EP2183143B1 - Schienensystem und einschienenbahn-anlage - Google Patents

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EP2183143B1
EP2183143B1 EP08773834A EP08773834A EP2183143B1 EP 2183143 B1 EP2183143 B1 EP 2183143B1 EP 08773834 A EP08773834 A EP 08773834A EP 08773834 A EP08773834 A EP 08773834A EP 2183143 B1 EP2183143 B1 EP 2183143B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail
connecting element
running
rail system
joint
Prior art date
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Active
Application number
EP08773834A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2183143A1 (de
Inventor
Günter Becker
Josef Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Publication of EP2183143A1 publication Critical patent/EP2183143A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2183143B1 publication Critical patent/EP2183143B1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C13/00—Locomotives or motor railcars characterised by their application to special systems or purposes
    • B61C13/04—Locomotives or motor railcars characterised by their application to special systems or purposes for elevated railways with rigid rails
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B13/00—Other railway systems
    • B61B13/04—Monorail systems

Definitions

  • the invention relates to a rail system for a rail-mounted, rail-bound vehicle, wherein the rail system comprises at least one rail with at least one rail joint, at which two rail ends meet, wherein at least one connecting element is provided for connecting the rail ends, and a monorail system, szB US-A-4,632,038 or DE-U1-2004 008415 ,
  • Such rail systems are known from railway engineering, wherein the rail joints are provided to compensate for linear expansion of the rails when heated.
  • the rails, which meet at a rail joint are fixed to a support or holder by clamps or the like arranged at close intervals along the rail direction and are therefore substantially not movable relative to one another but fixed in alignment.
  • this attachment requires a high production cost.
  • the invention has the object of developing a monorail system, the production cost should be reduced.
  • the object is achieved in the rail system according to the features specified in claim 1 and in the monorail system according to the features indicated in claim 15.
  • the rail ends are movable relative to each other in the rail direction, that are guided by the connecting element, the two rail ends in the rail direction in alignment and that at the rail ends and / or on the connecting element a running surface for at least one impeller of the rail vehicle is formed and the impeller has a predetermined width transversely to the direction of travel, wherein the width and / or the position transversely to the rail direction of the tread along the rail direction is / are varied such that each section of the imaginary in the rail direction in sections tread the impeller at least one Supporting area provides and the support area of the impeller when rolling over the rail joint across the width of the impeller wanders.
  • the guide means of the connecting element which may be formed in one or more parts or by separate parts, it is ensured that the rail ends are movable toward and away from each other, the profiles of the two rails remain in coincidence with each other.
  • the installation of the rail or rails therefore requires much less fasteners, and the rails are flexible, especially transversely to the rail direction executable.
  • the mounting of the rail system is drastically simplified. Trained on outer surfaces of the rails running surfaces for rollers or drive wheels so even at a different distance, ie with changed gap width of the rail joint, without step formation in particular by offset transversely to the rail direction, one another, so aligned.
  • a means is additionally formed to bridge the rail joint, so that the rail joint can be run over smoothly.
  • the contact area of the rolling impeller which may be formed depending on the position of the impeller along the rail and several, separate, interrelated sections, shifts or changes when rolling transversely to the rail direction, but not to a position of the impeller on the tread Support area is missing, so that the impeller is supported during its movement over the entire extent of the tread over the rail joint away.
  • the support regions lying one behind the other in the rail direction describe an actual or effective running surface, the rolling surface on which the impeller actually touches the surface forming the running surface during unrolling.
  • the rail joint can therefore be used in a railway installation in which cars can be moved on the rail system at high speed, for example more than 15 m / s or even more than 22 m / s.
  • the rail system is thus flexible, additional attachment points for receiving forces that arise, for example, by thermal expansion in the rails are dispensable.
  • the rail system can easily compensate for these forces by allowing thermal expansion or contraction.
  • the connecting element is connected at one end of a rail in a fixed bearing and at the other end of the rail in a movable bearing with the respective rail end.
  • One Fixed bearing fixes a component in all three translational degrees of freedom, while a floating bearing, but usually two translational degrees of freedom, fixed, movement in one direction, here the rail direction, but allows.
  • the assembly is simplified once again, because the connecting element can be fastened captive before joining the rail ends to a rail end.
  • the leadership and the connection of the rail ends are further improved because the connecting element can not move unintentionally in expansion or compression of the rail joint.
  • At least two running surfaces for at least two wheels are formed, which have an angle to each other.
  • the running surfaces are preferably remote from each other, which is why the center planes of the wheels then form a V-arrangement.
  • treads are aligned so that the mid-planes of the impellers form a Y-arrangement or inverted Y-arrangement with the participation of three impellers and an X-arrangement with the participation of at least four impellers.
  • a particularly easy to produce and usable embodiment may provide that the treads extend over the entire length of the rails.
  • the wheels thus engage not only in the transition region of the rail joint on the intended running surfaces, but throughout the course of the ride of the vehicle.
  • An advantageous embodiment of the invention may provide that the rail ends each comprise at least one hollow chamber, wherein the connecting element in the
  • Hollow chamber of a rail end is inserted and engages in the corresponding hollow chamber of the other rail end.
  • the rail ends form by their profiling directly guide elements. This results in the possibility to manufacture the rail system with low material usage.
  • An advantageous embodiment of the invention may provide that the or each connecting element is received without play with respect to stresses transverse to the rail direction in a hollow chamber. Additional fastening and / or guide elements are thus unnecessary, and the structural design and the mounting of the rail system are further simplified. It has proven to be advantageous if the play-free arrangement even forms a clamping connection.
  • An advantageous embodiment of the invention may provide that the rail joint obliquely to the rail direction, preferably at an angle to the rail direction between 40 ° and 60 °, in particular 45 ° or 50 °, runs. It has been found that in the specified angular range and especially at the indicated angles, with deviations of 5 ° are easily acceptable, there are particularly favorable conditions for a smooth rolling over the rail joint.
  • the rail joint may be formed by a separating cut made in a mathematical imaginary plane. This plane can be oriented obliquely to the rail direction and with inclination to the vertical direction.
  • An advantageous embodiment of the invention may provide that the rail joint describes a plane which is vertically aligned.
  • An advantageous embodiment of the invention may provide that at least two treads are formed on the rail joint and that the rail joint interrupts the at least two treads at positions which are offset from each other along the rail direction.
  • At least one connecting element is designed as a mandrel which engages in a cylindrical hollow chamber in both rail ends.
  • an advantageous embodiment of the invention can provide that at least two connecting elements are designed as mandrels which are arranged in pairs on both sides of the rail center and / or on the transversely to the rail direction outer ends of the tread or treads.
  • An advantageous embodiment of the invention can provide that the mandrel or mandrels below, preferably directly below, the tread or the treads are arranged. This ensures that no unwanted steps occur at the transition of the rail ends.
  • An advantageous embodiment of the invention may provide that at least one connecting element has at least two sliding blocks, which engage in a respective groove on the rail ends.
  • the sliding blocks are preferably fastened with screws or the like connecting means on a guide rail or mounting rail, which rests against the rail or the rails of the rail system and thus guides the rail ends in alignment.
  • the nuts cause after tightening the screws or pressing the connecting means a clamping or even positive locking of the connecting element at least one rail end.
  • a favorable running property and a uniform force application of the wheels result in an advantageous embodiment of the invention, in which the rail or the rails has a mirror-symmetrical cross-section transverse to the rail direction / have.
  • two parallel mounting grooves are formed on the rails, the openings facing each other, and on the connecting element two parallel guide edges are formed, each of the guide edges of the connecting element is inserted into a mounting grooves and the connecting element in the direction of the mounting grooves displaced connected to the rails.
  • the mounting grooves form an advantageous means for linear guidance.
  • each guide edge is applied to the channel bottom of a mounting channel. Due to the positive connection thus produced, an offset-free transition from one rail end to the other over the rail joint is made possible.
  • At least two running surfaces are formed on the rails, which have an angle to one another.
  • the connecting element according to the invention makes it possible that, with a flexible length of the rail joint, each of the running surfaces extends over the bump without offset. Because the rail ends are fixed by the connecting element or the connecting elements relative to each other in all directions perpendicular to the rail direction.
  • the treads are suitable for centering the carriage and for achieving an improved directional stability by using corresponding rollers whose axes are also inclined at an angle to each other.
  • a sword is formed between the two treads.
  • the described centering allows a mounted on a carriage, rotating disc with magnetic fields near the sword is approachable.
  • eddy currents are induced in the blade, which can be used to propel a wagon.
  • the rail joint interrupts the at least two treads at positions which are offset from each other along the rail direction.
  • the rollers of the car on the treads do not happen at the same time the rail joint.
  • the weight of the car is therefore supported at all times by rollers.
  • the rail joint runs obliquely to the rail direction.
  • a bumpless passage of the rail joint is possible, because the rollers of the car are so wide executable that each roller rolls over the rail shock bum-free by first passing one side of the roller and then the other side of the roller the rail joint.
  • the connecting element forms part of a running surface in the region of the rail joint.
  • the rails each comprise at least one hollow chamber, wherein the connecting element is inserted into the hollow chambers.
  • the hollow chambers are designed to increase the stability of the rail and extend in the rail direction.
  • the walls of the hollow chambers form mounting grooves on which the connecting element can be supported, and by which it is guided when breathing the rail joint.
  • a recess is introduced into the wall of the hollow chamber at the rail ends, through which the connecting element projects to form a part of the tread.
  • the recess is designed in each case from the end of the rail as a cutout and forms an open to the rail end slot.
  • the connecting element can absorb the rolling on the tread wheels and lead over the rail joint.
  • the execution of the transfer area as a slot allows the point or area in which the connecting element takes over the rollers to move with the breathing of the rail joint, ie with the Auffactzu- and Vonrationwegbe admire move without a joint occurs.
  • an edge is formed on the connecting element, which protrudes through the cutout, and particularly preferably, this edge has a convex curvature, are mitigated by the shock occurring at the transition from the tread to the edge.
  • the connecting element is designed as a plate, wherein the parallel extending guide edges are arranged offset from one another.
  • the offset formation ensures that the guide edges in the mounted position in different areas in the rail direction engage in the respective mounting channel.
  • the connecting element can be brought into the holding position by turning about an axis which is perpendicular to the plate.
  • each leading edge is retracted in the region opposite the other leading edge.
  • the connecting element thereby has a smaller dimension in a direction which runs obliquely to the guide edges, than the straight line distance of the extended Leading edges. The latter is equal to the distance of the gutter bottoms of the attachment troughs. Due to the withdrawals, the connecting element can be introduced laterally without tilting between the fastening ribs.
