystem,
das zwei Umschaltmechanismen wie in dieser Erfindung gezeigt benutzt,
steuert das Fahrzeug stets als eine gefederte Masse, wenn es mit
einem seitlichen Aufhängungssystem
wie in der oben genannten Anmeldung verbunden wird, ob es sich sicher
zwischen einem Paar Führungsschienen
in der normalen parallelen Anordnung oder zwischen divergierenden
Führungsschienen
in einem zusammenführenden
oder auseinandergehenden Übergang
bewegt. Dies kann klarer in 10 und 11 gesehen
werden, wo das Fahrzeug als gefederte Masse in 10 in
einem Nichtumschaltbereich, wo Führungsschienen 72 und 78 eng
sind, so daß ihre
Führungsoberflächen und
Umschaltoberflächen
nahe sind, gezeigt ist. In 10 und 11 wurde
das Begrenzungsglied 82 zur Klarheit fortgelassen. In diesem
Zustand, wobei das Umschaltrad 64 ausgefahren und das Umschaltrad 52 verstaut
ist, tragen die Federn 152 und 152' nichts zu Steuerung des Fahrzeugs
bei. Eher sind es in diesen Falle die Federn 126 und 124,
die die seitlichen Führungsräder 38 und 40 gegen
ihre jeweiligen Aufhängungsschienen 74 und 80 drängen und
zwei entgegengesetzte Kräfte
schaffen, wie durch die Vektoren 250 und 252 in 10 gezeigt
ist. In 11, wenn das Fahrzeug in einen
Umschaltbereich eingetreten ist, werden die Führungsschienen 72 und 78 verbreitert,
so daß der
Abstand zwischen ihren jeweiligen Umschaltoberflächen 70, 76 und
Führungsoberflächen 74, 80 sich
erhöht
hat. In dieser Lage wird eines der seitlichen Führungsräder 38 nicht länger gegen seine
Führungsoberfläche 74 gedrängt und
das Umschaltrad 52 hat keinen Eingriff mit der Umschaltoberfläche 70,
da das Rad 52 nicht ausgefahren ist. In diesem Falle trennt
sich das Fahrzeug 12 von der Führungsschiene 72.
Jedoch schaffen die Federn 124 und 126 immer noch
die seitliche gefederte Masse 264 des Fahrzeuges, begrenzt
nur durch die Wirkung des Betätigers 42,
wie durch Vektoren 263 und 263' gezeigt. Jedoch sind zur gleichen
Zeit das seitliche Führungsrad 40 und
das Umschaltrad 64, die ausgefahren sind, durch die Feder 152 nach
innen gedrängt
was einen Einwärts-Vektor 262 liefert
und einen Auswärtsvektor 260,
gegen sowohl die Umschaltoberfläche 76 und
die Führungsoberfläche 80 wodurch
sie sicher die Schiene 78 ergreifen und den Wagen 12 als
eine gefederte Masse behandeln obwohl er keine Verbindung mit der
Führungsschiene 72 hat.
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Obwohl
spezielle Merkmale dieser Erfindung in einigen Zeichnungen und nicht
in anderen gezeigt sind, dient dies nur der Bequemlichkeit, da jedes Merkmal
mit jeglichen oder allen anderen Merkmalen gemäß der Erfindung kombiniert
werden kann.
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Andere
Ausführungsformen
werden den Fachmann ersichtlich werden und liegen innerhalb der
folgenden Ansprüche: