WO2001021895A1 - Adhäsionsweiche - Google Patents

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WO2001021895A1
WO2001021895A1 PCT/CH2000/000503 CH0000503W WO0121895A1 WO 2001021895 A1 WO2001021895 A1 WO 2001021895A1 CH 0000503 W CH0000503 W CH 0000503W WO 0121895 A1 WO0121895 A1 WO 0121895A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tracks
track section
switch
substructure
track
Prior art date
Application number
PCT/CH2000/000503
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Pfenniger
Hansjörg Suter
Original Assignee
Vt Verkehrs- Und Industrietechnik Ag
Rigi Bahnen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vt Verkehrs- Und Industrietechnik Ag, Rigi Bahnen filed Critical Vt Verkehrs- Und Industrietechnik Ag
Priority to DE50010358T priority Critical patent/DE50010358D1/de
Priority to AU69771/00A priority patent/AU6977100A/en
Priority to EP00958084A priority patent/EP1214474B1/de
Priority to AT00958084T priority patent/ATE295914T1/de
Publication of WO2001021895A1 publication Critical patent/WO2001021895A1/de

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/22—Tracks for railways with the vehicle suspended from rigid supporting rails
    • E01B25/26—Switches; Crossings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B25/00—Tracks for special kinds of railways
    • E01B25/02—Tracks for rack railways
    • E01B25/06—Switches; Frogs; Crossings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B7/00—Switches; Crossings
    • E01B7/02—Tongues; Associated constructions
    • E01B7/06—Constructions with flexible tongues or flexible fishplates

Definitions

  • the present invention relates to a track switch according to the preamble of the independent claims.
  • Today's railroad switches are based on the principle of the tongue switch. These consist of a Y-shaped track section with a switch heart and two thin, tongue-shaped track sections. The change of direction is initiated by means of the tongue-shaped track sections in that these are brought into abutment against one or the other track section by means of an external mechanism.
  • These constructions represent a discontinuity in the course of the track. They are only of limited use for fast-moving railways, since a reduction in speed is usually required when passing through such a switch. For high-speed trains that travel at top speeds of several hundred kilometers per hour, this means long braking distances and high material loads.
  • the discontinuities in known switches for example the switch heart, also represent a certain safety risk. Derailments due to incorrectly set or defective switches are known. With full braking in the turnout area, the risk of derailment increases massively because today's turnouts represent a weak point.
  • various control systems for magnetic levitation trains and other lanes encompassing the lane are known.
  • WO98 / 05820 shows, for example, a transition connection for track-guided vehicles encompassing travel paths (magnetic levitation trains and the like). This transfer connection is used to change lanes and is therefore not a switch that is suitable for conventional railways. With this construction, the routes are only encompassed by one vehicle and therefore, in comparison to conventional railways, do not have to meet any requirements regarding the parallelism of several tracks.
  • a switch for a monorail vehicle is known from GB 899,627. This solution is not suitable for conventional, multi-track, rail-bound funding.
  • a switch for magnetic levitation trains is known from DE 40 38 339. This arrangement uses converter-fed motors that can be controlled and positioned with high precision. This solution is not suitable for conventional, multi-track, rail-bound conveyors.
  • a switch for magnetic levitation trains is known from DE 40 16 821.
  • sections of the carrier are elastically bent over approximately the same adjustment paths, regardless of the actual length of the transition. This solution is not suitable for conventional, multi-track, rail-bound funding.
  • the invention disclosed here relates to a switch for railways, high-speed railways and other rail-bound transport and conveying means, in which two tracks (tracks) run parallel, at the same distance from each other, per lane.
  • a first track section is alternatively connected to two further track sections via a pivotable track section.
  • the movement of the swiveling track section is essentially based on elastic material deformation.
  • the switch according to the invention is intended for railways and other rail-based transport and conveying means.
  • the switch has a substructure which is connected to a first and two second track sections arranged in a Y-shape with respect to one another.
  • a track section that can be pivoted between two end positions parallel to the substructure is used to alternatively connect the first to one of the second track sections.
  • This pivotable track section is operatively connected to the substructure and has a plurality of elastically bendable tracks which are caused to bend by an associated adjusting means.
  • At least one spacer is operatively connected to the elastically bendable tracks and is arranged and designed in such a way that the bendable tracks are parallel to each other in the end positions.
  • At least one securing device secures the swiveling track section against unintentional shifting relative to the substructure in the end positions.
  • a switch according to the invention has a substructure with connections (fixed points) for the tracks to be connected.
  • the substructure is usually used for the storage and bedding of the swiveling track section. Changes in length due to thermal conditions, in particular of the pivotable track section, are compensated by, for example, the substructure carrying out a corresponding compensation movement. If necessary, there is a thermal coupling between the substructure and the swiveling track section. Forces from the swiveling track section and the loads from the track connected to the switch are usually absorbed by the substructure. For this reason, it is designed to be massive.
  • the pivotable track section is generally connected to the substructure via a fixed point and has two elastically bendable tracks which run parallel to one another at least in certain positions (end positions).
  • spacing means are available which coordinate the distance between the several elastically bendable tracks.
  • the spacing means are arranged in such a way that the requirements with regard to parallelism are met at least in defined positions.
  • the spacing means are also designed so that they do not negatively influence the bending of the tracks.
  • the elastically pivotable track section has further means which stabilize the tracks, in particular in the end positions, so that they do not buckle or otherwise fail even under high loads (lateral, braking forces).
  • the course of the bendable track section is defined, for example, by limiting means (for example mechanical stops), which at the same time can have a depressing function in order to prevent the track from being lifted off the substructure.
  • limiting means for example mechanical stops
  • These limiting means can be mechanical stops or similarly functioning elements, for example.
  • the course of the change of direction is defined by a targeted arrangement of the limiting means.
  • the track sections to be connected have means in the area of the joints (eg displaceable intermediate pieces, securing means) which compensate for discontinuities and / or secure them against unintentional shifting. These or other means can be designed so that they indicate whether a defined state is reached or not (signal generator).
  • a safety mechanism (lock, rail lock) prevents unwanted separation of the tracks to be connected in one end position.
  • the swiveling track section is secured along its length in defined positions by means of securing means such that it cannot carry out any unwanted movement.
  • the securing means can, for example, be arranged in such a way that they establish an additional operative connection between the substructure and the pivotable track section.
  • the spacing means defining the distance between the tracks must therefore be designed in such a way that they do not have a negative restriction on the pivotable section of the track, for example by elements which have a partially inadmissibly stiffening effect.
  • a continuous course of the swiveling track section is particularly important for fast-moving railways (speed over 30 km per hour).
  • the distance between the moving track sections is guaranteed, for example, by means of spacing means (spacing means) which are arranged regularly or irregularly and are operatively connected to the tracks.
  • spacing means spacing means
  • These distance means are operatively connected to the track sections in such a way that they do not negatively influence a movement of the pivotable track section, for example by locally leading to a relevant, partial stiffening.
  • the distance means are advantageously in the area below or between the swiveling tracks. When positioned below the tracks, they can be integrated into sleeper bodies, for example.
  • these can be arranged so that self-locking occurs when the switch is loaded, so that unwanted displacement is avoided. Unintentional shifting is prevented by means of special securing means, so that the switch can also be driven at high speeds if necessary.
  • One embodiment of the invention has, in the region of the pivotable track section, threshold-like distance means which determine the distance (parallelism) between the tracks.
  • the threshold-like distance means are arranged, respectively. trained that their distance determining the distance always have the same angle to the tracks.
  • a corresponding arrangement can be achieved in a simplified manner as follows.
  • these distance means In the area of a second opposite track, these distance means have a groove which is arranged essentially parallel to the second track section. A pin engages in this groove and is operatively connected to the second track.
  • This arrangement is designed so that the relative distance between the first and the second track section always remains the same, even if the tracks are swiveled sideways. It is thereby achieved that the relative distance is always maintained when the track sections to be moved are deflected, and yet pivoting is not hindered.