  • the rail ends on the projectile butt must therefore not be moved transversely to the rail direction against each other for mounting the connecting element, but the connecting element can be inserted in an oblique orientation flat between the mounting grooves and then brought by rotation in the holding position.
  • elongated holes are formed in the plate for attachment and guidance on at least one rail, wherein the elongated holes are aligned parallel to the guide edges.
  • two identically formed connecting elements are arranged on both sides of the rails and connected to one another by screws.
  • a firm leadership of the rail ends is possible.
  • the connecting element has a twofold rotational symmetry and / or a mirror symmetry and / or a point-mirror symmetry in order to enable two-sided mounting.
  • an adapter for holding a cable is clamped at a further point in the mounting grooves.
  • the mounting grooves are usable for the installation of a primary conductor for non-contact, inductive energy supply of consumers on the cars of the railroad track system.
  • a rail system according to the invention is included. It is thus designed a monorail system with a flexible-elastic rail system that requires only a few support points and / or attachment points.
  • the rail system is placed on supports, wherein the distance between adjacent supports is at least 10 m.
  • a monorail system is generally understood to mean a system for rail-bound transport in which the carriages roll on a rail system, wherein the rail system is formed from a rail track or from several rail tracks. In the case of several rail tracks, these are firmly connected to one another and mounted together by fastening means on a base are.
  • a rail system may be formed of three parallel tubes arranged in cross-section at the corners of a triangle and interconnected by webs, the spacing of two adjacent webs being a fraction of the distance between two adjacent mounting points for the rail system as a whole is.
  • the rail joints are each arranged between two adjacent columns.
  • the variable length running rail joints can thus absorb stresses that are introduced to the rails by vibrations.
  • At least one carriage which can be moved along the rail system which comprises a rotating disk with magnetic areas which induces eddy currents in the rail system's blade. Since the sword is arranged between the running surfaces and the running surfaces on the rail joints are aligned by the connecting elements in each case to the running surfaces of the adjacent rail section, the swords extending along the rails of two adjacent rail sections are aligned with each other. The rotating disk can thus be guided at a small distance from the sword, without collisions being feared at the rail joint. Due to the small distance of the disc from the sword eddy currents are inducible in the sword, which are strong enough to drive the car with the disc.
  • FIG. 1 shows a section of a monorail system.
  • a vehicle 2 is movable.
  • the rail 1 is mounted on supports 3.
  • the attachment region of each support 3 extends over a length which is small in relation to the distance between adjacent supports 3.
  • the attachment allows for a respective torsional vibration of a region of the rail 1 about the axis of the support 3.
  • the rail 1 is formed with a profile having a greater flexural rigidity in a first, the vertical, direction than in a second, the horizontal, direction.
  • the preferred direction of vibration of the rail 1 between two adjacent supports 3 in a horizontal plane transverse to the direction of the rail first
  • the rails 1 of the rail system are designed as aluminum bar profile.
  • the distance between two adjacent columns in straight sections is at least 10 m, preferably 12 m.
  • the rail 1 is designed so that wind-induced vibrations are excited at the usual wind forces at the site, the maximum deflection at the antinode is 20 cm and more.
  • the excitation of vibrations can also be done by the method of the vehicle 2.
  • the rail 1 is composed of successive rail sections, which are connected to rail joints.
  • the rail joints are each arranged between two adjacent columns 3, preferably in the middle between two columns. 3
  • a primary conductor is arranged in a holding profile 25.
  • the car 2 is powered inductive from this primary conductor with energy for driving and operating electronics on the car.
  • FIG. 2 a view of a car of a monorail system with a rail segment.
  • FIG. 3 the section through the rail segment is shown with the relative position of the drive unit of the carriage. Partly components and components are omitted.
  • the carriage comprises the electric motor 30, which in turn has electrical connection devices 31.
  • the motor drives discs 32 on which a magnetic pad 33 is applied with circumferentially successive, magnetized in the axial direction alternately magnetized regions 33 a.
  • the engine is operated at high speed, preferably more than 1000 revolutions per minute. The higher the speed, the greater the efficiency of the drive.
  • the drive works on the eddy current principle.
  • the rotated magnetic portions 33a generate eddy currents. These act magnetically back on the magnetic portions 33a of the disc 32.
  • the feed force acts in the rail direction.
  • the control electronics driving the motor 30 takes into account the heating of the blade by modeling and controls the motor 30 such that the heating is kept below a critical value.
  • the rail profile 35 has a receiving area 36 for supply cables, which supply the next rail section.
  • the cables are, so to speak, routable.
  • the energy passed through can then be made available to the local primary conductors.
  • the areas 36 can be provided with a cover 37. This is preferably also provided with a magnetic field shielding material.
  • the side surfaces of the rail are designed as functional surfaces 47 to which different adapters can be attached:
  • the functional surfaces 47 are limited by mounting grooves 46.
  • the adapter required in each case is introduced obliquely and rotated about an axis until the ends of the adapter in each case a mounting groove 46 engage. This end position is in FIG. 3 shown by the example of a Einklemmblechs 38 and a cable channel holder 44. Further adapters, for example for reading marks, can be provided.
  • a holder 39 is formed for coaxial conductor.
  • the car also includes an antenna, which is guided along the coaxial conductor for data exchange.
  • a barcode on the receiving area 45 on the holder 39 can be attached.
  • a corresponding reader is providable, which is suitable for reading the information and thus makes a position detection executable.
  • the information is processed by the electronic device of the car and reported via the means for data transmission, such as coaxial and / or radio waves, a central control unit.
  • the carriage is guided with provided on the linkage 41 of the carriage guide rollers 40, which can roll on running surfaces (42,43).
  • the running surfaces 43 are used for lateral horizontal stabilization, ie against tilting of the carriage about an axis which is parallel to the rail running direction.
  • the concavely curved running surfaces 42 serve to stabilize the carriage 30 in the direction of gravity, that is to say to center the carriage in relation to the rail center.
  • the curvature of the treads 42, together with the obliquely arranged to the direction of gravity guide rollers to self-stabilization, which is particularly important in the field of curves. For straight rail sections, a stabilization and reduction of vibrations around the rest position is effected.
  • a holding profile 25 is clipped.
  • a primary conductor in the form of several Hinleiter force and positively inserted and held.
  • the two-fold return conductor of the primary conductor system are inserted in further holding profiles 45, which are also attached to the cable channel holder 44.
  • FIG. 2 are by the representation in oblique view, the individual in the circumferential direction respectively juxtaposed magnet regions 33a visible, which have an alternating magnetization orientation in the axial direction of the electric motor 30.
  • FIG. 2 and 3 the electronic device is not shown. It is also covered by the car.
  • FIG. 3 the linkage of the car is also not shown.
  • the motor 30 and the U-shaped transformer head 27 are in the carriage after FIG. 3 connected via a linkage.
  • the transmitter head 27 partially comprises the inserted in the holding profile 25 primary conductor in one area.
  • a pickup coil is arranged, which is inductively coupled to the primary conductor.
  • a resonant circuit is connected, via which the electric motor 30 is supplied with energy from the primary conductor.
  • FIG. 4 showed a section of the rail system in the area of a rail joint 4.
  • a first hollow chamber 51 a and a second hollow chamber 51 b formed on the outer walls of a first tread 42a and a second tread 42b are formed.
  • the running surfaces 42a, 42b are concavely curved and take on wheels the weight of a carriage which is movable along the rail.
  • the treads 42a and 42b are arranged at an angle to each other.
  • the corresponding rollers on the car are also arranged at a suitable angle to each other. The arrangement of the treads ensures that the energetically most favorable position of the carriage transversely to the rail direction is the centered position.
  • a sword 34 is formed, in which an eddy current is induced to propel the carriage.
  • a third hollow chamber 50a and a fourth hollow chamber 50b are formed by the rail profile, on the outer walls of which further running surfaces 43a, 43b are formed. On these other treads 43a, 43b roll supporting wheels of the car and take on tilting forces acting on the car.
  • mounting grooves 46 are formed at the bottom of the hollow chambers 51 a, 51 b and at the top of the hollow chambers 50 a, 50 b mounting grooves 46 are formed.
  • the mounting grooves 46 are arranged so that the openings face each other.
  • holding plates 38 and cable channel holder 44 are clamped in the mounting grooves 46.
  • the retaining plate 38 and the cable channel holder 44 are designed resiliently in their end regions for this purpose. Holding plate 38 and cable channel holder 44 are fixed by being placed obliquely with respect to the vertical direction on the functional surface 47 and then about an axis which is perpendicular to the functional surface 47, rotated until the resilient end portions engage in the mounting grooves 46 ,
  • connecting plate 52 The rails in FIG. 4 are connected by a connecting plate 52.
  • slots 54 are formed through the screws 53 are inserted.
  • the screws 53 are inserted through a connecting plate 52 identically shaped for further connecting plate 52 and secured with nuts.
  • connecting plates 52 are arranged, which aligns the rail ends in a horizontal direction in alignment.
  • a straight guide edge 55 a is formed, which engages in a mounting groove 46 and which is applied to the channel bottom of the mounting groove 46.
  • leading edge 55b On the connecting plate 52, another straight guide edge 55b is formed, which is parallel to the leading edge 55a.
  • the leading edge 55b engages the lower mounting channel 56 and abuts against the bottom of the channel. This prevents relative displacement of the rails 5a, 5b on the rail joint 4 in the vertical direction.
  • Leading edge 55a and leading edge 55b are arranged offset to one another and pass over a scrubnahem 59a, 59b in a further edge 56a, 56b.
  • the distance of the leading edges 55a and 55b from each other is greater than the distance of each leading edge 55a, 55b from the respective opposite, recessed edge 56a, 56b.
  • the reductions 59a, 59b are chosen so large that a flat insertion of the connecting plate 52 in the space between the mounting grooves 46 in slightly rotated position is made possible, while after insertion, the guide edges 55a, 55b by rotation about an axis perpendicular to the area between the mounting grooves, are introduced into the mounting grooves 46.
  • the rail ends 5a, 5b are fixed by the connecting elements 52 mounted on both sides in the horizontal and vertical directions relative to each other, wherein the rail profiles are aligned with each other.
  • a relative change in distance for example due to temperature fluctuations or vibrations of the rail system, is possible, at least in the context of the longitudinal extent of the elongated holes 54.
  • FIG. 5a shows the rail joint after FIG. 4 from above.
  • the shoot is formed as an oblique gap 57 between the rail ends 5a and 5b, as formed by a miter cut.
  • treads 42a and 42b roll the upper wheels 40 of the car FIG. 2 from. These wheels are made so wide that they draw a track on the treads 42a and 42b, the width of which is at least half the width of the treads 42a and 42b.
