WO2019091546A1 - Einschienenbahn - Google Patents

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WO2019091546A1
WO2019091546A1 PCT/EP2017/078462 EP2017078462W WO2019091546A1 WO 2019091546 A1 WO2019091546 A1 WO 2019091546A1 EP 2017078462 W EP2017078462 W EP 2017078462W WO 2019091546 A1 WO2019091546 A1 WO 2019091546A1
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WO
WIPO (PCT)
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pair
wheels
guide
load
guide wheels
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/078462
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Keller
Original Assignee
Derap Monorail Systems Ag
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 Derap Monorail Systems Ag filed Critical Derap Monorail Systems Ag
Priority to PCT/EP2017/078462 priority Critical patent/WO2019091546A1/de
Priority to CN201780096605.7A priority patent/CN111527018B/zh
Priority to EP17797608.1A priority patent/EP3707048B1/de
Publication of WO2019091546A1 publication Critical patent/WO2019091546A1/de

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Classifications

    • 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 drive for a monorail with a main direction, comprising four load wheels, each with a Lastradachse and a free space for a center guide, wherein the four load wheels are arranged in pairs as a coaxially mounted first load pair and second load pair, wherein between the two load wheels of the first load pair and the second pair of load wheels of the free space is designed for a center guide.
  • a drive for a monorail with a main direction comprising four load wheels, each with a Lastradachse and a free space for a center guide, wherein the four load wheels are arranged in pairs as a coaxially mounted first load pair and second load pair, wherein between the two load wheels of the first load pair and the second pair of load wheels of the free space is designed for a center guide.
  • the invention relates to a monorail, which runs for the transport of passengers or goods on a single rail or a single moving beam.
  • the construction of a monorail has a variety of aspects to consider. Important criteria are, for example, the maximum number of persons or volume or weight that can be transported per linear meter of monorail. The higher this value, the shorter the monorail can be built. It follows, in turn, that even stations can be constructed shorter, which overall costs can be saved. In particular, when used for passenger transport, this essentially means with regard to the carriage construction that per running meter the largest possible open space is to be provided.
  • the rail should be designed on the one hand for a sufficiently high speed and on the other hand be as light and simple as possible. Next switches of the rail type should be as simple as possible. Already by small weight savings can be saved large amounts of material and thus money.
  • the drive is, as it were, the link between the capacity requirements and the rail type requirements.
  • the drive should allow for a simple and low-maintenance construction on the one hand a high smoothness, high load capacity and on the other hand a sufficiently high speed.
  • Next should be possible to drive through the drives with the least possible friction and smoothness as small as possible curve radii.
  • the drive should be made compact so that it occupies the smallest possible space inside the car.
  • a particularly compact carriage can be achieved in that load wheels are guided on lateral running surfaces of a T-rail, while with guide wheels of the carriage is supported laterally.
  • Such a carriage is disclosed for example by DE 28 07 984 A1.
  • the rail joist has an asymmetrical double-T section, which has a foot part which is wider than the head part and wherein the head part is arranged between the wheels, while the two side faces of the head part form guide wheel bearing surfaces.
  • the wheels are the side surfaces of the head part, which serve as running surfaces for guide wheels.
  • the axes of the guide wheels are vertical and the axes of the wheels are horizontal. This achieves a low center of gravity for the vehicle. Further, the center of gravity of the rail rail is close to the running surfaces of the supporting wheels.
  • the switch consists of a platform with a single rail track at one end and two rail tracks at the opposite end.
  • the two rail tracks in which the head part and the web of the rail bar fork, have two segments connected to a pivot pin, which are rotatable about axes directed perpendicular to the platform.
  • GB 896 154 A discloses a monorail system with carrying wheels and horizontal side wheels, whereby a low overall height of the car and the rail, as well as a simplified lateral guidance achieved.
  • the rail has an inverted Ts profile.
  • the rail is made of reinforced concrete.
  • the carrying wheels are guided laterally of the rail on the surface.
  • the upper part of the rail may consist of structural steel, for example as I-beam. This is particularly advantageous if instead of rubber wheels steel wheels are used.
  • the drive is via electric motors.
  • a cart comprises two load wheels and at least one pair of stabilizer wheels per side.
  • the known monorails have the disadvantage that they have too low smoothness. This disadvantage in turn means that the drive is unsuitable for tight cornering and that the drive is subjected to high mechanical loads. Presentation of the invention
  • the object of the invention is to provide a the aforementioned technical field belonging drive for a monorail, which has a high level of smoothness with a compact design and high load capacity.
  • the first pair of load wheels is connected via a pivot axis with the second pair of load wheels in such a way that the first pair of load wheels is pivotable relative to the second pair of load wheels.
  • a drive As a drive is hereinafter understood a component of a car or railcar of a monorail, which carries the car body respectively the railcar body.
  • the drive may also include the electric drive including the electric motor.
  • monorail a train for passenger and / or freight transport, which is on or under a single rail, i. a narrow track, is guided.
  • it is a monorail, in which the car body or, where appropriate, the railcar box is in operation above the rail.
  • main travel direction is understood to mean a rail longitudinal direction in which the drive or the monorail can travel.
  • two main driving directions are possible, which are not distinguished below, unless explicitly stated.
  • a and / or b includes a non-empty subset of elements a and b.
  • fixedly arranged relative to one another is meant in relation to wheel arrangements in each case the wheel axle, while the wheel is freely rollable or, in particular by a motor, driven.
  • the load wheels are understood to mean those wheels which carry the main load of the monorail, in particular when the drive is at a standstill.
  • the Lastradachsen are aligned horizontally and transversely to the rail longitudinal direction.
  • the Lastradachsen a pair of load wheels are aligned coaxially.
  • the two load wheels of a pair of load wheels are not connected to each other via a physical axis.
  • a possible upper flange of the double T-rail can serve as a so-called hold-down flank, with guide wheels of the drive abutting from below to prevent lifting of the drive from the rail.
  • the load wheels preferably comprise an outer bearing. Characterized in that a clearance is provided between the load wheels of a pair of load wheels, the drive is supported wider transversely to the rail longitudinal direction, whereby the carriage can be performed more stable. But even with the construction of the rail, in particular the -Mittel entry results in the advantage that only the running surfaces of the rail must have the load capacity for the monorail.
  • the center guide can serve exclusively to guide the drive does not have to be designed as a supporting element of the rail.
  • a drive according to the invention can carry very high loads.
  • a pivot axis between the first pair of load wheels and the second pair of load wheels is provided.
  • the pairs of load wheels can be aligned in particular in a curve in the direction of travel, so that lateral forces (transverse to the direction of travel) can be minimized to the load wheels. This in turn reduces wear on the load wheels and load on the drive, reducing the life of the drive and drive the load wheels can be increased. Likewise, this achieves a low-maintenance drive.
  • a drive may also have more than four load wheels.
  • more than one pivot axis can be provided, wherein in the ideal case in each case one pair of load wheels is pivotably connected via a pivot axis to one or more adjacent pairs of load wheels.
  • An arrangement comprises a drive, as well as a first vehicle car body and a second vehicle car body, wherein the first vehicle car body and the second vehicle body via a perpendicular to the main direction and at right angles to a load axle arrangedsammlungwagenschwenkachse are pivotable to each other, wherein the vehicle carriage pivot axis is arranged coaxially to the drive pivot axis.
  • a monorail is created, which manages with a very small number of drives. Since two vehicle bodies can be parked on a single drive, the number of drives in a vehicle's vehicle body is reduced from 2n drives to n + 1 drives.
  • a monorail can also consist of several pairs of vehicle trolleys, triplets, etc., which respectively comprise three or four drives.
  • the first vehicle box and the second vehicle box each comprise at least two doors as entrance and / or exit for passengers, with an overall length of the arrangement between two doors constant distance lies.
  • railway stations for monorails typically have safety walls between the platform and the rails, so that an accident risk due to improper behavior of the passengers can be avoided.
  • Such security walls usually include doors, in particular for example sliding doors, which open when the train is stationary.
  • the regular arrangement of the doors has the advantage that, especially in such stations, the doors in the security walls can be evenly distributed, which in turn results in a greater variability for a holding position of the train in the station.
  • the passengers over the entire train length regularly spaced doors can be optimally distributed on the platform when getting in and out.
  • the passengers are optimally distributed when boarding. Overall, the turnover of passengers at the station can be completed more efficiently. This, in turn, enables a tighter schedule, increases the system's efficiency, and reduces costs.
  • the doors can also be distributed at irregular intervals over the train length, in particular in a conventional manner, wherein a distance between two doors of two adjacent vehicle body box is narrower than between two doors of a single car body.
  • the vehicle trolley are designed such that no needle tube exist. That is, the vehicle car bodies for the passengers are preferably designed such that there are no bottlenecks for passengers due to a passage width transverse to the main direction of travel.
  • a minimum passage width in the main direction of travel of the vehicle body boxes is preferably greater than 1000 mm, in particular greater than 1 200 mm, particularly preferably approximately 1400 mm.
  • This passage width is inventively achieved in that the drive is arranged below the bottom of the vehicle body boxes.
  • the center of gravity of the monorail is kept low, which in turn the smoothness, but also a cornering speed can be increased.
  • Vorzugswiese is the drive, in particular the electric motor arranged directly in the drive.
  • the drive can also be arranged between the drives, wherein the torque is transmitted for example via a cardan shaft to the load wheels.
  • the drive is preferably designed as a hub motor.
  • the hub motor is preferably externally connected to the load wheel, that is, the load wheel is arranged transversely to the direction of travel between the free space and the hub motor.
  • the load wheels and / or the guide wheels are preferably designed as rubber tires, in particular as pneumatic tires. This achieves a high level of smoothness, since these can absorb any unevenness in the rail. Furthermore, good friction values are made possible, with which an optimal acceleration and braking behavior can be achieved.
  • the skilled person is clear that depending on the rail training and a solid rubber tires or metal wheels can be provided.
  • a rail in particular for a drive described above, preferably comprises a Schienengroundkorper with a load wheel tread and a center guide with a specialistssradlauf phenomenon, wherein the Schienengroundkorper is formed in a cross-section substantially V-shaped.
  • the Schienengroundkorper may for example be about 1500 mm high and equally wide - the dimension is, however, determined depending on the carriage and can thus be larger or smaller.
  • the V-shaped design a stable and compact design is achieved.
  • the compact design in turn allows a cost-effective production.
  • the rails can thus be manufactured with a relatively low weight per length. Thus, the construction can be simplified and soil pollution can be reduced.
  • the cross section of the rail main body does not necessarily have to correspond exactly to a V-shape, but may also have a more general trapezoidal shape, in which a first, longer main side forms the running surface for the load wheels and the second, parallel and shorter main page opposite the first main page.
  • the trapezoidal shape with the parallel main sides is used only for straight rail sections - in the case of rail main bodies of a curved section, the running surface can also be tilted to the second main side.
  • the rail base body comprises two mutually V-shaped oriented plates, which are interconnected by transverse struts.