  • the spacing means and the operative connection between this and the track sections are in particular designed in such a way that they do not lead to any disadvantageous partial stiffening of the track section to be pivoted, do not significantly influence the free bending length and also do not a polygon.
  • the pivoting movement of the tracks is limited by means of mechanical stops, which are operatively connected to the base of the switch. Securing elements, which create an operative connection between the swiveling track and the substructure, secure against unintentional shifting.
  • a further embodiment has spacing means (spacing means), which are designed, for example, as sleeper bodies and are movably operatively connected to the track sections via hinge connections.
  • spacing means are designed, for example, as sleeper bodies and are movably operatively connected to the track sections via hinge connections.
  • a defined, individual arrangement of the individual sleeper bodies with respect to the tracks ensures that, at least in certain end positions, the distance between the track tracks and the other elements running in parallel is exactly maintained. This can be achieved, for example, by arranging each sleeper body at a defined angle to the track lines. This angle is dependent on the predetermined shape of the deflection of the track sections and the distance of the sleeper bodies from the non-moving part of the track. The angle is chosen so that it is identical but complementary in the undeflected and in the deflected state.
  • a corresponding arrangement guarantees that, due to complementary angles, the distance between the tracks in the end positions corresponds to the specifications.
  • the articulated connections are highly resilient, inexpensive to manufacture and have low friction. They are particularly easy to maintain and reliable.
  • the entire bending length is available for the swiveling track section if required.
  • the risk of polygon formation due to varying stiffness of the cross sections is deliberately avoided, which is particularly advantageous for fast-moving transport systems.
  • Spacers are advantageously supported on the base of a switch or other delimiting elements, so that the friction or form fit
  • Track lines and the other parallel elements are secured against lateral shifting under high loads.
  • the support provides in particular that the switch can be switched in the unloaded state without great effort, but prevents unwanted shifting in the loaded state (e.g. by means of a funding).
  • Turnouts according to the invention are notable for their insensitivity to weather influences (lower heating output in winter). Coupling with the switch base also ensures that thermal expansions are equalized.
  • the course of the curvature, or the track course of the track sections to be moved, is ensured in the straight and in the deflected position if necessary by mechanical stops or similar active elements. Basically, it is possible to implement any curve shape.
  • Securing means secure the tracks in the end positions.
  • the fixed points of the switch are chosen so that a thermal elongation does not influence or compensate for the transitions between the fixed and the moving track sections. Appropriate construction of the switch base ensures that thermal changes do not affect operational safety.
  • the transitions between the individual track sections are designed so that no unintentional contact occurs during pivoting.
  • Servo systems are preferably used for the deflection of the track sections to be moved, for example in the form of mechanical, electrical, hydraulic servos. motors and lever systems, etc., used. These are operatively connected to the parts to be moved, for example via lever systems.
  • Fig. 1 shows schematically an embodiment of an inventive
  • FIG. 2 shows a detail A from FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a detail B from FIG. 1,
  • FIG. 4 shows the switch according to FIG. 1 in a first position
  • FIG. 5 shows a switch according to FIG. 1 in a second position
  • FIG. 6 schematically shows a further embodiment of a switch according to the invention in a perspective view
  • FIG. 7 shows a detail C from FIG. 6,
  • FIG. 8 shows a detail D from FIG. 6,
  • FIG. 9 shows the switch according to FIG. 6 in a different perspective
  • FIG. 10 shows a detail F from FIG. 10.
  • Figure 1 shows schematically and simplified a preferred embodiment of an adhesion switch 1 according to the invention in a perspective view.
  • the switch 1 includes a first track section 2 which can be connected to a third 3 and a fourth 4 track section via a laterally deflectable (pivotable) track section 10.
  • the pivotable track section 10 has two end positions here. In the first straight end position shown, the track section 10 connects the track sections 2 and 3. In a second end position (cf. FIG. 5), the track section 10 connects the track sections 2 and 4.
  • the track sections 2, 3, 4 are firmly connected to the substructure 20 via fixed points 17.
  • the movable track section 10 rests here on the substructure 20 and is pivotably arranged laterally thereon, essentially parallel to the surface.
  • the pivotable track section 10 has spacing means 15 (coupling means) which are here operatively connected to the tracks 30 via joints 14.
  • the distance means are here operatively connected to the tracks 30 via joints 14.
  • the spacing means 15 rest on the substructure 20 and can be moved laterally in the unloaded state. If the switch is loaded, for example by a train carriage, the spacing means 15 are pressed against the substructure 20 in such a way that the track section 10 is stabilized.
  • the pivotable track section 10 has securing means 9 (see FIGS. 2 and 3) which can be brought into engagement with the substructure 20 and / or with the tracks 30 of the track sections 3, 4 in end positions.
  • the pivotable track section 10 is firmly connected to the substructure 20 via a clamping point 16 (fixed point). Since the tracks 30 of the pivotable track section 10 are operatively connected to one another in an articulated manner via the spacing means 15, they exhibit a coordinated movement in the event of lateral bending.
  • the arrangement of the spacing means 15 (coupling means), the joints 14 and the tracks 20 is chosen in the embodiment shown here such that the tracks 30 of the pivotable track section 10 are parallel in two end positions defined by mechanical stops 21 (see FIGS. 4 and 5) run.
  • the course of the pivotable track section 10 is defined by the positioning of the stops 20 and 21.
  • the spacing means 15 coordinate and determine the parallel distance between the tracks 30.
  • Each of the spacing means 15 has an individual angle f (see FIGS. 4 and 5) relative to the tracks 30, which is chosen such that it is complementarily the same in the end positions ( see FIG. 2). This guarantees that the parallelism between the tracks 30 in the end positions corresponds to the specifications.
  • FIG. 2 shows a detail A from FIG. 1.
  • a securing means 9 can be seen, which operatively connects a track 30 of the third track section 4 and a track 30 of the pivotable track section 10 in such a way that the tracks 30 are secured against lateral displacement.
  • the securing means 9 here consists of a bolt 35 which can be displaced in the longitudinal direction by means of a linear drive 36.
  • the bolt 35 is mounted in a linear guide 37 and can be operatively connected to a counterpart 38.
  • a signal transmitter (not shown in more detail) is arranged, which indicates correct / incorrect positioning of the tracks 30.
  • FIG. 3 shows a detail B from FIG. 1.
  • Two tracks 30 can be seen, which are operatively connected to one another via a spacer 15 and articulated connections 14.
  • the articulated connections 14 are configured here such that they can be rotated about an axis Z arranged essentially perpendicular to the substructure 20, in such a way that a lateral pivoting of the track section 10 relative to the substructure 20 is made possible.
  • the spacing means 15 coordinate the distance between the tracks 30.
  • a securing means 9, which is temporarily in operative connection with the substructure 20, is here assigned to the spacing means 15 and serves to prevent an unwanted displacement of the movable track section 10.
  • These are a device by means of which a bolt (not shown in detail) can be introduced into a corresponding opening in the substructure.
  • a mechanical stop 21 serves to limit the lateral pivoting movement of the movable track section 10. The stop 21 is attached to the substructure 20 here.
  • FIG. 4 shows the switch according to Figure 1 in a plan view.
  • the pivotable track section 10 is shown in the "straight" position.
  • Each of the spacing means 15 has an individual angle fl to flO with respect to the tracks 30. This is selected such that it is complementary in the "deflected" position (see FIG. 5) is equal to.
  • the lateral movement of the track section 10 is carried out by means of the beat 21 limited.
  • Securing means 9 secure the movable track section 10 in end positions in which it connects two tracks with each other against unwanted lateral displacement.
  • the movable track section 10 is firmly connected to the substructure 20 at a clamping point 16.
  • the substructure 20 is designed and matched to the movable track section 10 such that it compensates in particular for a thermal change in length of the movable track section 10.