  • FIG. 5a are marked with 58a and 58b the Abroll Schemee the wheels. It can be seen that the wheels of an impeller pair 40 pass the gap 57 at different times, since the transitions in the running surface 42a and in the running surface 42b are offset from one another in the rail direction. In addition, due to the width of the wheels and the slope of the gap 57, each impeller for the gap 57 does not feel because at any time a portion of the wheel rests on a tread 42a and 42b.
  • FIG. 6a shows a further embodiment of a rail shock. Shown is a schematic diagram on the FIGS. 2 to 5 is applicable.
  • a recess 68 is incorporated, through which a rolling edge 63 of a connecting part 62 projects.
  • the recess 68 is inserted in a tread so as to be disposed in the rolling surface 61 of a pulley.
  • the rolling edge 63 forms part of the rolling surface 61, and the roller rolls over this rolling edge over the rail bumper, without feeling any unevenness.
  • FIG. 6b illustrates a sectional view through the rail end 60b.
  • the connection part 62 is inserted into a hollow chamber 67.
  • the connecting part 62 is formed as a profile part and forms guide surfaces 64 which contact the wall of the hollow chamber 67 in a planar manner.
  • a guide edge 65 is formed, which engages in a groove of the hollow chamber 67 and rests against the channel bottom 66.
  • the connecting part 62 is, as in FIG. 6a shown plugged into a trained at the other end of rail 60a hollow chamber.
  • the rail ends 60a and 60b are linearly guided relative to each other.
  • the rolling edge 63 protrudes through a recess in the rail end 60a, wherein the recess is formed in the same way as the recess 68.
  • the connecting part 62 is made shorter than the entire area enclosed by the hollow chambers 67 area. Thus, the rail ends 60a and 60b are mutually displaceable.
  • the tread of the rail comprising the rolling surface 61, terminates in a tip 69, which terminates in a sword, not shown, like the sword 34 from FIG. 3 is shaped.
  • a rail system, generally designated 70, provided for a rail-mounted, rail-bound vehicle has a rail 71 having a rail joint 4, at which two rail ends 72, 73 meet.
  • the rail parts of the rails 71 are made of aluminum as extruded profile. Through the profile hollow chambers 76 are formed through which a lightweight construction of the rail 71 is achieved, wherein the partitions of the hollow chambers 76 stiffen the rail 71.
  • the rail 71 has a longitudinal cross-section consistent with the rail direction and a constant profile.
  • a cut in the rail 71 is formed and the rail 71 is interrupted in the course of the rail direction, wherein the section extends in a plane which is vertically aligned and oblique to the rail direction.
  • the cut is designed as a 50 ° bevel cut.
  • the rail system 70 further has two connecting elements in the form of a respective mandrel 74.
  • These mandrels 74 are arranged in cylindrical, oriented in the rail direction hollow chambers 75, wherein the inner diameter of the hollow chambers 75 is tuned to the diameter of the mandrels 74 that the mandrels 74 free of play are held in the hollow chambers 75.
  • the mandrel 49 tapering at the free tips or ends is inserted into the hollow chambers of the other rail end 73, wherein the hollow chambers are configured similarly to the hollow chambers 72 of one rail end 72.
  • the mandrels 74 are immovably fixed in the one rail end 72 and thus form a fixed bearing, while they are merely inserted into the hollow chambers of the other rail end 73 and continue to remain mobile, so form a floating bearing.
  • the mandrels 75 are made of steel and establish an electrical contact between the rail ends 72, 73 ago.
  • the rail system 70 further has a mounting rail 77, which forms a wedge guide with a recess 78 on the underside of the rail 71.
  • sliding blocks 79, 80 are connected to the mounting rail 77. These sliding blocks 79, 80 are inserted into a groove 81 extending longitudinally of the rail direction on the underside of the rails 71. A sliding block 79 is inserted into the groove 81 of one rail end 72, the other sliding block 80 in the groove 81 of the other rail end 73.
  • the sliding blocks 79, 80 are held by a screw on the mounting rail, which is actuated from below.
  • the screw is effected by introduced from below and screwed into the nuts 79, 80 screws.
  • the screws of the sliding block 79 are tightened after insertion of the sliding block 79 in the groove 81 of a rail end 72, whereby a fixed bearing is formed.
  • the screws of the other sliding block 80 are not tightened after insertion of the sliding block 80 in the other rail end 73, whereby the mounting rail 77 with respect to this rail end 73 remains displaceable in the rail direction and thus forms a floating bearing.
  • the screws of the sliding block 80 are not solved so far that a movement play transversely to the rail direction.
  • each rail end 72, 73 two treads 42, 42a are further formed for two wheels of the rail-bound vehicle.
  • the running surfaces 42, 42a of a rail end 72, 73 are inclined relative to each other, so that the rolling wheels have V-shaped center planes to each other.
  • the provided during operation wheels have transversely to the direction of a predetermined width, which utilizes at least half the width of the treads 42, 42 a.
  • the subdivision of the region of the rail joint into sections can here be arbitrarily refined, without resulting in sections with missing support area.
  • the mandrels 79 are arranged at the transversely to the rail direction outer ends of the treads 42, 42 a and directly below these treads 42, 42 a.
  • the rail system 1 has two further running surfaces 43, 43a, which are formed in the lower region of the rails 71 and are inclined against each other and against the running surfaces 42, 42a such that the middle planes of four each on a running surface 42, 42a, 43, 43a rolling wheels form an X-arrangement.
  • treads 42, 42a are intended for the wheels carrying the weight, support wheels engage the treads 43, 43a, which guide the vehicle and hold it on the rail 71.
  • three wheels are provided, whose center planes form a Y-arrangement or a reverse Y-arrangement, and the running surfaces are formed accordingly.
  • two counter-rotating wheels positioned above the rail carry the weight of the vehicle while the third wheel is located below the rail and hold the vehicle on the rail.
  • the reverse Y arrangement results from reversing the described Y arrangement in which the single, third wheel is disposed vertically above the rail and supports the weight of the vehicle. Further arrangements are realized in further embodiments.
  • the rail joints are bridged by a connecting element, wherein the rail ends are aligned with each other and are displaceable in the rail direction.
  • the rails and the connecting element are designed such that there is no interruption in running surfaces on the rail joint.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schienensystem für ein in Schienenrichtung bewegliches, schienengebundenes Fahrzeug, wobei das Schienensystem wenigstens eine Schiene mit wenigstens einem Schienenstoß aufweist, an welchem zwei Schienenenden zusammentreffen, wobei mindestens ein Verbindungselement zur Verbindung der Schienenenden vorgesehen ist, und eine Einschienenbahn-Antage, s. z.B. US-A-4,632,038 oder DE-U1-2004 008415 .
  • Derartige Schienensysteme sind aus der Eisenbahntechnik bekannt, wobei die Schienenstöße zum Ausgleich von Längenausdehnungen der Schienen bei Erwärmung vorgesehen sind. Die Schienen, die an einem Schienenstoß aufeinander treffen, sind durch in engem Abstand entlang der Schienenrichtung angeordneten Klammern oder dergleichen an einer Auflage oder Halterung befestigt und daher im Wesentlichen nicht gegeneinander beweglich, sondern in fluchtender Ausrichtung fixiert. Diese Befestigung erfordert jedoch einen hohen Fertigungsaufwand.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einschienenbahn-Anlage weiterzubilden, wobei der Fertigungsaufwand verringert sein soll.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Schienensystem nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und bei der Einschienenbahn-Anlage nach den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung eines Schienensystems sind, dass die Schienenenden relativ zueinander in Schienenrichtung beweglich sind, dass durch das Verbindungselement die zwei Schienenenden in Schienenrichtung fluchtend geführt sind und dass an den Schienenenden und/oder an dem Verbindungselement eine Lauffläche für wenigstens ein Laufrad des schienengebundenen Fahrzeugs ausgebildet ist und das Laufrad quer zur Laufrichtung eine vorbestimmte Breite aufweist, wobei die Breite und/oder die Position quer zur Schienenrichtung der Lauffläche entlang der Schienenrichtung derart variiert ist/sind, dass jeder Abschnitt der in Schienenrichtung gedanklich in Abschnitte unterteilten Lauffläche dem Laufrad wenigstens einen Auflagebereich bietet und der Auflagebereich des Laufrads bei Überrollen des Schienenstoßes über die Breite des Laufrades wandert. Durch die Führung mittels des Verbindungselements, das ein- oder mehrteilig oder auch durch separate Teile ausgebildet sein kann, ist sichergestellt, dass die Schienenenden aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, wobei die Profile der beiden Schienen miteinander in Deckung bleiben. Die Aufstellung der Schiene oder der Schienen erfordert daher wesentlich weniger Befestigungselemente, und die Schienen sind nachgiebig, insbesondere quer zur Schienenrichtung, ausführbar. Die Montage des Schienensystems ist drastisch vereinfacht. An Außenflächen der Schienen ausgebildete Laufflächen für Laufrollen oder Antriebsräder gehen also selbst bei verändertem Abstand, also bei veränderter Lückenbreite des Schienenstoßes, ohne Stufenbildung insbesondere durch Versatz quer zur Schienenrichtung, ineinander über, fluchten also.