  • the treads are preferably formed by upper edges of the plates, which may be about 300 mm wide, for example. This can be achieved with a relatively lightweight construction, a particularly stable rail body.
  • the two plates preferably do not protrude in the region of the tip of the V-shape, so that no water or dirt can accumulate in the cavity.
  • the rail body can be created in solid construction.
  • the rail preferably comprises a rail main body with a concrete element, in particular a concrete full element.
  • the rail base can thus be made particularly inexpensive and easy.
  • the concrete elements can be reinforced in a known manner, in particular reinforced.
  • the production of the rail base body takes place in a single casting process. This allows the rails to be manufactured efficiently.
  • the plates can also be produced in separate methods and then mounted.
  • the center guide is formed of steel. This achieves a lightweight construction.
  • the center guide may for example be mounted on struts between the plates of the rail main body. Two center guides are preferably mounted so that a change in length due to temperature variations can be accommodated.
  • the center guide made of steel also has the advantage that a switch can be made particularly simple. For this purpose, a portion of the center guide can be designed to be pivotable, with which a drive along the center guide can be directed in a different direction.
  • the center guide is preferably designed as a T-beam, in particular as a double-T beam.
  • T-beam for a particularly stable and easy to produce center guide is achieved.
  • L-beams or the like may be provided as a center guide.
  • the skilled person is further clear that the dimensions of the rail and the center guide can be varied without departing from the inventive idea.
  • the pivot axis is preferably arranged at right angles to the main direction of travel and at right angles to a load wheel axle.
  • the changes in direction of the horizontal direction of travel can thus be optimally absorbed.
  • the pairs of load wheels or two groups of pairs of load wheels can be aligned independently of one another in such a way that they can optimally follow the course of the rail, in particular in curves.
  • the pivot axis can also be oriented elsewhere, or it can also be provided more than one pivot axis, so that other changes in direction of the rail can be accommodated.
  • the pairs of load wheels are pivotable relative to each other about an axis in the direction of travel.
  • the front pair of load wheels in the direction of travel already occupy the inclined position when entering the curve, before the second pair of load wheels leaves the horizontal rail section.
  • a pivot axis can also be oriented parallel to the loadwheel axle between the loadwheel pairs, whereby a change in direction in the vertical plane can be accommodated. It is clear to the person skilled in the art that the different pivot axes can also be combined with one another.
  • the drive comprises at least one guide wheel, in particular for the lateral guidance of the drive on the center guide, wherein a guide wheel axis of the guide wheel is oriented at right angles to a plane formed by the Lastradachsen.
  • the drive is preferably guided on a rail, which comprises a vertical running surface for the at least one guide wheel.
  • the at least one guide wheel guides the drive particularly stably on the rail.
  • the running surface need not necessarily be aligned exactly vertically, but can also be present as an inclined surface, which for example to a running surface of the load wheels an angle of more ("inclined surface") or less (“overhanging") than 90 ° includes. Accordingly, the guide wheel axis does not necessarily have to be aligned at right angles to the load wheel axis.
  • variants can also be dispensed leadership wheels.
  • a guide can be achieved transversely to the direction of travel, for example, by magnetic force, air pressure, etc.
  • the skilled person to other variants are known.
  • the guide wheel is arranged above a support plane of the load wheels.
  • This achieves a structurally simple and compact drive.
  • it can thus also be provided with a simply constructed rail for the drive, which essentially comprises a running surface for the load wheels and a guide surface arranged above the running surface for the guide wheel.
  • the guide surface for the guide wheel does not have to meet the high demands on the stability, which must meet the treads, especially since a load on the guide surfaces is typically less than that of the treads.
  • a rail of such a monorail can be produced much cheaper than a rail, in which the little-loaded guide surfaces are arranged below the treads.
  • switches of the rail for deflecting a direction of travel of the drive are structurally simpler and cheaper to produce.
  • the switches may only comprise an adjustable guide surface for the at least one guide wheel, wherein the tread may remain stationary at a switch position.
  • the at least one guide wheel can also be arranged at or below the contact plane of the load wheels.
  • it comprises a first pair of guide wheels with two guide wheels, wherein the two guide wheels of the first pair of guide wheels are arranged opposite to the main direction of travel opposite, wherein between the two guide wheels of the first pair of guide wheels, the space for the center guide.
  • the drive can be optimally performed on a center guide by the guide wheels are guided on opposite sides of the located in the space center guide.
  • the at least two guide wheels of a pair of guide wheels can also be offset relative to the main direction of travel.
  • the first pair of guide wheels is arranged with respect to the main direction of travel between the first and the second pair of load wheels. This arrangement allows symmetrical guidance of the drive in both main directions of travel.
  • the first pair of guide wheels is arranged with respect to the main direction of travel in the middle between the first and the second pair of load wheels.
  • the first pair of guide wheels may also be arranged with respect to the main direction of travel before or after the two pairs of load wheels.
  • the first pair of guide wheels is arranged pivotable independently of the first pair of load wheels and in particular independently of the second pair of load wheels on the pivot axis.
  • the first pair of guide wheels forms in a particularly preferred embodiment, a separate unit which is pivotable on the pivot axis.
  • the first pair of guide wheels can thus independent of the Load wheel pairs accommodate changes in direction of a support surface. This can be a particularly high smoothness of the drive can be achieved.
  • the first pair of guide wheels may also be fixed relative to the first pair of load wheels.
  • the first pair of guide wheels, the second pair of guide wheels and the first pair of load wheels form a unit whose wheels are fixed to each other.
  • the drive further comprises a second pair of guide wheels with two guide wheels, wherein the two guide wheels of the second pair of guide wheels are arranged transversely to the main direction opposite, wherein between the two guide wheels of the second pair of guide wheels, the free space for the center guide, said first pair of load wheels between the first pair of guide wheels and the second pair of guide wheels is arranged, in particular, the second pair of guide wheels and the pair of load wheels are fixed relative to each other.
  • the first pair of load wheels is thus arranged between the first pair of guide wheels and the second pair of guide wheels.
  • the first pair of load wheels is optimally guided by the pairs of guide wheels, so that contact between the pair of load wheels and the guide surfaces, in particular arranged in the free space center guide can be avoided.
  • the two pairs of guide wheels can also be arranged on one side with respect to the pair of load wheels in the main direction of travel.
  • the two pairs of guide wheels and the pair of load wheels can also be fixed relative to each other, thus creating a structurally simple drive.
  • the drive further comprises a third pair of guide wheels with two guide wheels, wherein the two guide wheels of the third pair of guide wheels are arranged opposite to the main direction of travel, wherein between the two guide wheels of the third pair of guide wheels, the space for the center guide and wherein the second pair of load wheels in the main direction of travel between the first Pair of guide wheels and the third pair of guide wheels is arranged, in particular, the third pair of guide wheels is fixed relative to the second pair of load wheels.
  • the third pair of guide wheels can also be dispensed with.
  • the drive further comprises a fourth pair of guide wheels with two guide wheels, wherein the two guide wheels of the fourth pair of guide wheels are arranged transversely to the main direction opposite, wherein between the two guide wheels of the fourth pair of guide wheels, the free space for the center guide, said second pair of load wheels between the third pair of guide wheels and the fourth pair of guide wheels is arranged, in particular, the first pair of guide wheels and the fourth pair of guide wheels are fixed relative to each other.
  • the first pair of guide wheels is disposed between the first pair of load wheels and the fourth pair of guide wheels.
  • the first pair of load wheels and the second pair of guide wheels are arranged on a first main frame, wherein the second pair of load wheels and the third pair of guide wheels are arranged on a second main frame, wherein in particular the first main frame and the second main frame are interconnected via the pivot axis.
  • the first and / or the second main frame are outer rotor frames.
  • the two main frames are preferably formed O-shaped, wherein the load wheels are arranged within the main frame.
  • the guide wheels can also be arranged in a separate frame to the frame of the load wheels, wherein the drive may comprise more than one pivot axis.
  • the load and guide wheels can be assigned to individual frames.
  • the first pair of guide wheels and the fourth pair of guide wheels are fixed relative to each other via an auxiliary frame, wherein in particular the subframe is pivotally mounted on the pivot axis.
  • the subframe may also be firmly connected to the first or the second main frame.
  • the first pair of guide wheels can also be fixedly connected to the first main frame and the fourth pair of guide wheels fixedly connected to the second main frame, so that the auxiliary frame can be dispensed with.
  • the main and / or subframe comprises a primary suspension, which is arranged at right angles to the main direction of travel on the axis of the load wheels.
  • the primary suspension may also comprise a plurality of spring elements, which are arranged adjacent to the load axle axes or otherwise.
  • a primary suspension can also be provided on the pivot axis.
  • the guide wheels are preferably located in a plane defined by the load wheel axes.
  • the guide wheels have in the guide wheel axis on a guide wheel width, which is defined by a maximum width on the outer 50% of réellesradradius.
  • the above-mentioned level is within the axial extent of the guide wheels.
  • a span in which the guide wheel can lie, thus corresponds to the foundedsradbreite.
  • the guide wheels are thus oriented approximately centrally to the Lastradachse. This arrangement has the advantage that the support frame can be made compact, since the center of the horizontal bearings for the load wheels and the center of the vertical guide wheel bearings with respect to a support plane of the load wheels are at approximately the same height. This is especially true when the guide wheels are mounted on both sides. However, the guide wheels can also be mounted only on one side.
  • the guide wheels can also be above or below the plane.
  • the pairs of guide wheels and pairs of load wheels do not necessarily have to be provided.
  • a pair of wheels instead of a pair of wheels, only a single wheel may be provided on one side of the center guide.
  • an alternating arrangement of wheels on the two center guide sides can suffice.
  • Fig. 1 is a schematic side view of a arranged on a rail
  • FIG. 2 shows a sectional view along a vertical plane according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a schematic top view of a drive arranged on a rail in the direction of the guide wheel axes
  • Fig. 4 is a schematic bottom view of a rail arranged on a
  • Fig. 5 is a schematic sectional view through the pivot axis, in one
  • Fig. 6 is a schematic front view of a rail arranged on a
  • Fig. 7 is a schematic oblique view of a rail
  • Fig. 8 is a schematic sectional view in a plane transverse to
  • Fig. 9 is a schematic sectional view in a plane transverse to
  • Fig. 1 0 is a schematic side view of an arrangement comprising
  • Vehicle cart on drives 1 1 a is a schematic oblique view of a crossover with a curved center guide in a first position
  • Fig. 1 2a is a schematic perspective view of a crossover with multi-part
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a drive 100 arranged on a rail 200 in the direction of the load wheel axes.
  • the drive 100 herein comprises three main components, namely a first main frame 1 1 0 with a pair of load wheels 1 1 1 and a pair of guide wheels 1 1 2, a second main frame 1 20 with another pair of load wheels 1 2 1 and a pair of guide wheels 1 22, and an auxiliary frame 130th with two pairs of guide wheels 1 31 and 132.
  • the two main frame 1 10 and 1 20 and the subframe 130 are pivotally mounted on a common pivot axis 140 in pairs independently.