  • the track sections 2, 3, 4 leading in and out are also here firmly connected to the substructure 20 via clamping points 17 (fixed points) such that the movable track section is not negatively loaded.
  • means (not shown in more detail) are present in the region of the joints between the movable 10 and the rigid track sections 3, 4, which compensate for discontinuities and avoid possible collisions between the tracks 30.
  • These are, for example, slidably arranged rail segments or other means.
  • the tracks 30 can thus be connected smoothly.
  • FIG. 5 shows the switch according to FIG. 1 in a “deflected” position.
  • the spacing means 15 have complementary equal angles fl ′ to flO ′.
  • Securing means 9 provide operative connections between the tracks 30 and / or the substructure in such a way that they are secured in the end positions against unintentional displacement. If necessary, additional means are provided which prevent the movable track section 10 from being “lifted off” the substructure 20. This can be achieved, for example, by the stops 20 engaging over the distance means 15 in the end positions.
  • the stops 20 here define the course of the curvature of the movable track section 10.
  • the movable track section 10 is advantageously driven by means of an associated adjusting means, for example a linear drive and bumpers (neither of which is shown in detail). Hydraulic, electrical or other drives are particularly suitable.
  • the track strands 30 of the movable track section 10 are firmly connected to the substructure 20 of the switch 1 at a clamping point 16.
  • the substructure 20 is matched to the movable track section 10 in such a way that thermal changes in length of the track strands 30 are equalized by a corresponding change in length of the substructure 20.
  • relevant division errors and problems when switching the switch can be avoided.
  • other points for example in the area of a distance means 15, can also be designed as a fixed point in one direction. For example, by rollers guided in grooves (not shown in detail), which serve as guide elements for one or more spacing means 15. Equivalent solutions are conceivable. Other arrangements of the fixed points and of compensation elements are of course possible.
  • FIG. 6 schematically and in a greatly simplified manner shows a further embodiment of a switch 1 according to the invention in a perspective view.
  • the tracks 30 of the movable track section 10 are each attached to a bendable carrier 24. These carriers 24 serve here, among other things, to stabilize the tracks 30 when under load.
  • the carriers 24 rest on the substructure 20 and can be moved (pivoted) parallel to a surface of the substructure in the unloaded state.
  • the tracks 30 and the beams 24 operatively connected to them are firmly connected to the substructure 20 in the area of a clamping point 16 such that they cannot move in this area.
  • the track sections 2, 3, 4 are also firmly connected to the substructure 20 via corresponding clamping points 17.
  • the distance between the tracks 30, respectively. the carriers 24, is defined here by a spacer 15, which in simplified form has the shape of a lattice-shaped frame.
  • This lattice-shaped frame 15 extends from one track 30 to the other and is operatively connected to it via guide means 25.
  • the guide means 25 are designed such that they allow a certain relative displacement of the frame 15 with respect to the tracks 30.
  • the spacer 15 is designed in such a way that a continuous curvature of the tracks is possible during which the distance between the tracks is maintained in the end positions.
  • the grid-shaped spacer 15 is designed in such a way that it can be pivoted laterally as a result of elastic material deformation.
  • the structure of the spacer 15 is selected so that it does not have a negative effect on the continuous course of the tracks 30. In the embodiment shown here, this is made possible by slots which are arranged in the region of the tracks 30. Alternative arrangements are possible as long as they do not have a negative effect on the course of the tracks 30. These slots are explained in
  • the embodiment shown here has, in the region of the movable track section 10, frame-shaped spacing means 15 which are approximately perpendicular to the track strands 30 and which are operatively connected to the tracks 30 at several points are arranged between the tracks 30.
  • the spacer 15 is arranged to be longitudinally displaceable, so that the mobility required for lateral pivoting parallel to a surface of the substructure 20 results.
  • Columns 23 are closed or opened depending on the direction of the deflection of the movable track section 10. In the situation shown here, in which the track section 10 is “straight”, the columns 23 which, as seen by the viewer, are closer to the upper edge of the picture are “closed” and the opposite columns 23 are “open” (cf. FIGS. 10 and 11) ,
  • the track strands 30 remain approximately parallel during the entire pivoting movement.
  • the bending line is defined via columns 23 and stops 21.
  • Actuating forces for setting the switch are advantageously introduced via an associated actuating means, for example a lever system with a drive (neither of which is shown in detail).
  • FIG. 7 shows a detail C from FIG. 6.
  • Two tracks 30 of the pivotable track section 10 with associated laterally bendable supports 24 can be seen. These tracks 30 connect to track 30 of the third track section 3 in the end position shown here.
  • securing means 9 are arranged which prevent unwanted displacement of the tracks 30 of the movable track section 10 in end positions.
  • the securing means 9 here consist of a linear drive 26 and a guided bolt 27 which can be brought into operative connection with the substructure 20.
  • the spacer 15 extends here between the carriers 24 and determines the distance between the tracks 30.
  • Guide means 25 are here firmly connected to the carriers 24 and are operatively connected to the spacer 15 such that the distance means 15 are relatively displaceable relative to at least one of the tracks 30.
  • Columns 23 are arranged here in such a way that the spacing means 15 can be pivoted laterally and in coordination with the tracks 30 of the movable track section 30.
  • the spacer 15 is elastically deformed during this process.
  • Columns 23 are “opened” or “closed”. When the columns 23 are closed, they act as stops to stabilize the movable track section.
  • the spacer 15 is designed such that it does not adversely affect the course of the tracks 30, for example by partial stiffening.
  • the pivotable track section 10 and the substructure 20 are matched to one another in such a way that a thermal change in length is compensated for by means of a counter movement.
  • FIG. 8 shows a detail D from FIG. 6.
  • a securing means 9 can be seen, which is arranged here laterally on the carrier 24.
  • the securing means 9 is operatively connected in the end positions to a counterpart 8 which is designed here as an opening in the substructure 20.
  • a final position is defined by stops 21 which cooperate with the carrier 24 in. Additional means of protection can be provided if necessary.
  • FIG. 9 shows the switch 1 according to FIG. 6 in another perspective view.
  • the columns 23 can be seen in the area of the spacer 15, which were not visible in FIG. 6. These columns 23 are opened in this position, so that they allow a lateral pivoting movement of the movable Do not counteract track section 10 towards fourth track section 4.
  • the end position of the movable track section 10 is defined, for example, by means of stops 21. Securing means 9, in particular in the end positions, prevent the movable track section 10 from being moved unintentionally.
  • FIG. 10 shows a detail F from FIG. 9.
  • the open columns 23 can be seen particularly well in this illustration. These open columns 23 are closed when the movable track section 10 pivots toward the fourth track section 4. In the "closed" position, a certain self-locking action occurs, which counteracts an inadmissible deformation of the movable track section 10.
  • the gaps 23 are arranged and designed such that they coordinate with the bending line of the movable track section.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Weiche (1) für Eisenbahnen und andere schienengebundene Transport- und Fördermittel. Diese Weiche (1) weist einen ersten (2) und zwei zweite, zueinander Y-förmig angeordnete Gleisabschnitte (3, 4) auf, die über einen zwischen zwei Endpositionen parallel zum Unterbau (20) schwenkbaren Gleisabschnitt (10) alternativ verbindbar sind. Der schwenkbare Gleisabschnitt (10) ist mit dem Unterbau (20) wirkverbunden und weist mehrere elastisch biegbare Gleise (30) auf, die durch Stellmittel zur Biegung veranlasst werden. Ein Distanzmittel (15) ist mit den elastisch biegbaren Gleisen (30) wirkverbunden und derart angeordnet, dass die biegbaren Gleisstränge (30) in den Endpositionen jeweils parallel zueinander stehen. Mindestens ein Sicherungsmittel (9) sichert in den Endpositionen den schwenkbaren Gleisabschnitt (10) gegen ungewolltes Verschieben gegenüber dem Unterbau (20).