  • Durch die beschriebene Ausgestaltung der Laufflächen ist zusätzlich ein Mittel ausgebildet, um den Schienenstoß zu überbrücken, sodass der Schienenstoß stoßfrei überfahren werden kann. Der Auflagebereich des abrollenden Laufrades, der je nach Position des Laufrades entlang der Schiene auch aus mehreren, getrennten, in sich zusammenhängenden Teilbereichen gebildet sein kann, verschiebt oder verändert sich beim Abrollen quer zur Schienenrichtung, wobei aber zu keiner Position des Laufrades auf der Lauffläche ein Auflagebereich fehlt, sodass das Laufrad während seiner Bewegung über die gesamte Erstreckung der Lauffläche über den Schienenstoß hinweg unterstützt ist. Somit wird der Stoßeffekt am Fahrzeug beim Überfahren des Schienenstoßes verhindert, obwohl die Schienenenden in Schienenrichtung zueinander beweglich bleiben. Die in Schienenrichtung hintereinander liegenden Auflagebereiche beschreiben dabei eine tatsächliche oder effektive Lauffläche, die Abrollfläche, an der das Laufrad beim Abrollen tatsächlich die die Lauffläche bildenden Oberfläche berührt. Der Schienenstoß ist daher bei einer Bahn-Anlage einsetzbar, bei der Wagen mit hoher Geschwindigkeit, beispielsweise mehr als 15 m/s oder sogar mehr als 22 m/s, auf dem Schienensystem verfahrbar sind. Das Schienensystem ist somit flexibel gestaltet, zusätzliche Befestigungspunkte zur Aufnahme von Kräften, die beispielsweise durch thermische Ausdehnung in den Schienen entstehen, sind verzichtbar. Das Schienensystem kann diese Kräfte einfach kompensieren, indem es die thermische Ausdehnung oder Kontraktion zulässt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Verbindungselement an einem Schienenende in einem Festlager und an dem anderen Schienenende in einem Loslager mit dem jeweiligen Schienenende verbunden ist. Ein Festlager fixiert ein Bauteil in allen drei Translationsfreiheitsgraden, während ein Loslager ein, meist aber zwei Translationsfreiheitsgrade, fixiert, Bewegung in einer Richtung, hier der Schienenrichtung, aber zulässt. Hierdurch ist die Montage noch einmal vereinfacht, weil das Verbindungselement vor Zusammenfügen der Schienenenden an einem Schienenende unverlierbar befestigt werden kann. Auch sind die Führung und die Verbindung der Schienenenden nochmals verbessert, weil sich das Verbindungselement bei Ausweitung oder Stauchung des Schienenstoßes nicht ungewollt verschieben kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei Laufflächen für wenigstens zwei Laufräder, vorzugsweise an einer Schiene, ausgebildet sind, die einen Winkel zueinander aufweisen. Die Laufflächen sind vorzugsweise voneinander abgewandt, weshalb die Mittenebenen der Laufräder dann eine V-Anordnung bilden. Somit sind Spurkränze zur seitlichen Führung der Laufräder verzichtbar, wodurch die Laufruhe weiter verbessert ist.
  • Besonders günstige Fahreigenschaften ergeben sich für ein auf dem Schienensystem bewegtes Fahrzeug, wenn durch die an den Laufflächen abrollenden Laufräder das Fahrzeug bezüglich einer, insbesondere jeder, Richtung quer zur Schienenrichtung geführt ist. Vorzugsweise sind die Laufflächen so ausgerichtet, dass die Mittenebenen der Laufräder bei Beteiligung von drei Laufrädern eine Y-Anordnung oder umgekehrte Y-Anordnung und bei Beteiligung von wenigstens vier Laufrädern eine X-Anordnung bilden.
  • Eine besonders einfach herstellbare und verwendbare Ausführungsform kann vorsehen, dass sich die Laufflächen über die gesamte Länge der Schienen erstrecken. Die Laufräder greifen somit nicht nur im Übergangsbereich des Schienenstoßes an der vorgesehenen Laufflächen an, sondern im gesamten Verlauf der Fahrt des Fahrzeugs.
  • Eine vorteilhafte Fertigungsmöglichkeit für die Schienen des Schienensystems ergibt sich, wenn diese als Druckguss- oder Stranggussprofil ausgebildet sind, vorzugsweise aus Aluminium. Auch eine Fertigung in Leichtbauweise mit in Schienenrichtung erstreckten Hohlkammern, deren Trennwände eine Aussteifung der Schiene oder der Schienen bewirken, ist vorteilhaft ausführbar.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass die Schienenenden jeweils mindestens eine Hohlkammer umfassen, wobei das Verbindungselement in die
  • Hohlkammer eines Schienenendes eingelegt ist und in die entsprechende Hohlkammer des anderen Schienenendes eingreift. Somit bilden die Schienenenden durch ihre Profilgebung unmittelbar Führungselemente aus. Es ergibt sich die Möglichkeit, das Schienensystem mit geringem Materialeinsatz zu fertigen.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass das oder jedes Verbindungselement spielfrei bezüglich Beanspruchungen quer zur Schienenrichtung in einer Hohlkammer aufgenommen ist. Zusätzliche Befestigungs- und/oder Führungselemente sind somit verzichtbar, und der konstruktive Aufbau und die Montage des Schienensystems sind nochmals vereinfacht. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die spielfreie Anordnung sogar eine Klemmverbindung bildet.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass der Schienenstoß schräg zur Schienenrichtung, vorzugsweise in einem Winkel zur Schienenrichtung zwischen 40° und 60°, insbesondere 45° oder 50°, verläuft. Es hat sich herausgestellt, dass im angegebenen Winkelbereich und besonders bei den angegebenen Winkeln, wobei Abweichungen von 5° problemlos hinnehmbar sind, besonders günstige Verhältnisse für ein laufruhiges Überrollen des Schienenstoßes bestehen.
  • Der Schienenstoß kann durch einen trennenden Schnitt gebildet sein, der in einer mathematischen, gedachten Ebene ausgeführt ist. Diese Ebene kann schräg zur Schienenrichtung und mit Neigung zur vertikalen Richtung ausgerichtet sein. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass der Schienenstoß eine Ebene beschreibt, die vertikal ausgerichtet ist.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass am Schienenstoß wenigstens zwei Laufflächen ausgebildet sind und dass der Schienenstoß die mindestens zwei Laufflächen an Positionen unterbricht, die zueinander entlang der Schienenrichtung versetzt sind. Hierdurch ist ein einfach realisierbares Mittel zur Erzielung eines ruhigen Laufs für das Fahrzeug angegeben.
  • Für eine besonders einfache, wirkungsvolle Führung kann vorsehen sein, dass wenigstens ein Verbindungselement als ein Dorn ausgeführt ist, der in eine zylindrische Hohlkammer in beiden Schienenenden eingreift.
  • Für eine nochmals verbesserte Ausrichtung der Schienenenden kann eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vorsehen, dass wenigstens zwei Verbindungselemente als Dorne ausgeführt sind, die paarweise beidseitig der Schienenmitte und/oder an den quer zur Schienenrichtung äußeren Enden der Lauffläche oder der Laufflächen angeordnet sind.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass der Dorn oder die Dorne unterhalb, vorzugsweise direkt unterhalb, der Lauffläche bzw. der Laufflächen angeordnet sind. Somit ist sichergestellt, dass keine ungewollten Stufen am Übergang der Schienenenden entstehen.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, dass wenigstens ein Verbindungselement wenigstens zwei Nutensteine aufweist, die in je eine Nut an den Schienenenden eingreifen. Die Nutensteine sind vorzugsweise mit Schrauben oder dergleichen Verbindungsmitteln an einer Führungsschiene oder Montageschiene befestigt, die an der Schiene oder den Schienen des Schienensystems anliegt und somit die Schienenenden fluchtend führt. Die Nutensteine bewirken nach Anziehen der Schrauben oder Betätigen der Verbindungsmittel ein klemmendes oder sogar formschlüssiges Halten des Verbindungselements an wenigstens einem Schienenende.
  • Eine günstige Laufeigenschaft und ein gleichmäßiger Kraftangriff der Laufräder ergeben sich bei einer vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Schiene oder die Schienen einen spiegelsymmetrischen Querschnitt quer zur Schienenrichtung hat/haben.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind an den Schienen zwei parallel verlaufende Befestigungsrinnen ausgebildet, deren Öffnungen aufeinander zu weisen, und an dem Verbindungselement zwei parallel verlaufende Führungskanten ausgebildet sind, wobei jede der Führungskanten des Verbindungselements in eine Befestigungsrinnen eingelegt ist und das Verbindungselement in Verlaufsrichtung der Befestigungsrinnen verschiebbar mit den Schienen verbunden ist. Die Befestigungsrinnen bilden ein vorteilhaftes Mittel zur linearen Führung. Durch die Wangen der Befestigungsrinnen wird die Beweglichkeit der Verbindung am Schienenstoß in einer Richtung beschränkt. Durch die paarweise, parallele Ausbildung von Befestigungsrinnen wird die Beweglichkeit in einer zweiten Richtung, die transversal zu der ersten liegt, eingeschränkt. Es ist nur noch ein Verschieben in Rinnenrichtung unbeschränkt möglich.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist jede Führungskante an den Rinnengrund einer Befestigungsrinne angelegt. Durch den so hergestellten Formschluss ist ein versatzfreier Übergang von einem Schienenende auf das andere über den Schienenstoß hinweg ermöglicht.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind an den Schienen mindestens zwei Laufflächen ausgebildet, die einen Winkel zueinander aufweisen. Das erfindungsgemäße Verbindungselement ermöglicht, dass bei flexibler Länge des Schienenstoßes jeder der Laufflächen versatzfrei über den Schienstoß hinweg verläuft. Denn die Schienenenden sind durch das Verbindungselement oder die Verbindungselemente relativ zueinander in allen senkrecht auf der Schienenrichtung stehenden Richtungen fixiert. Somit sind die Laufflächen zur Zentrierung des Wagens und zur Erzielung eines verbesserten Geradeauslaufs geeignet, indem entsprechende Laufrollen eingesetzt werden, deren Achsen ebenfalls in einem Winkel zueinander geneigt sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen den zwei Laufflächen ein Schwert ausgebildet. Die beschriebene Zentrierung ermöglicht, dass eine auf einem Wagen montierte, rotierende Scheibe mit magnetischen Bereichen nahe an das Schwert heranführbar ist. Somit werden in dem Schwert Wirbelströme induziert, die zum Vortrieb eines Wagens verwendbar sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung unterbricht der Schienenstoß die mindestens zwei Laufflächen an Positionen, die zueinander entlang der Schienenrichtung versetzt sind. Somit passieren die Laufrollen der Wagen auf den Laufflächen nicht zum gleichen Zeitpunkt den Schienenstoß. Das Gewicht der Wagen wird also zu jedem Zeitpunkt durch Laufrollen abgestützt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung verläuft der Schienenstoß schräg zur Schienenrichtung. Somit ist eine stoßfreie Passage des Schienenstoßes ermöglicht, denn die Laufrollen der Wagen sind so breit ausführbar, dass jede einzelne Laufrollen den Schienestoß stoßfrei überrollt, indem zunächst eine Seite der Laufrolle und danach die andere Seite der Laufrolle den Schienenstoß passiert.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung bildet das Verbindungselement einen Teil einer Lauffläche im Bereich des Schienenstoßes. Von Vorteil ist dabei, dass die Funktion des