  • the first main frame 1 10 and the second main frame 1 20 are constructed substantially identical and differ only in the coupling region of the pivot axis 140.
  • the main frame 1 10 and 1 20 (ie, the first main frame 1 10 and the second main frame 1 20) have a rectangular Frame up.
  • the load wheel pair is mounted within the main frame 1 10 and 1 20 on two opposite sides of the rectangle, so that the load wheel axles are aligned perpendicular to the direction of travel (or rail longitudinal direction) and parallel to the running surface of the rail.
  • the drive in particular the hub motor (not shown in detail) is presently located within the main frame 1 10 and 1 20 and drives the load wheels of the pair of load wheels 111 and 121 on.
  • the first and the second main frames 110 and 120 each have, in two adjacent corners of the rectangular frame, a wheel of the pair of guide wheels 112 and 122, respectively, whose axes are aligned perpendicular to the running surface of the rail 200.
  • the guide wheels are positioned approximately at the level of the axes of the pair of load wheels 111 and 121, respectively.
  • the pairs of guide wheels 112 and 122, respectively, are disposed at the front and rear ends of the carriage 100 with respect to the rail length direction, respectively.
  • the rectangular frames of the main frame 110 and 120 have on the opposite side of the pair of guide wheels 112 respectively 122 a tab 113 respectively 123, via which the first main frame 110 is pivotally connected to the second main frame 120.
  • the tabs 113 and 123 have a bore through which a shaft 140 is guided, which forms the pivot axis.
  • the first main frame 110 and the second main frame 120 are pivotally supported on the shaft 140.
  • the two main frames 110 and 120 have a Z-shape transversely to the direction of travel, so that the frame region which comprises the tabs 113 and 123, respectively, is raised.
  • the subframe 130 is pivotally mounted below the tabs 113 and 123, and also mounted on the shaft 140.
  • the auxiliary frame 130 is formed substantially rectangular, wherein at the corners of the subframe 130 each have a guide wheel of two pairs of guide wheels 131 and 132 are mounted.
  • the axes of rotation of the guide wheels of the two pairs of guide wheels 131 and 132 are aligned at right angles to the running surface of the rail or at right angles to the axes of rotation of the load wheels. All guide wheels of the guide wheel pairs 112, 122, 131, 132 are in the same plane.
  • the rail 200 has a rail main body 210 and a center guide 220.
  • the rail base body 210 forms the running surface for the pairs of load wheels 111 and 121 and is in the present case made of reinforced concrete.
  • the center guide 220 is arranged, on which the drive 100 is guided over the guide wheel pairs 112, 122, 131, 132.
  • the two guide wheels In all Guide wheels pairs 1 1 2, 1 22, 1 31, 1 32, the two guide wheels to each other at a distance which substantially corresponds to a width of the center guide 220 transverse to the direction of travel.
  • the drive 100 is thus aligned and steered via the guide wheel pairs 1 1 2, 1 22, 131, 132 on the center guide 220.
  • FIG. 2 shows a sectional view according to FIG. 1 along a vertical plane A - A, which is shown in the following FIG.
  • the rail 200 is thus cut in front of the center guide 220, so that the center guide is not visible. From this representation, it can be seen that the rail main body 21 0 has cavities in the middle, which are interrupted by struts 2 1 1. For a lighter construction of the rail 200 is achieved.
  • FIG. 3 shows a schematic top view of a drive 100 arranged on a rail 200 in the direction of the guide wheel axes. It can be seen that the air spring pairs 1 1 and 1 24 are arranged on the respective main frame 1 10 and 1 20 over the axes of the load wheels. For a stable mounting of the vehicle body is achieved.
  • the shaft 140 is arranged centrally between the pairs of load wheels 1 1 1 and 1 2 1. Furthermore, it can be seen that the pair of load wheels 1 1 1 and 1 21 in comparison to the pairs of guide wheels 1 1 2, 1 22, 13 1, 132 have a relatively large distance, whereby the drive 100 is supported on the rail 200 wide.
  • Figure 4 shows a schematic bottom view of a arranged on a rail 200 drive 100 in the direction of réellesradachsen, without rail base 2 10. Two with respect to the direction of succession guide wheels of the subframe 1 30 are held from below via a C-shaped bracket, which integrally with the subframe 130 is formed.
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view through the pivot axis, in a plane transverse to the direction of travel on a arranged on a rail 200 drive 100.
  • the rail base 210 is cut by a cross brace 2 1 1.
  • FIG. 6 shows a schematic front view of a arranged on a rail 200 drive 100. It can be seen that the rail base 2 10 two substantially rectangular flanks 2 1 2 and 21 3 with a parallelogram-shaped Cross section which are aligned V-shaped to each other. The flanks 21 2 and 213 are connected to one another via the transverse struts 2 1 1.
  • the center guide 220 is supported by the transverse struts 21 1, while the edges of the flanks 21 2 and 2 13, the running surfaces for the pairs of load wheels 1 1 1 and 1 2 1 form.
  • the flanks 21 2 and 213 do not protrude at a lower end (in the top of the V-shape) so that dirt and water can not accumulate.
  • the center guide 220 has a cross section of a double T's and is formed here from steel.
  • FIG. 7 shows a schematic oblique view of a rail 200.
  • the present rail 200 is approximately 25 m long.
  • a cavity between two transverse struts is approximately 4 m long.
  • the tread and the transverse struts are each about 300 mm wide.
  • the rail main body 21 0 has a width and a height of about 1.5 m each.
  • the center guide is about 700 mm high and about 100 mm wide in the guide wheel guide.
  • the flange above and below the guide area is approximately 260 mm wide.
  • This construction of rail 200 minimizes both material requirements and manufacturing cost and weight while providing an aesthetically pleasing rail.
  • the middle guide has on one side an extension and on the other side a receptacle for the extension. The connection area thus achieved serves as an expansion joint.
  • FIG. 8 shows a schematic sectional illustration in a plane transverse to the longitudinal direction of a rail 200.
  • FIG. 9 shows a schematic sectional illustration in a plane transverse to the longitudinal direction of a rail curve segment 300.
  • the present rail curve segment 300 has an angle of inclination transverse to the direction of travel of approximately 5 °. This allows an increased cornering speed.
  • FIG. 10 shows a schematic side view of an arrangement comprising vehicle trolley 400, 500 on drives 100. Two vehicle trolleys 400, 500 are parked on three drives 100.
  • the middle drive 100 carries two vehicle trolley 400, 500, whereby the middle drive 1 00 is designed as Jakobs bogie. It is clear to the person skilled in the art that a vehicle trolley can also be used on two Drives can be turned off. It can also be seen in FIG.
  • FIG. 11 a shows a schematic oblique view of a crossover 600 with a curved central guide 630 in a first position.
  • the crossover 600 is disposed between two feeding rails 200 and two discharging rails 200.
  • Two aligned rails 200 in the present configuration are each connected by a first center guide 610 and a second center guide 620, respectively, which are arranged on a platform 640.
  • the two center guides 610 and 620 are pivotably mounted on respectively diagonally opposite middle guide ends about a vertical axis.
  • a curved center guide 630 is arranged, which is mounted centrally pivotable about a vertical axis.
  • the figure 1 1 b shows the crossover of Figure 1 1 a in a second position in which a drive can change the rail track.
  • the two center guides 610 and 620 are simultaneously pivoted about their pivot axes, so that in each case one end of one of the center guides of the feeding rails and the discharging rails is released.
  • the shared ends of the center guides of the rails 200 are diagonally opposite each other.
  • the curved, in particular S-shaped, central guide 630 is likewise pivoted about its pivot axis, so that the ends of the center guide 630 now bear against the ends of the rails 200.
  • FIG. 1 2a shows a schematic oblique view of a crossover 700 with a multi-part center guide in a first position.
  • the crossover 700 is in turn arranged on a platform 750.
  • the crossover 700 is disposed between two feeding rails 200 and two discharging rails 200.
  • Two Aligned rails 200 are connected in the present configuration in each case by a first, fixed center guide part 7 10 or 730 and a second, multi-part and pivotable center guide part 720 and 740, respectively.
  • the pivotable center guide parts 720 and 740 are arranged offset one behind the other in the direction of travel.
  • FIG. 1b shows the switch of FIG. 1a in a second position.
  • the two pivotable center guide parts 720 and 740 are now formed into a curve which as a whole forms an S-curve, which connects the two parallel crawlers.
  • the advantage of the exchangers explained above lies in the fact that only one center guide part has to be moved to the switch position, but not the load-bearing parts. For a simple design and at the same time safe switch is created, which is inexpensive to produce.
  • a drive which is characterized by a high degree of smoothness and a simple structure.

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Abstract

Ein Laufwerk (100) für eine Einschienenbahn mit einer Hauptfahrtrichtung umfasst vier Lasträder mit jeweils einer Lastradachse und einem Freiraum für eine Mittelführung (220), wobei die vier Lasträder paarweise als koaxial gelagertes erstes Lasträderpaar (111) und zweites Lasträderpaar (121) angeordnet sind, wobei zwischen den zwei Lasträder des ersten Lasträderpaares (111) und des zweiten Lasträderpaares (121) der Freiraum für eine Mittelführung (220) ausgebildet ist. Das erste Lasträderpaar (111) ist über eine Schwenkachse (140) mit dem zweiten Lasträderpaar derart verbunden, dass das erste Lasträderpaar (111) relativ zum zweiten Lasträderpaar (121) verschwenkbar ist.

Description

Einschienenbahn
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Laufwerk für eine Einschienenbahn mit einer Hauptfahrtrichtung, umfassend vier Lasträder mit jeweils einer Lastradachse und einem Freiraum für eine Mittelführung, wobei die vier Lasträder paarweise als koaxial gelagertes erstes Lasträderpaar und zweites Lasträderpaar angeordnet sind, wobei zwischen den zwei Lasträder des ersten Lasträderpaares und des zweiten Lasträderpaares der Freiraum für eine Mittelführung ausgebildet ist. Stand der Technik
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einschienenbahn, welche zum Transport von Passagieren oder Gütern auf einer einzigen Schiene respektive einem einzigen Fahrbalken fährt. Die Konstruktion einer Einschienenbahn umfasst eine Vielzahl zu berücksichtigender Aspekte. Wichtige Kriterien sind zum Beispiel die maximale Anzahl Personen respektive Volumen oder Gewicht, das pro Laufmeter Einschienenbahn transportiert werden kann. Je höher dieser Wert, desto kürzer kann die Einschienenbahn gebaut werden. Daraus folgt wiederum, dass auch Bahnhöfe kürzer konstruiert werden können, womit gesamthaft Kosten eingespart werden können. Insbesondere bei einem Einsatz zum Personentransport bedeutet dies im Hinblick auf die Wagenkonstruktion im Wesentlichen, dass pro Laufmeter eine möglichst grosse Freifläche bereitzustellen ist.