Description

ADHASIONSWEICHE
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gleisweiche gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
Heutige Weichen für Eisenbahnen basieren auf dem Prinzip der Zungenweiche. Die- se bestehen aus einem Y-förmigen Gleisabschnitt mit einem Weichenherz und zwei dünnen, zungenförmigen Gleisabschnitten. Der Richtungswechsel wird mittels den zungenförmigen Gleisabschnitten eingeleitet, indem diese mittels einem externen Mechanismus gegen den einen oder den anderen Gleisstrang in Anschlag gebracht werden. Diese Konstruktionen stellen eine Unstetigkeit im Verlauf der Geleise dar. Sie eignen sich nur beschränkt für schnellfahrende Eisenbahnen, da in der Regel beim passieren einer solchen Weiche eine Reduktion der Geschwindigkeit erforderlich ist. Bei Hochgeschwindigkeitszügen, die mit Spitzengeschwindigkeiten von mehreren hundert Kilometern pro Stunde verkehren, bedeutet dies lange Bremswege und hohe Materialbelastungen. Die Unstetigkeiten bei bekannten Weichen, z.B. das Weichenherz, stellen zudem ein gewisses Sicherheitsrisiko dar. Entgleisungen aufgrund falsch gestellter oder defekter Weichen sind bekannt. Bei Vollbremsungen im Weichenbereich steigt die Gefahr von Entgleisungen massiv, da die heutigen Weichen eine Schwachstelle darstellen. Neben den herkömmlichen Zungenweichen sind verschiedene Stellsysteme für Magnetschwebebahnen und andere fahrspurumgreifende Fördermittel bekannt.
WO98/05820 zeigt bspw. eine Überleitverbindung für fahrwegumgreifende spurgeführte Fahrzeuge (Magnetschwebebahnen und dergleichen). Diese Überleitverbindung dient zum Wechseln der Fahrspur und ist daher keine Weiche die sich für herkömmliche Eisenbahnen eignet. Die Fahrwege werden bei dieser Konstruktion von einem Fahrzeug nur je einzeln umfasst und müssen daher im Vergleich zu herkömmlichen Eisenbahnen keine Anforderungen hinsichtlich der Parallelität von mehreren Gleissträngen erfüllen.
Aus GB 899,627 ist eine Weiche für ein Monorail-Fahrzeug bekannt. Diese Lösung ist für herkömmliche, mehrgleisige schienengebundene Fördermittel nicht geeignet.
Aus DE 40 38 339 ist eine Weiche für Magnetschwebebahnen bekannt. Bei dieser Anordnung werden hochgenau regel- und positionierbare stromrichtergespeiste Motoren eingesetzt. Diese Lösung ist für herkömmliche, mehrgleisige schienengebun- dene Fördermittel nicht geeignet.
Aus DE 40 16 821 ist eine Weiche für Magnetschwebebahnen bekannt. Bei dieser Anordnung werden unabhängig von der tatsächlichen Länge des Übergangs Abschnitte der Träger über in etwa gleiche Stellwege elastisch verbogen. Diese Lösung ist für herkömmliche, mehrgleisige schienengebundene Fördermittel nicht geeignet.
Es ist Aufgabe der hier offenbarten Erfindung eine Weiche für Eisenbahnen und andere schienengebundene Transport- und Fördermittel mit mehreren parallelverlaufenden Gleissträngen aufzuzeigen, welche die bekannten Nachteile heutiger Weichen vermeidet und sich insbesondere für Hochgeschwindigkeitseisenbahnen eignet. Die Weiche soll bei Bedarf ohne signifikante Geschwindigkeitsreduktion passierbar sein.
Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen definierte Erfindung gelöst.
Die hier offenbarte Erfindung betrifft eine Weiche für Eisenbahnen, Hochgeschwin- digkeitseisenbahnen und andere schienengebundene Transport- und Fördermittel, bei der pro Fahrspur zwei Gleisstränge (Gleise) parallel, in gleichem Abstand zueinander verlaufen. Ein erster Gleisabschnitt wird alternativ mit zwei weiteren Gleisabschnitten über einen schwenkbaren Gleisabschnitt verbunden. Die Bewegung des schwenkbaren Gleisabschnitts beruht dabei im Wesentlichen auf elastischer Materi- aldeformation.
Die erfindungsgemässe Weiche ist Eisenbahnen und andere schienengebundene Transport- und Fördermittel bestimmt. Die Weiche weist einen Unterbau, der mit einem ersten und zwei zweiten zueinander Y-förmig angeordneten Gleisabschnitten verbunden ist. Ein zwischen zwei Endpositionen parallel zum Unterbau schwenkba- rer Gleisabschnitt dient zum alternativen Verbinden des ersten mit einem der zweiten Gleisabschnitte. Dieser schwenkbare Gleisabschnitt ist mit dem Unterbau wirkverbunden und weist mehrere elastisch biegbare Gleise auf, welche durch ein zugeordnetes Stellmittel zur Biegung veranlasst werden. Mindestens ein Distanzmittel ist mit den elastisch biegbaren Gleisen wirkverbunden und derart angeordnet und ausgebil- det, dass die biegbaren Gleise in den Endpositionen jeweils parallel zueinander stehen. Mindestens ein Sicherungsmittel sichert in den Endpositionen den schwenkbaren Gleisabschnitt gegen ungewolltes Verschieben gegenüber dem Unterbau sichert. Eine erfindungsgemässe Weiche weist einen Unterbau mit Anschlüssen (Fixpunkte) für die zu verbindenden Gleise auf. Der Unterbau dient in der Regel der Lagerung und Bettung des schwenkbaren Gleisabschnitts. Thermisch bedingte Längenänderungen, insb. des schwenkbaren Gleisabschnitts, werden kompensiert, indem bspw. der Unterbau eine entsprechende Kompensationsbewegung ausführt. Zwischen dem Unterbau und dem schwenkbaren Gleisabschnitt ist hierzu, falls erforderlich, eine thermische Kopplung vorhanden. Kräfte aus dem schwenkbaren Gleisabschnitt und die Lasten aus den an die Weiche angeschlossenen Gleise werden in der Regel durch den Unterbau aufgenommen. Aus diesem Grund ist dieser entsprechend massiv aus- gestaltet. Der schwenkbare Gleisabschnitt ist in der Regel über einen Fixpunkt mit dem Unterbau verbunden und weist zwei elastisch biegbare Gleise auf, die zumindest in gewissen Positionen (Endpositionen) parallel zueinander verlaufen. Um die Anforderungen hinsichtlich der Parallelität zwischen den mehreren elastisch biegbaren Gleisabschnitten zu erfüllen sind Abstandsmittel vorhanden welche den Abstand zwischen den mehreren elastisch biegbaren Gleisen koordinieren. Die Abstandsmittel sind so angeordnet, dass die Anforderungen hinsichtlich der Parallelität zumindest in definierten Positionen erfüllt werden. Die Abstandsmittel sind zudem so ausgestaltet, dass sie die Biegung der Gleise nicht negativ beeinflussen. Der elastisch schwenkbare Gleisabschnitt weist falls erforderlich weitere Mittel auf, welche die Gleise insb. in den Endpositionen stabilisieren, so dass diese auch unter hohen Belastungen (Seiten-, Bremskräfte) nicht ausknicken oder anderweitig versagen.
Der Verlauf des biegbaren Gleisabschnitts wird bspw. über Begrenzungsmittel definiert (bspw. mechanische Anschläge), welche gleichzeitig eine niederhaltende Funktion aufweisen können um ein Abheben des Gleises vom Unterbau zu vermeiden. Bei diesen Begrenzungsmitteln kann es sich beispielsweise um mechanische Anschläge oder ähnlich funktionierende Elemente handeln. Durch eine gezielte Anordnung der Begrenzungsmittel wird der Verlauf des Richtungswechsels definiert. Die zu verbindenden Gleisstränge weisen bei Bedarf im Bereich der Stossstellen Mittel (z.B. verschiebbare Zwischenstücke, Sicherungsmittel) auf, welche Unstetig- keiten ausgleichen und/oder gegen ein ungewolltes Verschieben sichern. Diese oder andere Mittel können so ausgebildet sein, dass sie anzeigen ob ein definierter Zustand erreicht wird oder nicht (Signalgeber). Ein Sicherungsmechanismus (Ver- schluss, Schienenschloss), verhindert ein ungewolltes Trennen der zu verbindenden Gleise in einer Endposition.