  • Führens mit der Funktion des Überrückens von einem Bauteil ausgeführt wird. Somit ist der Fertigungsaufwand für den Schienenstoß reduziert.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Schienen jeweils mindestens eine Hohlkammer, wobei das Verbindungselement in die Hohlkammern eingelegt ist. Die Hohlkammern sind zur Erhöhung der Stabilität der Schiene ausgebildet und verlaufen in Schienenrichtung. Die Wände der Hohlkammern bilden Befestigungsrinnen, an denen sich das Verbindungselement abstützen kann, und durch die es geführt wird beim Atmen des Schienenstoßes. Es sind nur wenige zusätzliche Fertigungsschritte auszuführen, um die Hohlkammern für eine Aufnahme des Verbindungselements oder der Verbindungselemente vorzubereiten.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist in die Wandung der Hohlkammer an den Schienenenden jeweils eine Aussparung eingebracht, durch die das Verbindungselement zur Bildung eines Teils der Lauffläche ragt. Vorzugsweise ist die Aussparung jeweils vom Schienenende her als Ausfräsung ausgeführt und formt ein nach dem Schienenende zu offenes Langloch. Somit kann das Verbindungselement die auf der Lauffläche abrollenden Räder aufnehmen und über den Schienenstoß führen. Die Ausführung des Übernahmebereichs als Langloch ermöglicht, dass der Punkt oder der Bereich, in welchem das Verbindungselement die Laufrollen übernimmt, mit dem Atmen des Schienenstoßes, also mit dem Aufeinanderzu- und Voneinanderwegbewegen, wandern kann, ohne dass eine Stoßstelle auftritt. Vorzugsweise ist am Verbindungselement eine Kante ausgebildet, die durch die Ausfräsung ragt, und besonders vorzugsweise weist diese Kante eine konvexe Krümmung auf, durch die am Übergang von der Lauffläche zur Kante auftretende Stöße abgemildert werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Verbindungselement als eine Platte ausgeführt, wobei die parallel verlaufenden Führungskanten zueinander versetzt angeordnet sind. Durch die versetzte Ausbildung wird erreicht, dass die Führungskanten in montierter Position in verschiedenen Bereichen in Schienenrichtung in die jeweilige Befestigungsrinne greifen. Somit ist das Verbindungselement durch Drehen um eine Achse, die Senkrecht auf der Platte steht, in die Halteposition bringbar. Vorzugsweise ist jede Führungskante in dem der jeweils anderen Führungskante gegenüberliegenden Bereich zurückgenommen. Das Verbindungselement weist dadurch in einer Richtung, die schräg zu den Führungskanten verläuft, eine geringere Abmessung auf als der Geradenabstand der verlängerten Führungskanten. Letzterer ist gleich dem Abstand der Rinnengründe der Befestigungsrinnen. Durch die Rücknahmen kann das Verbindungselement seitlich ohne Verkippen zwischen die Befestigungsrippen eingebracht werden. Die Schienenenden am Schienstoß müssen also zur Montage des Verbindungselements nicht quer zur Schienenrichtung gegeneinander bewegt werden, sondern das Verbindungselement kann in schräger Orientierung flach zwischen die Befestigungsrinnen eingelegt werden und anschließend durch Drehen in Halteposition gebracht werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind in der Platte Langlöcher ausgebildet zur Befestigung und Führung an mindestens einer Schiene, wobei die Langlöcher parallel zu den Führungskanten ausgerichtet sind. Somit ist die Lückengröße des Schienenstoßes, also der Abstand zwischen den Schienenenden, veränderbar. Der Schienenstoß kann flexibel Stress und Spannungen im Schienenmaterial aufnehmen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zwei identisch ausgebildete Verbindungselemente beidseits der Schienen angeordnet und durch Schrauben miteinander verbunden. Somit ist eine feste Führung der Schienenenden ermöglicht. Durch die identische Ausbildung der Verbindungselemente ist die Teilezahl für die Montage des Schienensystems reduziert. Fehlmontagen sind vermieden. Vorzugsweise weist das Verbindungselement eine zweizählige Drehsymmetrie und/oder eine Spiegelsymmetrie und/oder eine Punktspiegelungssymmetrie auf, um die beidseitige Montage zu ermöglichen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an einer weiteren Stelle in die Befestigungsrinnen ein Adapter zur Halterung eines Kabels eingeklemmt. Somit sind die Befestigungsrinnen nutzbar für die Montage eines Primärleiters zur berührungslosen, induktiven Energieversorgung von Verbrauchern auf den Wagen der Schienenbahn-Anlage.
  • Wichtige Merkmale der Erfindung einer Einschienenbahn-Anlage sind, dass ein erfindungsgemäßes Schienensystem umfasst ist. Es ist somit eine Einschienenbahn-Anlage mit einem flexibel-elastischem Schienensystem ausgebildet, dass nur wenige Abstützpunkte und/oder Befestigungspunkte benötigt. Vorzugsweise ist das Schienensystem auf Stützen aufgestellt, wobei der Abstand benachbarter Stützen wenigstens 10 m beträgt. Somit sind die Montagekosten und der Materialeinsatz für die Aufstellung der Schienenbahn-Anlage reduziert.
  • Unter Einschienenbahn-Anlage wird allgemeine eine Anlage zum schienengebundenen Transport verstanden, bei der Wagen auf einem Schienensystem abrollen, wobei das Schienensystem aus einem Schienenstrang oder aus mehreren Schienensträngen gebildet wird wobei im Fall mehrerer Schienenstränge diese fest miteinander verbunden und gemeinsam durch Befestigungsmittel an einer Unterlage montiert sind. Beispielsweise kann solch ein Schiensystem aus drei parallel verlaufenden Rohren gebildet sein, die im Querschnitt an den Ecken eines Dreiecks angeordnet sind, und die untereinander durch Stege verbunden sind, wobei der Abstand zweier benachbarter Stege einen Bruchteil des Abstandes zweier benachbarter Befestigungspunkte für das Schienesystem als Ganzes beträgt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Schienenstöße jeweils zwischen zwei benachbarten Stützen angeordnet. Die längenveränderlich ausgeführten Schienenstöße können somit Spannungen aufnehmen, die auf die Schienen durch Schwingungen eingebracht werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mindestens ein entlang des Schienensystems verfahrbarer Wagen vorgesehen, der eine rotierende Scheibe mit magnetischen Bereichen umfasst, die in dem Schwert des Schienensystems Wirbelströme induziert. Da das Schwert zwischen den Laufflächen angeordnet ist und die Laufflächen an den Schienenstößen durch die Verbindungselemente jeweils zu den Laufflächen des benachbarten Schienenabschnitts ausgerichtet werden, sind auch die entlang der Schienen verlaufenden Schwerter zweier benachbarter Schienenabschnitte zueinander ausgerichtet. Die rotierende Scheibe ist somit in geringem Abstand vom Schwert führbar, ohne dass am Schienenstoß Kollisionen zu befürchten sind. Durch den geringen Abstand der Scheibe vom Schwert sind in dm Schwert Wirbelströme induzierbar, die stark genug sind, um den Wagen mit der Scheibe anzutreiben.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Stütze
    2
    Wagen
    3
    Stütze
    4
    Schienenstoß
    5a, 5b
    Schienenende
    20
    Rad
    21
    Platte
    22
    Antrieb
    23
    Antenne
    24
    Koaxialleiter
    25
    Halteprofil
    26
    Grundhalteprofil
    27
    U-förmiger Übertragerkopf, Pick-Up
    28
    elektronisches Gerät mit Leistungselektronik
    29
    Führungsrollen
    30
    Elektromotor
    31
    elektrische Anschlussvorrichtungen
    32
    Scheibe
    33
    Magnetbelag
    33a
    Magnete mit abwechselnder Magnetisierungsorientierung
    34
    Schwert
    35
    Schienenprofil
    36
    Aufnahmebereich für Versorgungskabel
    37
    Abdeckung
    38
    Einklemmblech
    39
    Halterung für Koaxialleiter
    40
    Führungsrollen
    41
    Gestänge
    42, 42a, 42b
    gekrümmte Lauffläche
    43, 43a, 43b
    Lauffläche
    44
    Kabelkanalhalter
    45
    Aufnahmebereich für Barcode oder Lesemarken
    46
    Befestigungsrinne
    47
    Funktionsfläche
    50a, 50b
    Hohlkammer
    51a, 51b
    Hohlkammer
    52
    Verbindungsplatte
    53
    Schraube
    54
    Langloch
    55a, 55b
    Führungskante
    56a, 56b
    zurückgenommene Kante
    57
    Gehrungsschnitt
    58a, 58b
    Abrollbereich
    59a, 59b
    Rücknahme
    60a, 60b
    Schienenende
    61
    Abrollfläche
    62
    Verbindungsteil
    63
    Abrollkante
    64
    Führungsfläche
    65
    Führungskante
    66
    Wandung
    67
    Hohlkammer
    68
    Aussparung
    69
    Spitze
    70
    Schienensystem
    71
    Schiene
    72, 73
    Schienenende
    74
    Dorn
    75, 76
    Hohlkammer
    77
    Montageschiene
    78
    Ausnehmung
    79, 80
    Nutenstein
    81
    Nut
  • Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
  • Es zeigt
    • Figur 1 eine Einschienenbahn-Anlage,
    • Figur 2 einen Wagen einer Einschienenbahn-Anlage,
    • Figur 3 einen Schnitt durch die Schiene einer Einschienenbahn-Anlage mit Antriebseinheit eines Wagens,
    • Figur 4 einen Schienenstoß einer Einschienenbahn-Anlage,
    • Figur 5 den Schienenstoß aus Figur 4 von oben,
    • Figur 6a eine Prinzipskizze eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Schienenstoßes,
    • Figur 6b eine Prinzipskizze eines Schnitts durch eine Schiene im Bereich des Schienenstoßes aus Figur 6a und
    • Figur 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schienenstoßes.
  • Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Einschienenbahn-Anlage. Auf einer Schiene 1 ist ein Fahrzeug 2 verfahrbar. Die Schiene 1 ist auf Stützen 3 befestigt. Der Befestigungsbereich jeder Stütze 3 erstreckt sich über eine Länge, die klein ist gegenüber dem Abstand benachbarter Stützen 3. Die Befestigung lässt jeweils eine Torsionsschwingung eines Bereichs der Schiene 1 um die Achse der Stütze 3 zu. Die Schiene 1 ist mit einem Profil ausgebildet, das eine größere Biegesteifigkeit in einer ersten, der vertikalen, Richtung als in einer zweiten, der horizontalen, Richtung aufweist. Somit liegt die bevorzugte Schwingungsrichtung der Schiene 1 zwischen zwei benachbarten Stützen 3 in einer horizontale Ebene quer zur Laufrichtung der Schiene 1.
  • Die Schienen 1 des Schienensystems sind als Aluminium-Stangenprofil ausgeführt.
