KR102665494B1 - 포인트 스위치 및 상기 유형의 적어도 하나의 포인트 스위치를 포함하는 철도 네트워크 - Google Patents

Abstract

포인트 스위치는, 트랙(11, 12)을 지지하는 포인트 스위치의 포인트 판(1, 2)들이 서로 상하로 수직으로 배치되고, 포인트의 위치는 상기 포인트 판들을 수직으로 이동시키는 것에 의해 설정되도록 설계된다.

Description

포인트 스위치 및 상기 유형의 적어도 하나의 포인트 스위치를 포함하는 철도 네트워크

본 발명은 포인트 스위치(point switch), 및 적어도 하나의 이러한 포인트 스위치를 포함하는 철도 네트워크에 관한 것이다.

강성의 직선 트랙(track)을 갖는 판을 변위 또는 회전에 의해 강성의 곡선 트랙을 갖는 판으로 대체하는 포인트 스위치가 이미 알려져 있다. US 2011/0271867 A1은 변위 가능하고 또한 회전 포인트 스위치의 일례를 보여준다.

본 발명의 목적은 개선된 포인트 스위치를 생성하는 것이다.

본 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 포인트 스위치에 의해 달성된다.

그리하여 상기 포인트 스위치는, 상기 포인트 스위치의 트랙을 지지하는 포인트 판(point plate)들이 서로 상하로 수직으로 배치되고, 상기 포인트 판들을 수직으로 이동시키는 것에 의해 스위치 위치가 달성되는 방식으로 설계된다. 강성의 트랙들을 가져서 고속으로 차량이 통행할 수 있는 포인트 스위치의 장점을 여전히 제공하면서 특히 트랙의 측면 공간을 거의 차지하지 않는 포인트 스위치가 생성된다는 것이 밝혀졌다. 상기 포인트 판들은 각각의 트랙을 수용하고 지탱하는 기본적으로 판 형상의 구성 요소이다. "트랙"이라는 용어는 임의의 유형의 레일(rail) 또는 레일 쌍에 적응된 트랙에 구속된 차량(track-bound vehicle)이 통행할 수 있는 임의의 유형의 레일 또는 레일 쌍을 의미한다. 이것은 임의의 트랙 폭을 갖는 기존의 레일 쌍이거나 또는 차량에 의해 둘러싸이는 단일 레일일 수 있다.

바람직하게는, 상기 포인트 판들 중 적어도 하나는 본질적으로 클로소이드(clothoid) 형상으로 만곡된 곡선 트랙을 갖는다. 이러한 방식으로, 고속으로 차량이 통행하는 포인트 스위치의 능력이 향상된다. 나아가, 상기 포인트 스위치는, 상기 포인트 판들을 상승시키고 하강시키는 복수의 수단이 상기 포인트 판들의 외측을 따라 제공되는 방식으로 구성되는 것이 바람직하다. 이렇게 하면 스위치 크기가 큰 경우에도 상기 포인트 판들을 수직으로 변위시킬 수 있고 상기 포인트 판들을 고속으로 통행하는 데 바람직하다. 나아가, 상기 포인트 스위치는 상기 포인트 판들이 수직으로 이동하는 것을 안내하기 위해 그 외측을 따라 다수의 안내 수단을 갖는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명의 목적은 공간을 절약하는 방식으로 스위치를 배치하고 고속으로 통행하는데 적합한 철도 네트워크를 생성하는 것이다.

본 과제는 청구항 7에 따른 철도 네트워크에 의해 달성된다.

그 결과 상기 포인트 스위치와 관련하여 언급된 장점이 얻어질 수 있다.

이것은 주로 지하에 배치된 트랙을 가진 철도 네트워크일 수 있다. 이러한 철도 네트워크에서, 측방향 공간을 절약하는 포인트 스위치를 사용하는 것이 특히 유리하다.