Der schwenkbare Gleisabschnitt wird falls erforderlich entlang seiner Länge in definierten Positionen mittels Sicherungsmitteln gesichert, derart, dass er keine unge- wollte Bewegung ausführen kann. Die Sicherungsmittel können bspw. so angeordnet sein, dass sie eine zusätzliche Wirkverbindung zwischen dem Unterbau und dem schwenkbaren Gleisabschnitt herstellen.
Die den Abstand zwischen den Gleisen definierenden Distanzmittel müssen daher so ausgestaltet sein, dass sie keine negativ Beschränkung des schwenkbaren Gleisab- Schnitts, bspw. durch partiell unzulässig versteifend wirkende Elemente, bewirken. Insbesondere bei schnellfahrenden Eisenbahnen (Geschwindigkeit über 30 km pro Stunde) ist ein kontinuierlicher Verlauf des schwenkbaren Gleisabschnitts wichtig.
Bei der hier offenbarten Erfindung wird der Abstand zwischen den bewegten Gleisabschnitten bspw. durch regelmässig oder unregelmässig angeordnete und mit den Gleisen wirkverbundene Distanzmittel (Abstandsmittel) garantiert. Diese Distanzmittel sind dabei so mit den Gleisabschnitten wirkverbunden, dass sie eine Bewegung des schwenkbaren Gleisabschnitts nicht negativ beeinflussen, indem sie bspw. lokal zu einer relevanten, partiellen Versteifung führen. Dadurch wird u.a. erreicht, dass der schwenkbare Gleisabschnitt einen optimalen Spurverlauf garantiert. Die Distanzmittel sind vorteilhafterweise im Bereich unterhalb oder zwischen den schwenkbaren Gleissträngen angeordnet. Bei einer Positionierung unterhalb der Gleisstränge können sie bspw. in Schwellenkörper integriert werden.
Sind die Distanzmittel z.B. in Schwellenkörper integriert, können diese so angeordnet werden, dass bei Belastung der Weiche eine Selbsthemmung auftritt, so dass ein ungewolltes Verschieben vermieden wird. Mittels speziellen Sicherungsmitteln wird ein ungewolltes Verschieben verhindert, so dass die Weiche bei Bedarf auch mit hohen Geschwindigkeiten befahrbar ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung weist im Bereich des schwenkbaren Gleisabschnitts schwellenähnliche Distanzmittel auf die den Abstand (Parallelität) zwischen den Gleisen bestimmen. Die schwellenähnlichen Distanzmittel sind so angeordnet, resp. ausgebildet, dass ihre den Abstand bestimmende Ausdehnung immer denselben Winkel zu den Gleisen aufweisen. Eine entsprechende Anordnung kann vereinfacht dargestellt wie folgt erreicht werden. Im Bereich den zugeordneten Gleisen sind mehrere diese wirkverbindende Distanzmittel angeordnet. Diese Distanzmittel sind an einem ersten Gleis so befestigt, dass sich ihr Winkel zu diesem ersten Gleis auch bei einer Auslenkung desselben nicht ändert (bspw. senkrecht). Im Bereich eines zweiten gegenüberliegenden Gleises weisen diese Distanzmittel eine Nute auf, die im Wesentlichen parallel zum zweiten Gleisstrang angeordnet ist. In diese Nute greift ein Zapfen ein der mit dem zweiten Gleisstrang in Wirkverbindung steht. Diese An- Ordnung ist so ausgebildet, dass der relative Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Gleisstrang immer gleich bleibt, selbst dann wenn die Gleise seitlich geschwenkt werden. Dadurch wird erreicht, dass beim Auslenken der zu bewegenden Gleisabschnitte der relative Abstand immer beibehalten und dennoch ein Verschwenken nicht behindert wird. Die Distanzmittel und die Wirkverbindung zwi- sehen diesen und den Gleissträngen sind insbesondere so ausgestaltet, dass sie zu keiner nachteilhaften partiellen Versteifung des zu verschwenkenden Gleisabschnittes führen, die freie Biegelänge nicht massgeblich beeinflussen und auch nicht zu einer Polygonbildung führen. Die Schwenkbewegung der Gleise wird mittels mechanischen Anschlägen begrenzt, welche mit dem Unterbau der Weiche in Wirkverbindung stehen. Sicherungselemente, die eine Wirkverbindung zwischen schwenkbarem Gleis und Unterbau herstellen, sichern gegen ein ungewolltes Verschieben.
Eine weitere Ausführungsform weist Distanzmittel (Abstandsmittel) auf, die bspw. als Schwellenkörper ausgebildet und über Scharnierverbindungen mit den Gleisabschnitten beweglich wirkverbunden sind. Durch eine definierte, individuelle Anordnung der einzelnen Schwellenkörper gegenüber den Gleisen wird erreicht, dass zumindest in gewissen Endpositionen der Abstand zwischen den Gleissträngen und den anderen parallel verlaufenden Elementen exakt eingehalten wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass jeder Schwellenkörper in einem definierten Winkel zu den Gleissträngen angeordnet wird. Dieser Winkel ist abhängig von der vorbestimmten Form der Auslenkung der Gleisstränge und dem Abstand der Schwellenkörper zum nichtbewegten Teil des Gleises. Der Winkel wird dabei so gewählt, dass er im nichtausgelenkten und im ausgelenkten Zustand identisch aber komplementär ist. Eine entsprechende Anordnung garantiert, dass, aufgrund von komplementären Winkeln, der Abstand zwischen den Gleissträngen in den Endpositionen den Vorgaben entspricht. Die gelenkigen Verbindungen sind hoch belastbar, günstig herzustellen und weisen geringe Reibung auf. Sie sind besonders wartungs- freundlich und betriebssicher. Ausserdem steht dadurch beim schwenkbaren Gleisabschnitt bei Bedarf annähern die gesamte Biegelänge zur Verfügung. Die Gefahr einer Polygonbildung durch variierende Steifigkeiten der Querschnitte wird bewusst vermieden, was insbesondere für schnellfahrende Transportsysteme vorteilhaft ist.
Distanzmittel stützen sich vorteilhafterweise auf dem Unterbau einer Weiche oder anderen begrenzenden Elementen ab, so dass durch Reib- oder Formschluss die
Gleisstränge und die anderen parallel verlaufenden Elemente bei hohen Belastungen gegen seitliches Verschieben gesichert sind. Die Abstützung sieht insbesondere vor, dass die Weiche im unbelasteten Zustand ohne grossen Kraftaufwand geschaltet werden kann, jedoch im (bspw. durch ein Fördermittel) belasteten Zustand eine ungewollte Verschiebung verhindert. Erfindungsgemässe Weichen zeichnen sich durch ihre Unempfindlichkeit gegenüber Wettereinflüssen aus (geringeren Heizleistung im Winter). Durch eine Koppelung mit dem Weichenunterbau wird zudem erreicht, dass thermische Ausdehnungen egalisiert werden.
Der Verlauf der Krümmung, respektive der Spurverlauf der zu bewegenden Gleisabschnitte, wird in der geraden und in der ausgelenkten Position bei Bedarf durch mechanische Anschläge oder ähnliche Wirkelemente gewährleistet. Grundsätzlich ist es so möglich beliebige Kurvenverläufe zu realisieren. Sicherungsmittel (Verriegelungsmechanismen) sichern die Gleisstränge in den Endpositionen. Die Fixpunkte der Weiche werden so gewählt, dass eine thermische Längendehnung die Übergänge zwischen den festen und den bewegten Gleisabschnitten nicht beeinflusst respektive kompensiert wird. Durch einen entsprechenden Aufbau des Weichenunterbaus wird erreicht, dass thermische Veränderungen sich nicht auf die Betriebssicherheit auswirken. Die Übergänge zwischen den einzelnen Gleisabschnitten werden so ausgebildet, dass keine ungewollte Berührung während dem Verschwenken entsteht.