  • Der Abstand zwischen zwei benachbarten Stützen beträgt in geraden Abschnitten mindestens 10 m, vorzugsweise 12 m. Die Schiene 1 ist so ausgelegt, dass bei am Einsatzort üblichen Windstärken windinduzierte Schwingungen angeregt werden, deren maximale Auslenkung am Schwingungsbauch 20 cm und mehr beträgt. Die Anregung von Schwingungen kann auch durch das Verfahren des Fahrzeugs 2 erfolgen.
  • Die Schiene 1 ist aus aufeinanderfolgenden Schienenabschnitten zusammengesetzt, die an Schienenstößen miteinander verbunden sind. Die Schienenstöße sind jeweils zwischen zwei benachbarten Stützen 3 angeordnet, vorzugsweise in der Mitte zwischen zwei Stützen 3.
  • An einer Seite der Schiene 1 ist ein Primärleiter in einem Halteprofil 25 angeordnet. Der Wagen 2 wird berührungslos induktive aus diesem Primärleiter mit Energie zum Antrieb und zum Betrieb von Elektronik auf dem Wagen versorgt.
  • Ebenso zeigt Figur 2 eine Ansicht eines Wagens einer Einschienenbahn-Anlage mit einem Schienensegment. In Figur 3 ist der Schnitt durch das Schienensegment mit der relativen Position der Antriebseinheit des Wagens gezeigt. Teilweise sind Komponenten und Bauteile weggelassen.
  • In Figur 2 und 3 umfasst der Wagen den Elektromotor 30, der wiederum elektrische Anschlussvorrichtungen 31 aufweist. Der Motor treibt Scheiben 32 an, auf denen ein Magnetbelag 33 mit in Umfangsrichtung aufeinander folgenden, in axialer Richtung abwechselnd magnetisierten Magnetbereichen 33a aufgebracht ist. Der Motor wird bei hoher Drehzahl betrieben, vorzugsweise mehr als 1000 Umdrehungen pro Minute. Je höher die Drehzahl ist, desto größer ist der Wirkungsgrad des Antriebs.
  • Der Antrieb arbeitet nach dem Wirbelstromprinzip. In dem Schwert 34 erzeugen die rotierten Magnetbereiche 33a Wirbelströme. Diese wirken magnetisch zurück auf die Magnetbereiche 33a der Scheibe 32. Es resultiert eine Vorschubskraft durch die im Schwert 34 des Schienenprofils 35 induzierten Wirbelströme, die mit dem durch die Drehbewegung des Motors erzeugten veränderlichen Magnetfeld wechselwirken. Die Vorschubskraft wirkt in Schienenrichtung.
  • Zur Erzeugung einer Bremsbeschleunigung ist die Drehrichtung des Motors zu verlangsamen oder umzukehren.
  • Die den Motor 30 ansteuernde Steuerungselektronik berücksichtigt die Erwärmung des Schwertes durch Modellbildung und steuert den Motor 30 derart, dass die Erwärmung unter einem kritischen Wert gehalten wird.
  • Das Schienenprofil 35 weist einen Aufnahmebereich 36 für Versorgungskabel auf, die den nächsten Schienenabschnitt versorgen. Die Kabel sind sozusagen durchleitbar. Im nächsten Schienenabschnitt kann die durchgeleitete Energie dann den dortigen Primärleitem zur Verfügung gestellt werden. Die Bereiche 36 sind mit einer Abdeckung 37 versehbar. Dies ist vorzugsweise auch mit einem Magnetfelder abschirmenden Material versehen.
  • Die Seitenflächen der Schiene sind als Funktionsflächen 47 ausgebildet, an denen sich verschiedene Adapter befestigen lassen:
  • Hierzu werden die Funktionsflächen 47 durch Befestigungsrinnen 46 begrenzt. Der jeweils benötigte Adapter wird schräg eingeführt und um eine Achse gedreht, bis die Enden des Adapters in jeweils eine Befestigungsrinne 46 greifen. Diese Endposition ist in Figur 3 am Beispiel eines Einklemmblechs 38 und eines Kabelkanalhalters 44 gezeigt. Weitere Adapter, beispielsweise für Lesemarkierungen, sind vorsehbar.
  • Am Einklemmblech 38 ist eine Halterung 39 für Koaxialleiter ausgebildet. Der Wagen umfasst bei Einsatz eines Koaxialleiters auch eine Antenne, die am Koaxialleiter entlang geführt wird zum Datenaustausch. Alternativ oder zusätzlich ist auch ein Barcode am Aufnahmebereich 45 an der Halterung 39 anbringbar. Es sind auch statt Barcode andere Lesemarken anbringbar. Für den Barcode oder die anderen Lesemarken ist am Wagen optional ein entsprechendes Lesegerät vorsehbar, das zum Ablesen der Informationen geeignet ist und somit eine Positionserfassung ausführbar macht. Die Informationen werden von dem elektronischen Gerät des Wagens verarbeitet und über die Mittel zur Datenübertragung, wie Koaxialleiter und/oder Funkwellen, einer zentralen Steuerungseinheit gemeldet.
  • Der Wagen wird mit am Gestänge 41 des Wagens vorgesehenen Führungsrollen 40 geführt, die an Laufflächen (42,43) abrollen können. Dabei dienen die Laufflächen 43 der seitlichen horizontalen Stabilisierung, also gegen ein Verkippen des Wagens um eine Achse, die parallel zur Schienenverlaufsrichtung ist. Die konkav gekrümmten Laufflächen 42 dienen der Stabilisierung des Wagens 30 in Gravitationsrichtung, also einer Zentrierung des Wagens in Bezug auf die Schienenmitte. Die Krümmung der Laufflächen 42 führt zusammen mit der zum Gravitationsrichtung schräg angeordneten Führungsrollen zu einer Selbststabilisierung, die insbesondere im Bereich von Kurven wichtig ist. Bei geraden Schienenstrecken wird eine Stabilisierung und Verminderung von Schwingungen um die Ruhelage bewirkt.
  • An dem an einer Funktionsfläche 47 angebrachten Kabelkanalhalters 44 ist ein Halteprofil 25 eingeklipst. An diesem Halteprofil 25 ist wiederum ein Primärleiter in Form mehrerer Hinleiter kraft- und formschlüssig eingelegt und gehalten. Die zweifach ausgeführten Rückleiter des Primärleitersystems sind in weiteren Halteprofilen 45 eingelegt, welche ebenfalls am Kabelkanalhalters 44 befestigt sind.
  • In Figur 2 sind durch die Darstellung in Schrägansicht die einzelnen in Umfangsrichtung jeweils nebeneinander angeordneten Magnetbereiche 33a sichtbar, die eine abwechselnde Magnetisierungsorientierung in axialer Richtung des Elektromotors 30 aufweisen.
  • In Figur 2 und 3 ist das elektronische Gerät nicht gezeigt. Es ist ebenfalls vom Wagen umfasst. In Figur 3 ist das Gestänge des Wagens ebenfalls nicht gezeigt. Der Motor 30 und der U-förmige Übertragerkopf 27 sind bei dem Wagen nach Figur 3 über ein Gestänge verbunden. Der Übertragerkopf 27 umfasst teilweise den in das Halteprofil 25 eingelegten Primärleiter in einem Bereich. Im Übertragerkopf 27 ist eine pickup-Spule angeordnet, die induktiv an den Primärleiter gekoppelt ist. An die pickup-Spule ist ein Schwingkreis angeschlossen, über den der Elektromotor 30 mit Energie aus dem Primärleiter versorgt wird.
  • Figur 4 zeigte einen Abschnitt des Schienensystems im Bereich eines Schienenstoßes 4.
  • Durch das Schienenprofil wird eine erste Hohlkammer 51 a und eine zweite Hohlkammer 51 b gebildet, an deren Außenwänden eine erste Lauffläche 42a und eine zweite Lauffläche 42b ausgebildet sind.
  • Die Laufflächen 42a, 42b sind konkav gekrümmt ausgebildet und nehmen über Laufrollen das Gewicht eines Wagens auf, der entlang der Schiene verfahrbar ist. Die Laufflächen 42a und 42b sind zueinander in einem Winkel angeordnet. Die entsprechenden Laufrollen am Wagen sind ebenfalls in einem passenden Winkel zueinander angeordnet. Durch die Anordnung der Laufflächen wird erreicht, dass die energetisch günstigste Position des Wagens quer zur Schienenrichtung die zentrierte Position ist.
  • An der Schiene ist ein Schwert 34 ausgebildet, in dem zum Vortrieb des Wagens ein Wirbelstrom induziert wird. Durch die Ausrichtung des Wagens quer zur Schienenrichtung auf eine zentrierte Position wird die Einhaltung eines definierten Abstands zwischen Induktionsmitteln auf dem Wagen und dem Schwert erreicht.
  • Durch das Schienenprofil wird weiter eine dritte Hohlkammer 50a und eine vierte Hohlkammer 50b gebildet, an deren Außenwänden weitere Laufflächen 43a, 43b ausgebildet sind. Auf diesen weiteren Laufflächen 43a, 43b rollen Stützräder der Wagen ab und nehmen Kippkräfte auf, die auf die Wagen wirken.
  • An der Unterseite der Hohlkammern 51 a, 51 b und an der Oberseite der Hohlkammern 50a, 50b sind Befestigungsrinnen 46 ausgebildet. Die Befestigungsrinnen 46 sind dabei so angeordnet, dass die Öffnungen aufeinander zeigen. Somit können, wie in Figur 3 gezeigt, Haltebleche 38 und Kabelkanalhalter 44 in die Befestigungsrinnen 46 eingeklemmt werden. Das Halteblech 38 und der Kabelkanalhalter 44 sind hierzu in ihren Endbereichen federnd ausgestaltet. Halteblech 38 und Kabelkanalhalter 44 werden befestigt, indem sie schräg in Bezug auf die senkrechte Richtung auf die Funktionsfläche 47 aufgesetzt werden und anschließend um eine Achse, die auf der Funktionsfläche 47 senkrecht steht, gedreht werden, bis die federnd ausgebildeten Endbereiche in die Befestigungsrinnen 46 einrasten.
  • Die Schienen in Figur 4 sind durch eine Verbindungsplatte 52 verbunden. In der Verbindungsplatte 52 sind Langlöcher 54 ausgebildet, durch die Schrauben 53 gesteckt sind. Die Schrauben 53 sind durch eine zur Verbindungsplatte 52 identisch ausgeformte weitere Verbindungsplatte 52 gesteckt und mit Muttern gesichert. Somit sind beidseits der Schienen im Bereich des Schienestoßes 4 Verbindungsplatten 52 angeordnet, die die Schienenenden in horizontaler Richtung fluchtend ausrichtend.