Ein weiteres Kriterium liegt in der Konstruktion der Schiene respektive des Laufwerks der Einschienenbahn. Die Schiene soll einerseits für eine hinreichend hohe Geschwindigkeit ausgelegt sein und anderseits möglichst leicht und einfach aufgebaut sein. Weiter sollen Weichen des Schienentyps möglichst einfach aufgebaut sein. Bereits durch geringe Gewichtseinsparungen können grosse Mengen Material und damit Geld eingespart werden.
Das Laufwerk ist gewissermassen das Verbindungsglied zwischen den Anforderungen an die Kapazität und den Anforderungen an den Schienentyp. Das Laufwerk soll bei möglichst einfachem und wartungsarmem Aufbau einerseits eine hohe Laufruhe, hohe Belastbarkeit und andererseits eine hinreichend hohe Geschwindigkeit ermöglichen. Weiter sollen mit den Laufwerken auch bei geringstmöglicher Reibung und hoher Laufruhe möglichst kleine Kurvenradien durchfahren werden können. Nicht zuletzt soll das Laufwerk kompakt ausgebildet sein, so dass dieses einen möglichst kleinen Raum im Wageninnern in Anspruch nimmt. Einen besonders kompakten Laufwagen kann dadurch erreicht werden, dass Lasträder auf seitlichen Laufflächen einer T-Schiene geführt sind, während mit Führungsrädern der Laufwagen lateral abgestützt wird.
Ein solcher Laufwagen wird zum Beispiel durch die DE 28 07 984 A 1 offenbart. Diese betrifft eine Einschienenbahn mit entgleisungssicheren, mittels Laufrädern und seitlichen Führungselementen auf Schienenbalken geführten, Drehschemeln. Der Schienenbalken weist einen asymmetrischen Doppel-T-Querschnitt auf, welcher einen Fussteil aufweist, der breiter ist als der Kopfteil und wobei der Kopfteil zwischen den Laufrädern angeordnet ist, während die beiden seitlichen Flächen des Kopfteils Laufflächen für Führungsräder bilden. Im Wesentlichen oberhalb der Laufräder liegen die Seitenflächen des Kopfteiles, die als Laufflächen für Führungsräder dienen. Die Achsen der Führungsräder sind vertikal und die Achsen der Laufräder sind horizontal gerichtet. Damit wird ein tiefer Schwerpunkt für das Fahrzeug erreicht. Weiter ist der Schwerpunkt des Schienenbalkens nahe den Laufflächen der tragenden Laufräder. Die Weiche besteht aus einer Plattform mit einem einzelnen Schienenstrang an einem Ende und zwei Schienenstränge am entgegengesetzten Ende. Die beiden Schienenstränge, in welche der Kopfteil und der Steg des Schienenbalkens sich gabeln, haben zwei mit einem Drehstift verbundene Segmente, die um senkrecht zur Plattform gerichtete Achsen drehbar sind.
Auch die GB 896 154 A offenbart ein Einschienenbahnsystem mit Tragrädern und horizontalen Seitenrädern, womit eine geringe Bauhöhe der Wagen und der Schiene, sowie eine vereinfachte laterale Führung erreicht. Die Schiene weist ein Profil eines umgekehrten Ts auf. Die Schiene besteht aus verstärktem Beton. Die Tragräder sind seitlich der Schiene auf der Fläche geführt. Der obere Teil der Schiene kann aus Baustahl bestehen, zum Beispiel als I-Träger. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn statt Gummirädern Stahlräder eingesetzt werden. Der Antrieb erfolgt über Elektromotoren. Es sind weiter Seitenräder vorgesehen, welche exakt vertikal oder um 10 - 15° geneigt sein können. Ein Wagen umfasst je zwei Lasträder und mindestens je ein paar Stabilisierungsräder pro Seite. Die bekannten Einschienenbahnen haben den Nachteil, dass sie eine zu geringe Laufruhe aufweisen. Dieser Nachteil hat wiederum zur Folge, dass das Laufwerk bei engen Kurvenfahren ungeeignet ist und dass das Laufwerk hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt wird. Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes Laufwerk für eine Einschienenbahn zu schaffen, welche bei kompakter Bauweise und gleichzeitig hoher Belastbarkeit eine hohe Laufruhe aufweist.
Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung ist das erste Lasträderpaar über eine Schwenkachse mit dem zweiten Lasträderpaar derart verbunden, dass das erste Lasträderpaar relativ zum zweiten Lasträderpaar verschwenkbar ist.
Als Laufwerk wird nachfolgend ein Bauteil eines Wagens oder Triebwagens einer Einschienenbahn verstanden, welches den Wagenkasten respektive den Triebwagenkasten trägt. Bei einer elektrisch angetriebenen Einschienenbahn kann das Laufwerk auch den Elektroantrieb inklusive den Elektromotor umfassen.
Unter dem Begriff Einschienenbahn ist eine Bahn zum Passagier- und/oder zum Gütertransport zu verstehen, die auf oder unter einer einzelnen Schiene, d.h. einem schmalen Fahrweg, geführt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um eine Einschienenbahn, bei welcher der Wagenkasten respektive gegebenenfalls der Triebwagenkasten im Betrieb oberhalb der Schiene liegt.
Unter dem Begriff der Hauptfahrtrichtung ist eine Schienenlängsrichtung zu verstehen, in welcher das Laufwerk respektive die Einschienenbahn fahren kann. Grundsätzlich sind zwei Hauptfahrtrichtungen möglich, welche nachfolgend, soweit nicht explizit angegeben, nicht unterschieden werden.
Der Begriff„a und/oder b" umfasst eine nichtleere Teilmenge der Elemente a und b. Unter dem Begriff „relativ zueinander fest angeordnet" ist in Bezug auf Räderanordnungen jeweils die Räderachse gemeint, während das Rad frei rollbar oder, insbesondere durch einen Motor, antreibbar ist.
Unter den Lasträdern werden diejenigen Räder verstanden, welche insbesondere im Stillstand des Laufwerks die Hauptlast der Einschienenbahn tragen. Die Lastradachsen sind dabei horizontal und quer zur Schienenlängsrichtung ausgerichtet. Die Lastradachsen eines Lasträderpaares sind koaxial ausgerichtet. Die beiden Lasträder eines Lasträderpaares sind jedoch nicht über eine physische Achse miteinander verbunden. Zwischen den beiden Lasträdern eines Lasträderpaares befindet sich ein Freiraum für eine Mittelführung, insbesondere für eine Mittelführung umfassend eine Doppel-T-Schiene. Ein allfälliger oberer Flansch der Doppel-T-Schiene kann als sogenannte Niederhalteflanke dienen, wobei Führungsräder des Laufwerks von unten anliegen, um ein Abheben des Laufwerks von der Schiene zu verhindern.
Die Lasträder umfassen vorzugsweise eine Aussenlagerung. Dadurch, dass zwischen den Lasträdern eines Lasträderpaares ein Freiraum vorgesehen ist, wird das Laufwerk quer zur Schienenlängsrichtung breiter abgestützt, womit der Laufwagen stabiler geführt werden kann. Aber auch bei der Konstruktion der Schiene, insbesondere der -Mittelführung ergibt sich damit der Vorteil, dass lediglich die Laufflächen der Schiene die Tragfähigkeit für die Einschienenbahn aufweisen müssen. Die Mittelführung kann dabei ausschliesslich zur Führung des Laufwerks dienen muss nicht als tragendes Element der Schiene ausgebildet sein.
Dadurch, dass zwei Lasträderpaare vorgesehen sind, kann ein erfindungsgemässes Laufwerk besonders hohe Lasten tragen. Um trotz den mindestens vier Lasträder des Laufwerks eine reibungsfreie Kurvenfahrt zu ermöglichen, ist erfindungsgemäss eine Schwenkachse zwischen dem ersten Lasträderpaar und dem zweiten Lasträderpaar vorgesehen. Damit können die Lasträderpaare insbesondere in einer Kurve in die Fahrtrichtung ausgerichtet werden, so dass laterale Kräfte (quer zur Fahrtrichtung) auf die Lasträder minimiert werden können. Damit wird wiederum eine Abnutzung der Lasträder und eine Belastung des Laufwerks verringert, womit die Lebensdauer des Laufwerks und der Lasträder erhöht werden kann. Ebenso wird damit ein wartungsarmes Laufwerk erreicht.
Selbstverständlich kann ein Laufwerk auch mehr als vier Lasträder aufweisen. Dabei können gegebenenfalls mehr als eine Schwenkachse vorgesehen sein, wobei im Idealfall jeweils ein Lasträderpaar über eine Schwenkachse mit einem oder mehreren benachbarten Lasträderpaaren verschwenkbar verbunden ist.
Eine Anordnung umfasst ein Laufwerk, sowie einen ersten Fahrzeugwagenkasten und einen zweiten Fahrzeugwagenkasten, wobei der erste Fahrzeugwagenkasten und der zweite Fahrzeugwagenkasten über eine rechtwinklig zur Hauptfahrtrichtung und rechtwinklig zu einer Lasträderachse angeordnete Fahrzeugwagenschwenkachse zueinander verschwenkbar sind, wobei die Fahrzeugwagenschwenkachse koaxial zur Laufwerkschwenkachse angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird eine Einschienenbahn geschaffen, welche mit einer besonders geringen Anzahl an Laufwerken auskommt. Da auf einem einzigen Laufwerk zwei Fahrzeugkasten abgestellt werden können, reduziert sich die Anzahl Laufwerke bei n Fahrzeugwagenkasten von 2n Laufwerken auf n+ 1 Laufwerke. Eine Einschienenbahn kann auch aus mehreren Fahrzeugwagenkastenpaaren, -trippel etc. bestehen, welche entsprechend jeweils drei respektive vier Laufwerke umfassen. Diese Art der Laufwerke ist insbesondere bei herkömmlichen Eisenbahnen als Jakobs-Drehgestell, abgekürzt als JDG, respektive als Jakobsachse bekannt. Dem Fachmann ist aber klar, dass die Fahrzeugwagenkästen nicht zwingend über eine einzige, klar definierte Schwenkachse zueinander verschwenkbar sein müssen. Diese können auch über eine weniger definierte Verbindung freier zueinander bewegbar ausgebildet sein, zum Beispiel über mehrere Schwenkachsen, einen Faltenbalg oder dergleichen. Auf das Jakobs-Drehgestell kann auch verzichtet werden, womit die Wagenkästen einfacher gehandhabt werden können. In diesem Fall würde ein Fahrzeugwagenkasten zwei Laufwerke umfassen.