Durch den im Vergleich zu Zungenweichen grundsätzlich anderen konzeptionellen Aufbau der hier offenbarten Erfindung ist es möglich Weichen zu bauen, die ohne Weichenherz auskommen. Dadurch vereinfacht sich die Konstruktion massiv und Unstetigkeiten, resp. Schwachstellen im Gleisverlauf können vermieden und der Fahrkomfort, sowie die Betriebssicherheit werden erhöht.
Für die Auslenkung der zu bewegenden Gleisabschnitte werden vorzugsweise Servo- systeme, beispielsweise in Form von mechanischen, elektrischen, hydraulischen Ser- vomotoren und Hebelsysteme, usw., verwendet. Diese werden beispielsweise über Hebelsysteme mit den zu bewegenden Teilen wirkverbunden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren detailliert beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfmdungsgemässen
Weiche in einer perspektivischen Ansicht,
Fig.2 zeigt ein Detail A aus Fig. 1,
Fig. 3 zeigt ein Detail B aus Fig. 1,
Fig. 4 zeigt die Weiche gemäss Fig. 1 in einer ersten Stellung,
Fig. 5 zeigt eine Weiche gemäss Fig. 1 in einer zweiten Stellung,
Fig. 6 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsge- mässen Weiche in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 7 zeigt ein Detail C aus Fig. 6,
Fig. 8 zeigt ein Detail D aus Fig. 6, Fig. 9 zeigt die Weiche gemäss Figur 6 in einer anderen perspektivischen
Darstellung,
Fig. 10 zeigt ein Detail F aus Fig. 10.
Figur 1 zeigt schematisch und vereinfacht eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Adhäsionsweiche 1 in einer perspektivischen Ansicht.
Die Weiche 1 beinhaltet einem ersten Gleisabschnitt 2 der mit einem dritten 3 und einem vierten 4 Gleisabschnitt über einen seitlich auslenkbaren (schwenkbaren) Gleisabschnitt 10 verbindbar ist. Der schwenkbare Gleisabschnitt 10 weist hier zwei Endpositionen auf. In der ersten, dargestellten geraden Endposition verbindet der Gleisabschnitt 10 die Gleisabschnitte 2 und 3. In einer zweiten Endposition (vgl. Figur 5) verbindet der Gleisabschnitt 10 die Gleisabschnitte 2 und 4.
Die Gleisabschnitte 2, 3, 4 sind über Fixpunkte 17 fest mit dem Unterbau 20 wirkverbunden. Der bewegliche Gleisabschnitt 10 liegt hier auf dem Unterbau 20 auf und ist auf diesem seitlich, im wesentlichen parallel zur Oberfläche schwenkbar angeordnet.
Die schwenkbare Gleisabschnitts 10 weist Distanzmittel 15 (Kopplungsmittel) auf die hier mit den Gleisen 30 über Gelenke 14 wirkverbunden sind. Die Distanzmittel
15 liegen auf dem Unterbau 20 auf und sind in unbelastetem Zustand seitlich ver- schiebbar. Bei einer Belastung der Weiche, beispielsweise durch einen Bahnwagen, werden die Distanzmittel 15 derart gegen den Unterbau 20 gepresst, dass der Gleisabschnitt 10 stabilisiert wird.
Der schwenkbare Gleisabschnitt 10 weist Sicherungsmittel 9 (vgl. Figur 2 und 3) auf, welche mit dem Unterbau 20 und/oder mit den Gleisen 30 der Gleisabschnitte 3, 4 in Endpositionen in Eingriff bringbar sind.
Zum Gleisabschnitt 2 hin ist der schwenkbare Gleisabschnitt 10 fest über eine Einspannstelle 16 (Fixpunkt) mit dem Unterbau 20 verbunden. Da die Gleise 30 des schwenkbaren Gleisabschnitts 10 über die Distanzmittel 15 gelenkig miteinander wirkverbunden sind, weisen sie bei seitlicher Biegung eine koordinierte Bewegung auf.
Die Anordnung der Distanzmittel 15 (Kopplungsmittel), der Gelenke 14 und der Gleise 20 ist bei der hier gezeigten Ausführungsform derart gewählt, dass in zwei durch mechanische Anschläge 21 definierte Endposition (vgl. Figuren 4 und 5) die Gleise 30 des schwenkbaren Gleisabschnitts 10 parallel verlaufen. Durch die Positio- nierung der Anschläge 20 und 21 wird der Verlauf des schwenkbaren Gleisabschnitts 10 definiert.
Die Distanzmittel 15 koordinieren und bestimmen den parallelen Abstand zwischen den Gleisen 30. Jedes der Distanzmittel 15 weist gegenüber den Gleisen 30 einen individuellen Winkel f (vgl. Figuren 4 und 5) auf, der so gewählt ist, dass er in den Endpositionen komplementär gleich (vgl. hierzu Figur 2) ist. Dadurch wird garantiert, dass die Parallelität zwischen den Gleisen 30 in den Endpositionen den Vorgaben entspricht. Figur 2 zeigt ein Detail A aus Figur 1. Zu erkennen sind ein Sicherungsmittel 9, das ein Gleis 30 des dritten Gleisabschnitts 4 und ein Gleis 30 des schwenkbaren Gleisabschnitts 10 mit einander derart wirkverbindet, dass die Gleise 30 gegen seitliches verschieben gesichert sind. Das Sicherungsmittel 9 besteht hier aus einem Bolzen 35 der mittels einem Linearantrieb 36 in Längsrichtung verschiebbar ist. Der Bolzen 35 ist in einer Linearführung 37 gelagert und mit einem Gegenstück 38 wirkverbindbar. Im Bereich des Sicherungsmittels 9 ist ein Signalgeber (nicht näher dargestellt) angeordnet, der eine korrekte/inkorrekte Positionierung der Gleise 30 anzeigt.
Figur 3 zeigt ein Detail B aus Figur 1. Zu erkennen sind zwei Gleise 30, die über ein Distanzmittel 15 und gelenkige Verbindungen 14 miteinander wirkverbunden sind. Die gelenkigen Verbindungen 14 sind hier so ausgestaltet, dass sie um eine im Wesentlichen senkrecht zum Unterbau 20 angeordnete Achse Z drehbar sind, derart, dass ein seitliches Schwenken des Gleisabschnitts 10 gegenüber dem Unterbau 20 ermöglicht wird. Die Distanzmittel 15 koordinieren den Abstand zwischen den Glei- sen 30. Ein Sicherungsmittel 9, das mit dem Unterbau 20 temporär in Wirkverbindung steht, ist hier dem Distanzmittel 15 zugeordnet und dient zur Verhinderung einer ungewollten Verschiebung des beweglichen Gleisabschnitts 10. Es handelt sich hierbei um eine Vorrichtung mittels der ein Bolzen (nicht näher dargestellt) in eine korrespondierende Öffnung im Unterbau eingebracht werden kann. Ein mechani- scher Anschlag 21 dient der Begrenzung der seitlichen Schwenkbewegung des beweglichen Gleisabschnitts 10. Der Anschlag 21 ist hier auf dem Unterbau 20 angebracht.