  • An der Verbindungsplatte 52 ist eine geradlinige Führungskante 55a ausgebildet, die in eine Befestigungsrinne 46 eingreift und die an dem Rinnengrund der Befestigungsrinne 46 angelegt ist.
  • An der Verbindungsplatte 52 ist eine weitere geradlinige Führungskante 55b ausgebildet, die parallel zur Führungskante 55a verläuft. Die Führungskante 55b greift in die untere Befestigungsrinne 56 ein und liegt an deren Rinnengrund an. Hierdurch ist ein relatives Versetzen der Schienen 5a, 5b am Schienenstoß 4 in vertikaler Richtung verhindert. Führungskante 55a und Führungskante 55b sind zueinander versetzt angeordnet und gehen über eine Rücknahem 59a, 59b in eine weitere Kante 56a, 56b über. Somit ist der Abstand der Führungskanten 55a und 55b voneinander größer als der Abstand jeder Führungskante 55a, 55b von der jeweils gegenüberliegenden, zurückgenommenen Kante 56a, 56b. Die Rücknahmen 59a, 59b sind dabei so groß gewählt, dass ein flaches Einsetzen der Verbindungsplatte 52 in den Raum zwischen den Befestigungsrinnen 46 in leicht verdrehter Position ermöglicht ist, während nach dem Einsetzen die Führungskanten 55a, 55b durch Drehung um eine Achse, die senkrecht auf der Fläche zwischen den Befestigungsrinnen steht, in die Befestigungsrinnen 46 eingeführt werden.
  • Die Schienenenden 5a, 5b sind durch die beidseits angebrachten Verbindungselemente 52 in horizontaler und vertikaler Richtung relativ zueinander fixiert, wobei die Schienenprofile fluchtend ineinander über gehen. In Schienenrichtung ist dagegen eine relative Abstandsänderung, beispielsweise durch Temperaturschwankungen oder Schwingungen des Schienensystems, möglich, zumindest im Rahmen der Längsausdehnung der Langlöcher 54.
  • Figur 5a zeigt den Schienenstoß nach Figur 4 von oben. Der Schienstoß ist als schräg verlaufende Lücke 57 zwischen den Schienenenden 5a und 5b ausgebildet, wie sie durch einen Gehrungsschnitt entsteht.
  • Auf den Laufflächen 42a und 42b rollen die oberen Laufräder 40 der Wagen aus Figur 2 ab. Diese Laufräder sind so breit ausgeführt, dass sie eine Spur auf den Laufflächen 42a und 42b zeichnen, deren Breite mindestens die Hälfte der Breite der Laufflächen 42a beziehungsweise 42b beträgt.
  • In Figur 5a sind mit 58a und 58b die Abrollbereiche der Laufräder eingezeichnet. Es ist ersichtlich, dass die Räder eines Laufradpaares 40 zu unterschiedlichen Zeiten die Lücke 57 passieren, da die Übergänge in der Lauffläche 42a und in der Lauffläche 42b zueinander in Schienenrichtung versetzt sind. Außerdem wird, bedingt durch die Breite der Laufräder und die Schrägung der Lücke 57, jedes Laufrad für sich die Lücke 57 nicht spüren, da zu jedem Zeitpunkt ein Teilbereich des Laufrads auf einer Lauffläche 42a beziehungsweise 42b aufliegt.
  • Figur 6a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schienestoßes. Dargestellt ist eine Prinzipskizze, die auf die Figuren 2 bis 5 anwendbar ist. In ein erstes Schienenende 60b ist eine Aussparung 68 eingearbeitet, durch den eine Abrollkante 63 eines Verbindungsteils 62 ragt. Die Aussparung 68 ist in eine Lauffläche derart eingebracht, dass sie in der Abrollfläche 61 einer Laufrolle angeordnet ist. Somit bildet die Abrollkante 63 einen Teil der Abrollfläche 61, und die Laufrolle rollt über diese Abrollkante über den Schienestoß hinweg, ohne eine Unebenheit zu spüren.
  • Figur 6b stellt eine Schnittansicht durch das Schienenende 60b dar. Das Verbindungsteil 62 ist in eine Hohlkammer 67 eingeführt. Bei einer Schiene nach Figur 2 bis 5 ist die Hohlkammer 51 a und/oder 51 b verwendbar. Das Verbindungsteil 62 ist als Profilteil ausgeformt und bildet Führungsflächen 64, die die Wandung der Hohlkammer 67 flächig berühren. An den Schenkeln des Profilteils ist jeweils eine Führungskante 65 ausgeformt, die in eine Rinne der Hohlkammer 67 eingreift und am Rinnengrund 66 anliegt. Somit ist eine lineare Führung der Schiene entlang der Längsrichtung des Verbindungsteils 62 ermöglicht.
  • Das Verbindungsteil 62 ist, wie in Figur 6a gezeigt, in eine am anderen Schienenende 60a ausgebildete Hohlkammer eingesteckt. Somit werden die Schienenenden 60a und 60b relativ zueinander linear geführt. Die Abrollkante 63 ragt durch eine Aussparung in dem Schienenende 60a hindurch, wobei die Aussparung genauso wie die Aussparung 68 ausgebildet ist.
  • Das Verbindungsteil 62 ist kürzer ausgeführt als die gesamte von den Hohlkammern 67 umschlossene Bereich. Somit sind die Schienenenden 60a und 60b zueinander verschiebbar.
  • Die Lauffläche der Schiene, die die Abrollfläche 61 umfasst, mündet in einen Spitze 69, die in ein nicht dargestelltes Schwert ausläuft, das wie das Schwert 34 aus Figur 3 geformt ist.
  • Bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel hat ein allgemein mit 70 bezeichnetes Schienensystem, das für ein in Schienenrichtung bewegliches, schienengebundenes Fahrzeug vorgesehen ist, eine Schiene 71, die einen Schienenstoß 4 aufweist, an welchem zwei Schienenenden 72, 73 zusammentreffen.
  • Die Schienenteile der Schienen 71 sind aus Aluminium als Stranggussprofil gefertigt. Durch das Profil sind Hohlkammern 76 gebildet, durch die eine Leichtbau-Ausführung der Schiene 71 erreicht ist, wobei die Trennwände der Hohlkammern 76 die Schiene 71 aussteifen. Die Schiene 71 weist einen längs zur Schienenrichtung gleichbleibenden Querschnitt und ein gleichbleibendes Profil auf.
  • Durch den Schienenstoß 4 ist ein Schnitt in der Schiene 71 ausgebildet und die Schiene 71 im Verlauf der Schienenrichtung unterbrochen, wobei der Schnitt in einer Ebene verläuft, die vertikal ausgerichtet ist und schräg zur Schienenrichtung verläuft. Der Schnitt ist als 50° Schrägschnitt ausgeführt.
  • Das Schienensystem 70 hat weiter zwei Verbindungselemente in Form von je einem Dorn 74. Diese Dorne 74 sind in zylinderförmige, in Schienenrichtung ausgerichtete Hohlkammern 75 angeordnet, wobei der Innendurchmesser der Hohlkammern 75 so auf den Durchmesser der Dorne 74 abgestimmt ist, dass die Dorne 74 spielfrei in den Hohlkammern 75 gehalten sind. Zur Verbindung des Schienenendes 72 mit dem Schienenende 73 werden die an den freien Spitzen oder Enden konisch verjüngend abgeschrägten Dorn 49 in den Hohlkammern des anderen Schienenendes 73 eingesteckt, wobei die Hohlkammern gleichartig zu den Hohlkammern 72 des einen Schienenendes 72 ausgestaltet sind.
  • Durch diese Streckverbindung bleiben die Schienenenden 72, 73 relativ zueinander in Schienenrichtung beweglich, und durch die Dorne 74 werden die zwei Schienenenden in Schienenrichtung fluchtend geführt.
  • Die Dorne 74 sind in dem einen Schienende 72 unbeweglich befestigt und bilden ein somit Festlager, während sie in die Hohlkammern des anderen Schienenendes 73 lediglich eingesteckt werden und weiterhin beweglich bleiben, also ein Loslager bilden.
  • Die Dorne 75 sind aus Stahl gefertigt und stellen einen elektrischen Kontakt zwischen den Schienenenden 72, 73 her.
  • Das Schienensystem 70 weist weiter eine Montageschiene 77 auf, die mit einer Ausnehmung 78 an der Unterseite der Schiene 71 eine Keilführung bildet.
  • An der oberen Kante der mit V-Profil ausgebildeten Montageschiene 77 sind Nutensteine 79, 80 mit der Montageschiene 77 verbunden. Diese Nutensteine 79, 80 werden in eine längs zur Schienenrichtung verlaufende Nut 81 an der Unterseite der Schienen 71 eingeführt. Ein Nutenstein 79 wird in die Nut 81 des einen Schienenendes 72, der andere Nutenstein 80 in die Nut 81 des anderen Schienenendes 73 eingeführt.
  • Die Nutensteine 79, 80 sind durch eine Schraubverbindung an der Montageschiene gehalten, die von unten betätigbar ist. Die Schraubverbindung wird durch von unten eingeführte und in die Nutensteine 79, 80 eingeschraubte Schrauben bewirkt. Die Schrauben des Nutensteins 79 werden nach Einführen des Nutensteins 79 in die Nut 81 des einen Schienenendes 72 angezogen, wodurch ein Festlager gebildet ist. Die Schrauben des anderen Nutensteins 80 werden dagegen nach Einführen des Nutensteins 80 in das andere Schienenende 73 nicht angezogen, wodurch die Montageschiene 77 bezüglich dieses Schienenendes 73 in Schienenrichtung verschiebbar bleibt und also ein Loslager bildet. Die Schrauben des Nutensteines 80 werden jedoch nicht soweit gelöst, dass ein Bewegungsspiel quer zur Schienenrichtung entsteht.
  • An jedem Schienenende 72, 73 sind weiter zwei Laufflächen 42, 42a für zwei Laufräder des schienengebundenen Fahrzeugs ausgebildet. Die Laufflächen 42, 42a eines Schienenendes 72, 73 sind gegeneinander geneigt, so dass die abrollenden Laufräder V-förmig zueinander stehende Mitteneben haben.
  • Die beim Betrieb vorgesehenen Laufräder haben quer zur Laufrichtung eine vorbestimmte Breite, die wenigstens die Hälfte der Breite der Laufflächen 42, 42a ausnutzt. Dadurch, dass der Schienenstoß 4 als schräger Schnitt ausgeführt ist, variiert die Breite und die Position quer zur Schienenrichtung der Lauffläche entlang der Schienenrichtung. Dadurch, dass die Laufräder eine Mindestbreite aufweisen, ist jedoch sichergestellt, dass jeder Abschnitt der in Schienenrichtung gedanklich in Abschnitte unterteilten Lauffläche dem Laufrad wenigstens einen Auflagebereich bietet und der Auflagebereich des Laufrads bei Überrollen des Schienenstoßes über die Breite des Laufrades wandert. Die Unterteilung des Bereichs des Schienenstoßes in Abschnitte kann hierbei beliebig verfeinert werden, ohne dass sich Abschnitte mit fehlendem Auflagebereich ergeben.