본 발명의 다른 실시예, 장점 및 사용은 도면에 기초하여 종속 청구항 및 다음의 상세한 설명으로부터 명백하다.
도 1은 포인트 스위치의 개략 상면도;
도 2는 본 발명에 따른 포인트 스위치의 예시적인 실시예의 개략 종단면도;
도 3은 도 2에 따른 위치에서 포인트 스위치의 개략 단면도; 및
도 4는 다른 스위치 위치에 스위치 위치를 갖는, 도 3에 따른 포인트 스위치의 개략 단면도.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 포인트 스위치의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한다. 도 1은, 부분적으로만 도시되고 단순 지시된, 트랙에 구속된 차량을 위한 트랙(11)을 제공하는, 포인트 스위치의 제1 포인트 판(1)을 도시한다. 이 트랙(11)은 직선으로 연장되어, 스위치의 직선 방향으로, 또한 단순 지시된, 스위치의 외측으로 직선으로 연장되는 트랙(11')으로 연속된다. 추가적인 포인트 판(2)은 포인트 판(1) 아래에 위치되고, 여기서 도 1에서, 상부 포인트 판(1)은 하부 포인트 판(2)을 볼 수 있게 하기 위해 "투명한" 것으로 도시되어 있다. 포인트 판(2)의 상부에는, 또한 부분적으로만 도시되고 단순 지시된, 트랙에 구속된 차량을 위한 트랙(12)이 있다. 이 경우에, 포인트 판(2)은 곡선 트랙(12)을 지탱하며, 이 곡선 트랙은 트랙(11')으로부터 이탈하거나 이 트랙으로 병합되어, 단순 지시된 트랙(12')으로서 포인트 판(2)의 외측으로 연속된다. 곡선 트랙을 지탱하는 포인트 판(2)은 또한 특히 상면도에서 곡선 형상으로 구성된다.

"아래" 및 "위"라는 용어는 각각의 요소가 다른 요소 위에 서로 상하로 수직으로 배치된다는 것을 의미하며, 이 예에서 포인트 판(1)은 포인트 판(2) 위에 있다. 이것은 또한 다른 방식도 가능할 수 있다. "트랙"이란 용어는 임의의 종류의 레일 또는 레일 쌍을 위해 설계된 적합한, 트랙에 구속된 차량에 의해 통행될 수 있는 임의의 종류의 레일 또는 레일 쌍을 의미한다. 이것은 차량에 의해 둘러싸이는 임의의 게이지(gauge) 또는 단일 레일을 갖는 기존의 레일 쌍일 수 있다. 지시된 트랙이 각각의 포인트 판의 상부에서 연장되는 것이 아니라, 열차가 이 트랙으로부터 매달려 있도록 이 트랙이 포인트 판의 하부에 배치되는 것도 또한 본 발명에 포함된다. 트랙을 위해 설계된 차량은 열차, 궤도 전차(tram), 케이블 카, 모노레일 또는 트랙에 구속된 다른 차량을 포함하는 임의의 종류의, 트랙에 구속된 차량일 수 있으며, 본 발명에 따른 포인트 스위치는 이러한 모든 차량과 그 트랙을 위해 제공될 수 있고, 이 포인트 스위치를 포함하는 철도 네트워크는 전술한 방식으로 구성될 수 있으며, 언급된 차량을 위해 제공될 수 있다. 포인트 판이라는 용어는 본 발명에서 레일 또는 레일들을 지탱하는 임의의 기본적으로 판 형상의 요소를 지칭한다. 이 요소는 임의의 원하는 방식으로 형성될 수 있다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 포인트 스위치의 예시적인 실시예를 매우 단순화하여 도시한 종단면도 또는 횡단면도를 보여준다. 이것은 특히 도 1에 따른 포인트 스위치일 수 있고, 동일하거나 유사한 기능을 갖는 부분에는 도 1에서와 동일한 참조 부호들이 사용된다.

도 2 및 도 3은 제1 스위치 위치에 있는 포인트 스위치를 도시하며, 여기서 수평으로 놓인 포인트 판(1)은 포인트 스위치(1) 상에 위치된 트랙(11)이 포인트 판의 외측의 철도 네트워크의 트랙(11')과 정렬된 상태를 갖는 높이에 위치되는데, 즉 수직 위치를 갖는다. 그리하여 트랙(11') 상의 철도 네트워크 상에서 화살표(A) 방향으로 주행하거나 또는 화살표(A) 방향과 반대 방향으로 주행하는 차량은 포인트 판(1) 상에서 안내되고, 공간(6) 내 포인트 스위치 상에서 주행할 때 포인트 판(1) 바로 위에 위치된다. 이 예에서, 포인트 판(1) 상에 위치된 트랙은 직선 트랙(11)이어서, 차량은 직진 주행 방향으로 포인트 스위치를 통과한다. 도 2 및 도 3에서, 이 위치에서, 포인트 판(2)은 포인트 판(1) 아래에 있어서, 포인트 판(2)의 트랙(12)은 동작하지 않는다는 것이 명백하다.