Figur 4 zeigt die Weiche gemäss Figur 1 in einer Draufsicht. Der schwenkbare Gleisabschnitt 10 ist in der Stellung „gerade" dargestellt. Jedes der Distanzmittel 15 weist einen individuellen Winkel fl bis flO gegenüber den Gleisen 30 auf. Dieser ist so gewählt, dass er in der „ausgelenkten" Stellung (vgl. Figur 5) komplementär gleich ist. Die seitliche Bewegung wird des Gleisabschnitts 10 wird mittels den An- schlägen 21 begrenzt. Sicherungsmittel 9 sichern den beweglichen Gleisabschnitt 10 in Endpositionen in denen er zwei Gleise miteinander verbindet gegen ungewolltes seitliches Verschieben. Der bewegliche Gleisabschnitt 10 ist hier an einer Einspannstelle 16 fest mit dem Unterbau 20 verbunden. Der Unterbau 20 ist so ausgebildet und auf den beweglichen Gleisabschnitt 10 abgestimmt, dass er insbesondere eine thermische Längenänderung des beweglichen Gleisabschnitts 10 kompensiert.
Die zu- und wegführenden Gleisabschnitt 2, 3, 4 sind hier ebenfalls über Einspannstellen 17 (Fixpunkte) fest mit dem Unterbau 20 verbunden derart, dass der bewegliche Gleisabschnitt nicht negativ belastet wird. Falls erforderlich sind im Bereich der Stossstellen zwischen dem beweglichen 10 und den starren Gleisabschnitten 3, 4 Mittel vorhanden (nicht näher dargestellt) welche Unstetigkeiten kompensieren und allfällige Kollisionen zwischen den Gleisen 30 vermeiden. Es handelt sich hierbei bspw. um verschiebbar angeordnete Schienensegmente oder anderen Mitteln. Die Gleise 30 können damit stosslos verbunden werden.
Figur 5 zeigt die Weiche gemäss Figur 1 in einer „ausgelenkten" Stellung. Die Distanzmittel 15 weisen hier, im Unterschied zu der in Figur 4 dargestellten Situation, komplementär gleiche Winkel fl ' bis flO' auf. Sicherungsmittel 9 stellen Wirkverbindungen zwischen den Gleisen 30 und/oder dem Unterbau derart her, dass diese in den Endpositionen gegen ungewolltes Verschieben gesichert sind. Falls erforderlich sind zusätzliche Mittel vorgesehen welche ein „Abheben" des beweglichen Gleisabschnitts 10 vom Unterbau 20 verhindern. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, indem die Anschläge 20 in den Endpositionen die Distanzmittel 15 übergreifen. Die Anschläge 20 definieren hier der Verlauf der Krümmung des beweglichen Gleisabschnitts 10. Der bewegliche Gleisabschnitt 10 wird vorteilhafter Weise mittels einem zugeordneten Stellmittel, bspw. Linearantrieb und Stossstangen (beides nicht näher dargestellt) angetrieben. Antriebe hydraulischer, elektrischer oder anderer Natur sind besonders geeignet.
Aufgrund der erfindungsgemässen Anordnung der Distanzmittel 15 und deren gelenkigen Verbindung mit den Gleisen 30 wird deren freie Biegelänge L nur unmassgeb- lich beeinflusst. Dadurch fallen Stellkräfte Pl, P2 gering aus. Der Verlauf und der Radius der Krümmung wird hier durch eine entsprechende Anordnung der Anschläge 21 konstant oder beliebig variabel definiert.
Die Gleisstränge 30 des beweglichen Gleisabschnittes 10 sind an einer Einspannstelle 16 fest mit dem Unterbau 20 der Weiche 1 verbunden. Der Unterbau 20 ist so auf die den beweglichen Gleisabschnitt 10 abgestimmt, dass thermische Längenänderungen der Gleisstränge 30 durch eine entsprechende Längenänderungen des Unterbaus 20 egalisiert wird. Das bedeutet, dass eine Verlängerung der Gleise 30 des be- weglichen Gleisabschnitts durch eine entsprechende Längenänderung des Unterbaus 20 ausgeglichen (kompensiert) wird. Dadurch können u.a. relevante Teilungsfehler und Probleme beim Umschalten der Weiche vermieden werden. Alternativ oder ergänzend können auch andere Punkte, beispielsweise im Bereich des eines Distanzmittels 15 als Fixpunkt in einer Richtung ausgestaltet werden. Beispielsweise durch in Nuten geführte Rollen (nicht näher dargestellt), die als Führungselemente für eines oder mehrere Distanzmittel 15 dienen. Äquivalente Lösungen sind denkbar. Andere Anordnungen der Fixpunkte und von Kompensationselementen sind selbstverständlich möglich.
Figur 6 zeigt schematisch und stark vereinfacht eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Weiche 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die Gleise 30 des beweglichen Gleisabschnitts 10 sind hier je auf einem biegbaren Träger 24 befestigt. Diese Träger 24 dienen hier u.a. zur Stabilisierung der Gleise 30 bei Belastung. Die Träger 24 liegen auf dem Unterbau 20 auf und sind im unbelasteten Zustand parallel zu einer Fläche des Unterbaus verschiebbar (schwenkbar). Die Gleise 30 und die mit ihnen wirkverbundenen Träger 24 sind im Bereich einer Einspannstelle 16 fest mit dem Unterbau 20 verbunden, derart, dass sie sich in diesem Bereich nicht verschieben können. Die Gleisabschnitte 2, 3, 4 sind über entsprechende Einspannstellen 17 ebenfalls fest mit dem Unterbau 20 verbunden.
Der Abstand zwischen den Gleisen 30, resp. den Trägern 24, wird hier durch ein Di- stanzmittel 15 definiert, welches vereinfacht dargestellt die Form eines gitterförmi- gen Rahmens aufweist. Dieser gitterförmige Rahmen 15 erstreckt sich von einem Gleis 30 zum anderen und ist mit diesen über Führungsmittel 25 wirkverbunden. Die Führungsmittel 25 sind so ausgestaltet, dass sie eine gewisse relative Verschiebung des Rahmens 15 gegenüber den Gleisen 30 ermöglichen. Das Distanzmittel 15 ist so ausgestaltet, dass eine kontinuierliche Krümmung der Gleise möglich ist während dem der Abstand zwischen den Gleisen in den Endpositionen eingehalten wird. Das gitterförmige Distanzmittel 15 ist so ausgestaltet, dass es sich infolge elastischer Materialdeformation seitlich schwenken lässt. Der Aufbau des Distanzmittels 15 ist so gewählt, dass es sich nicht negativ auf den kontinuierlichen Verlauf der Gleise 30 auswirkt. In der hier dargestellten Ausführungsform wird dies durch Schlitze ermöglicht, welche im Bereich der der Gleise 30 angeordnet sind. Alternative Anordnungen sind insofern möglich solange sie sich nicht negativ auf den Verlauf der Gleise 30 auswirken. Eine detaillierte Erläuterung dieser Schlitze erfolgt in den nachfolgenden Figuren 7 und 11.
Die hier gezeigte Ausführungsform weist im Bereich des beweglichen Gleisabschnitts 10 zu den Gleissträngen 30 annähernd senkrecht stehende rahmenförmige Distanzmittel 15 auf, die an mehreren Stellen mit den Gleisen 30 wirkverbunden und zwischen den Gleissträngen 30 angeordnet sind. Gegenüber einem Gleis 30 ist das Distanzmittel 15 längs verschiebbar angeordnet, so dass die für ein seitliches Schwenken parallel zu einer Oberfläche des Unterbaus 20 notwendige Beweglichkeit resultiert. Spalten 23 werden abhängig von der Richtung der Auslenkung des beweglichen Gleisabschnitts 10 geschlossen oder geöffnet. In der hier dargestellten Situation, in welcher der Gleisabschnitt 10 auf „gerade" steht, sind die Spalten 23 welche vom Betrachter aus gesehen näher beim oberen Bildrand liegen „geschlossen" und die gegenüberliegenden Spalten 23 „offen" (vgl. Figuren 10 und 11).