  • Die Dorne 79 sind an den quer zur Schienenrichtung äußeren Enden der Laufflächen 42, 42a und direkt unterhalb dieser Laufflächen 42, 42a angeordnet.
  • Das Schienensystem 1 weist zwei weitere Laufflächen 43, 43a auf, die im unteren Bereich der Schienen 71 ausgebildet sind und derart gegeneinander und gegen die Laufflächen 42, 42a geneigt sind, dass die Mittenebenen von vier je auf einer Lauffläche 42, 42a, 43, 43a abrollenden Laufräder eine X-Anordnung bilden.
  • Während die Laufflächen 42, 42a für die das Gewicht tragenden Laufräder bestimmt sind, greifen an den Laufflächen 43, 43a Stützräder an, die das Fahrzeug führen und an der Schiene 71 halten.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen sind drei Laufräder vorgesehen, deren Mittenebenen eine Y-Anordnung oder eine umgekehrte Y-Anordnung bilden, und die Laufflächen sind entsprechend ausgebildet. Bei der Y-Anordnung tragen zwei gegeneinander geneigte, oberhalb der Schiene positionierte Laufräder das Gewicht des Fahrzeugs, während das dritte Laufrad unterhalb der Schiene angeordnet ist und das Fahrzeug auf der Schiene hält. Die umgekehrte Y-Anordnung ergibt sich durch Umkehrung der beschriebenen Y-Anordnung, bei welcher das einzelne, dritte Rad vertikal über der Schiene angeordnet ist und das Gewicht des Fahrzeugs trägt. Weitere Anordnungen sind in weiteren Ausführungsbeispielen realisiert.
  • Bei dem Schienensystem werden die Schienenstöße durch ein Verbindungselement überbrückt, wobei die Schienenenden fluchtend zueinander ausgerichtet werden und in Schienenrichtung verschiebbar sind. Die Schienen und das Verbindungselement sind derart ausgebildet, dass in Laufflächen am Schienenstoß keine Unterbrechung entsteht.

Claims (15)

  1. Schienensystem für ein in Schienenrichtung bewegliches, schienengebundenes Fahrzeug (2),
    wobei das Schienensystem (70) wenigstens eine Schiene (71) mit wenigstens einem Schienenstoß (4) aufweist,
    an welchem zwei Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) zusammentreffen,
    wobei mindestens ein Verbindungselement (52, 64, 74, 77) zur Verbindung der Schienenenden (72, 73) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schienenenden (72, 73) relativ zueinander in Schienenrichtung beweglich sind,
    dass durch das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) die zwei Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) in Schienenrichtung fluchtend geführt sind
    und dass an den Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) und/oder an dem Verbindungselement (52, 64, 74, 77) eine Lauffläche (42, 42a, 42b) für wenigstens ein Laufrad (40) des schienengebundenen Fahrzeugs (2) ausgebildet ist
    und das Laufrad (40) quer zur Laufrichtung eine vorbestimmte Breite aufweist,
    wobei die Breite und/oder die Position quer zur Schienenrichtung der Lauffläche (42, 42a) entlang der Schienenrichtung derart variiert ist/sind,
    dass jeder Abschnitt der in Schienenrichtung gedanklich in Abschnitte unterteilten Lauffläche (42, 42a) dem Laufrad (40) wenigstens einen Auflagebereich (58a, 58b) bietet und der Auflagebereich (58a, 58b) des Laufrads (40) bei Überrollen des Schienenstoßes (4) über die Breite des Laufrades (40) wandert.
  2. Schienensystem nach dem vorangegangenen Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) an einem Schienenende (5a, 5b, 72, 73) in einem Festlager
    und an dem anderen Schienenende (5a, 5b, 72, 73) in einem Loslager mit dem jeweiligen Schienenende (5a, 5b, 72, 73) verbunden ist.
  3. Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens zwei Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) für wenigstens zwei Laufräder (40), vorzugsweise an einer Schiene (71), ausgebildet sind,
    die einen Winkel zueinander aufweisen,
    und/oder
    durch die an den Laufflächen (42, 42a, 42a, 43, 43a, 43b) abrollenden Laufräder (40) das Fahrzeug (2) bezüglich einer, insbesondere jeder, Richtung quer zur Schienenrichtung geführt ist
    und/oder
    sich die Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) über die gesamte Länge der Schienen (71) erstrecken.
  4. Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schienen (71) des Schienensystems (70) als Druckguss- oder Stranggussprofil ausgebildet sind, vorzugsweise aus Aluminium.
  5. Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) jeweils mindestens eine Hohlkammer (50a, 50b, 51a, 51b, 67, 75, 76) umfassen,
    wobei das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) in die Hohlkammer (50a, 50b, 51a, 51b, 67, 75, 76) eines Schienenendes (5a, 5b, 72, 73) eingelegt ist und in die entsprechende Hohlkammer (50a, 50b, 51a, 51b, 67, 75, 76) des anderen Schienenendes (5a, 5b, 72, 73) eingreift.
  6. Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das oder jedes Verbindungselement (52, 64, 74, 77) spielfrei bezüglich Beanspruchungen quer zur Schienenrichtung in einer Hohlkammer (50a, 50b, 51a, 51 b, 67, 75, 76) aufgenommen ist.
  7. Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Schienenstoß (4) schräg zur Schienenrichtung, vorzugsweise in einem Winkel zur Schienenrichtung zwischen 40° und 60°, insbesondere 45° oder 50°, verläuft und/oder
    der Schienenstoß (4) eine Ebene beschreibt, die vertikal ausgericht ist.
  8. Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    am Schienenstoß (4) wenigstens zwei Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) ausgebildet sind
    und dass der Schienenstoß (4) die mindestens zwei Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) an Positionen unterbricht,
    die zueinander entlang der Schienenrichtung versetzt sind.
  9. Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens ein Verbindungselement (52, 64, 74, 77) als ein Dorn (74) ausgeführt ist, der in eine zylindrische Hohlkammer (75) in beiden Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) eingreift, und/oder
    wenigstens zwei Verbindungselemente (52, 64, 74, 77) als Dorne (74) ausgeführt sind, die paarweise beidseitig der Schienenmitte und/oder an den quer zur Schienenrichtung äußeren Enden der Lauffläche oder der Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) angeordnet sind, und/oder
    der Dorn oder die Dorne (74) unterhalb, vorzugsweise direkt unterhalb, der Lauffläche bzw. der Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) angeordnet ist/sind
    und/oder
    wenigstens ein Verbindungselement (52, 64, 74, 77) wenigstens zwei Nutensteine (79, 80) aufweist, die in je eine Nut (81) an den Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) eingreifen.
  10. Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schiene oder die Schienen (71) einen spiegelsymmetrischen Querschnitt quer zur Schienenrichtung hat/haben.
  11. Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    an wenigstens einer Schiene (71) zwei parallel verlaufende Befestigungsrinnen (46, 66) ausgebildet sind,
    deren Öffnungen aufeinander zu weisen,
    und an dem Verbindungselement (52, 64, 74, 77) zwei parallel verlaufende Führungskanten (55a, 55b, 65) ausgebildet sind,
    wobei jede der Führungskanten (55a, 55b, 65) des Verbindungselements (52, 64, 74, 77) in eine Befestigungsrinne (46, 66) eingelegt ist
    und das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) in Verlaufsrichtung der Befestigungsrinnen (46, 66) verschiebbar mit wenigstens einem Schienenende (5a, 5b, 72, 73) verbunden ist, insbesondere wobei jede Führungskante (55a, 55b, 65) an den Grund einer Befestigungsrinne (46, 66) angelegt ist.
  12. Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen den zwei Laufflächen (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) ein Schwert (34) ausgebildet ist.
  13. Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) einen Teil einer Lauffläche (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) im Bereich des Schienenstoßes (4) bildet
    und/oder
    in die Wandung der Hohlkammer (50a, 50b, 51a, 51b, 67, 75, 76) an den Schienenenden (5a, 5b, 72, 73) jeweils eine Aussparung (68) eingebracht ist, durch die das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) zur Bildung eines Teils der Lauffläche (42, 42a, 42b, 43, 43a, 43b) ragt,
    insbesondere wobei die Aussparung (68) jeweils vom Schienenende (5a, 5b, 72, 73) her als Ausfräsung ausgeführt ist.
  14. Schienensystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verbindungselement (52, 64, 74, 77) als eine Platte (52) ausgeführt ist,
    wobei die parallel verlaufenden Führungskanten (55a, 55b) zueinander versetzt angeordnet sind,
    und/oder jede Führungskante (55a, 55b, 65) in dem der jeweils anderen Führungskante (55a, 55b, 65) gegenüberliegenden Bereich zurückgenommen ist
    und/oder
    in der Platte (52) Langlöcher (54) ausgebildet sind zur Befestigung und Führung an mindestens einer Schiene (71),
    wobei die Langlöcher (54) parallel zu den Führungskanten (55a, 55b, 65) ausgerichtet sind. und/oder
    zwei identisch ausgebildete Verbindungselemente (52, 64, 74, 77) beidseits der Schiene (71) angeordnet und durch Schrauben (53) miteinander verbunden sind
    und/oder
    an einer weiteren Stelle in die Befestigungsrinnen (55a, 55b, 65) ein Adapter (44) zur Halterung eines Kabels eingeklemmt ist.
  15. Einschienenbahn-Anlage,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Schienensystem (70) nach einem der vorangegangenen Ansprüche umfasst ist, insbesondere wobei
    das Schienensystem (70) auf Stützen (3) aufgestellt ist,
    wobei der Abstand benachbarter Stützen (3) wenigstens 10 m beträgt,
    und/oder
    die Schienenstöße (4) jeweils zwischen zwei benachbarten Stützen (3), vorzugsweise in einem mittleren Bereich oder an der Mitte des Schienensystemabschnitts zwischen zwei benachbarten Stützen (3), angeordnet sind,
    und/oder
    mindestens ein entlang des Schienensystems (70) verfahrbares Fahrzeug (2) vorgesehen ist, das eine rotierende Scheibe (32) mit magnetischen Bereichen (33) umfasst,
    wobei die rotierende Scheibe (32) in dem Schwert (34) des Schienensystems (70) Wirbelströme induziert.
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