Vorzugsweise umfassen der erste Fahrzeugwagenkasten und der zweite Fahrzeugwagenkasten jeweils mindestens zwei Türen als Eingang und/oder Ausgang für Passagiere, wobei über eine Gesamtlänge der Anordnung zwischen zwei Türen ein konstanter Abstand liegt. Bahnhöfe für Einschienenbahnen weisen heute typischerweise Sicherheitswände zwischen dem Perron und den Schienen auf, so dass eine Unfallgefahr durch unsachgemässes Verhalten der Passagiere vermieden werden kann. Solche Sicherheitswände umfassen in der Regel Türen, insbesondere zum Beispiel Schiebetüren, welche sich bei stillstehendem Zug öffnen. Die regelmässige Anordnung der Türen hat den Vorteil, dass insbesondere bei solchen Bahnhöfen die Türen in den Sicherheitswänden gleichmässig verteilt werden können, womit sich wiederum eine grössere Variabilität für eine Haltelage des Zuges im Bahnhof ergibt. Weiter ergibt sich der Vorteil, dass durch die über die gesamte Zuglänge regelmässig beabstandeten Türen die Passagiere beim Ein- und Aussteigen optimal auf dem Perron verteilt werden können. Weiter werden damit die Passagiere beim Einsteigen optimal verteilt. Gesamthaft kann damit der Personenumsatz am Bahnhof effizienter vollzogen werden. Damit werden wiederum ein dichterer Fahrplan ermöglicht, die Leistungsfähigkeit des Systems erhöht und die Kosten gesenkt.
In Varianten können die Türen auch in nicht regelmässigen Abständen über die Zuglänge verteilt sein, insbesondere in herkömmlicher Weise, wobei ein Abstand zwischen zwei Türen zweier benachbarten Fahrzeugwagenkasten enger ist, als zwischen zwei Türen eines einzelnen Wagenkastens.
Um weiter eine Verteilung der Passagiere innerhalb des Zuges zu begünstigen und, vor allem um eine Kapazität des Zuges zur Aufnahme von Passagieren zu erhöhen, sind vorzugsweise die Fahrzeugwagenkasten derart ausgebildet, dass keine Nadelöhre bestehen. Das heisst, die Fahrzeugwagenkästen für die Passagiere sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sich aufgrund einer Durchgangsbreite quer zur Hauptfahrtrichtung keine Engpässe für Passagiere ergeben.
Dazu ist eine minimale Durchgangsbreite in der Hauptfahrtrichtung der Fahrzeugwagenkästen vorzugsweise grösser als 1000 mm, insbesondere grösser als 1 200 mm, besonders bevorzugt ungefähr 1400 mm. Mit einer grossen Durchgangsbreite wird eine schnelle und komfortable Verteilung der Personen im Fahrzeugwagenkasten ermöglicht. Diese Durchgangsbreite wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Antrieb unterhalb des Bodens der Fahrzeugwagenkästen angeordnet ist. Damit wird auch der Schwerpunkt der Einschienenbahn niedrig gehalten, womit wiederum die Laufruhe, aber auch eine Kurvengeschwindigkeit erhöht werden kann. Vorzugswiese ist der Antrieb, insbesondere der Elektromotor direkt im Laufwerk angeordnet. Alternativ kann der Antrieb auch zwischen den Laufwerken angeordnet sein, wobei das Drehmoment zum Beispiel über eine Kardanwelle an die Lasträder übertragen wird. Der Antrieb ist vorzugsweise als Nabenmotor ausgebildet. Der Nabenmotor ist bevorzugt aussen mit dem Lastrad verbunden, das heisst das Lastrad ist quer zur Fahrtrichtung zwischen dem Freiraum und dem Nabenmotor angeordnet. Damit wird der Schwerpunkt einerseits tief und anderseits grossflächig verteilt, womit die Laufruhe des Laufwerks erhöht werden kann. Die Lasträder und/oder die Führungsräder sind vorzugsweise als Gummireifen, insbesondere als Luftreifen ausgebildet. Damit wird eine hohe Laufruhe erreicht, da diese Unebenheiten der Schiene aufnehmen können. Weiter werden gute Reibungswerte ermöglicht, womit ein optimales Beschleunigungs- und Bremsverhalten erreicht werden kann. Dem Fachmann ist klar, dass je nach Schienenausbildung auch ein Vollgummireifen oder aber auch Metallräder vorgesehen sein können.
Eine Schiene, insbesondere für ein obig beschriebenes Laufwerk, umfasst vorzugsweise einen Schienengrundkorper mit einer Lasträderlauffläche und eine Mittelführung mit einer Führungsräderlauffläche, wobei der Schienengrundkorper in einem Querschnitt im Wesentlichen V-förmig ausgebildet ist. Der Schienengrundkorper kann zum Beispiel ungefähr 1500 mm hoch und ebenso breit ausgebildet sein - die Dimension wird jedoch in Abhängigkeit des Laufwagens bestimmt und kann damit auch grösser oder kleiner sein. Durch die V-förmige Ausbildung wird eine in sich stabile und kompakte Bauform erreicht. Die kompakte Ausbildung erlaubt wiederum eine kostengünstige Herstellung. Schliesslich können die Schienen damit mit einem relativ geringen Gewicht pro Länge hergestellt werden. Damit kann der Bau vereinfacht und Bodenbelastungen verringert werden. Der Querschnitt des Schienengrundkörpers muss dabei nicht zwingend exakt einer V-Form entsprechen, sondern kann auch eine allgemeinere Trapezform aufweisen, bei welcher eine erste, längere Hauptseite die Lauffläche für die Lasträder bildet und die zweite, parallele und kürzere Hauptseite der ersten Hauptseite gegenüber liegt. Dem Fachmann ist klar, dass die Trapezform mit den parallelen Hauptseiten lediglich bei geraden Schienenabschnitten zum Einsatz kommt - bei Schienengrundkörpern eines Kurvenabschnittes kann die Lauffläche auch zur zweiten Hauptseite verkippt sein. Vorzugsweise umfasst der Schienengrundkörper zwei zueinander V-förmig orientierte Platten, welche über Querstreben miteinander verbunden sind. Die Laufflächen werden dabei vorzugsweise durch obere Kanten der Platten gebildet, welche zum Beispiel ungefähr 300 mm breit sein kann. Damit kann mit einer relativ leichten Konstruktion ein besonders tragfähiger Schienengrundkörper erreicht werden. Die beiden Platten ragen im Bereich der Spitze der V-Form vorzugsweise nicht zusammen, so dass sich kein Wasser oder Schmutz im Hohlraum ansammeln kann.
In Varianten kann der Schienengrundkörper auch in massiver Bauweise erstellt werden.
Vorzugsweise umfasst die Schiene einen Schienengrundkörper mit einem Betonelement, insbesondere ein Betonvollelement. Der Schienengrundkörper kann damit besonders kostengünstig und einfach hergestellt werden. Die Betonelemente können in bekannter Weise verstärkt, insbesondere armiert sein. Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der Schienengrundkörper in einem einzigen Giessverfahren. Damit können die Schienen effizient hergestellt werden. Alternativ können die Platten auch in separaten Verfahren hergestellt und anschliessend montiert werden. Vorzugsweise ist die Mittelführung aus Stahl ausgebildet. Damit wird eine leichte Bauweise erreicht. Die Mittelführung kann zum Beispiel auf Streben zwischen den Platten des Schienengrundkörpers montiert sein. Zwei Mittelführungn werden vorzugsweise derart montiert, dass eine Längenänderung aufgrund von Temperaturschwankungen aufgenommen werden kann. Die Mittelführung aus Stahl hat weiter den Vorteil, dass eine Weiche besonders einfach ausgebildet werden kann. Dazu kann ein Abschnitt der Mittelführung verschwenkbar ausgebildet sein, womit ein Laufwerk entlang der Mittelführung in eine andere Richtung geleitet werden kann.
Bevorzugt ist die Mittelführung als T-Träger, insbesondere als Doppel-T-Träger ausgebildet. Damit wird eine besonders stabile und einfach herstellbare Mittelführung erreicht. In Varianten können auch L-Träger oder dergleichen als Mittelführung vorgesehen sein. Dem Fachmann ist weiter klar, dass die Abmessungen der Schiene und der Mittelführung variiert werden können, ohne den erfindungsgemässen Gedanken zu verlassen.
Bei herkömmlichen Laufwerken ist bekannt, dass bei fixer Anordnung von mehr als zwei Lasträder in Kurven Spannungen zwischen der Schiene und den Rädern auftreten, woraus ein unruhiges Fahrverhalten resultiert. Als Folge davon werden auch das Laufwerk und insbesondere die Räder höher belastet, womit die Laufwerke wartungsanfälliger werden.
Um diesen Nachteilen entgegen zu wirken ist die Schwenkachse vorzugsweise rechtwinklig zur Hauptfahrtrichtung und rechtwinklig zu einer Lasträderachse angeordnet. Damit können insbesondere die Richtungsänderungen der horizontalen Fahrtrichtung optimal aufgenommen werden. Damit können die Lasträderpaare respektive zwei Gruppen von Lasträderpaaren unabhängig voneinander derart ausgerichtet werden, dass diese optimal dem Schienenverlauf, insbesondere in Kurven, folgen können.
In Varianten kann die Schwenkachse auch anderweitig orientiert sein oder es können auch mehr als eine Schwenkachse vorgesehen sein, so dass auch andere Richtungsänderungen der Schiene aufgenommen werden können.
Insbesondere wenn die Schiene in den Kurven geneigt ist, kann es von Vorteil sein, wenn die Lasträderpaare relativ zueinander um eine Achse in Fahrtrichtung verschwenkbar sind. Damit kann das in Fahrtrichtung vordere Lasträderpaar bei Eintritt in die Kurve die Schräglage bereits einnehmen, bevor das zweite Lasträderpaar den horizontalen Schienenabschnitt verlässt. Alternativ, insbesondere bei geringen Neigungsänderungen, kann darauf aber auch verzichtet werden. Solche Neigungen können gegebenenfalls bereits durch die Federung der Lasträder oder durch die Reifen der Lasträder aufgenommen werden. Weiter kann eine Schwenkachse auch parallel zur Lasträderachse zwischen den Lasträderpaaren orientiert sein, womit eine Richtungsänderung in der vertikalen Ebene aufgenommen werden kann. Dem Fachmann ist klar, dass die unterschiedlichen Schwenkachsen auch miteinander kombiniert werden können.
Bevorzugt umfasst das Laufwerk mindestens ein Führungsrad, insbesondere zur lateralen Führung des Laufwerks an der Mittelführung, wobei eine Führungsradachse des Führungsrades rechtwinklig zu einer durch die Lastradachsen gebildeten Ebene ausgerichtet ist. Das Laufwerk wird vorzugsweise auf einer Schiene geführt, welche eine vertikale Lauffläche für das mindestens eine Führungsrad umfasst. Durch das mindestens eine Führungsrad wird das Laufwerk besonders stabil auf der Schiene geführt. Die Lauffläche muss nicht zwingend exakt vertikal ausgerichtet sein, sondern kann auch als Schrägfläche vorliegen, welche zum Beispiel zu einer Lauffläche der Lasträder einen Winkel von mehr („Schrägfläche") oder weniger („überhängend") als 90° einschliesst. Entsprechend muss die Führungsradachse nicht zwingend rechtwinklig zur Lastradachse ausgerichtet sein.
In Varianten kann auf Führungsräder auch verzichtet werden. Weiter kann statt der Führungsräder auch anderweitig eine Führung quer zur Fahrtrichtung erreicht werden, zum Beispiel über Magnetkraft, Luftdruck etc. Dem Fachmann sind dazu weitere Varianten bekannt.