다른 스위치 위치를 제공하기 위해 포인트 스위치가 활성화되면, 포인트 판(1)이 수직으로 상승되고, 포인트 판(2)도 또한 수직으로 상승된다.

포인트 판(2)은, 상승 운동이 종료 시에, 이 포인트 판(2) 상에 위치된 트랙(12)이 한편으로는 철도 네트워크의 트랙(11')과 정렬되고, 다른 한편으로는 철도 네트워크의 트랙(12')과 정렬된 상태를 갖는 높이에 배치되는, 즉 정렬된 상태의 수직 위치를 갖는 거리만큼 이 수평으로 놓인 포인트 판(2)이 상승된다. 그리하여 화살표(A)의 방향으로 트랙(11')에서 철도 네트워크를 주행하는 차량은 포인트 판(2) 상의 트랙(12)에서 안내되고, 이 포인트 스위치를 통과하는 동안 포인트 판(2) 바로 위 공간(6)에 위치된다. 이 예에서, 포인트 판(2) 상에 위치된 트랙은 곡선 트랙(12)이어서, 차량은 곡선 이동 방향으로 포인트 스위치를 통과한다. 도 2 및 도 4는, 이 포인트 스위치의 이러한 위치에서, 차량이 주행될 공간(6)을 깨끗하게 유지하면서, 포인트 판(1)이 포인트 판(2) 위에 위치될 정도로 상방으로 상승되거나 이동된 것을 도시한다. 이 위치에서, 포인트 판(1)의 트랙(11)은 동작하지 않는다. 차량이 방향(B)으로 트랙(12')으로부터 오는 방식으로 포인트 스위치를 갖는 철도 네트워크를 통과할 때에도 동일한 상황이 적용되며, 차량은 트랙(12)을 갖는 제2 포인트 판을 통과하고 포인트 스위치 외측의 트랙(11')으로 안내된다.

전이 원호 부분(transition arc)으로서 곡선 트랙 구획은, 차량이 고속으로 및 우수한 안락감으로 이들 구획을 주행할 수 있기 위해 종래의 스위치의 경우 기본적으로 알려진 본질적으로 클로소이드 형상으로 구성되는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 3의 스위치 위치에서, 포인트 판(1)은 수단(3) 및 또한 가능하게는 수단(5)에 의해 위치되고, 스위치 기능을 수행할 수 있는 방식으로 강성으로 유지되며, 차량이 이를 통해 주행하는데 안정적이다. 도 2 및 도 4의 스위치 위치에서, 포인트 판(2)은 수단(4)에 의해 및 또한 가능하게는 수단(5)에 의해 위치되고, 스위치 기능을 수행할 수 있는 방식으로 강성으로 유지되며, 차량이 이를 통해 주행하는데 안정적이다. 이것은 또한 수단(3 또는 4) 및 가능하게는 수단(5)의 대응하는 구성에 의해 차량이 고속으로 주행하는 것을 보장할 수 있다. 포인트 판(1 및 2)은 강성이고 본질적으로 판 형상의 몸체로 각각 구성되고, 철 구조물 또는 철근 콘크리트 구조물 또는 임의의 다른 방식으로 형성될 수 있다. 포인트 판은 그리드(grid)형 구성 요소로 설계할 수 있다. 각각의 포인트 판은 트랙을 수용하기에 적합하고, 철도 네트워크 상에서 주행하는 차량이 이를 통해 주행할 수 있을 만큼 충분한 강도를 갖는 판 형상의 구성 요소를 나타내야 하는 것이 본질적이다.

