DE60017776T2

DE60017776T2 - Weichenmechanismus im fahrzeug

Info

Publication number: DE60017776T2
Application number: DE60017776T
Authority: DE
Inventors: E. Albert LEWIS; A. Gerald GARNEAU
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1999-11-11
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2020-11-11
Also published as: KR100495372B1; AU4304101A; AU780275B2; ES2238340T3; KR20020085890A; WO2001038158A3; ATE287816T1; CA2391477A1; DE60017776D1; WO2001038158A2; EP1227964B1; US6308636B1; EP1227964A2; CA2391477C

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Weichenmechanismus im Fahrzeug für ein geführtes Fahrzeug.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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.
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.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher ein Gegenstand dieser Erfindung einen verbesserten Weichenmechanismus im Fahrzeug und ein fahrzeugeigenes Umschaltsystem zu schaffen, das solch einen Weichenmechanismus verwendet.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Es ist ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung, solch einen verbesserten Weichenmechanismus im Fahrzeug zu schaffen, der den Eingriff des Schaltrades und der Führungsschiene bestätigt.
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.
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.
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.
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.
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.
OFFENBARUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile werden dem Fachmann aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und den begleitenden Zeichnungen ersichtlich werden, in denen:
1 eine schematische Endansicht eines geführten Fahrzeuges und des Führungsweges eines geführten Fahrzeugsystems, das die Weichenmechanismen im Fahrzeug gemäß dieser Erfindung benutzt, ist;
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;
3 eine Aufsicht auf den Führungsweg der 2 ist;
4 eine dreidimensionale Ansicht zweier Weichenmechanismen im Fahrzeug gemäß dieser Erfindung, eines seitlichen Aufhängungssystems und eines Fahrzeugfahrgestellrahmens ist;
5 eine schematische Vorderansicht des seitlichen Aufhängungssystems und des Weichenmechanismus im Fahrzeug der 4 ist;
6 eine Aufsicht ähnlich der 5 ist;
7 eine vergrößerte schematische Schnittansicht einer Vorspanneinrichtung und Schwenkanordnung eines Weichenmechanismus im Fahrzeug in 4 – 6 ist;
8 eine schematische Vorderansicht der Schaltarmanordnung, die die Festverriegelung in der ausgefahrenen Stellung erläutert, ist;
9 eine schematische Aufsicht des Wellengehäuses und Welle, die ein Schaltrad drehbar tragen, ist; und
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Andere Ausführungsformen werden den Fachmann ersichtlich werden und liegen innerhalb der folgenden Ansprüche:

Claims

Ein Weichenmechanismus (34) im Fahrzeug zum Führen eines Fahrzeuges (12) längs eines Führungsweges (14) an zusammenlaufenden und auseinanderlaufenden Punkten der Führungsschienen (72, 78) in einem geführten Fahrzeugsystem (10), aufweisend: einen Tragrahmen (44) eine Schwenkanordnung (144, 110, 114) eine Umschaltarmanordnung (46), die schwenkbar an ihrem nahegelegenen Ende an besagter Schwenkanordnung angebracht ist; ein Umschaltrad (52), das drehbar an besagter Umschaltarmanordnung an ihrem entfernten Ende angebracht ist; einen Betätiger (156) zum Bewegen besagten Umschaltarmes zwischen einer ausgefahrenen Stellung, in der besagtes Umschaltrad (52) mit besagter Führungsschiene (72) in Eingriff gelangt, und einer verstauten Stellung, in der besagtes Umschaltrad frei von besagter Führungsschiene ist; und einer Vorspanneinrichtung, die zwischenverbunden ist zwischen besagten Tragrahmen und Schwenkanordnung zum Vorbelasten besagten Umschaltrades gegen besagte Führungsschiene wenn das Umschaltrad ausgefahren ist wenn das Fahrzeug sich einem Punkt des Auseinanderlaufens nähert, und ein vorgespanntes seitliches Führungsrad (38), das drehbar an besagtem Tragrahmen um einem besagten Umschaltrad entgegenzustehen, wenn besagtes Umschaltrad ausgefahren ist, angebracht ist.
Der Weichenmechanismus (34) im Fahrzeug des Anspruchs 1, in dem besagte Schwenkanordnung erste und zweite beabstandete Schwenkeinheiten (148, 150) aufweist.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 2, in dem besagte Schwenkanordnung erste und zweite Schwenkarme (140, 142) aufweist, wobei das nahegelegene Ende jedes besagten Schwenkarmes mit einer besagter Schwenkeinheiten verbunden ist und wobei das entfernte Ende jeden besagten Schwenkarmes mit einem Wellengehäuse (50) verbunden ist.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 3, in dem besagtes Wellengehäuse eine Welle (236) zum drehbaren Tragen besagten Umschaltrades aufweist.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 1, in dem besagte Vorspanneinrichtung ein Federglied (118) aufweist.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 2, in dem besagte Vorspanneinrichtung ein Federelement (152) enthält, das mit jeder besagter Schwenkeinheiten verknüpft ist.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 1, in dem besagter Betätiger mit besagter Schwenkanordnung angebracht ist.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 1, in dem besagte Vorspanneinrichtung ein Einstellglied (184) zum Verändern der Kraft, die durch besagte Vorspanneinrichtung angelegt wird, aufweist.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 1, in dem die Schwenkachse besagter Schwenkanordnung im allgemeinen mit dem Umschaltrad ausgerichtet ist.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 1, in dem besagter Betätiger elastisch zwischen besagter Schwenkanordnung und besagter Umschaltarmanordnung verbunden ist.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 10, in dem besagter Betätiger elastisch an besagter Schwenkanordnung angebracht ist.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 1, weiter aufweisend eine Stabilisatoreinrichtung zur Anbringausrichtung zwischen besagtem Umschaltrad und Führungsschiene.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 1, in dem besagte Vorspanneinrichtung ein Begrenzerglied (82) zum Begrenzen der Bewegung besagten Umschaltrades relativ zu und zum Aufrechterhalten einer mechanischen Festverriegelung mit besagter Führungsschiene aufweist.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 1, in dem besagte Schwenkanordnung einen Fühler (172) zum Feststellen der Stellung besagter Umschaltarmanordnung aufweist.
Der Weichenmechanismus im Fahrzeug des Anspruches 1, in dem besagte Vorspanneinrichtung einen Fühler zum Feststellen des Eingriffs besagter Umschaltrades und Führungsschiene aufweist.
Ein Weichensystem (32) im Fahrzeug zum Führen eines Fahrzeuges (12) längs eines Führungsweges (14) an zusammenlaufenden und auseinanderlaufenden Punkten der Führungsschienen (72, 78) in einem geführten Fahrzeugsystem (10), wobei besagtes Weichensystem im Fahrzeug gekennzeichnet ist durch: erste und zweite Umschaltmechanismen (32, 36), wobei jeder aufweist: einen Tragrahmen (44) eine Schwenkanordnung (144, 146, 110, 112, 114, 116) eine Umschaltarmanordnung (46, 58), die schwenkbar an ihrem nahegelegenen Ende an besagter Schwenkanordnung angebracht ist; ein Umschaltrad (52, 64), das drehbar an besagter Umschaltarmanordnung an ihrem entfernten Ende angebracht ist; einen Betätiger (156, 156') zum Bewegen besagten Umschaltarmes zwischen einer ausgefahrenen Stellung, in der besagtes Umschaltrad mit einer besagten Führungsschiene in Eingriff gelangt, und einer verstauten Stellung, in der besagtes Umschaltrad frei von einer besagten Führungsschiene ist; und eine Vorspanneinrichtung, die zwischenverbunden ist zwischen besagten Tragrahmen und Schwenkanordnung zum Vorbelasten besagten Umschaltrades gegen eine besagte Führungsschiene wenn das Umschaltrad ausgefahren ist sobald das Fahrzeug sich einem Punkt des Auseinanderlaufens nähert, und ein vorgespanntes seitliches Führungsrad (38), das drehbar an besagtem Tragrahmen um einem besagtem Umschaltrad entgegenzustehen, wenn besagtes Umschaltrad ausgefahren ist, angebracht ist.
Das Weichensystem im Fahrzeug des Anspruches 16, aufweisend eine Begrenzerverbindung (82), die zwischen besagten Schwenkanordnungen verbunden ist um ein Umschaltrad festzuhalten damit es verstaut ist während das andere im Einsatz bzw. ausgefahren ist.
Das Weichensystem im Fahrzeug des Anspruches 17, in dem besagte Vorspanneinrichtung ein Begrenzerglied (82) zum Begrenzen der Bewegung besagten Umschaltrades relativ zu und zum Aufrechterhalten einer mechanischen Festverriegelung mit besagter Führungsschiene aufweist.
Das Weichensystem im Fahrzeug des Anspruches 16, weiter aufweisend ein seitliches Aufhängungssystem, das erste und zweite seitliche Führungsräder (38, 40) zum Eingriff mit besagten Führungsschienen aufweist, wobei ein besagtes Führungsrad mit jedem besagter Tragrahmen angebracht ist, und ein Vorspannsystem, das besagte Tragrahmen verbindet um besagte seitliche Führungsräder gegen besagte Führungsschienen in Gegenstellung zu besagten Umschalträdern, wenn sie sich in Eingriff mit besagten Führungsschienen befinden, vorzuspannen.