Vorzugsweise ist das Führungsrad oberhalb einer Auflageebene der Lasträder angeordnet. Damit wird ein konstruktiv einfach und kompakt aufgebautes Laufwerk erreicht. Insbesondere kann damit auch eine einfach konstruierte Schiene für das Laufwerk vorgesehen sein, welche im Wesentlichen eine Lauffläche für die Lasträder und eine über der Laufläche angeordnete Führungsfläche für das Führungsrad umfasst. Die Führungsfläche für das Führungsrad muss dabei nicht die hohen Anforderungen an die Stabilität erfüllen, welche die Laufflächen erfüllen müssen, insbesondere da eine Belastung der Führungsflächen typischerweise geringer ist, als diejenige der Laufflächen. Damit kann eine Schiene einer solchen Einschienenbahn wesentlich günstiger herstellbar sein, als eine Schiene, bei welcher die wenig belasteten Führungsflächen unterhalb der Laufflächen angeordnet sind. Weiter ergibt sich damit der Vorteil, dass Weichen der Schiene zum Umlenken einer Fahrtrichtung des Laufwerks konstruktiv einfacher und kostengünstiger herstellbar sind. So können die Weichen lediglich eine verstellbare Führungsfläche für das mindestens eine Führungsrad umfassen, wobei die Lauffläche bei einer Weichenstellung stationär bleiben kann.
In Varianten kann das mindestens eine Führungsrad auch an oder unterhalb der Auflageebene der Lasträder angeordnet sein.
Bevorzugt umfasst es ein erstes Führungsräderpaar mit zwei Führungsrädern, wobei die zwei Führungsräder des ersten Führungsräderpaares quer zur Hauptfahrtrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Führungsräder des ersten Führungsräderpaares der Freiraum für die Mittelführung ist. Durch die Ausbildung zweier gegenüberliegenden Führungsräder kann das Laufwerk optimal an einer Mittelführung geführt werden, indem die Führungsräder an gegenüberliegenden Seiten der sich in dem Freiraum befindlichen Mittelführung geführt sind. In Varianten können die mindestens zwei Führungsräder eines Führungsräderpaares auch bezüglich der Hauptfahrtrichtung versetzt angeordnet sein.
Vorzugsweise ist das erste Führungsräderpaar bezüglich der Hauptfahrtrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Lasträderpaar angeordnet. Diese Anordnung erlaubt eine symmetrische Führung des Laufwerks in beide Hauptfahrtrichtungen. Besonders bevorzugt ist das erste Führungsräderpaar bezüglich der Hauptfahrtrichtung in der Mitte zwischen dem ersten und dem zweiten Lasträderpaar angeordnet.
In Varianten kann das erste Führungsräderpaar auch bezüglich der Hauptfahrtrichtung vor oder nach den beiden Lasträderpaaren angeordnet sein.
Bevorzugt ist das erste Führungsräderpaar unabhängig von dem ersten Lasträderpaar und insbesondere unabhängig vom zweiten Lasträderpaar an der Schwenkachse verschwenkbar angeordnet. Damit bildet das erste Führungsräderpaar in einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine eigene Einheit, welche an der Schwenkachse verschwenkbar ist. Das erste Führungsräderpaar kann damit unabhängig von den Lasträderpaaren Richtungsänderungen einer Auflagefläche aufnehmen. Damit kann eine besonders hohe Laufruhe des Laufwerks erreicht werden.
In Varianten kann das erste Führungsräderpaar auch relativ zum ersten Lasträderpaar fest angeordnet sein. Insbesondere kann zum Beispiel das erste Führungsräderpaar, das zweite Führungsräderpaar und das erste Lasträderpaar eine Einheit bilden, deren Räder fix zueinander angeordnet sind.
Vorzugsweise umfasst das Laufwerk weiter ein zweites Führungsräderpaar mit zwei Führungsräder, wobei die zwei Führungsräder des zweiten Führungsräderpaares quer zur Hauptfahrtrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Führungsräder des zweiten Führungsräderpaares der Freiraum für die Mittelführung ist, wobei das erste Lasträderpaar zwischen dem ersten Führungsräderpaar und dem zweiten Führungsräderpaar angeordnet ist, wobei insbesondere das zweite Führungsräderpaar und das Lasträderpaar relativ zueinander fest angeordnet sind. In dieser Ausführung ist damit das erste Lasträderpaar zwischen dem ersten Führungsräderpaar und dem zweiten Führungsräderpaar angeordnet. Damit wird das erste Lasträderpaar optimal durch die Führungsräderpaare geführt, so dass ein Kontakt zwischen dem Lasträderpaar und der Führungsflächen, insbesondere der im Freiraum angeordneten Mittelführung vermieden werden kann. Damit wird eine besonders optimale Führung des ersten Lasträderpaares erreicht. In Varianten können die beiden Führungsräderpaare auch bezüglich des Lasträderpaares in der Hauptfahrtrichtung auf einer Seite angeordnet sein. Weiter können die beiden Führungsräderpaare und das Lasträderpaar auch relativ zueinander fest angeordnet, womit ein konstruktiv einfaches Laufwerk geschaffen wird. Schliesslich kann auf das zweite Führungsräderpaar auch verzichtet werden. Bevorzugt umfasst das Laufwerk weiter ein drittes Führungsräderpaar mit zwei Führungsräder, wobei die zwei Führungsräder des dritten Führungsräderpaares quer zur Hauptfahrtrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Führungsräder des dritten Führungsräderpaares der Freiraum für die Mittelführung ist und wobei das zweite Lasträderpaar in der Hauptfahrtrichtung zwischen dem ersten Führungsräderpaar und dem dritten Führungsräderpaar angeordnet ist, wobei insbesondere das dritte Führungsräderpaar relativ zum zweiten Lasträderpaar fest angeordnet ist.
In Varianten kann auf das dritte Führungsräderpaar auch verzichtet werden. Vorzugsweise umfasst das Laufwerk weiter ein viertes Führungsräderpaar mit zwei Führungsräder, wobei die zwei Führungsräder des vierten Führungsräderpaares quer zur Hauptfahrtrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Führungsräder des vierten Führungsräderpaares der Freiraum für die Mittelführung ist, wobei das zweite Lasträderpaar zwischen dem dritten Führungsräderpaar und dem vierten Führungsräderpaar angeordnet ist, wobei insbesondere das erste Führungsräderpaar und das vierte Führungsräderpaar relativ zueinander fest angeordnet sind. Damit ist in einer bevorzugten Ausführungsform das erste Führungsräderpaar zwischen dem ersten Lasträderpaar und dem vierten Führungsräderpaar angeordnet. Durch diese Anordnung kann eine besonders stabile Führung des Laufwerks erreicht werden. In Varianten kann auf das vierte Führungsräderpaar auch verzichtet werden.
Vorzugsweise sind das erste Lasträderpaar und das zweite Führungsräderpaar an einem ersten Hauptrahmen angeordnet, wobei das zweite Lasträderpaar und das dritte Führungsräderpaar an einem zweiten Hauptrahmen angeordnet sind, wobei insbesondere der erste Hauptrahmen und der zweite Hauptrahmen über die Schwenkachse miteinander verbunden sind. Vorzugsweise handelt es sich bei dem ersten und/oder dem zweiten Hauptrahmen um Aussenläuferrahmen. Die beiden Hauptrahmen sind vorzugsweise 0- förmig ausgebildet, wobei die Lasträder innerhalb des Hauptrahmens angeordnet sind.
In Varianten können zum Beispiel die Führungsräder auch in einem zum Rahmen der Lasträder separaten Rahmen angeordnet sein, wobei das Laufwerk mehr als eine Schwenkachse umfassen kann. Dem Fachmann ist eine Vielzahl an Varianten bekannt, wie die Last- und Führungsräder einzelnen Rahmen zugeordnet werden können. Vorzugsweise sind das erste Führungsräderpaar und das vierte Führungsräderpaar über einen Hilfsrahmen relativ zueinander fest angeordnet, wobei insbesondere der Hilfsrahmen an der Schwenkachse verschwenkbar gelagert ist.
In Varianten kann der Hilfsrahmen auch mit dem ersten oder dem zweiten Hauptrahmen fest verbunden sein. Weiter können auch das erste Führungsräderpaar fest mit dem ersten Hauptrahmen und das vierte Führungsräderpaar fest mit dem zweiten Hauptrahmen verbunden sein, so dass auf den Hilfsrahmen verzichtet werden kann.
Vorzugsweise umfasst der Haupt- und/oder der Hilfsrahmen eine Primärfederung, welche rechtwinklig zur Hauptfahrtrichtung auf der Achse der Lasträder angeordnet ist. In Varianten kann die Primärfederung auch mehrere Federelemente umfassen, welche zu den Lasträderachsen adjazent oder anderweitig angeordnet sind. Weiter kann eine Primärfederung auch auf der Schwenkachse vorgesehen sein.
Bevorzugt liegen die Führungsräder in einer, durch die Lastradachsen definierten Ebene. Die Führungsräder weisen in der Führungsräderachse eine Führungsräderbreite auf, welche durch eine maximale Breite auf den äusseren 50% des Führungsradradius definiert ist. Damit liegt die obig erwähnte Ebene innerhalb der axialen Ausdehnung der Führungsräder. Eine Spannbreite, in welcher das Führungsrad liegen kann, entspricht damit der Führungsradbreite. Die Führungsräder sind damit ungefähr mittig zur Lastradachse orientiert. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass der Tragrahmen kompakt ausgebildet werden kann, da die Mitte der horizontalen Lager für die Lasträder und die Mitte der vertikalen Führungsräderlager bezüglich einer Auflageebene der Lasträder auf ungefähr derselben Höhe liegen. Dies gilt insbesondere, wenn die Führungsräder beidseitig gelagert sind. Die Führungsräder können jedoch auch nur einseitig gelagert sein.
In Varianten können die Führungsräder auch oberhalb oder unterhalb der Ebene liegen. Die Führungsräderpaare sowie die Lasträderpaare müssen nicht zwingend vorgesehen sein. In jedem Fall kann statt eines Räderpaares auch nur ein einziges Rad auf einer Seite der Mittelführung vorgesehen sein. So kann zum Beispiel hinsichtlich der lateralen Führung eine alternierende Anordnung von Rädern auf den beiden Mittelführungsseiten ausreichen. Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines auf einer Schiene angeordneten
Laufwerks in Richtung der Lastradachsen;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang einer vertikalen Ebene gemäss Figur 1 ;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht von oben auf ein auf einer Schiene angeordnetes Laufwerk in Richtung der Führungsradachsen;
Fig. 4 eine schematische Unteransicht auf ein auf einer Schiene angeordnetes
Laufwerk in Richtung der Führungsradachsen, ohne Schienengrundkörper;
Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung durch die Schwenkachse, in einer
Ebene quer zur Fahrtrichtung auf ein auf einer Schiene angeordnetes Laufwerk;
Fig. 6 eine schematische Frontansicht auf ein auf einer Schiene angeordnetes
Laufwerk;
Fig. 7 eine schematische Schrägansicht einer Schiene;
Fig. 8 eine schematische Schnittdarstellung in einer Ebene quer zur
Längsrichtung einer Schiene;
Fig. 9 eine schematische Schnittdarstellung in einer Ebene quer zur
Längsrichtung eines Schienenkurvensegments
Fig. 1 0 eine schematische Seitenansicht einer Anordnung umfassend
Fahrzeugwagenkasten auf Laufwerken Fig. 1 1 a eine schematische Schrägansicht einer Wechselweiche mit gekrümmter Mittelführung in einer ersten Stellung;
Fig. 1 1 b die Weiche der Figur 1 1 a in einer zweiten Stellung;
Fig. 1 2a eine schematische Schrägansicht einer Wechselweiche mit mehrteiliger
Mittelführung in einer ersten Stellung; und
Fig. 1 2b die Weiche der Figur 1 2a in einer zweiten Stellung.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines auf einer Schiene 200 angeordneten Laufwerks 100 in Richtung der Lastradachsen.