도시된 예에서, 수단(3)은 포인트 판(1)의 양측에 배치된 복수의 안내부로 형성된다. 이 예에서 이들 수단은 포인트 판(1)을 수직으로 이동시키는 구동 수단을 동시에 포함한다. 이와 관련하여, 포인트 판(1)을 안내하는 기능 및 포인트 판을 상승 및 하강시키는 구동 기능이 모두 개별 안내 수단(3)에서 결합될 수 있다. 그러나, 포인트 판이 변위되는 동안 수단(3)의 일부는 단지 안내만 하는 기능을 하고, 수단(3)의 다른 부분은 상승 및 하강을 수행하는 방식으로 수단(3)이 또한 구성될 수 있다. 수단(3)은 바람직하게는 또한 지지부(3')를 더 포함하되, 이 지지부는 고체 기저층(5') 상에 지지되고, 포인트 판을 위한 접촉 표면을 형성한다. 상승 및 하강 수단은 이 기능을 위해서만 사용되고, 포인트 판을 통해 주행하는 것이 가능한 위치에서, 포인트 판은 지지부에 의해 제 위치에 유지되어서, 상승 및 하강 수단은 전체적으로 또는 부분적으로 이 위치에서 응력으로부터 해방된다.

도시된 안내 및 상승 및 하강 수단(3)에 더하여, 차량이 이를 통과하는 위치에서 각각의 포인트 판을 지지 구조물(5)로 측방향으로 안내하고, 및/또는 포인트 판을 통해 주행하는 것이 발생하는 스위치 위치에서 포인트 판을 제 위치에 해제 가능한 방식으로 유지할 수 있는 안내 수단 및/또는 해제 가능한 체결 수단이 더 제공될 수 있다.

수단(3)은 기둥(column)형 수단으로 형성될 수 있으며, 이에 의해, 한편으로는, 도 3의 스위치 위치에서와 같이, 포인트 판(1)이 이를 통해 주행하는 것이 가능한 위치에 있을 수 있고, 다른 한편으로는, 도 4의 스위치 위치에서와 같이, 이 기둥형 수단을 따라 포인트 판(1)이 수직으로 이동되어, 이 포인트 판이 공간(6) 위의 위치에 배치되어, 포인트 판(2) 상에서 연장되는, 차량이 주행하는데 필요한 공간(6)을 해방시킬 수 있다.

포인트 판들을 이동시키는 구동부는 임의의 원하는 방식으로 설계될 수 있다. 한편으로는, 기둥형 수단(3)의 일부는 나사산 형성된 스핀들로서 구성될 수 있다. 이 경우 나사산 형성된 스핀들이 놓여지는 내부 나사산을 갖는 홀더는 포인트 판(1) 상에 제공된다. 나사산 형성된 스핀들과 홀더가 상대적으로 회전하는 것에 의해 상방 또는 하방으로 수직으로 이동하는 것이 달성될 수 있다(특히 도 3 및 도 4에서 상부 및 하부 참조). 나사산 형성된 스핀들로 구성되지 않은 기둥형 수단(3)은 대응하는 안내 수단이 포인트 판(1)에 제공되고 이 수단은 적어도 부분적으로 기둥형 수단(3)을 둘러싼다는 점에서 안내하는 기능을 수행한다. 이 경우에도, 포인트 판(1)은 주행이 가능한 위치에서 지지부(3') 상에 놓일 수 있다.

한편으로, 상승 및 하강 수단은 또한 로프(rope)형 수단으로 구성되는 것이 바람직할 수 있다. 이들 수단은 기둥 형상 수단(3)의 일부를 형성할 수 있는 반면, 다른 기둥 형상 수단(3)은 안내하는 부분으로서 계속 구성된다. 가능하게는, 모든 수단(3)은 또한 로프 형태로 구성되고, 추가적인 안내부들이 제공된다. 따라서 피동 로프 드럼에 의해 포인트 판(1)을 상승 또는 하강시키는 로프형 수단은 단축(상승) 또는 다시 연장(하강)될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 로프형 상승 수단 또는 하강 수단은, 포인트 판이 도 1에 도시된 바와 같이 주행이 가능한 위치에 있을 때 포인트 판(1)이 놓이는 상기 지지부(3')와 결합된다.