Die Gleisstränge 30 bleiben während der ganzen Schwenkbewegung annähernd par- allel. Die Biegelinie wird über Spalten 23 und Anschläge 21 definiert. Stellkräfte für das Stellen der Weiche werden vorteilhafter Weise über ein zugeordneten Stellmittel, bspw. ein Hebelsystem mit Antrieb (beides nicht näher dargestellt), eingeleitet.
Figur 7 zeigt ein Detail C aus Figur 6. Zu erkennen sind zwei Gleise 30 des schwenkbaren Gleisabschnitts 10 mit zugeordneten seitlich biegbaren Trägern 24. Diese Gleise 30 schliessen in der hier gezeigten Endposition an Gleise 30 des dritten Gleisabschnitts 3 an. Im Bereich der Stossstellen zwischen den Gleisen 30 des schwenkbaren Gleisabschnitts 10 und des dritten Gleisabschnitts 3 sind Sicherungsmittel 9 angeordnet welche eine ungewollte Verschiebung der Gleise 30 des beweglichen Gleisabschnitts 10 in Endpositionen vermeiden. Die Sicherungsmittel 9 beste- hen hier aus einem Linearantrieb 26 und einem geführten Bolzen 27 der mit dem Unterbau 20 in Wirkverbindung gebracht werden kann.
Das Distanzmittel 15 erstreckt sich hier zwischen den Trägern 24 und bestimmt den Abstand zwischen den Gleisen 30. Führungsmittel 25 sind hier mit den Trägern 24 fest verbunden und stehen mit dem Distanzmittel 15 in Wirkverbindung derart, dass das Distanzmittel 15 gegenüber zumindest einem der Gleise 30 relativ verschiebbar sind.
Spalten 23 (vgl. auch Figuren 10 und 11) sind hier derart angeordnet, dass sich das Distanzmittel 15 seitlich und in Koordination mit den Gleisen 30 des beweglichen Gleisabschnitts 30 schwenken lässt. Das Distanzmittel 15 wird in der hier dargestellten Ausführungsform während diesem Vorgang elastisch deformiert. Die Spalten 23 werden dabei „geöffnet" oder „geschlossen". Wenn die Spalten 23 geschlossen sind, dienen sie als Anschläge, um den beweglichen Gleisabschnitt zu stabilisieren. Das Distanzmittel 15 ist so ausgebildet, dass es den Verlauf der Gleise 30, bspw. durch partielle Versteifung, nicht ungünstig beeinflusst.
Der schwenkbare Gleisabschnitt 10 und der Unterbau 20 sind derart aufeinander abgestimmt, dass eine thermische bedingte Längenänderung mittels einer Konterbewegung ausgeglichen wird.
Figur 8 zeigt ein Detail D aus Figur 6. Zu erkennen sind ein Sicherungsmittel 9 wel- ches hier seitlich am Träger 24 angeordnet ist. Das Sicherungsmittel 9 steht in den Endpositionen in Wirkverbindung mit einem Gegenstück 8 das hier als Öffnung im Unterbau 20 ausgebildet ist. Eine Endposition wird u.a. durch Anschläge 21 definiert, welche mit dem Träger 24 in zusammenwirken. Weitere Sicherungsmittel können bei Bedarf vorgesehen werden.
Figur 9 zeigt die Weiche 1 gemäss Figur 6 in einer anderen perspektivischen Ansicht. In dieser Darstellung sind die Spalten 23 im Bereich des Distanzmittels 15 zu erkennen, welche in Figur 6 nicht sichtbar waren. Diese Spalten 23 sind in dieser Position geöffnet, so dass sie einer seitlichen Schwenkbewegung des beweglichen Gleisabschnitts 10 zum vierten Gleisabschnitt 4 hin nicht entgegenwirken. Die Endposition des beweglichen Gleisabschnitts 10 wird bspw. mittels Anschlägen 21 definiert. Sicherungsmittel 9 vermeiden insb. in den Endpositionen ein ungewolltes Verschieben des beweglichen Gleisabschnitts 10.
Figur 10 zeigt ein Detail F aus Figur 9. In dieser Darstellung sind die geöffneten Spalten 23 besonders gut zu erkennen. Diese geöffneten Spalten 23 werden bei einer Schwenkbewegung des beweglichen Gleisabschnitts 10 zu vierten Gleisabschnitt 4 hin geschlossen. In der „geschlossenen" Stellung tritt eine gewisse Selbsthemmung auf, welche einer unzulässigen Deformation des beweglichen Gleisabschnitts 10 ent- gegenwirkt. Die Spalte 23 sind derart angeordnet und ausgebildet, dass sie mit der Biegelinie des beweglichen Gleisabschnitts koordinieren. Zu erkennen sind Sicherungsmittel 9, welche den beweglichen Gleisabschnitt 10 in Endpositionen gegen seitliches Verschieben sichern.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Weiche (1) für Eisenbahnen und andere schienengebundene Transport- und Fördermittel mit einem Unterbau (20), der mit einem ersten (2) und zwei zweiten zueinander Y-förmig angeordneten Gleisabschnitten (3, 4) verbunden ist, einem zwischen zwei Endpositionen parallel zum Unterbau (20) schwenkbaren Gleisabschnitt (10), der zum alternativen Verbinden des ersten (2) mit einem der zweiten Gleisabschnitte (3, 4) dient, wobei dieser schwenkbare Gleisabschnitt (10) mit dem Unterbau (20) wirkverbunden ist und mehrere elastisch biegbare Gleise (30), die durch ein zugeordnetes Stellmittel zur Biegung veranlasst werden, sowie mindestens ein Distanzmittel (15) aufweist, wobei dieses Distanzmittel (15) mit den elastisch biegbaren Gleisen (30) wirkverbunden und derart angeordnet und ausgebildet ist, dass die biegbaren Gleisstränge (30) in den Endpositionen jeweils parallel zueinander stehen, und mindestens einem Sicherungsmittel (9), welches in den Endpositionen den schwenkbaren Gleisabschnitt (10) gegen ungewolltes Verschieben gegenüber dem Unterbau (20) sichert.
2. Weiche (1) gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbau (20) derart ausgebildet und mit den Gleisen (30) des schwenkbaren Gleisabschnitts (10) wirkverbunden ist, dass er eine thermisch bedingte Längenänderung der Gleise (30) kompensiert.
3. Weiche (1) gemäss einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf des schwenkbaren Gleisabschnitts (10) durch Anschläge (21) definiert ist.
4. Weiche (1) gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiche (1) kein Weichenherz aufweist.
5. Weiche (1) gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Distanzmittel (15) über ein Gelenk (14) mit einem der Gleise (30) des schwenkbaren Gleisabschnitts (10) verbunden ist.
6. Weiche (1) gemäss Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Distanzmittel (15) in einer ersten und in einer zweiten Endposition gegenüber den Gleisen (30) des schwenkbaren Gleisabschnittes (10) einen komplementär gleichen Winkel (fl bis flO, fl' bis flO') aufweist.
7. Weiche (1) gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des mindestens einen Distanzmittels (15) ein Spalt (23) vorhanden ist, der in einer Endpositionen des schwenkbaren Gleisabschnitts (10) offen und in einer anderen geschlossen ist.
8. Weiche (1) gemäss Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das minde- stens eine Distanzmittel (15) senkrecht zu einem der Gleise (30) des schwenkbaren Gleisabschnitts (10) angeordnet und parallel zu einem der Gleise (30) des schwenkbaren Gleisabschnitts (10) verschiebbar ist.
9. Weiche (1) gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Sicherungsmittel (9) im Bereich einer Stosstelle der Gleise (30) und/oder im Bereich der Gleise (30) und/oder im Bereich des mindestens einen Distanzmittel (15) angeordnet ist.
0. Verwendung (1) einer Weiche gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 9 für ein schnellfahrendes Schienenfördermittel.
PCT/CH2000/000503 1999-09-17 2000-09-18 Adhäsionsweiche WO2001021895A1 (de)

Priority Applications (4)

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DE50010358T DE50010358D1 (de) 1999-09-17 2000-09-18 Gleisweiche
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