Das Laufwerk 100 umfasst vorliegend drei Hauptkomponenten, namentlich einen ersten Hauptrahmen 1 1 0 mit einem Lasträderpaar 1 1 1 und einem Führungsräderpaar 1 1 2, einen zweiten Hauptrahmen 1 20 mit einem weiteren Lasträderpaar 1 2 1 und einem Führungsräderpaar 1 22, sowie einem Hilfsrahmen 130 mit zwei Führungsräderpaaren 1 31 und 132. Die beiden Hauptrahmen 1 10 und 1 20 sowie der Hilfsrahmen 130 sind an einer gemeinsamen Schwenkachse 140 paarweise unabhängig voneinander schwenkbar gelagert. Der erste Hauptrahmen 1 10 und der zweite Hauptrahmen 1 20 sind im Wesentlichen identisch aufgebaut und unterscheiden sich lediglich im Kopplungsbereich der Schwenkachse 140. Die Hauptrahmen 1 10 und 1 20 (d.h. der ersten Hauptrahmen 1 10 und der zweite Hauptrahmen 1 20) weisen einen rechteckigen Rahmen auf. Das Lasträderpaar ist innerhalb des Hauptrahmens 1 10 und 1 20 an zwei gegenüberliegenden Seiten des Rechtecks gelagert, so dass die Lasträderachsen rechtwinklig zur Fahrtrichtung (oder Schienenlängsrichtung) und parallel zur Lauffläche der Schiene ausgerichtet sind. Der Antrieb, insbesondere der Nabenmotor (nicht näher dargestellt) ist vorliegend innerhalb des Hauptrahmens 1 10 und 1 20 angeordnet und treibt die Lasträder der Lasträderpaare 111 und 121 an. Oberhalb der Achsen der Lasträderpaare 111 und 121 sind auf den Hauptrahmen 110 und 120 Luftfedern angeordnet, womit der Wagenkasten gegenüber dem Laufwerk 100 abgefedert wird.
Der erste und der zweite Hauptrahmen 110 und 120 weisen in zwei benachbarten Ecken des rechteckigen Rahmens jeweils ein Rad des Führungsräderpaares 112 respektive 122 auf, deren Achsen senkrecht zur Lauffläche der Schiene 200 ausgerichtet sind. Die Führungsräder sind ungefähr auf der Höhe der Achsen des Lasträderpaares 111 respektive 121 positioniert. Die Führungsräderpaare 112 respektive 122 sind jeweils bezüglich der Schienenlängsrichtung am vorderen respektive hinteren Ende des Laufwerks 100 angeordnet. Die rechteckigen Rahmen des Hauptrahmens 110 und 120 weisen auf der dem Führungsräderpaar 112 respektive 122 gegenüberliegenden Seite mittig eine Lasche 113 respektive 123 auf, über welche der erste Hauptrahmen 110 mit dem zweiten Hauptrahmen 120 verschwenkbar verbunden ist. Die Laschen 113 und 123 weisen eine Bohrung auf, durch welche eine Welle 140 geführt ist, welche die Schwenkachse bildet. Der erste Hauptrahmen 110 und der zweite Hauptrahmen 120 sind an der Welle 140 verschwenkbar gehalten.
Die beiden Hauptrahmen 110 und 120 weisen quer zur Fahrtrichtung eine Z-Form auf, so dass der Rahmenbereich, welcher die Laschen 113 respektive 123 umfasst, angehoben ist. Unterhalb der Laschen 113 und 123, sowie ebenfalls an der Welle 140 gelagert, ist der Hilfsrahmen 130 schwenkbar angeordnet. Der Hilfsrahmen 130 ist im Wesentlichen rechteckig ausgebildet, wobei an den Ecken des Hilfsrahmens 130 je ein Führungsrad zweier Führungsräderpaare 131 und 132 gelagert sind. Die Drehachsen der Führungsräder der beiden Führungsräderpaare 131 und 132 sind rechtwinklig zur Lauffläche der Schiene respektive rechtwinklig zu den Drehachsen der Lasträder ausgerichtet. Sämtliche Führungsräder der Führungsräderpaaren 112, 122, 131, 132 liegen in derselben Ebene.
Die Schiene 200 weist einen Schienengrundkörper 210 und eine Mittelführung 220 auf. Der Schienengrundkörper 210 bildet die Lauffläche für die Lasträderpaare 111 und 121 und ist vorliegend aus armiertem Beton hergestellt. Mittig zwischen den Laufflächen der Lasträderpaare 111 und 121 ist die Mittelführung 220 angeordnet, an welcher das Laufwerk 100 über die Führungsräderpaare 112, 122, 131, 132 geführt ist. Bei sämtlichen Führungsräderpaaren 1 1 2, 1 22, 1 31 , 1 32 weisen die beiden Führungsräder zueinander einen Abstand auf, welcher im Wesentlichen einer Breite der Mittelführung 220 quer zur Fahrtrichtung entspricht. Das Laufwerk 100 wird damit über die Führungsräderpaare 1 1 2, 1 22, 131 , 132 an der Mittelführung 220 ausgerichtet und gelenkt. Die Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung gemäss Figur 1 entlang einer vertikalen Ebene A- A, welche in der nachfolgenden Figur 3 dargestellt ist. Die Schiene 200 ist damit vor der Mittelführung 220 geschnitten, so dass die Mittelführung nicht ersichtlich ist. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, dass der Schienengrundkörper 21 0 in der Mitte Hohlräume aufweist, welche durch Streben 2 1 1 unterbrochen sind. Damit wird eine leichtere Bauweise der Schiene 200 erreicht.
Die Figur 3 zeigt eine schematische Draufsicht von oben auf ein auf einer Schiene 200 angeordnetes Laufwerk 100 in Richtung der Führungsradachsen. Dabei ist ersichtlich, dass die Luftfederpaare 1 1 und 1 24 auf dem jeweiligen Hauptrahmen 1 10 respektive 1 20 über den Achsen der Lasträder angeordnet sind. Damit wird eine stabile Halterung der Fahrzeugwagenkasten erreicht. Die Welle 140 ist mittig zwischen den Lasträderpaaren 1 1 1 und 1 2 1 angeordnet. Weiter ist ersichtlich, dass die Lasträderpaare 1 1 1 und 1 21 im Vergleich zu den Führungsräderpaaren 1 1 2, 1 22, 13 1 , 132 einen relativ grossen Abstand aufweisen, womit das Laufwerk 100 auf der Schiene 200 breit abgestützt wird.
Die Figur 4 zeigt eine schematische Unteransicht auf ein auf einer Schiene 200 angeordnetes Laufwerk 100 in Richtung der Führungsradachsen, ohne Schienengrundkörper 2 10. Zwei bezüglich der Fahrtrichtung hintereinanderliegende Führungsräder des Hilfsrahmens 1 30 sind von unten über einen C-förmigen Bügel gehalten, welcher einstückig mit dem Hilfsrahmen 130 ausgebildet ist.
Die Figur 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch die Schwenkachse, in einer Ebene quer zur Fahrtrichtung auf ein auf einer Schiene 200 angeordnetes Laufwerk 100. An dieser Stelle ist der Schienengrundkörper 210 durch eine Querstrebe 2 1 1 geschnitten.
Die Figur 6 zeigt eine schematische Frontansicht auf ein auf einer Schiene 200 angeordnetes Laufwerk 100. Dabei ist ersichtlich, dass der Schienengrundkörper 2 10 zwei im Wesentlichen quaderförmige Flanken 2 1 2 und 21 3 mit einem Parallelogramm-förmigen Querschnitt umfasst, welche V-förmig zueinander ausgerichtet sind. Die Flanken 21 2 und 213 sind über die Querstreben 2 1 1 miteinander verbunden. Die Mittelführung 220 wird durch die Querstreben 21 1 getragen, während die Kanten der Flanken 21 2 und 2 13 die Laufflächen für die Lasträderpaare 1 1 1 und 1 2 1 bilden. Die Flanken 21 2 und 213 ragen an einem unteren Ende (in der Spitze der V-Form) nicht zusammen, so dass Schmutz und Wasser sich nicht stauen kann. Die Mittelführung 220 weist einen Querschnitt eines Doppel-T's auf und ist vorliegend aus Stahl ausgebildet.
Die Figur 7 zeigt eine schematische Schrägansicht einer Schiene 200. Die vorliegende Schiene 200 ist ungefähr 25 m lang. Ein Hohlraum zwischen zwei Querstreben ist ungefähr 4 m lang. Die Lauffläche und die Querstreben sind jeweils ca. 300 mm breit. Der Schienengrundkörper 21 0 weist eine Breite und eine Höhe von jeweils ungefähr 1.5 m auf. Die Mittelführung ist ungefähr 700 mm hoch und im Führungsbereich der Führungsräder ungefähr 100 mm breit. Der Flansch oberhalb und unterhalb des Führungsbereichs ist ungefähr 260 mm breit. Durch diese Konstruktion der Schiene 200 werden sowohl der Materialbedarf als auch die Herstellungskosten und das Gewicht minimal gehalten, während eine ästhetisch ansprechende Schiene erreicht wird. Die Mittelführung weist einseitig einen Fortsatz und anderseitig eine Aufnahme für den Fortsatz auf. Der damit erreichte Verbindungsbereich dient als Dehnungsfuge.
Die Figur 8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung in einer Ebene quer zur Längsrichtung einer Schiene 200.