포인트 판(2)을 변위시키고 바람직하게는 또한 안내하는 것은 기둥형 수단(4)에 의해 딜성할 수 있다. 도시되지 않은 다른 수단은 또한 포인트 판(2)의 경우에 존재할 수 있고, 이는 포인트 판(2)의 측에서 지지 구조물(5)과 상호 작용할 수 있다. 도시된 실시예에서, 기둥형 수단(4)은 포인트 판(1)에 요구되는 것보다 포인트 판(2)에 더 작은 수직 변위 경로를 제공해야 한다. 포인트 판(2)을 도 3의 위치로부터 도 4의 위치로 변위시키고 다시 되변위시키는 것만이 요구된다. 기둥형 수단(4)은 예를 들어 유압 상승 수단일 수 있다. 복수의 수단 중 일부는 피동 상승 수단 및 하강 수단으로서 기능할 수 있고, 수단(4)의 다른 부분은 상승 및 하강 동안 포인트 판(2)을 안내하는 수단으로서 단지 기능할 수 있다. 포인트 판(2)은 또한 로프식 상승 및 하강 수단에 의해 상승 및 하강될 수 있다. 지지부(2)는 또한 포인트 판(2)을 위해 제공될 수 있고, 이 지지부는 이를 통해 주행하는 것이 발생하는 위치에서 기저층(5')에 대해 포인트 판(2)을 지지하여, 트랙(12)이 상부에 위치된 포인트 판(2)을 통해 차량이 주행할 때 상승 및 하강 수단에 가해지는 응력을 완전히 또는 부분적으로 완화시킬 수 있다.

수단(3 및 4)을 구동하는 것은 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 방식으로 구성될 수 있으며, 특히 전기 모터 및/또는 유압식 및/또는 공압식 구동일 수 있다.

스위치 상에서 주행하는 차량이 레일 또는 레일들을 통해 견인 전류를 공급받는 경우, 트랙들 사이에서 견인 전류를 스위칭하는 수단이 제공되어, 특정 시간에 요구되지 않은 트랙을 스위치 오프시킬 수 있다. 그러나 두 트랙은 또한 지속적으로 전기를 공급받을 수 있다. 차량이 오버헤드 접촉선을 통해 견인 전류를 공급받는 경우, 오버헤드 접촉선은 각 경우에 포인트 판으로 대체되어야 한다. 가능하게는 상부 포인트 판 상에 하부 트랙을 위한 오버헤드 접촉선이 배치될 수 있다. 오버헤드 접촉선의 실시예는 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 통상의 지식에 기초하여 제공될 수 있으므로, 이것은 여기서 더 설명되지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예가 본 명세서에 설명되었지만, 본 발명은 이들로 제한되지 않고 또한 다음의 청구범위 내에서 다른 방식으로 수행될 수도 있다는 것이 분명히 주목된다.

Claims (8)

1. 제1 강성의 트랙을 운반하는 제1 포인트 판, 및 제2 강성의 트랙을 운반하는 제2 포인트 판을 갖는 포인트 스위치로서, 상이한 스위치 위치는 상기 포인트 판들을 변위시킴으로써 달성될 수 있고, 상기 포인트 판들은 서로 상하로 수직으로 배치되고, 상기 상이한 스위치 위치는 상기 포인트 판들을 수직으로 변위시키는 것에 의해 달성될 수 있고, 상기 상이한 스위치 위치 중 제1 스위치 위치에서 상기 제1 포인트 판의 상기 강성의 트랙은 상기 포인트 스위치에 의해 제공되는 이동 방향을 정의하고, 상기 상이한 스위치 중 제2 스위치 위치에서 상기 제2 포인트 판의 상기 강성의 트랙은 상기 포인트 스위치에 의해 제공되는 이동 방향을 정의하는, 포인트 스위치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 강성의 트랙은 클로소이드(clothoid) 형태로 만곡되고, 상기 제2 강성의 트랙은 직선인, 포인트 스위치.
3. 제1항에 있어서, 상기 포인트 판들을 수직으로 변위시키기 위해, 상기 포인트 판들을 상승 및 하강시키는 복수의 수단이 상기 포인트 판들의 외측을 따라 배치되는, 포인트 스위치.
4. 제1항에 있어서, 상기 포인트 판들이 수직으로 이동되는 것을 안내하는 복수의 안내 수단이 상기 포인트 판들의 외측을 따라 제공되는, 포인트 스위치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 포인트 판과 상기 제2 포인트 판은 기저층에 대해 이동할 때 지지부 상에 지지되는, 포인트 스위치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 강성의 트랙과 상기 제2 강성의 트랙은 각각 하나의 레일을 포함하거나, 한 쌍의 평행한 레일을 포함하는, 포인트 스위치.
7. 제1항의 적어도 하나의 포인트 스위치를 포함하는 철도 네트워크.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1 강성의 트랙과 상기 제2 강성의 트랙은 지하에 배치되는 것을 특징으로 하는 철도 네트워크.