Die Figur 9 zeigt eine schematische Schnittdarstellung in einer Ebene quer zur Längsrichtung eines Schienenkurvensegments 300. Das vorliegende Schienenkurvensegment 300 weist einen Neigungswinkel quer zur Fahrtrichtung von ungefähr 5° auf. Damit wird eine erhöhte Kurvengeschwindigkeit ermöglicht. Die Figur 10 zeigt schliesslich eine schematische Seitenansicht einer Anordnung umfassend Fahrzeugwagenkasten 400, 500 auf Laufwerken 100. Auf drei Laufwerken 100 sind zwei Fahrzeugwagenkasten 400, 500 abgestellt. Das mittlere Laufwerk 100 trägt zwei Fahrzeugwagenkasten 400, 500, womit das mittlere Laufwerk 1 00 als Jakobs-Drehgestell ausgebildet ist. Dem Fachmann ist klar, dass ein Fahrzeugwagenkasten auch auf zwei Laufwerken abgestellt sein kann. In der Figur 1 0 ist weiter ersichtlich, dass die Türen 401 und 402 des Fahrzeugwagenkastens 400 einen Abstand zueinander aufweisen, welcher dem Abstand zwischen der Türe 402 des ersten Fahrzeugwagenkastens 400 und der Türe 501 des zweiten Fahrzeugwagenkastens 500 entspricht. Damit weisen sämtliche benachbarten Türen einer Anordnung von mehreren Fahrzeugwagenkästen jeweils denselben Abstand zueinander auf. Damit wird eine optimale Verteilung der Fahrgäste im Zug als auch auf dem Perron gewährleistet, womit die Leistungsfähigkeit des Systems als Ganzes (Zug, Bahnhof etc.) erhöht werden kann.
Die Figur 1 1 a zeigt eine schematische Schrägansicht einer Wechselweiche 600 mit gekrümmter Mittelführung 630 in einer ersten Stellung. Die Wechselweiche 600 ist zwischen zwei zuführenden Schienen 200 und zwei abführenden Schienen 200 angeordnet. Zwei fluchtende Schienen 200 werden in der vorliegenden Konfiguration jeweils durch eine erste Mittelführung 610 respektive einer zweiten Mittelführung 620, welche auf einer Plattform 640 angeordnet sind, verbunden. Die beiden Mittelführungen 610 und 620 sind an jeweils diagonal gegenüberliegenden Mittelführungsenden um eine vertikale Achse verschwenkbar gelagert. In der Mitte zwischen den beiden Mittelführungen 610 und 620 ist eine gekrümmte Mittelführung 630 angeordnet, welche mittig um eine vertikale Achse verschwenkbar gelagert ist.
Die Figur 1 1 b zeigt die Wechselweiche der Figur 1 1 a in einer zweiten Stellung, in welcher ein Laufwerk den Schienenstrang wechseln kann. Dazu werden gleichzeitig die beiden Mittelführungen 610 und 620 um deren Schwenkachsen verschwenkt, so dass jeweils ein Ende einer der Mittelführungen der zuführenden Schienen und der abführenden Schienen freigegeben wird. Die freigegebenen Enden der Mittelführungen der Schienen 200 liegen einander diagonal gegenüber. Die gekrümmte, insbesondere S-förmige, Mittelführung 630 wird ebenfalls um deren Schwenkachse verschwenkt, so dass die Enden der Mittelführung 630 nun an den Enden der Schienen 200 anliegen.
Die Figur 1 2a zeigt eine schematische Schrägansicht einer Wechselweiche 700 mit einer mehrteiligen Mittelführung in einer ersten Stellung. Die Wechselweiche 700 ist wiederum auf einer Plattform 750 angeordnet. Die Wechselweiche 700 ist zwischen zwei zuführenden Schienen 200 und zwei abführenden Schienen 200 angeordnet. Zwei fluchtende Schienen 200 werden in der vorliegenden Konfiguration jeweils durch einen ersten, feststehenden Mittelführungsteil 7 10 respektive 730 und einem zweiten, mehrteiligen und verschwenkbaren Mittelführungsteil 720 respektive 740, verbunden. Die verschwenkbaren Mittelführungsteile 720 und 740 sind in Fahrtrichtung hintereinander versetzt angeordnet.
Die Figur 1 2b zeigt die Weiche der Figur 1 2a in einer zweiten Stellung. Gegenüber der Figur 1 2a sind nun die beiden verschwenkbaren Mittelführungsteile 720 und 740 zu einer Kurve geformt, welche als Ganzes eine S-Kurve bildet, welche die beiden parallel verlaufenden Fahrstränge verbindet. Der Vorteil der obig erläuterten Wechselweichen liegt darin, dass zur Weichenstellung lediglich ein Mittelführungsteil bewegt werden muss, nicht aber die lasttragenden Teile. Damit wird eine einfach aufgebaute und zugleich sichere Weiche geschaffen, welche kostengünstig herstellbar ist.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass erfindungsgemäss ein Laufwerk bereitgestellt wird, welches sich durch eine hohe Laufruhe und einen einfachen Aufbau auszeichnet.

Claims

Patentansprüche
1. Laufwerk (100) für eine Einschienenbahn mit einer Hauptfahrtrichtung, umfassend vier Lasträder mit jeweils einer Lastradachse und einem Freiraum für eine Mittelführung (220), wobei die vier Lasträder paarweise als koaxial gelagertes erstes Lasträderpaar (111) und zweites Lasträderpaar (121) angeordnet sind, wobei zwischen den zwei Lasträder des ersten Lasträderpaares (111) und des zweiten Lasträderpaares (121) der Freiraum für eine Mittelführung (220) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lasträderpaar (111) über eine Schwenkachse (140) mit dem zweiten Lasträderpaar derart verbunden ist, dass das erste Lasträderpaar (111) relativ zum zweiten Lasträderpaar (121) verschwenkbar ist.
2. Laufwerk (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (140) rechtwinklig zur Hauptfahrtrichtung und rechtwinklig zu einer Lasträderachse angeordnet ist.
3. Laufwerk (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufwerk (100) mindestens ein Führungsrad, insbesondere zur lateralen Führung des Laufwerks (100) an der Mittelführung (220) umfasst, wobei eine Führungsradachse des Führungsrades rechtwinklig zu einer durch die Lastradachsen gebildeten Ebene ausgerichtet ist.
4. Laufwerk (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrad oberhalb einer Auflageebene der Lasträder angeordnet ist.
5. Laufwerk (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein erstes Führungsräderpaar (131) mit zwei Führungsräder umfasst, wobei die zwei Führungsräder des ersten Führungsräderpaares (131) quer zur Hauptfahrtrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Führungsräder des ersten Führungsräderpaares (131) der Freiraum für die Mittelführung (220) ist.
6. Laufwerk (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungsräderpaar (131) bezüglich der Hauptfahrtrichtung zwischen dem ersten Lasträderpaar ( 111 ) und dem zweiten Lasträderpaar (121) angeordnet ist.
7. Laufwerk (100) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungsräderpaar (131) unabhängig von dem ersten Lasträderpaar (111) und insbesondere unabhängig vom zweiten Lasträderpaar (121) an der Schwenkachse (140) verschwenkbar angeordnet ist.
8. Laufwerk (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter ein zweites Führungsräderpaar (112) mit zwei Führungsräder umfasst, wobei die zwei Führungsräder des zweiten Führungsräderpaares (112) quer zur Hauptfahrtrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Führungsräder des zweiten Führungsräderpaares (112) der Freiraum für die Mittelführung (220) ist, wobei das erste Lasträderpaar (111) zwischen dem ersten Führungsräderpaar (131) und dem zweiten Führungsräderpaar (112) angeordnet ist, wobei insbesondere das zweite Führungsräderpaar (112) und das erste Lasträderpaar (111) relativ zueinander fest angeordnet sind.
9. Laufwerk (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter ein drittes Führungsräderpaar (122) mit zwei Führungsräder umfasst, wobei die zwei Führungsräder des dritten Führungsräderpaares (122) quer zur Hauptfahrtrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Führungsräder des dritten Führungsräderpaares (122) der Freiraum für die Mittelführung (220) ist und wobei das zweite Lasträderpaar (121) in der Hauptfahrtrichtung zwischen dem ersten Führungsräderpaar (131) und dem dritten Führungsräderpaar (122) angeordnet ist, wobei insbesondere das dritte Führungsräderpaar (122) relativ zum zweiten Lasträderpaar (121) fest angeordnet ist.
10. Laufwerk (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter ein viertes Führungsräderpaar (132) mit zwei Führungsräder umfasst, wobei die zwei Führungsräder des vierten Führungsräderpaares (132) quer zur Hauptfahrtrichtung gegenüberliegend angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Führungsräder des vierten Führungsräderpaares (132) der Freiraum für die Mittelführung (220) ist, wobei das zweite Lasträderpaar (121) zwischen dem dritten Führungsräderpaar (122) und dem vierten Führungsräderpaar (132) angeordnet ist, wobei insbesondere das erste Führungsräderpaar (131) und das vierte Führungsräderpaar (132) relativ zueinander fest angeordnet sind.
11. Laufwerk (100) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lasträderpaar (111) und das zweite Führungsräderpaar (112) an einem ersten Hauptrahmen (110) angeordnet sind, wobei das zweite Lasträderpaar (121) und das dritte Führungsräderpaar (122) an einem zweiten Hauptrahmen (120) angeordnet sind, wobei insbesondere der erste Hauptrahmen (110) und der zweite Hauptrahmen
(120) über die Schwenkachse (140) miteinander verbunden sind.
12. Laufwerk (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungsräderpaar (131) und das vierte Führungsräderpaar (132) über einen Hilfsrahmen (130) relativ zueinander fest angeordnet sind, wobei der Hilfsrahmen (130) an der Schwenkachse (140) verschwenkbar gelagert ist.
13. Laufwerk (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsräder in einer, durch die Lastradachsen definierten Ebene liegen.
14. Anordnung umfassend ein Laufwerk (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 sowie einen ersten Fahrzeugwagenkasten und einen zweiten Fahrzeugwagenkasten, wobei der erste Fahrzeugwagenkasten und der zweite Fahrzeugwagenkasten über eine rechtwinklig zur Hauptfahrtrichtung und rechtwinklig zu einer Lasträderachse angeordnete Fahrzeugwagenschwenkachse zueinander verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugwagenschwenkachse koaxial zur Schwenkachse (140) des Laufwerks angeordnet ist. 15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fahrzeugwagenkasten und der zweite Fahrzeugwagenkasten jeweils mindestens zwei Türen als Eingang und/oder Ausgang für Passagiere umfassen, wobei über eine Gesamtlänge der Anordnung zwischen zwei Türen ein konstanter Abstand liegt.
16. Anordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine minimale Durchgangsbreite in der Fahrtrichtung der Fahrzeugwagenkasten grösser als 1000 mm, insbesondere grösser als 1 200 mm, besonders bevorzugt ungefähr 1400 mm ist.
17. Schiene (200) für ein Laufwerk ( 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend einen Schienengrundkörper (21 0) mit einer Lasträderlauffläche und eine Mittelführung
(220) mit einer Führungsräderlauffläche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schienengrundkörper (2 10) in einem Querschnitt im Wesentlichen V-förmig ausgebildet ist.
18. Schiene (200) nach Anspruch 1 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schienengrundkörper (2 10) ein Betonelement, insbesondere ein Betonvollelement umfasst.
19. Schiene (200) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelführung (220) aus Stahl ausgebildet ist.
20. Schiene (200) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelführung (220) als T-Träger, insbesondere als Doppel-T-Träger ausgebildet ist.
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